Dünya Kupası grup aşamasındaki olumsuz maçlardan madencilerin oyunlarına ve fikir birliği algoritmalarına kadar, oyun teorisi her şeyi açıklıyor
Oyun teorisi, 20. yüzyılda ekonominin en büyük başarılarından biri olarak kabul edilir ve fikirleri ekonomi, siyaset bilimi, bilgisayar bilimi, biyoloji, yöneylem araştırması ve diğer disiplinlerde yaygın olarak kullanılmaktadır. Oyundaki her bir tarafın faydalarını analiz ederek ve katılımcıların davranışlarını tahmin ederek, oyun teorisi uluslararası ilişkilerle ilgilenme, askeri stratejileri inceleme ve kurumsal iş stratejileri oluşturma alanlarına uygulanmıştır. Nobel ödüllü John F. Nash'in doktora tezinde ortaya koyduğu "Nash Dengesi" kavramı, geleneksel iktisatçıların içsel kavramlarını tamamen altüst eder ve bu nedenle "Nash Dengesi" nin ekonomi üzerinde etkisi vardır. Etki, "DNA çift sarmal yapısının biyolojik bilimler üzerindeki etkisi" olarak benzetilir. Nash dengesi, sosyal ve ekonomik katılımcıların davranışlarını analiz etmek için bir araç sağlar.SECBIT laboratuvarındaki araştırmacılar, Dünya Kupası maçlarındaki olumsuz oyunları, Bitcoin sistemindeki madencilerin madencilik oyunlarını ve fikir birliği sisteminin karşı karşıya olduğu oyunları ortaya çıkarmak için denge kavramını kullanır. Zorluğun arkasındaki denge modeli.
26 Haziran'da, 21'inci Dünya Kupası grup maçında Fransa ile Danimarka arasında oynanan C Grubu karşılaşması, iki milli takımın zımni oynaması nedeniyle taraftarların şikayetlerine neden oldu.SECBIT laboratuvarından araştırmacılar oyun teorisi analiz yöntemlerini kullandı. Oyunun kurallarının takımın davranışı üzerindeki etkisini tartışın, böylece kurallar katılımcıların davranışlarını etkileyecektir. Daha sonra, Bitcoin madenciliği bağlamında madencilik havuzları arasında var olan oyun olgusunu açıklıyoruz. Son olarak, Bitcoin sisteminin mutabakat algoritmasının karşılaştığı potansiyel tehditleri tartıştık. SECBIT Lab, bu örneklerin analizi yoluyla oyun teorisi fikrini akıllı sözleşmelerin uygulanmasına uygulamayı umuyor.Geliştiriciler birden çok katılımcıyla akıllı sözleşmeler tasarladıklarında, akıllı sözleşmelerin oyun teorisini eklerler. Katılımcı davranışını tahmin etme özellikleri.
Dünya Kupası Negatif Maçının Hakim Stratejik Dengesi ve Tekrarlanan Eleme
Dünya Kupası grup aşamasında her grupta 4 takım vardır.En yüksek puana sahip iki takım birbirleriyle yarışarak bir sonraki tura geçecektir.Grup aşaması için puanlama kuralları şunlardır: bir galibiyet için 3 puan, bir beraberlik için iki. Her takım 1 puan, kaybeden takım 0 puan alır. İki takım eşit puana sahipse, gol farkı ile kırmızı ve sarı kart sayıları karşılaştırılarak eleme takımı belirlenir.
Dünya Kupası C Grubu'nda dört takım var: Fransa, Danimarka, Peru ve Avustralya. Fransız takımı Danimarka ile oynamadan önce Avustralya ve Peru'yu yenerek 6 sayı atan Fransız takımı, Peru'yu 4 puanla Avustralya'yı, 1 puanla Avustralya'yı ve her iki mağlubiyette de Peru'yu 0 puanla mağlup etti. Spesifik oyun durumu aşağıdaki şekilde gösterilmektedir.
C Grubunda iki maç kaldı: Danimarka - Fransa ve Avustralya - Peru.
