Что такое теория игр и как она применяется в криптовалютах. Теория криптовалют


Теории биткоина | Криптовалюта.Tech

теория2

Есть две основные школы мысли относительно того, какие качества Биткоина делают его надёжным, и таким образом того, что превращает его в удобную и устойчивую валюту. В какую из теорий верит человек, косвенно или напрямую, та и сформирует его предположения относительно лучших способов вносить изменения или обновления в Биткоин. Изучение этих двух перспектив может помочь в понимании разных точек зрения, сформировавшихся вокруг таких проблем как размер блока и активация SegWit.

Неуязвимость Биткоина

Слово «неуязвимость» часто всплывает в описаниях Биткоина. В прошлом, это слово использовалось для обозначения того факта, что транзакции в блочной цепи совершенно точно нельзя изменить. Они формируют гроссбух, который постепенно становится всё более прочным, так как находится под защитой алгоритма Proof of Work. Транзакции можно добавлять в блоки в блокчейне. По мере того, как цепь увеличивается и транзакции уходят всё «глужбе» в цепочку блоков, мошенничество с записью истории становится неприемлемо дорогим. Запись становится действительно неуязвимой и годится для любых практических целей. Давайте назовём это качество «неуязвимость гроссбуха».

Так или иначе, совершенно недавно слово «неуязвимость» выявилось в другом контексте. Этот новый контекст не останавливается на простых записях прошедших транзакций: он также намеревается описывать правила, определяющие, какие транзакции могут быть добавлены в блокчейн в будущем. Так что, этот случай использования слова ссылается на неуязвимость протокола Биткоина, а не неуязвимость гроссбуха. Мы будем называть эту способность сопротивляться изменениям в протоколе Биткоина «неуязвимостью протокола».

Неуязвимость протокола и денежные свойства Биткоина

Некоторые из правил протокола Биткоина защищают его качества устойчивых денег. Например, график выпуска новых монет является правилом протокола, ограничивающим количество монет, получаемых майнерами посредством coinbase параметров транзакции. Исполнение этого правила во время добавления новых блоков держит верхнюю планку денежной массы Биткоина на уровне 21 миллиона монет.

По этой причине, множество комментаторов приветствует качество неуязвимости протокола, а также желает поддерживать и продвигать его. Мы можем узреть примеры этого в майнерских дискуссиях относительно более медленного, чем ожидалось, запуска СегВита. Это цитируется в качестве доказательства неуязвимости протокола Биткоина, предполагая, что Биткоин можно считать видом «цифрового Золота».

«В зависимости от вашей точки зрения, если вам необходимо цифровое золото и вы не сильно обеспокоены платежами, не активация СегВита может казаться правильным вариантом. В этом четко видно то, как сложно изменить суть Биткоина, и то, что возможно это будет последняя существенная перемена для Биткоина вообще – в чём содержится подтверждение того, чего вы и хотели от Биткоина» – Мэтт Коралло.

Изложенный выше пример делает предсказательное утверждение: тот факт, что спровоцировать существенные изменения в протоколе Биткоина очень сложно, является доказательством того, что в будущем будет аналогично сложно принимать другие решения.

Но идея неуязвимости протокола также проявляется в форме нормативного аргумента: утверждения, что изменения в Биткоине должны встречаться сурово – с целью защиты качества неуязвимости протокола. Этот протест иногда возникает среди аргументов против увеличения размера блока. Сделано заявление, что увеличение размера блока откроет двери увеличению лимита денежной массы в 21 миллион монет.

«Споры о хард-форке, увеличивающем размер блока, поучительны для нас, так как являются предшественниками неминуемого форка, который изменит размер награды за блок и увеличит ограничение в 21 миллион монет», — Джон Матонис.

Предельный консенсус

Что можно вынести из этих заключений? Перед тем, как пытаться определить их подлинность, давайте изучим стоящие за ними предпосылки. Рассуждения раскрывают базовую теорию процесса определения правил консенсуса Биткоина.

Мы можем увидеть что они позволяют сделать следующие предположения:

  • Простота или сложность изменения правил консенсуса зависит от качества Биткоина, называемого неуязвимость протокола;
  • Простота или сложность внесения изменений в протокол в меньшей степени зависит от деталей конкретного изменения, чем от неуязвимости протокола Биткоина;
  • Степень неуязвимости протокола может подвергаться влиянию со стороны сообщества. Успешное сопротивление одному изменению увеличивает вероятность того, что сеть в будущем тоже отвергнет новые изменения.

Идея вытекает в теорию известную как Предельный Консенсус. Данная теория постулирует, что неуязвимость протокола Биткоина создаётся сильным социальным консенсусом между всеми участниками системы. Этот социальный консенсус означает что все будут запускать софт, запрограммированный на выполнение согласованных между участниками правил, придерживающийся статуса кво, не позволяющего вносить какие-либо изменения без поддержки подавляющего большинства.

Предельный Консенсус представляет собой переопределение такой идеи, как «Биткоин управляется математикой». Пока все пользуются софтом, который поддерживает модель консенсуса, это утверждение верно. Однако что останавливает кого-либо решившего запустить разделяющий сеть софт, следующий другим правилам? С точки зрения компьютерной программы, правила Биткоина полностью изменяемы. Так, выходит что сообщество должно прийти к социальному консенсусу относительно того, какой набор правил точно выражает Биткоин.

Очень важно отметить, что этот «социальный консенсус» особенный и идёт вразрез с техническим консенсусом сети. Может так случиться, что люди по глупости смешают эти два разных использования слова «консенсус».

