Теоретико игровые модели процессов развития криптовалют

Криптовалюты и теория игр

Методы теории игр находят широкое применение в математическом аппарате криптовалют, хотя до сих пор их использование было, в основном, ограничено внутренним аспектом. Такой подход оставляет открытыми множественные векторы атаки.

Две игры

В отношении любого действующего криптовалютного проекта можно сказать, что в любое время вокруг него ведутся две игры:

Иногда эти игры перекрываются, и не всегда возможно провести четкое разграничение между ними.

Внутренняя теория игр

Внутренняя теория игр имеет дело только с игроками, находящимися внутри системы, и стимулирует различные действия участников. Недобросовестное поведение должно наказываться, только в этом случае система будет устойчива.

Например, в сети Биткойна, если майнер решит дважды потратить транзакции, он потеряет свои намайненные биткойны когда добросовестные узлы и майнеры объявят его блоки брошенными. Если майнеры, обладающие достаточной мощностью хэширования, создадут сговор с целью обратить транзакции (атака 51%), они понесут убытки, когда упадет стоимость их намайненных и дважды потраченных монет, и как следствие, стоимость их оборудования для майнинга.

Такой тип структуры, в той или иной степени, используется в большинстве криптовалют, будь то биткойны или альткойны. Еще один пример: Steemit, социальная сеть, основанная на криптовалюте, имеет собственную систему стимулов и наказаний, с помощью которой пытается установить гармоничный уровень внутренних операций – система апвотов и флагов контента. Этот пример тем более показателен, так как он демонстрирует важность учета теории игр: непрерывное падение стоимости системы и числа активных пользователей в течение нескольких месяцев показывает, что гармония не достигнута, и система требует серьезной переработки.

Внешняя теория игр

Внешняя теория игр – наименее исследованная область, в которой большинство криптовалют наиболее уязвимы. В этом случае сеть защищается не против злоумышленников внутри системы, враги находятся снаружи.

Пример: традиционный банковский сектор может понести убытки от широкого принятия криптовалют. В таком случае он является внешним врагом системы. Векторов атаки множество: начиная с лоббирования запрета криптовалют и внедрения платных троллей в криптовалютные сообщества, и заканчивая атаками, тормозящими работу блокчейна.

Аналогичные действия могут происходить и между альткойнами, особенно теми, которые конкурируют в одном и том же пространстве, будь то смарт-контракты, анонимность, социальные сети и т д. Альткойн X выиграет, если проведет успешную атаку против альткойна Z, так как в результате он предложит пользователям более быстрый и надежный сервис, чем разоренный войной альткойн Z.

Атака извне – наиболее вероятная причина событий, происходящих с Эфириумом и Monero в последнее время. Раздувание блокчейна изнутри экосистемы не имеет смысла, для пользователей нет смысла платить комиссию за пустые транзакции, ведь блокчейн требует дисковое пространство, оперативную память, процессинговые мощности. Любой пользователь хочет видеть блокчейн максимально компактным, так что, с точки зрения внутренней теории игр, нет никакого смысла в атаках. Однако атаки происходят, следовательно – это атаки извне.

Формы атак по внешней теории игр

Спектр внешних атак: DDOS, троллинговые кампании, заказные статьи, комбинации вброса новостей совместно с рыночными атаками, которые выставляют шорты на валюту, спам-атаки блокчейна.

Наиболее коварные атаки используют «троянского коня», когда в дополнение к внешней атаке, атакующий использует злоумышленников внутри системы (майнинг-атака). Это всего лишь аналог того, что можно увидеть и в политике: Демократы признали, что нанимали злоумышленников, чтобы разрушить группы поддержки Республиканцев.

Криптовалюты являются алгоритмическими, они делают то, что заложено в коде, но сообщества – социальны. В любом сообществе возникают ситуации, которые несут в себе риск раскола по ЛЮБОЙ проблеме, даже тривиальной. Процесс решения проблемы может вызвать катастрофические разногласия. Внедряя «плохих актеров» в сообщество можно культивировать токсичность, враждебность, троллинг, и тому подобные вещи. Это исключительно дешевые атаки – Биткойн испытывает их на протяжении нескольких лет.

Защита против внешних атак

Многие разработчики сетей Биткойна и альткойнов обосновывают отсутствие мер безопасности тем, что атаки просто не будет. Причиной такой беспечности часто служит желание дать системе больше возможностей в обмен на отказ от системы безопасности.