Bu öncül altında, Danimarka-Fransa maçının olası sonucunu göstermek için aşağıdaki kar grafiğini çizdik.
Yukarıdaki resimde, Fransa ve Danimarka olmak üzere iki katılımcı takım vardır ve katılan her takımın iki stratejisi vardır: aktif rekabet ve negatif rekabet. Olumsuz bir oyunda, her takımın odak noktası aktif olarak nasıl hücum edeceği ve gol atacağı değil, geri sahada pas atmaya devam etmek gibi zamanı nasıl öldüreceğidir. Ayrıca, kazara yaralanmalardan kaçınmak için ana oyuncuların dinlenmesine izin verecek yedek oyuncuların gönderilmesi de var.
Bu çizelgede dört durum kombinasyonu vardır. İlk durum (aktif, pozitif), her iki takımın da oyuna aktif olarak yanıt verdiği anlamına gelir. Bu durumda, Danimarka takımının kazancı (0,75-) ve (0,75) Danimarka takımı anlamına gelir Daha büyük bir sıralama olasılığı vardır, küçük bir ondalıktır, takım üyelerinin sarı kartlar veya sakatlıklar nedeniyle ödeme yapması gerektiği anlamına gelir. Fransız takımının geliri (1-), yani Fransız takımı kalifiye olmasına rağmen, takım üyelerinin gelirlerinin sakatlık veya sarı kart nedeniyle düştüğü anlamına geliyor.
İkinci durum (olumlu, olumsuz), Fransız takımı olumsuz oynarken Danimarka takımının aktif olarak oynadığı anlamına gelir. Bu durumda, Danimarka takımının kazanma olasılığı büyük ölçüde artar, ancak karşılık gelen fiyat nedeniyle, Danimarka takımının geliri (1-). Fransız takımı önceki iki maçı da kazandığından, maçın kaybedilmesine veya kazanılmasına bakılmaksızın eleme hakkı kazanacak, bu nedenle Fransız ekibinin geliri 1.
Üçüncü durum (negatif, pozitif), Danimarka takımının pasif oynadığı ve Fransız takımının aktif olarak oynadığı anlamına gelir, bu nedenle Danimarka takımının oyunu kaybetme olasılığı çok yüksektir.Avustralya ve Peru maçlarının sonuçlarından etkilenip etkilenmeyeceği için karını ( Aynı zamanda Fransız takımı aktif rekabet için bir bedel ödeyeceğinden, Fransız takımının geliri (1-).
Dördüncü durum (Negatif, Negatif), her iki takımın da pasif oynadığı anlamına gelir. Bu durumda, her iki takım da beraberlik nedeniyle puanlarını artırabilir. Bu şekilde, Avustralya ve Peru'nun sonucuna bakılmaksızın, Fransa ve Danimarka hak kazanır, bu yüzden iki Takımın geliri 1'dir.
Bu oyunun kar tablosunu inceleyerek, Fransız takımı için hangi stratejiyi kullanırsa kullansın, hak kazanabileceğini ancak aktif rekabetin kaybetmesine neden olacağını görebiliriz . Dolayısıyla olumsuz oyun, Fransız takımının baskın stratejisidir. Fransız takımının rasyonel olduğunu varsayıyoruz, bu yüzden Fransız takımı kendi alt stratejisini ortadan kaldıracak: "pozitif" ve kendisi için en iyi olan stratejiyi seçecek: negatif oyun. Ayrıca Danimarka takımının rasyonel olduğunu ve Fransız takımının olumsuz bir oyun seçeceğini doğru bir şekilde tahmin edeceğini varsayıyoruz.Bu durumda, Danimarka takımının en fazla karı elde etme stratejisi de olumsuz bir oyundur. Gerçek oyunda, Fransız takımı yedek oyuncuların oyuna başlamasına izin verdi, bu şüphesiz Danimarka takımına olumsuz bir oyun sinyali verdi, bu nedenle Danimarka takımı olumsuz bir oyun kararı alacak.
Bu oyunda durum (negatif, negatif) bir Nash denge durumudur.