Теория названа «Предельный Консенсус» потому, что она ведёт к заключению, что все члены сообщества должны прийти к поистине единогласному решению до того, как кто-то сумеет внедрить обратно-не-совместимые изменения в протокол. С точки зрения Предельного Консенсуса, весьма рискованно инициировать подобные изменения если часть сообщества не согласна продолжать работу с ними. Опасение состоит в том, что запускаемый меньшинством код будет разделяться, создавая риск множественного раскола Биткоина на несовместимые сети, уничтожая его ценность.

Другое опасение, с этой точки зрения, состоит в том что если сообщество потеряет осторожность и перестанет сопротивляться изменениям, то различные изменения могут быть без критики приняты сетью. Это приведёт к тому, что рано или поздно будут представлены нежелательные изменения, уничтожающие качества Биткоина как универсальных денег.

Рыночный Консенсус

В противовес Предельному Консенсусу, теория Рыночного Консенсуса предлагает несколько иное понимание того, как cохраняются или изменяются качества протокола Биткоина. Базовые утверждения из теории Рыночного Консенсуса:

  • Правила протокола Биткоина исполняются исключительно по воле тех, кто желает вкладывать в них экономическую ценность;
  • Разные правила консенсуса сопровождаются разным отношением со стороны рынка в зависимости от влияния их действий на качества Биткоина;
  • Рынок будет на стороне правил, предназначенных привносить ценность в систему. Эти правилами будут такими, что усилят денежные качества Биткоина.

Теория Рыночного Консенсуса гласит, что выбор тех, кто наделяет ценностью систему, превращаются в сигналы и стимулы, устанавливающие разные правила консенсуса в системе. Люди могут добавлять стоимость инвестированием или торговлей на биржах, или принятием монет в качестве оплаты за товар в классической экономической активности.

Разные правила консенсуса могут быть улучшены запуском поддерживающих их клиентов, а также сигналированием намерения привести в действие определённые правила. Майнеры играют роль ответственных слуг, поддерживая правила, в которых по их мнению заинтересовано экономическое большинство. Но если непрямые механизмы падут, и гроссбух распадётся на 2 версии, рынок может выбирать напрямую между ними. Если такое случится, то версия с самым большим экономическим подспорьем превалирует, а проигрывающая версия уходит в небытие. Однако, если обе версии привносят уникальную ценность разным группам, то они могут со-существовать, что приведёт к большому увеличению прибыли для всех сторон.

Две линзы

Эти две теории консенсуса могут рассматриваться в качестве двух линз, через которые люди воспринимают Биткоин, а также окружающее его сообщество. Давайте посмотрим, как эти линзы по-разному изменяют восприятие в отношении некоторых особых проблем:

Проблема 1 – Цензура и непрекращающиеся споры

Так как верящие в Предельный Консенсус видят социальный консенсус как жизнеспособную защитную силу, скрепляющую Биткоин, они воспринимают сторонников кардинального изменения в качестве враждебно настроенных агентов. Из-за этого восприятия, усиленные дебаты в защиту спорных изменений встречаются с яростной отдачей, их объявляют опасными. В этом мы видим защитную реакцию против спорного аргумента, кажущегося враждебным. В самых крайних случаях, этот защитный импульс может привести к цензуре или социальным гонениям.

И наоборот, с точки зрения Рыночного Консенсуса важные качества Биткоина поддерживаются информированными и бдительными участниками рынка. Это означает полное одобрение активных споров и сильных аргументов. Недостаточно убедительные аргументы сулят небольшую угрозу, так как со временем они будут исключены рыночными силами. С такой точки зрения, подавление дискуссии может быть вредным так как наследует процессы, согласно которым разные предложения по изменению правил консенсуса могут быть протестированы рынком.

Проблема 2 – Хард форки и софт форки

Блочная цепь разделяется на две в тот момент, когда меньшинство использует более жёсткие правила, нежели экономическая и вычислительная основа сети. Это может быть как потерей правил большинством, тогда как меньшинство не теряет их (хард-форк), так и меньшинством, ужесточающим правила и отделяющимся от сети (софт-форк). С точки зрения Предельного Консенсуса, такие разделения представляют неспособность социального консенсуса защитить неуязвимость протокола. Это бы означало, что Биткоин слаб, и мог бы продолжать разделяться на тысячи несовместимых сетей, и, таким образом, происходило бы уничтожение Сети.

Сторонники Предельного Консенсуса предпочитают избегать внесения изменений в протокол путём хард-форка, если это вообще возможно, потому как несогласное меньшинство может легко отделиться прочь. Это могло бы произойти случайно, или из-за невнимательности или небрежности. Изменение путем хард-форка может только тогда считаться оправданным, когда в обществе имелось настоящее единодушное соглашение. Изменение путём софт-форка кажется им наиболее выгодным. Даже если они более сложны в применении, софт-форки, применяемые майнерами, поддерживают сеть Биткоина в здоровом состоянии. Несмотря на добавляющуюся сложность, «зомбификация» старых подтверждающих узлов может и не быть идеальным вариантом, однако он более предпочитаем нежели катастрофа, которая проявится сразу после нарушения правил социального консенсуса.

Тем не менее, с точки зрения Рыночного Консенсуса, нам не стоит бояться изменений, вносимых хард-форком. Ведь тот факт, что следующее своему выбору меньшинство может отделиться в случае, если они захотят сохранить более жёсткий набор правил, попросту являет собой риск, который узлам придётся учитывать во время исполнения правил подтверждения подлинности блоков. Если правила добавляют сети стоимость, то она будет сбалансирована против риска раскола сети. Таким образом, с точки зрения Рыночного Консенсуса, правила, добавляющие стоимость сети, будет очень сложно вычистить из неё путём хард-форка.