К примеру, вот проблема увеличения размера блока: что остановит злоумышленника от заполнения 32 Мб блока спамом? Ответ: «комиссии стоят денег, в атаке нет смысла». Это верно с точки зрения внутренней теории игр, а вот с точки зрения внешней – нет. Если злоумышленник – банк, для него несложно будет тратить на комиссии несколько биткойнов в день, если он сможет раздуть блокчейн до терабайтного размера. Ситуация дополнительно ухудшится, если нанесенный вред окажется во много раз больше стоимости атаки, ведь узлам и P2P кошелькам придется обслуживать раздутое состояние сети, а увеличивающаяся стоимость обслуживания приведет к дополнительной централизации сети.

Думать как атакующий

Сообщество Monero на собственном опыте убедилось, что блокчейн с изменяемым размером блока – не панацея. Система подверглась спам-атакам, предположительно, исходящим со стороны конкуририрующей монеты – Bytecoin. Проблема была «решена» увеличением комиссий. Следующим стал Эфириум, которому пришлось провести хардфорк для увеличения стоимости комиссий. С точки зрения внутренней теории игр, эти атаки были невозможны.

Характерно, что несмотря на тот факт, что о возможности атак было известно и раньше, Эфириум оказался к ним не готов. Разработчики так хотели продать возможность создавать дешевые контракты, что они пожертвовали безопасностью, что и позволило злоумышленнику успешно провести атаки за мизерную цену.

Е ще одна причина уязвимости к атакам – неспособность думать как злоумышленник. Разработчики могут быть исключительно талантливы в написании новых приложений, но они обязаны думать как хакеры, тролли, банки, правительства, спрашивать себя: «Что бы я сделал на их месте, чтобы разрушить и уничтожить криптовалюту, которую я же и создаю»? Здесь и найдется ответ, ведь разработчики знают слабые места собственных творений.

Надежность должна быть главным приоритетом, даже ценой снижения функциональности.

Трудные сценарии

Существуют сценарии, выходов из которых не просматривается. Пример: правительство США имеет много-триллионный интерес в защите национальной валюты. Понятно, что при таких ставках покупка майнинговой фермы для атаки на Биткойн за 100 миллионов не кажется дорогой. Если они тратят миллиарды на манипуляции альтернативными активами типа золота и серебра, почему бы не потратить смехотворную часть этих сумм на раскол криптовалютных сообществ, или поиска уязвимостей на биржах с целью дестабилизировать рынок.

Несомненно, не все можно предусмотреть – но это не причина отказа от повышения надежности. Против технологических атак можно защититься с помощью алгоритмических слоев безопасности, разработчики должны уделять этим атакам максимум внимания и сделать блокчейн максимально надежным. Социальные атаки – совсем другая проблема.

Как защититься от социальной атаки, или «атаки Сибиллы» на сообщество? Это кажется наиболее проблематичным. Единственный действенный способ здесь – задание жесткого набора правил с самого начала проекта, так чтобы пространство для отклонений было минимальным. И даже в этом случае возможна такая атака:

«Когда писались правила, разработчики не предусмотрели то или это, так что будем принимать меры… к примеру, сделаем форк».

Момент, когда участники начинают заливать пожар атаки, культивирует раскол в сообществе, за которым следуют обвинения в «цензуре», и токсичность нарастает, если сообщество не найдет альтернативных способов справиться с такими проблемами.

Будущее

По мере того, как криптовалюты набирают популярность, поверхность атак увеличивается. Самый тяжелые атаки – социальные. Если DDOS, атаки 51% и им подобные отчетливо демонстрируют врага, на котором могут сфокусироваться разработчики, «враги» внутри сообщества до определенного момента остаются невидимыми.

Если социальное давление, или даже давление рынка (а рынки не полностью свободны, поэтому тот, кто контролирует рынки может косвенно контролировать и разработку алгоритмов) может оказывать влияние на поведение криптовалюты, игру можно считать проигранной.

Источник

Теоретико Игровые Модели Процессов Развития Криптовалют

Теория игр и криптовалюты

Теория игр имеет основополагающее значение для развития криптовалют, и является одной из причин процветания Биткойна уже более десятилетия, несмотря на многочисленные попытки разрушить сеть.

Что такое Теория Игр?

По существу, теория игр — это метод прикладной математики, который используется для изучения человеческого поведения, основанного на рациональном принятии решений. «Игра» разработана как интерактивная среда, поэтому игроки склонны действовать рационально, реагируя на правила игры или на влияние других игроков.

