Spillteori i Bitcoin-nettverket

Spillteori ble utviklet av John van Neumann og Osker Morgenstern i 1944 og er studien av strategisk beslutningsprosess. Et spill inneholder spillere som er beslutningstakerne (f.eks. en sjef i et firma), strategier som er valgene de har, og payoff som er utfallet av strategien. Hensikten er å simulere prosesser og utviklingsforløp hvor spillerne (aktørene) velger en strategi, med eller uten informasjon om hva den andre spilleren velger. Som et eksempel kan man tenke seg dette scenarioet:

Se for deg at du går på gaten og mot deg kommer en person du spilte fotball med i 7. klasse, men som du senere ikke har hatt noe kontakt med. Du er usikker på om du skal si «hei» når personen går forbi, eller om du skal late som om du ikke har sett personen. Dette tenker også den andre personen.

Dette scenarioet kan settes opp i en tabell, slik at vi lettere ser hvilken payoff personene får, ut i fra hvilken strategi de velger:

Den andre personen hilser Den andre personen ser bort

Du hilser

1, 1

-1, 0

Du ser bort 0, -1

0, 0

 

Hvis du velger å si «hei», mens den andre personen velger å se bort, vil du kanskje føle deg litt flau. Hvis du velger å se bort, men den andre personen hilser, vil kanskje han eller hun føle seg flau. Hvis begge ser bort vil ingen ha «tapt» eller «vunnet», men hvis begge sier «hei» vil begge ha «vunnet».

Innen spillteori studeres det også hvordan ulike forventninger om belønning eller straff påvirker spillerens valg i en situasjon. Men hvordan kan spillteori forklare hvorfor ingen utnytter Bitcoin-systemet for egen vinning?

Først må vi vite hva Bitcoin er og hvordan Bitcoin-systemet fungerer. Bitcoin er verdens første desentraliserte digitale valuta. Til forskjell fra vanlig valuta er ikke Bitcoin avhengig av en sentral utsteder, fordi den bruker en distribuert database spredt ut over noder i et peer-to-peer-nettverk. Bitcoin bruker kryptografi av sikkerhetsmessige årsaker, som for eksempel fordi bitcoins kun kan brukes av personen som eier dem, og at de ikke kan brukes mer enn én gang. Blockchain er den viktigste delen i systemet. Den kan sees på som en offentlig bok, hvor alle transaksjoner ligger åpent for hele Bitcoin-nettverket. Transaksjonsdata blir permanent lagret i blocks, som utgjør hele blockchainen. Disse kan tenkes på som individuelle sider i en bok, hvor alle endringer blir skrevet ned. Hver blokk inneholder en «lenke» til den forrige blokken, et tidsstempel og transaksjonsdata.

Bitcoins blir generert fra mining, som utføres av miners. Enhver person med riktig hardware og internett-tilgang kan mine. En miners oppgave er å bekrefte transaksjoner og legge dem til i blockchainen som en ny block. Å bekrefte transaksjoner innebærer å løse et «problem» som er tidkrevende og krever mye prosessorkraft. Men før den nye blocken blir lagt til i kjeden må andre minere godkjenne at alt ble gjort riktig. Hvis over halvparten av disse godkjenner blocken, blir den lagt til i kjeden og mineren som først bekreftet transaksjonen får en belønning i form av nygenererte bitcoins. Denne belønningen er (per 17. oktober 2017) på 12,5 bitcoins, som tilsvarer over en halv million norske kroner.

I et system basert på Bitcoins blockchain finnes det to spillere: brukerne og minerne. Brukerne har to mulige funksjoner: de kan sende og motta bitcoins. En miners jobb er å autentisere transaksjoner og utføre selve miningsprosessen. Minere har mye makt i blockchain-nettverket. Hvis de velger å jukse for egen vinning kan de forårsake kaos i systemet. Såkalt «51% Attack» er et hypotetisk angrep på en blockchain hvor en gruppe minere styrer mer enn 50% av miningen. Disse minerne vil kunne forhindre nye transaksjoner i å bli bekreftet, slik at de stopper utbetalinger mellom noen eller alle brukerne. De vil også ha mulighet til å reversere transaksjoner som ble utført mens de har kontroll over nettverket, noe som betyr at de kan bruke samme bitcoins flere ganger. For å forhindre dette bruker blockchain spillteorimekanikker for å holde systemet sikkert.