Если в результате хард-форка сеть разделяется на две криптовалюты, это попросту предложит рынку чёткий выбор. Неблагоразумный форк сам по себе уйдет в небытие, поскольку никто не пожелает вливать в него ценность. Даже в случае более продолжительного разделения бояться нечего, это попросту означает что рынок увидел потенциальную ценность на том, и на другом блокчейне одновременно, и определение их настоящей ценности — долгий и сложный процесс. Хотя такой процесс может казаться разрушительным, с точки зрения Рыночного Консенсуса он также добавляет стоимость, так как выбор может быть чётко определён рынком, и самая ценная монета выиграет. В редких случаях, если две отдельных сети искренним образом привносят ценность путем обслуживания несовместимых рыночных ниш, существование двух параллельных цепочек блоков вполне реально.

В отличии от модели Предельного Консенсуса, через оптику Рыночного Консенсуса именно софт-форк является воистину предательским, а не хард-форк. Он затеняет информацию, идущую с рынка относительно предложенного выбора, таким образом, рынку становится сложно чётко выразить свою склонность. Эта беседа дает хорошее представление о том, что сторонники Рыночного Консенсуса думают про софт-форки и хард-форки.

Заключение

Данная статья является попыткой описать две школы мысли, описывающие способ формирования Консенсуса в системе Биткоин. Эти две теории были созданы путём анализа логических смыслов некоторых распространённых аргументов.

Предельный Консенсус — теория, согласно которой мы можем полагаться на качества Биткоина из-за неуязвимости протокола, созданной с помощью устойчивого социального консенсуса.

Рыночный Консенсус – в этой теории утверждается, что качества Биткоина всецело определяются инвесторами, а правила будут добавляться или удаляться из протокола в зависимости от степени поддержки рынком.

Я надеюсь, что этот анализ будет полезен для понимания разных точек зрения, а также интерпретации различных аргументов. Например, если кто-то сказал «Биткоин должен быть неуязвимым», имел ли он ввиду неузявимость блокчейна, или же неуязвимость протокола? Если кто-то сказал «Биткоин работает на консенсусной основе», он имел ввиду социальный консенсус или сетевой консенсус?

В попытках лучше понять друг друга, возможно, нам бы стоило подвинуть наше понимание чуть ближе к реальному состоянию вещей.

Update:

Пожалуйста, посмотрите статью Эллиотта Олда чтобы получить исчерпывающие ответы по данной теме. Он использует термины «Рыночное Управление» и «Почти-Анонимный Социальный Консенсус» вместо «Рыночного Консенсуса» и «Предельного Консенсуса».

Также, я опубликовал дополнение к этой статье здесь:

https://medium.com/@Mengerian/two-lenses-f3a6d7962da6

Это продолжение раздела о двух линзах, там рассматривается ещё нескольких примеров противоречивых вопросов, и того, как их совершенно совершенно по-разному можно интерпретировать через оптику Предельного или Рыночного Консенсуса.

cryptocurrency.tech

Теория экономики криптовалюты: Ingenious tricks -

cryptoВ чем сила, брат?

ХIII

Диаграмма, используемая в тексте, не встречалась автору в источниках по экономике и финансам. Если оригинальность идеи не будет дискредитирована, это будет означать успешность попытки создания теории криптовалютной экономики.

***

На рынке встретились два человека, один хочет обменять курицу на яйца, другой – яйца на курицу. Сошлись на сорока яйцах за курицу.

Таким образом, курица стоит 40 яиц, а одно яйцо стоит 0.025 курицы. Что вокруг чего крутится – Земля вокруг Солнца, или Солнце вокруг Земли – вопрос, с одной стороны, идеологии, с другой стороны — удобства расчетов. Если нас интересует научная сторона вопроса, мы будем помещать центр координат туда, откуда будет удобнее решать практическую задачу, независимо от идеологии.

Биржевые графики – это количество БТС в $1 или количество $ в 1 БТС.

Сейчас мы измеряем цену биткойна в $, это удобно и соответствует текущему положению вещей. Текущее положение вещей так же таково, что долларовая оценка биткойна на протяжении четырех лет росла по экспоненциальной закономерности и выросла на пять порядков, в сто тысяч раз.

Этот потрясающий воображение факт ставит перед нами конкретную задачу, надо оценить предел этого роста. Мы полагаем, что он существует, из общефилософских соображений. Обозначим предельную величину долларовой цены биткойна S0. Очевидно, что она в свою очередь зависит от времени. Поэтому хорошей идеей для первого приближения будет ограничиться какой-то нижней оценкой.

Здесь мы не станем обосновывать ту точку зрения, что биткойн – это деньги. Кому эта идея не нравится, может почитать что-нибудь другое.

Биткойн – это, в конечном счете, всемирная валюта. Без претензий на уникальность, не приходится сомневаться, что система форков будет иметь место быть по территориально-корпоративно-функциональной принадлежности. Очевидно, в общую денежную массу должны быть включены и «декретные» форки, т.е. тот же фиат, обеспеченный обязательством или требованием третьего (по отношению к покупателю и продавцу) лица, в том числе и в первую очередь – государства. Хороший вопрос: а что делать с «кредитными деньгами» и прочими «деривативами»? Не сейчас.

Как всемирная валюта, биткойн должен быть соотнесен с оценкой всех торгуемых активов в мире с учетом существования других денег (денег, блин, а не деривативов!).

Коль скоро один актив может быть на рынке много раз, надо ввести в оценку некоторый период наблюдения. То есть в результате мы рискуем получить что-то вроде формулы Фишера, совершенно бесполезную для наших целей шнягу.

рис 1

Но можно попытаться извлечь из нее пользу, разобрав, чем она нас не устраивает.

Ученые джентльмены говорят, что по этой формуле они определяют, сколько денег надо, чтобы не было инфляции. Врут, ничего они не определяют, но для нас это не важно. Важно, что по своей бухгалтерской сути эта формула – оборотная ведомость. А нам нужна сальдовая.