Первоначальная концепция была разработана в экономике, для изучения поведения бизнеса, рынков и потребителей, но в настоящее время широко применяется в области обучения. Поэтому, модели теории игр, могут использоваться в качестве инструмента, для изучения потенциального поведения взаимодействующих агентов, и возможных результатов их действий, в предопределенных обстоятельствах. Модели могут также применяться в широком изучении политики, социологии, психологии и философии.

Дилемма заключенного

, один из самых популярных примеров модели теории игр. Дилемма иллюстрирует сценарий, когда 2 преступника (A и B) подвергаются допросу после ареста. Каждый преступник допрашивается в отдельной комнате и не может общаться с другим.

Прокурор пытается убедить преступников свидетельствовать друг против друга чтобы облегчить их обвинение. Если A свидетельствует против B, он освобождается и B арестовывается на 3 года (и наоборот). Однако, если они оба дадут показания и освидетельствуют друг друга, они оба будут арестованы на 2 года. Наконец, если А и В решают не давать показания, их приговорят только к одному году тюрьмы, из-за недостатка доказательств.

Поэтому у нас есть следующие возможные результаты (на основе их индивидуального решения):
B дает показания

B хранит молчание
A дает показания

Оба были заключены в тюрьму на 2 года.
A на свободе. B заключен в тюрьму на 3 года.

A хранит молчание
B на свободе. А заключен в тюрьму на 3 года.

Оба заключены в тюрьму на 1 год.

Понятно, что лучший сценарий для A (или B) заключается в том, чтобы дать показания и быть свободным, но это потребует, чтобы другой сохранял молчание, и нет никакого способа предсказать, какое решение примет другой. Перед лицом награды многие рациональные заключенные, вероятно предпочли бы действовать по своим личным интересам и предать другого. Но если B и А дадут показания, они останутся в тюрьме на 2 года, и это не лучший результат. Поэтому лучшим вариантом для них, как пары, было бы сохранять молчание и получить только 1 год вместо 2.

Дилемма заключенного имеет множество различных вариантов, но эта простая история, иллюстрирует идею использования модели теории игр для исследования поведения человека и возможных результатов на основе их процесса рационального принятия решений.

Использование теории игр в контексте криптовалют, это то, что породило концепцию криптоэкономики, которая в основном изучает экономику блокчейн протоколов и возможные потенциальные последствия, которые может представлять разработка этих протоколов, в результате поведения участника. В нем также рассматривается поведение «внешних агентов», которые на самом деле не являются частью экосистемы, но могут в конечном итоге присоединиться к сети только для того, чтобы попытаться разрушить ее изнутри.

Другими словами, криптоэкономика исследует поведение сетевых узлов на основе стимулов, предоставляемых протоколом, с учетом наиболее рациональных и вероятных решений.

Поскольку Биткойн блокчейн разработан как распределенная система с множеством узлов, распределенных по разным местам, он должен полагаться на согласие этих узлов, в отношении проверки (валидации) транзакций и блоков. Тем не менее, эти узлы не могут доверять друг другу. Так как же такая система может избежать злонамеренной активности? Как блокчейн может предотвратить нарушение мошенническими узлами?

Одной из важнейших функций сети Биткойн, защищающей ее от злонамеренных действий, является алгоритм консенсуса Proof of Work. Он использует криптографические методы, которые делают процесс майнинга очень дорогостоящим и требовательным, создавая высококонкурентную среду майнинга. Поэтому архитектура криптовалюты на основе PoW стимулирует майнинг узлы действовать честно (поэтому они не рискуют потерять вложенные ресурсы). Напротив, любая злонамеренная деятельность не поощряется и быстро наказывается. Майнинг узлы, которые ведут себя нечестно, вероятнее всего, потеряют много денег и будут кикнуты из сети. Следовательно, наиболее вероятное и рациональное решение, которое должен принять майнер, — это действовать честно и обеспечивать безопасность блокчейна.

Заключение

Общее применение теории игр состоит в том, чтобы моделировать и исследовать, как люди ведут себя и принимают решения, основываясь на их рациональном мышлении. Поэтому модели теории игр, всегда следует учитывать при разработке распределенных систем, таких как у криптовалют.

Благодаря сбалансированному сочетанию криптографии и теории игр, алгоритм консенсуса Proof of Work смог создать блокчейн Биткойна, как децентрализованную экономическую систему, которая обладает высокой устойчивостью к атакам. То же самое верно и для других криптовалют, и концепции теории игр также применимы к блокчейнам PoS. Основным отличием здесь является то, как блокчейн Proof of Stake обрабатывает транзакции и проверяет блоки.