For å forstå hvordan spillteori holder minerne ærlige kan man se på et annet peer-to-peer nettverk som tillater «juks», nemlig torrent. I et torrent-nettverk har en bruker to roller: de kan laste ned innhold, og dele innholdet med andre i nettverket. Etter å ha lastet ned innhold er det meningen at de også skal dele innholdet, slik at andre kan laste ned samme innhold raskere. Om ingen hadde delt innholdet, hadde heller ingen kunnet laste det ned. Brukerne får ingen kompensasjon for delingen, og ofte nekter de å gjøre det. Dette kommer de unna med fordi systemet ikke «straffer» jukserne, slik blockchain gjør. Så hvorfor jukser ikke minerne?

Man kan ikke lage et system basert på personers moral. Blockchain ble utformet på en måte slik at det er en selvforsynende Nash Equilibrium. Et Nash Equilibrium er en stabil tilstand av et system hvor ingen av deltakerne kan vinne på å endre strategi dersom den andres strategi forblir uendret. Blockchainen er ikke bare en lang rekke av blokker, mange av disse blokkene har egne forks («grener»), altså en ny kjede av blokker. En fork oppstår når utviklerne går over til et nytt prosjekt ved hjelp av kode som er basert på et annet prosjekt. Det vil si at minerne må oppdatere til den nyeste versjonen slik at de ikke jobber videre på en utdatert versjon. Grunnen til at minerne velger å jobbe videre på den nye versjonen er fordi flesteparten de andre minerne gjør det (de endrer ikke strategi). Det hadde krevd mye planlegging og timing om alle skulle fortsette på en fork fra hovedkjeden. Som forklart vil minere som en gruppe velge den mest stabile tilstanden, altså tilstanden med et Nash Equilibrium.

Men hvorfor vil ikke brukerne heller bruke en av de kortere kjedene? Brukerne velger hovedkjeden fordi det er et Schelling Point (focal point) fra brukerens perspektiv. Et Schelling Point er en løsning på et problem som personer vil bruke når man ikke kan kommunisere, fordi det føles spesielt, relevant eller naturlig for dem (Schelling, 1960). Dette betyr at brukerne føler det er mest naturlig å bruke hovedkjeden når man skal overføre bitcoins. En annen grunn til at brukerne vil foretrekke hovedkjeden er at de er vant til det. «Bounded» rasjonalitet er ideen om at når personer tar avgjørelser, er deres rasjonalitet begrenset av tid og kognitive begrensninger (Simon, 1982). Personer vil derfor bare velge den enkleste løsningen hver gang («BlockGeeks», 2017).

Som vi nå ser er det spillteori som gjør blockchain så spesiell. Hverken teknologien er mekanikken er ny, men det er sammenkoblingen av disse to konseptene som har gjort at kryptovaluta er sikret mot intern korrupsjon. Det at flesteparten av hverken brukerne eller minerne velger å ikke bruke en av de kortere kjedene, forhindrer systemet i å bli et totalt kaos, og alt dette kan forklares med enkel spillteori.

 

Kilder:

«BlockGeeks» (2017). What is Cryptocurrency Game Theory: A Basic Introduction. [Internett] Tilgjengelig fra: <https://blockgeeks.com/guides/cryptocurrency-game-theory/> Hentet 11.10.2017

Schelling, Thomas C. (1960). The Strategy of Conflict. Cambridge: Harvard University Press

Simon, H. A. (1982). Models of Bounded Rationality. Cambridge: MIT Press