Количество биткойнов мы знаем. Форки без принципиальной погрешности можем не учитывать. А вот с фиатом проблемы. Даже если пренебречь всеми остальными, кроме доллара, как определить, сколько в мире «кредитных денег» и «деривативов»? Ладно, выйдем из положения, просто обозначив общее количество всех фиатных суррогатов в мире буквой D, в надежде, что как-нибудь потом с ней разберемся.

Итак, в левой части уравнения у нас получилась сумма S0 + D.

В правой части  – некоторое количество товаров (активов), торгуемых на определенный момент времени, на дату остатков (сальдо). Цена этих товаров может быть выражена как в БТС, так и в $, в зависимости от того, за какие деньги мы их собираемся продавать на этот раз. Обозначим их буквой А.

Уравнение получилось одно, а переменных много. Нужен гениальный ход, прозрение. Вот оно.

Уберем из уравнения биткойн, получим D = A (1)

Уберем из уравнения доллар, получим S0 = А (2)

Вычтем одно уравнение из другого, получим S0 = D (3)

Ingenious trick получился нормальный. Но какие-то слова для оправдания надо найти, для критиков.

Чему в экономике соответствует убирание из формулы биткойна? Собственно, тому, что сейчас есть. В настоящее время присутствие биткойна в экономике исчезающее мало в абсолютных цифрах. Доллар США, по факту, мировая валюта, в которой можно оценить все, что в ней можно оценить. Разумеется, существуют и другие суррогаты других систем, даже и независимых от ФРС. Ну, или почти независимых. То есть D = $D + @D, где @D – все остальные деньги, кроме доллара.

Очевидно, что мы можем приравнять имеющуюся массу «денег» (кавычки здесь поставлены потому, что звонкую монету мы не учитываем, а фиат по определению является заменителем денег, т.е. суррогатом) некоторому множеству активов, без уточнения даже, что это за множество.

Убирание из формулы доллара является мысленным экспериментом, который и надо обосновать. Нет, не так. Мысленно мы можем делать все что угодно, если пастушки-регуляторы в черепную коробку еще не забрались.

Объяснять надо парадокс. Если одновременно выполняются равенства (1) и (2), то как может быть справедливым равенство  S0 + D = А?

И снова Ingenious trick!

Это – независимые валюты. Не в том смысле, что у них нет кросс-курса, конвертация-то как раз должна быть (хотя и не обязательно). Они независимы в том смысле, что использование или неиспользование для платежей одной валюты не имеет ограничений или обязательств со стороны другой валюты. Это – векторное уравнение.  Непонятно? Смотрите диаграмму имени меня.

рис 2

Конец стрелки закреплен в начале координат, и она вращается по усмотрению пары продавец-покупатель.

Любой актив в любых количествах может быть продан в любой валюте. Количество и оценка активов не изменяется. Общее количество никакой валюты на рынке не изменяется. Изменяется только количество валюты того или иного вида, используемого в сделках.

Каждой из N находящихся в обращении валют на моей N-мерной диаграмме соответствует координатная ось в N-мерном пространстве. Деления на каждой оси (масштаб) соответствуют текущему курсу относительно некоторой эталонной валюты. Радиус-вектор продаваемого актива в каждый момент времени определяет используемое в сделке количество каждой валюты.

Прошу заметить – это я сам придумал, а не нарыл в сетке. Не отрицаю, всех учебников и журналов я не перечитал. Экономистов много. Прошу уважаемых читателей сообщить, если подобная конструкция им где-либо встречалась.

Биткойн не стремится по своей финансовой природе к уничтожению фиатной валюты. Чем больше долларов в обращении, тем дороже биткойн! Биткойн стремится к участию в сделках.

Объем долларов США в виде наличных денег (банкнот и монет) на начало 2011 года перевалил за $900 миллиардов (второе место после евро). 60-70% этой массы циркулирует за пределами США.Кроме того, банки создают дополнительные деньги благодаря системе пониженных банковских резервов — доллары в электронном виде. В результате, бумажные и металлические денежные знаки составляют, по разным оценкам, лишь 4-10% от общего объема долларов США в мире.

25 апр. 2013 г. — Всего в обращении находится 1,18 трлн. долларов наличными.

Оценкой предельной стоимости 1 БТС является результат деления общего количества существующих сейчас фиатных денег на 21 миллион.

Нижней, самой грубой из возможных, оценкой стоимости 1 БТС является результат деления общего количества бумажных долларов, находящихся в обращении, на 21 миллион.

$100 000 за 1 БТС – это та планка, до достижения которой о граничных эффектах можно вообще не думать.

Ну, то есть года два у нас еще есть. Но не больше.

рис 3

Post scriptum, для критиков опять же.

Автор вполне сознает, что теория – это одно, а практика – это другое. Наверняка есть факторы, неучтенные в идеальной модели. Предлагаю направить энергию на поиск и встраивание таковых в модель. Можно предложить и альтернативу самой модели. Разумную альтернативу, я всегда это говорю.