Имейте в виду, что степень безопасности и отказоустойчивости, которой обладает блокчейн, зависит от его протокола и напрямую связана с количеством участников сети. Большие распределенные сети более надежны, чем маленькие.

Пример дилеммы заключенного можно использовать во множестве реальных ситуаций, чтобы продемонстрировать совместное поведение игроков. В децентрализованных системах эта концепция имеет первостепенное значение для поддержания моделей консенсуса и имеет важные последствия в криптоэкономике.

Классическая проблема теории игр — дилемма бандита, или заключенного. Ее суть в том, что игроки не будут сотрудничать друг с другом на 100%, потому что заботятся в первую очередь о себе, а не об общих интересах. Сотрудничество меньше личной выгоды: игрок выигрывает больше, когда предает других.

Что такое теория игр и как она применяется в криптовалютах

Сотрудничество меньше личной выгоды игрок выигрывает больше, когда предает других.

В контексте криптоэкономики

Стимулы расставлены так, чтобы заставить игроков действовать честно, в интересах системы. Они опираются на теорию игр.

Боб молчит Боб свидетельствует Алиса молчит Алиса и Боб получают год лишения свободы Алиса садится на 10 лет, Боб избегает тюрьмы Алиса свидетельствует Алиса избегает тюрьмы, Боб садится на 10 лет Алиса и Боб получают два года лишения свободы.

Теория игр очень важна для криптовалют, хотя часто платформы упускают этот момент, несмотря на то, что это крайне необходимо для безопасности.

Очевидно, что процессу смены видов денег способствуют технический и научный прогресс. С одной стороны, наличия электронных наличных денег требует развивающаяся электронная коммерция в информационной компьютерной сети Интернет, которая является новым этапом развития и глобализации мировой экономики.

Почему криптовалюты имеют высокую доходность

Таким образом, складывается представление об основных элементах платежных систем, основой которых, безусловно, являются деньги.

Перспектива интеграции криптовалют в экономический сектор в 2020-х годах

Сообщения об административном ограничении оборота наличных денег в разных странах придают дополнительный импульс для развития и широкого использования цифровых валют. Сегодня эта тема актуальна для многих стран мира. Что определяет крипто-стартап? Три аспекта

Греция 500 евро.

• Испания — 3000 евро
• Греция — 500 евро
• ЮАР — 425 долларов
• Индия — 450 долларов
• Южная Корея — 4000 долларов
• Китай — 7400 долларов
• Великобритания — 9000 фунтов стерлингов

Результат — следствие поведения игроков в системе с повторением.

Область применения теории игр в экономике криптовалюты

И П1 не уверен в том, что если он будет молчать, то и П2 тоже.

В концепции игр образцом стал BTC, чтобы блокчейн биткоина был безопасным надо не допускать ошибки. Должны набраться голоса независимые друг от друга. Данный процесс сложно выполнимый и не подходит для соединения блоков. BTC решил данную проблему путем майнинга. Майнеры ищут способ добычи вознаграждения и расплачиваются электричеством.

У них повышен интерес в стоимости BTC, соответственно и награда будет выше.

Концепция игры имеет большое значение в сфере криптовалюты, несмотря на это биржи не пользуются данной доктриной.

Как применяется теория игр в блокчейне

Традиционные модели оценки не подходят для криптовалют, потому что последние не совсем вписываются в категорию традиционных классов активов, таких как акции, облигации или недвижимость. У криптовалют отсутствуют регулярные денежные потоки, дивидендные выплаты или конечная стоимость, которую бы можно было рассчитать.

Модели оценки криптовалют

Это метод оценки публичной компании, основанный на теории о том, что стоимость ее акций равна сумме всех будущих дивидендных выплат, дисконтированных к их приведенной стоимости.

Модель дисконтирования дивидендов

Процентная доля токенов, непосредственно задействованных в торговле, которую бы следовало рассчитать, также остается неопределенной, а такие системы, как «доказательство доли владения», замедляют прохождение платежей. Модели абсолютной оценки криптовалют

. Модели относительной оценки криптовалют

Прибыльность майнинга — каков характер добычи (преобладают ли большие пулы, есть ли доступ для небольших ферм или индивидуального майнинга и т. д.), каков доход и может ли это быть полезным для понимания структуры собственности.

§ Объем торгов на биржах/распределение — каков криптовалютный оборот и как объем транзакций распределен между биржами.
Блокчейн-транзакции используются в качестве прокси-сервера для «ВВП сети», но многие транзакции могут быть просто монетами, перемещающимися между биржами, которые не несут в себе столько ценности, чтобы подлежать измерению.

Источник