Nash Dengesi: Bir eyalette, hiçbir katılımcı stratejisini değiştirirken kendi gelirini artıramaz.
Daha sonra, Bitcoin madencilik sisteminde var olan denge olgusunu tanımlamak için aynı analiz yöntemini kullanacağız.
Madenci Oyunu
Bitcoin sisteminin güvenliği kendi istikrarlı teşvik kurallarına dayanır.Bu teşvik sistemi tarafından kullanılan temel veri yapısı bir blok zinciridir. Blok zinciri, tüm bitcoin işlem kayıtlarını kaydeder, böylece blok zinciri Dağıtılmış bir sistemde tutulan global bir defter olarak kabul edilir. Blok zincirinin açıklığından dolayı, herkes bu sisteme katılabilir.Bitcoin sistemindeki katılımcıların (yani madencilerin) yeni oluşturmak için Proof of Work sağlamak için maliyetli hesaplamalar sağlaması gerekir. Madenciler tarafından yeni bloklar üretme sürecine madencilik denir. Bir madenci, Bitcoin sisteminin gerektirdiği iş kanıtını tamamladığında, orijinal blok zincirine yeni bir blok eklenecek ve iş kanıtı sağlayan madenci ilgili Bitcoin ödülünü alacaktır. Bitcoin sisteminin gelişmesiyle birlikte, içinde kullanılan teşvik kurallarının istikrarlı ve ölçeklenebilir olduğu kabul edilmektedir.
Bitcoin'in yüksek piyasa değeri nedeniyle, madencilik kuyruğuna giderek daha fazla madenci katılıyor.Her bloğun oluşturulma süresinin temelde sabit kalmasını sağlamak için (her 10 dakikada bir yeni bir blok oluşturulur), Bitcoin sistemi sürekli Madencilik zorluğunu yerel olarak ayarlayın. Bu nedenle, düşük hesaplama gücüne sahip madencilerin kendi hesaplama güçleriyle yeni bloklar oluşturmaları zordur.Bu, madencilik birliğinin diğer madencilik kümelerine katılmayı seçmesine ve böylece birlikte madencilik için bir madencilik havuzunda toplanmasına yol açar. Bu madencilik havuzu başarıyla oluşturulursa Yeni bir blok olan Proof of Work için, bu bloğun Bitcoin ödülü her madencinin katkısına göre dağıtılacaktır.
Bir madencilik havuzunda, bir yönetici ve birçok madenci olacak ve yönetici, madencilerin çalışmalarını atamak ve denetlemekle sorumludur. Bir madenci bir çalışma kanıtını (Çalışma Kanıtı) tamamlarsa, yönetici bunu ağda yayınlayacak ve yeni alanı hızlı bir şekilde blok zincirine ekleyecektir. Madencileri yönetmek için yönetici, madencilerden düzenli aralıklarla kendilerine kısmi Çalışma Kanıtı sunmalarını isteyecektir. Bu kontrol mekanizması sayesinde yönetici, bir yandan tüm madencilerin madencilik için çalıştığını doğrulayabilir, diğer yandan da madencinin gelirini hesaplamak için her madencinin iş yükünü değerlendirebilir. Bilgi işlem güçlerini artırmak için, bazı madencilik havuzları sunucu arayüzlerini açıklayacaklar.Diğer madencilerin yalnızca madencilik havuzuna katılmak, madencilik görevlerini almak ve ardından yöneticiye iş kanıtı göndermek için kaydolmaları gerekir.Bu madencilik havuzu yeni bir tane oluşturduğunda Blok, her madenci kendi katkısının büyüklüğüne göre kar payı alır.