Поделиться ссылкой:

Related

bitnovosti.com

Основная теория по криптовалюте и блокчейну для новичков

18+

Новости Фонд События Новичкам Статьи Курсы Калькулятор ICO
  • $6393.82
  • $695.84
  • $439.46
  • $0.45
  • $16.34
  • $77.38
  • $124.66
  • $161.43
  • $219.31
  • $33.31
  • $0.19
  • $0.98
  • $0.16
Основная теория BitJournal > Новичкам > Основная теория Casper – не привидение. Что известно о новом протоколе Ethereum? Casper – не привидение. Что известно о новом протоколе Ethereum? Как создать и настроить кошелек для токенов ICO Как создать и настроить кошелек для токенов ICO Подробнее о блокчейне, криптовалютах и Ripple для новичков. Часть 3. Подробнее о блокчейне, криптовалютах и Ripple для новичков. Часть 3. Подробнее о блокчейне, криптовалютах и Ripple для новичков. Часть 2. Подробнее о блокчейне, криптовалютах и Ripple для новичков. Часть 2. Подробнее о блокчейне и XRP для новичков. Часть 1. Подробнее о блокчейне и XRP для новичков. Часть 1. Где хранить биткоины: краткий обзор аппаратных криптовалютных кошельков

bitjournal.media

что лежит в основе блокчейна Bitcoin

Содержание

965343566Криптовалюта и криптография — это чистая математика. Теория игр сочетается с общей логикой, но в основе также лежит математика. Гениальность Сатоши Накамото заключается в том, что он соединил криптографию с теорией игр. Это позволило создать устойчивую распределенную систему под названием блокчейн. Топливо, для функционирования которой — деньги, криптоденьги или математические деньги. Их, как выяснилось, довольно просто конвертировать в реальные.

Кстати, а какие деньги более реальны? Те, что основаны на математике, или те, что основаны… а на чем сейчас основаны фиатные деньги?

Криптовалюта имеет значение хотя бы потому, что люди ее ценят.

Определения

Раз уж заговорили о математике, то определим использующиеся понятия. Возьмем информацию из Википедии.

Криптовалюта — вид цифровых денег, основанный на использовании крипторафии.

Криптография — наука о способах защиты информации в плане:

  • недоступности для прочтения третьими лицами;
  • невозможности для скрытого изменения;
  • проверки истинности свойств.

Теория игр — математический метод исследования принятия решений.

В блокчейне криптография используется для доказательства прошлых событий, а теория игр — для поощрения желаемого поведения игроков в будущем. Это сочетание позволило создать надежный децентрализованный протокол, открывающий новые способы организации и управления членами сообщества.

Стратегии теории игр и их связь с криптовалютами

Теория игр была разработана в 1944 году Дж. Ван Нейманом и О. Моргенштерном. Она состоит из как минимум трех компонентов:

  • игроков — тех, кто принимает решения;
  • стратегий — решения, которые принимают игроки для достижения целей;
  • выплат — как итога выполнения стратегий.

Цель использования теории игр для криптовалют в том, чтобы моделировать человеческое мышление при создании сетей с заданными характеристиками, которые не нуждаются в надзоре и приносят пользу обществу. Теория игр стимулирует игроков вести себя в этих сетях нужным образом.

В блокчейне есть 2 типа игроков — пользователи и майнеры. Каждый из них может выполнять только определенные действия. Для пользователей это отправление или получение денег. Для майнеров — проверка транзакций и добыча биткоинов, а если подробнее — обнаружение нового блока и его запись в блокчейн. Экономическая стоимость криптовалюты побуждает майнеров использовать свои вычислительные мощности для защиты сети.

Одним из ключевых понятий теории игр является равновесие Нэша. Оно говорит о том, что любой игрок не может изменить свою стратегию поведения, если другие участники стратегий не меняют.

Представим, что есть сценарий, когда оптимальная стратегия для игроков имеет негативные последствия для общества. Вопрос “законопослушности” решается с помощью введения “наказания”. Шахтеры имеют большую власть в сети блокчейн. Если они захотят обмануть  других участников для получения собственной выгоды, в системе начнется хаос.

Равновесие Нэша и концепция “наказания” используются в блокчейне для блокировки нечестных действий майнеров. В теории игр есть защита Grim Trigger или, по-другому — “не убивайте короля”. Если король убит, второму и всем последующим угрожает та же участь, а значит — хаос. Если король жив, то жив и порядок.

Grim Trigger описывает что происходит, когда имеются два равновесия Нэша и как побудить игроков перейти от одного равновесия к другому. С небольшой группой все просто — есть возможность скоординироваться и договориться. Как это работает с огромным количеством игроков? Мотивом для изменения стратегии в этом случае служит не мораль или ожидание выигрыша, а стимул для перехода. Здесь успех наступает тогда, когда большинство меняет свое состояние. Неудача — когда меньшинство изменило свое состояние, а большинство — нет.

Стратегия Grim Trigger терпит неудачу, если майнеры не привязаны к криптовалюте, и могут легко сменить одну на другую. Они не заинтересованы в стабильности сети, им все равно.

Все в порядке, если майнеры связаны с конкретным блокчейном. Это делается с помощью значительных вложений в оборудование (ASIC-процессоры в Proof-of-Work) или программное обеспечение, PoW отражает реальные, поддающиеся количественной оценке ресурсы, необходимые для его получения. Именно поэтому оно служит основой достижения консенсуса.

Этот вариант не работает в случае майнинга на процессорах. Оборудование слишком дешево и для шахтеров нет никакого резона защищать сеть, если что-то случится. Они легко ее покинут и будут майнить другую криптовалюту. Для завоевания лояльности необходимо другое доказательство работы, основанное на владении криптовалютой. И это — Proff-of-State.

Grim Trigger применяется не только для привязки майнеров к криптовалюте, но и в случае ветвления блокчейна, при одновременной записи блоков разными шахтерами.

Каждый блок в цепи содержит отдельные транзакции и хэш предыдущего блока. Предыдущий блок является родительским для последующего. Блок под номером 50 будет родительским для блока № 51. Каждый блок в блокчейне имеет функцию подсчета очков: Score = Score (родительского блока) + доказательство выполненной работы. (Это формула для сети биткоина). Если образовалось разветвление блоков в силу того, что разные майнеры одновременно добавили по блоку в цепь, то истинным будет признана ветвь с блоком, имеющим большее число очков. Блоки, не входящие в эту ветвь признаются недействительными.

Текущее состояние сети — это блок с наибольшим Score.

