Александр Цихилов - Блокчейн. Принципы и основы

Теория игр и блокчейн

Когда мы рассматривали децентрализацию как способ управления, была

обозначена проблематика сложности взаимодействия равных по правам

субъектов в системах, где консолидирующий и управляющий центр отсутствует

как класс. И ведь действительно, каким же наиболее эффективным образом

равноправным участникам системы следует приходить к единым решениям, которые устроят если не абсолютно всех, то подавляющее большинство?

Очевидно, должна существовать некая процедурно обусловленная форма

общественного согласия, позволяющая принимать решения, обязательные к

исполнению всем сообществом. При этом она не должна создавать

неразрешимые конфликты, ведущие к разрушению системы в целом. Этот

комплекс мер называется формированием правил для прихода к консенсусу, то

есть единодушия во мнениях между заинтересованными лицами при принятии

важных для системы решений без затратной, с точки зрения ресурсов, процедуры прямого голосования.

Совокупность стремлений участников системы извлечь собственную или

общественную выгоду, преодолевая при этом явное или скрытое

сопротивление других участников с противоположными интересами, можно

описать словом «игра». Разумеется, для реализации своих целей каждый из

участников оперирует той или иной специально разработанной стратегией, которая стремится к достижению максимального эффекта в решении

поставленных задач. В математике существует специальный раздел, посвященный изучению оптимальных стратегий в играх. Он так и называется

— «теория игр», и мы рассмотрим ее отдельные элементы, поскольку они

являются важным звеном при построении блокчейн-систем, которые почти

всегда децентрализованы, а ее участники равноправны. Речь идет в первую

очередь о методах формирования консенсуса между узлами сети при создании

цепочки блоков, а также наборов транзакций в них. Но об этом чуть позднее.

Сначала попробуем уяснить для себя, что же является эффективной или

неэффективной стратегией при достижении общего согласия.

Эффективность стратегии неразрывно связана с понятием рационального

поведения участников. Чтобы убедиться, что сотрудничество между

участниками «игры» не всегда гарантировано, даже если это сообразуется с их

общими интересами, рассмотрим известную «Дилемму заключенного». Она

была представлена в 1950 году американскими математиками Мерилом

Фладом и Мелвином Дрешером. В тюрьму почти одновременно и за одно и то

же деяние попадают двое преступников. Небезосновательно предполагая

возможный сговор между ними, полиция изолирует их друг от друга, а затем

предлагает каждому одинаковые условия сотрудничества со следствием.

Форма сотрудничества предполагает свидетельство одним заключенным

против другого в обмен на немедленное освобождение. Также предполагается, что, если второй заключенный на сотрудничество с полицией не идет, он

получает максимальный тюремный срок. В случае если оба отказываются

сотрудничать, каждый получает минимальный срок. Если же имеет место

взаимное обличение, то оба получают средний по длительности срок. Понятно, что, находясь в изоляции, заключенные не знают о решении друг друга. Какова

же тогда в этом случае наиболее эффективная стратегия для каждого из

заключенных?

Дилеммой эта ситуация называется потому, что для каждого отдельно взятого

заключенного и при рассмотрении их как группы предпочтительные стратегии

диаметрально противоположны по смыслу. Для конкретного заключенного

выгоднее переложить всю вину на другого, и тогда у него есть шанс

немедленно выйти из тюрьмы. Но двум заключенным как группе выгоднее

молчать, поскольку суммарный срок заключения для обоих будет

минимальным среди всех возможных исходов. То есть если по отдельности

оба субъекта ведут себя рационально, то в совокупности результатом

становится нерациональное решение. Подобная ситуация в какой-то степени

отражает сложность проблематики, которую изучает теория игр, когда один

участник пытается максимизировать собственный интерес в ущерб общей

выгоде. В блокчейн-системах подобная практика реализуется на следующем

наглядном примере.

Допустим, что в децентрализованной системе, хранящей цифровые активы, имеющие эквивалент денежной стоимости (например, криптовалюты), нашелся