Engelleme saldırısını engelle
Normal koşullar altında, farklı madencilik havuzları bağımsız olarak madencilik yapar ve madencilik karlarını bağımsız olarak paylaşır. Ancak, bir madencilik havuzu (A) başka bir madencilik havuzuna (B) saldırı başlatabilir ve madencilik havuzu A, bazı madencilerini B maden havuzuna kaydeder. Bu madenciler, normal madenciler gibi B maden havuzunun yöneticisi tarafından dağıtılan madenciliği alırlar. Madencilik görevleri ve ardından istilacı madenciler madenciliğe başlarlar, eğer iş yükü kanıtlama görevinin bir bölümünü tamamlamışlarsa, bu bilgiyi yöneticiye gönderirler. Bununla birlikte, tam bir çalışma kanıtını tamamlarlarsa, bilgileri atmayı seçecek ve çalışma kanıtını yöneticiye göndermeyi reddedeceklerdir. İşgalci madenciler, iş kanıtının bir kısmını yöneticiye gönderdiklerinden, yönetici tarafından normal madenciler olarak tanınacaklar ve madencilik havuzundaki diğer madenciler yeni blok zincirleri oluşturduklarında kar payı alacaklar, böylece saldırgan saldırıya uğrayabilir. Madencilik havuzunun geliri. Bir madencilik havuzu, beklenen getiri ile fiili getiri arasındaki farkı karşılaştırarak saldırı altında olup olmadığını belirleyebilir.Ancak, her bir madenci tarafından tamamlanması gereken iş yükü kanıtlama görevinin nispeten küçük bir kısmı nedeniyle, havuz yöneticisinin hangi madenci olduğunu belirlemesi zordur. Bir saldırı başlattı.
Bir madencilik havuzunun madencilik verimliliğini ölçmek için bir ölçüm standardı öneriyoruz:
Gelir yoğunluğu: Bir maden havuzunun gelir yoğunluğu, madencilik havuzundaki her bir madencinin ortalama gelirinin, ayrı bir madencilikte her bir madencinin elde ettiği gelire oranıdır.
Açıktır ki, bir madencilik havuzunun gelir yoğunluğu ne kadar yüksekse, o kadar fazla gelir elde edecektir. Saldırıya uğramayan bir madencilik havuzunun gelir yoğunluğu 1 iken saldırıya uğrayan bir madencilik havuzunun gelir yoğunluğu 1'den az olacaktır.
Şimdi iki madencilik havuzlu bir oyun modeli oluşturuyoruz Bu modelde, havuz A ve havuz B dışındaki tüm madencilerin bağımsız olarak madencilik yaptığını varsayıyoruz. Ayrıca, madencilik havuzu A ve madencilik havuzu B'nin hesaplama gücü, tüm sistemin hesaplama gücünün% 50'sini geçmez. Her madencilik havuzu kendi saldırı oranını belirleyebilir, yani tüm madencilerden istila eden madenciler olarak belirli sayıda madencilik işi seçebilir.Madencilik havuzu, kendi gelirini en üst düzeye çıkarmak için saldırı oranını kendi hesaplama gücüne göre ayarlayabilir.
Ra'yı maden havuzu A'nın gelir yoğunluğu, rb ise maden havuzu B'nin gelir yoğunluğu olarak belirledik. rb ', bir karşı saldırı yapmadan maden havuzu A tarafından saldırıya uğradığında B madencilik havuzunun gelir yoğunluğudur. ra', bir karşı saldırı yapmadan madencilik havuzu B tarafından saldırıya uğradığında A maden havuzunun gelir yoğunluğudur.
Madencilik havuzu A, madencilik havuzu B tarafından saldırıya uğradığında, geliri azalacaktır. Madencilik havuzu A bir karşı saldırı başlattığında, madencilik havuzu B'nin geliri azalırken, onun geliri artacaktır. İki maden havuzunun oyun sürecini daha sezgisel olarak göstermek için, aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi, özellikle daha doğrudan bir oyun modeli oluşturduk:
Yukarıdaki şekilde gösterilen oyunda, madencilik havuzu B için, madencilik havuzu A saldırmayı seçtiğinde, madencilik havuzu da saldırmayı seçer ve 0,8 gelir yoğunluğu elde eder. B havuzu karşı saldırı yapmayı seçmezse, yalnızca 0,7 alır. Bu nedenle, madencilik havuzu A bir saldırı başlattığında, madencilik havuzu B karşı saldırı yapmayı seçmelidir; madencilik havuzu A saldırmamayı seçtiğinde, madencilik havuzu B saldırmayı seçerse, madencilik havuzundan daha büyük olan 1,25 gelir yoğunluğu elde edecektir. B gelirlere saldırmaz. Bu nedenle, B havuzu için bir saldırı başlatmak, yüksek getiri elde edebilen avantajlı bir stratejidir. Madencilik havuzu A için, yukarıdaki analizi tekrarlayarak, üstün stratejisi de bir saldırı başlatmaktır. Bu nedenle, bu oyunun bir dominant strateji dengesi, yani devlet (saldırı, saldırı) vardır. Bu durum aynı zamanda bir Nash denge durumudur, yani bir katılımcı stratejisini tek başına değiştirir ve kendi gelirini artırmaz.