Любой блок, который добавляется к недопустимому является недействительным. Это побуждает майнеров игнорировать их.

Им не хочется:

  1. Тратить вычислительные ресурсы впустую.
  2. В соответствии со стратегией Grim Trigger они понимают, что поддержав недействительную ветвь, они провоцируют хаос. И их ветка может быть точно также атакована другими, раз уж порядка и правил не стало.

Концепция ограниченной рациональности говорит о том, что люди всегда выбирают самое простое и привычное решение. Оно может не быть оптимальным, но они все равно будут ему следовать. Именно поэтому им проще поддержать длинную ветку, чем воевать за короткую. Большинство так и делает.

Заключение

Блокчейн спроектирован так, что он является самограничивающимся равновесием Нэша. Чтобы люди со всего мира вели себя в сети по правилам протокола, в алгоритм работы вводятся поощрения и наказания, автоматически регулирующие действия участников. Можно назвать это неявным смарт-контрактом.

Гениальность биткоина в том, чтобы сделать его добычу сложной, неэффективной и дорогостоящей. Это практически полностью пресекает внутреннюю коррупцию. Чтобы делать в сети плохие вещи, нужно заплатить. И это стоит очень дорого.

ecrypto.ru

Криптовалюты и теория игр

криптовалюта 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:

  1. Внутренняя игра
  2. Внешняя игра

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 атака

bits.media

Математика Биткойна: Теория -

math-behind-bitcoin-630x376Одна из причин, почему Биткойн многих сбивает с толку, заключается в том, что эта технология пересматривает одну из базовых концепций человеческого общества: понятие собственности.

В традиционном смысле, если вы являетесь собственником чего-либо: будь то дом или денежная сумма — это означает, что либо эта вещь находится у вас лично, вы ей владеете и распоряжаетесь непосредственно, либо вы поручили управление ей доверенному третьему лицу, такому как банк.

С Биткойном эта простая схема не работает. Сами по себе биткойны не хранятся ни централизованно, ни локально — и поэтому нельзя сказать, кто отвечает за их доверенное хранение. Биткойны существуют лишь как записи в распределенной бухгалтерской книге, называемой блокчейном, копии которой распределены среди добровольной сети подключенных компьютеров. Быть «владельцем» биткойнов просто означает иметь возможность передать контроль над этими записями кому-то еще, зафиксировав факт этой передачи на блокчейне. Что дает вам эту способность? Эксклюзивный доступ к паре ключей ECDSA: секретному и публичному. Хорошо, но что конкретно это означает, и почему это вдруг гарантирует безопасность этих самых биткойнов?

Давайте-ка попробуем заглянуть под капот.

Что это за ECDSA такая?

ECDSA — это акроним для Алгоритма Цифровой Подписи с Эллиптическими Кривыми. Это процесс, который использует эллиптические кривые и конечные поля, чтобы «подписать» данные таким образом, что третьи лица могут легко проверить подлинность подписи, но при этом сам подписывающий оставляет за собой эксклюзивную возможность создавать подписи. В случае Биткойна «данные», которые подписываются — это транзакция, которая передает право собственности на биткойны.

ECDSA имеет две отдельные процедуры для подписи и ее проверки. Каждая процедура представляет собой алгоритм, состоящий из нескольких арифметических операций. Алгоритм подписи использует секретный ключ, а алгоритм проверки использует только открытый ключ. Мы покажем это на примере позже.

Но для начала давайте пройдем ускоренный курс молодого бойца по эллиптическим кривым и конечным полям.

Эллиптические кривые

В эллиптических кривых нет ничего сложного. Алгебраически каждая такая кривая может быть представлена как уравнение вида:

y² = x³ + ах + b

Для а = 0 и b = 7 (а это именно та версия, которую использует Биткойн) эта кривая выглядит так:

elliptic-curves

Эллиптические кривые имеют некоторые полезные свойства. Например, не-вертикальная прямая, пересекающая кривую в двух точках, всегда будет пересекать ее и в третьей точке, лежащей на кривой. Другим свойством является то, что если не-вертикальная прямая является касательной к кривой в одной из точек, то она обязательно пересекает кривую еще ровно в одной точке.

Мы можем использовать эти свойства, чтобы определить две операции над точками, составляющими кривую: сложение точек и удвоение.

Для сложения точек, P + Q = R мы проводим через точки P и Q прямую, которая, по свойствам эллиптических кривых, пересекает кривую в некоторой третьей точке R‘. Затем мы находим точку на кривой, симметричную точке R‘ относительно оси X. Именно эта точка R и будет считаться суммой P и Q. Это легче всего понять, глядя на следующую схему:

point-addition

Это все хорошо, но как бы нам сложить точку саму с собой? Для этого определяется операция удвоения точки, P + P = R. При удвоении мы проводим прямую, касательную к данной эллиптической кривой в точке P, которая, согласно свойствам кривой, должна пересекать ее еще в одной точке R‘. Точка R, симметричная R‘ относительно оси X, и будет считаться точкой удвоения P. На графике это выглядит следующим образом:

point-doubling

Эти две операции можно использовать, чтобы определить операцию скалярного умножения, R = a P, определяемую как добавление точки Р самой к себе a раз. Например:

R = 7PR = P + (P + (P + (P + (P + (P + P)))))

Процесс скалярного умножения, как правило, можно упростить, используя комбинацию сложения и удвоения точек. Например:

R = 7PR = P + 6PR = P + 2 (3P)R = P + 2 (Р + 2P)

Здесь операция 7P была разбита на два этапа удвоения точек и два сложения точек — в итоге, вместо 7 операций нужно произвести всего четыре.

Собственно, теперь вы знаете об эллиптических кривых все, что о них стоит знать.

Конечные поля

Теперь поговорим немного о конечных полях. Конечное поле, в контексте ECDSA, можно рассматривать как заданный диапазон положительных чисел. Любые операции должны осуществляться в рамках этого диапазона — если же результат операции выходит за пределы этого диапазона, мы не расстраиваемся, а просто по окончании диапазона возвращаемся к его началу и продолжаем считать как ни в чем ни бывало. Таким образом, результат все равно окажется внутри нашего диапазона, как бы он ни хотел из него выбраться.

Самый простой способ проиллюстрировать это — расчет операции «остаток от целочисленного деления», или оператор модуло (MOD). Например, 9/7 дает 1 с остатком 2:

9 MOD 7 = 2

Здесь мы имеем конечное поле от 0 до 6, и все операции по модулю 7, над каким бы числом они не осуществлялись, дадут результат попадающий в этот диапазон.

Скрещиваем кривые с полями

ECDSA использует не просто эллиптические кривые, а эллиптические кривые в контексте конечного поля, что значительно меняет их ​​внешний вид. Причем, меняет его так, что теперь эти самые кривые даже родная мама не узнает. Допустим, та же самая красивая эллиптическая кривая Биткойна, y² = x³ + 7, которая изображена выше, но только определенная на конечном поле по модулю 67, выглядит как такая вот странная крякозябра:

putting-it-together

Однако заметим в ее оправдание, что, хотя она и стала неузнаваемой для непосвященных, лежащие в основе этой «кривой» уравнения или ее особые свойства ничуть не изменились. Просто теперь это множество точек, в которых все х и у значения представляют собой целые между 0 и 66 Отметим также, что «кривая» по-прежнему сохраняет свою горизонтальную симметрию.

Правда, процесс операций над точками: сложения и удвоения — сейчас будет немного отличаться визуально. «Прямые линии», нарисованные на этом графике, теперь будут оборачиваться «вокруг поля», как только они достигнут магического барьера 67, как в древней аркадной игре «Asteroids», и продолжаться с другого его конца, сохраняя прежний наклон, но со сдвигом. Поэтому сложение точек (2, 22) и (6, 25) в данном дискретном варианте выглядит следующим образом:

putting-together-2

«Оборачивающаяся прямая», проходящая через эти две точки, в итоге уперлась в третью точку (47, 39), а симметричная ей «относительно оси X» будет (47, 28). Вот эта-то точка и станет результатом нашей операции.

Применим свою математическую мудрость к криптографии

Чтобы использовать ECDSA, такой протокол как Биткойн должен зафиксировать набор параметров для эллиптической кривой и ее конечного поля, чтобы эти параметры знали и применяли все пользователи протокола. Иначе каждый будет решать свои собственные уравнения, которые не будут сходиться друг с другом, и они никогда ни о чем не договорятся.

Эти зафиксированные параметры включают в себя уравнение кривой, значение модуля поля и базовую точку, которая лежит на кривой. Последним параметром является порядок базовой точки, который в графическом виде можно представить себе как количество раз, которое базовая точка может быть прибавлена к себе до тех пор, пока ее касательная кривая не станет вертикальной. Этот параметр подбирается таким образом, чтобы он являлся очень большим простым числом.

Для всех этих параметров Биткойн использует очень-очень большие (ну просто офигенно невообразимо огромные) числа. Это важно. На самом деле, все практические применения ECDSA используют огромные числа. Ведь безопасность этого алгоритма опирается на то, что эти значения слишком большие, чтобы подобрать что-то простым перебором или «брутфорсом».

В случае Биткойна эти значения таковы (запись чисел дана не в десятичном, а в более компактном шестнадцатеричном виде, привычном программистам):

Уравнение эллиптической кривой: y² = x³ + 7

Простой модуль = 2256 — 232 — 29 — 28 — 27 — 26 — 24 — 1 = FFFFFFFF FFFFFFFF FFFFFFFF FFFFFFFF FFFFFFFF FFFFFFFF FFFFFFFE FFFFFC2F

Базовая точка = 04 79BE667E F9DCBBAC 55A06295 CE870B07 029BFCDB 2DCE28D9 59F2815B 16F81798 483ADA77 26A3C465 5DA4FBFC 0E1108A8 FD17B448 A6855419 9C47D08F FB10D4B8

Порядок = FFFFFFFF FFFFFFFF FFFFFFFF FFFFFFFE BAAEDCE6 AF48A03B BFD25E8C D0364141

Кто выбрал эти цифры, и почему? Большое количество исследований и изрядная интрига всегда окружают выбор соответствующих параметров. В конце концов, большое и, казалось бы, случайное число может скрывать в себе какую-нибудь «заднюю дверцу» для упрощения вычислений, которая может быть доступна только посвященным. Если вкратце, данная конкретная реализация ECDSA известна как secp256k1 и является частью семейства стандартов, предлагаемых для использования в криптографии.

Вооружившись всеми этими базовыми знаниями, в следующей статье мы будем готовы применить эту математику к Биткойну и выяснить, наконец, что же там происходит в недрах нашего биткойн-клиента, когда мы нажимаем на кнопку «Оплатить». Ну а пока вы ждете второй части, можете слегка освежить свои знания относительно анатомии биткойн-адресов и транзакций. А если вы разработчик, то можно полюбопытствовать, что же там происходит внутри этого таинственного API биткойн-протокола.

(Продолжение следует)

Источник: Coindesk

Aвтор: Eric Rykwalder

Поделиться ссылкой:

Related

bitnovosti.com

Что такое теория игр и как она применяется в криптовалютах

Что такое теория игр и как она применяется в криптовалютах

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

Теория игр — это исследование логического принятия решений игроками в рамках определенных параметров системы (игра, сценарий и т. д.). Она использует математические модели и может применяться к экономике, психологии, логике, информатике, распределенным системам и прочему. Теорию игр можно рассматривать как обособленное человеческое поведение в условиях, когда определенные структуры и механизмы могут приводить к предсказуемому и честному поведению игроков.