Bu oyun modeli, tipik bir mahkum ikilem modelidir ancak, madencilik davranışı sürekli bir davranış olduğu için, bu oyun süresiz olarak tekrarlanabilirken, mahkumun ikilemi sadece bir kez oynanır. Bu modelde, karşılıklı saldırılar her iki tarafın gelirinde düşüşe neden olacaktır, bu nedenle iki maden havuzu için en iyi durum, birbirine saldırmama konusunda zımni bir anlayışa ulaşmaktır (tek bir saldırı geliri artırabilir, ancak karşı taraf bir karşı saldırı başlatırsa, her iki tarafın çıkarları olacaktır Hasarlı).
Oyun birden fazla madencilik havuzuyla genel duruma genişletildiğinde, madencilik havuzları arasındaki karşılıklı saldırılar yine de gelir düşüşüne neden olacaktır; madencilik havuzları varsa tek taraflı olarak saldırılar başlatmak da geliri artıracaktır, ancak bir misilleme riski vardır. Sonuç olarak, saldırıya uğrayan madencilik havuzunun madencilik verimliliği iyileştirilmedi ve karları istilacı madencilere dağıttığı için, asıl madencilerin geliri azalacak. Saldıran madencilik havuzu, madencilerin bir kısmını saldırmak üzere dağıttığı için, hesaplama gücü de azalacak, ancak diğer madencilik havuzlarını işgal ettiği için ekstra faydalar elde edecek. Saldırı, tüm madencilik sisteminin hesaplama gücünü azaltacak ve Bitcoin sisteminin madencilik zorluğunu azaltmasına da neden olacaktır. Gerçek madencilikte, madencilik çiftlikleri kendi özel maden havuzlarını kurmayı seçebilir ve açık maden havuzları ölçeklerini küçültmeyi seçebilir, böylece saldırıya uğrama riskini azaltabilir. Yukarıda açıklanan oyun modelinin matematiksel türetilmesi makaleye atıfta bulunabilir.
Daha sonra Bitcoin sisteminde var olabilecek başka bir saldırı türünü tartışacağız: rüşvet saldırıları.
Rüşvet saldırgan modeli ve fikir birliği algoritması
Bu modelde A ve B olmak üzere iki aday olduğunu varsayıyoruz ve bu iki katılımcı arasından oylama yaparak bir kazanan seçmek istiyoruz. Oylamaya katılan herkes bir oy kullanabilir ve en çok oyu alan aday kazanır; kazanan için oy veren aday 1.000 RMB ödül alabilir. Bob'un oylamaya katılan bir katılımcı olduğu varsayılırsa, elde edilen gelir aşağıdaki şekil ile temsil edilebilir.
Şimdi B adayının çok fazla bütçesi olduğunu varsayalım, oy veren katılımcılara rüşvet vermeye başlayacak ve kendisine oy veren katılımcılara (1000 + ) RMB ödemeye söz veriyor. B Adayı rüşvet vererek kazanabilir ve temsil eder Çok küçük bir ondalık. Bob'un rüşvet saldırısına uğradıktan sonraki kazancı aşağıdaki gibidir. Görülüyor ki oyunun bu turu yeni bir denge noktası oluşturacak, yani rüşveti kabul eden saldırgan rüşvet için oy vermeyi seçiyor, daha yüksek potansiyel faydalar nedeniyle rüşvet seçmeni hala çok istikrarlı bir durum.