В типичном сценарии теории игр есть три основных компонента:

  • игроки — пользователи, которые принимают решения,
  • стратегии — действия, которые совершают игроки, учитывая действия других игроков,
  • результаты — собственно результат действий игроков в рамках системы, которые неоднократно повторяются: действия приводят к тем же результатам.

Дилемма заключенного

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.

Условие: Известно, что наказание за организованное группой преступление выше, чем за одиночное. Преступники Алиса и Боб попадаются почти одновременно, вменяются одинаковые преступления. Правоохранительные органы предполагают, что имел место сговор. Тогда полицейские сажают преступников в отдельные камеры и предлагают сотрудничать на следующих условиях: если А свидетельствует против Б, а второй не свидетельствует, то первый освобождается, так как сотрудничает со следствием. Соответственно, второй садится в тюрьму на полный срок в 10 лет. При этом, если молчат оба, их сговор не установлен, так что это одиночные преступления и караются они менее сильно, 1 год каждый. Если каждый обвиняет друг друга, то каждый получает по два года. Заключенные вольны выбирать: молчать или давать показания против другого. Естественно, так как заключенные изолированы, они не могут договориться.

Часто условие представляется на таблице:

Боб молчитБоб свидетельствует
Алиса молчитАлиса и Боб получают год лишения свободыАлиса садится на 10 лет, Боб избегает тюрьмы
Алиса свидетельствуетАлиса избегает тюрьмы, Боб садится на 10 летАлиса и Боб получают два года лишения свободы

 

Дилемма: каждый по отдельности рационален — он выбирает предать (свидетельствовать против). Все вместе (два предательства) дает проигрыш всей группе. Победа (большая выгода) была бы в случае сотрудничества: каждый промолчал и получил бы по году. Но они не уверены, что второй тоже промолчит, из-за риска сесть на 10 лет, каждый выбирает свидетельствовать против другого.

В теории игр решение в игре, в которой каждый игрок выбирает оптимальную стратегию, учитывая только собственное решение, и от него не зависит выигрыш (т. к. есть вторая сторона), называется равновесие Нэша. В случае с дилеммой заключенных — это обоюдные свидетельствования против друг друга. В этом случае Алиса и Боб оба принимают самые лучшие решения, которые могут принять, учитывая решение другого игрока.

Это классический пример игры с ненулевой суммой — ситуации, когда общая прибыль и убытки взаимодействующих сторон могут быть больше или меньше нуля.

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.

В контексте криптоэкономики

Криптоэкономика может быть определена как сочетание криптографии, экономики и моделей мотивации из теории игр — все в децентрализованных протоколах блокчейна, что создает безопасную, стабильную и устойчивую систему. Нужно снижать вероятность мошенничества, «злого сценария», злоумышленнику должно быть невыгодно осуществлять худший для системы сценарий.

Лучшим примером теории игр в криптовалютах является биткоин. Для того чтобы децентрализованная сеть биткоина, оставалась в безопасности и имела возможность достичь консенсуса, она должна учитывать «ошибку византийских генералов (подробнее по ссылке)«. Ноды должны прийти к соглашению с большинством голосов о текущем состоянии цепи, не доверяя друг другу. Это сложно выполнить и выходит за рамки используемой криптографии (она используется для связывания каждого блока, а не для определения верных транзакций и главной цепи).

Биткоин решает эту проблему через «доказательство работы». Модель работает тогда, когда майнерам приходится вычислять решение, чтобы выиграть награду за блок. Это решение должно быть проверено другими, а стоимость процесса — это электроэнергия, реальный актив, за который уже заплачено. Чем больше и децентрализованнее сеть, тем сложнее выполнить внутреннюю или внешнюю атаку на нее.

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

У майнера стимул добыть блок — награда в BTC. В интересах майнеров повысить ценность биткоина, чтобы увеличить заработок. Они активно тратят ресурсы (электричество), чтобы иметь шанс добыть блок, и, таким образом, их усилия будут напрасными, если они действуют против сети и ставят под угрозу ценность вознаграждения. Становится все более дорогостоящим действовать нечестно, атака 51%, например, уже трудно осуществима.

Шахтеры могут действовать злонамеренно несколькими способами, включая добавление недействительных транзакций в блоки или майнинг поверх недопустимых блоков, чтобы получить больше BTC. Однако именно здесь механики теории игр приходят на помощь. Недействительные блоки будут отклонены большинством шахтеров в формате координационной игры, где финансовым интересам майнеров будет оставаться большинство, а не пытаться создавать недопустимые блоки из-за присущих и увеличивающих затрат, связанных с этим.

Блокчейн постоянно находится в самоподкрепляющемся состоянии равновесия Нэша. Эта система является отказоустойчивой из-за того, что большинство работают вместе для достижения и поддержания самого стабильного состояния сети. Что касается пользователей, то их выбор самой длинной цепи (и самой безопасной) является результатом концепции, известной как ограниченная рациональность. Большинство пользователей считают, что механизмы стимулирования работают правильно, чтобы держать власть майнеров под контролем.

В целом стоит заметить, что есть проблемы с теорией теории игр в распределенных системах. Это как раз связано с атакой 51%. Также системная логика часто очень сложна. На практике теоретические предположения могут быть рискованны, недостаточно проверок и универсальных действий, так как системы новые.

Динамика теории игр в криптовалютах будет развиваться и должна стать одной из самых увлекательных концепций в отрасли. Ее роль в безопасности и жизнеспособности велика, и возможный успех или крах децентрализованных сетей будет происходить на наших глазах, по мере развития новых платформ.

crypto-fox.ru


Смотрите также