Bitcoin sistemi de böyle bir potansiyel saldırı tehdidine sahiptir.Bir saldırgan, kazdığı blokları herkesin kabul etmesi için diğer madencilere rüşvet verebilir. Çok sayıda katılımcı nedeniyle, diğer madencilere rüşvet vermenin maliyeti çok yüksektir (diğer madencilerin güvenini kazanmak zordur) ve mevcut Bitcoin sistemi rüşvet saldırılarını başarıyla önledi. Rüşvet saldırıları hakkında ayrıntılı tartışma için lütfen Ethereum bloguna bakın.
Sonuç
Yukarıdaki analiz sayesinde, SECBIT laboratuvarından araştırmacılar, Dünya Kupası'nda Fransa ile Danimarka arasında yapılan zımni top maçı için bir oyun modeli oluşturdular ve modele göre zımni top maçının nedenlerini analiz ettiler. Olumsuz oyunların davranışı sadece Dünya Kupası oyunlarında değil, olimpiyat badminton oyunlarında da mevcuttur, ilgili raporlara başvurulabilir. Aşağıdaki örnek, Bitcoin madenciliği senaryosundaki madencilik havuzları arasındaki oyunu analiz eder: Birbirlerine saldırmak bir denge durumu olmasına rağmen, uzun vadeli çıkarlar uğruna, madencilik havuzları arasındaki saldırı olmadığına dair zımni anlayış, her birinin Tarafların ortak çıkarları. Son olarak Bitcoin mutabakat algoritmasının potansiyel saldırı tehditlerini tartıştık ancak mevcut sistemdeki saldırıların yüksek maliyeti nedeniyle Bitcoin sistemi rüşvet saldırılarını başarıyla önledi.
Oyun teorisinin geniş uygulama alanı nedeniyle, pek çok matematikçi ve iktisatçı Ekonomi dalında Nobel Ödülü'nü kazandı.Örneğin, 2012'de Nobel Ekonomi Ödülü Amerikalı iktisatçı Alvin E. Roth'a (Alvin E. Roth) verildi. ) Ve Lloyd S. Shapley (Lloyd S. Shapley), istikrarlı dağıtım teorisi ve pazar tasarımı yaratma pratiği nedeniyle. SECBIT laboratuvarından araştırmacılar, oyun teorisi ve Nash dengesinin kavramlarını ve uygulamalarını açıklayan iki farklı senaryodaki (oyunlar ve kripto para birimleri) etkinlikleri modellemek için oyun teorisi analiz araçlarını kullandılar. Ayrıca, SECBIT Lab, birden fazla kullanıcıyı içeren akıllı bir sözleşme tasarlarken, geliştiricilerin, katılımcıları değişiklik yapmaya yönlendirmek için akıllı sözleşmedeki kuralları analiz etmek ve kanıtlamak için oyun teorisi analiz araçlarını kullanabileceğini umuyor. Tüm topluma fayda sağlayan davranışlar.
Referanslar
İşbirliği ve değişim için lütfen info@secbit.io ile iletişime geçin.
SECBIT Laboratuvarı Hakkında
SECBIT Lab, blockchain ve akıllı sözleşmelerin güvenlik konularına odaklanır, akıllı sözleşme güvenlik açıklarını kapsamlı bir şekilde izler, profesyonel sözleşme güvenliği denetim hizmetleri sunar, akıllı sözleşme güvenlik teknolojisi hakkında kapsamlı bir araştırma yürütür ve fikir birliği oluşturmaya kendini adamıştır. , Güvenilir ve düzenli bir blockchain ekonomisi.
Babbitt Bilgileri izin alınarak yeniden basılmıştır. Yazar: Ann ratio (SECBIT) Laboratory
Telif Hakkı Bildirimi:
Yazar hakkını saklı tutar. Makale, yazarın bağımsız bakış açısıdır ve Babbitt'in görüşünü temsil etmez.
Gönderme sırasındaki Bitcoin fiyatı 48543.89
