自由意志跪在规则面前：比特币的博弈论软件观点

比特币的共识问题使用有些人知道而有些人不知道的博弈论研究。但是，对于像比特币这样的新兴软件，博弈论带来了什么可能很多人都不清楚。博弈论的应用和工作量证明的实现无疑是一种非常天才的方法。

说到博弈论，很多人都略知一二，也有人从美丽的头脑中知道了纳什的故事。但究竟什么是博弈论？

博弈论，英文称为Game Theory，是20世纪经济学最伟大的成就之一。它研究在涉及两个或多个个体的群体博弈行为中，战斗各方之间是否存在最合理的行为计划，以及如何找到这种合理行为计划的数学理论和方法。一般博弈论始于囚徒困境和选举博弈。

囚徒困境

我们在学习博弈论时通常会听到囚徒困境。这是囚徒困境的多种版本之一：有两名嫌疑人A和B，他们因盗窃银行被捕，分别被隔离和检查。囚犯无法相互交流。警方让嫌疑人选择招募或不招募。

如果A和B同时认罪，他们将分别被判处10年徒刑。如果一方认罪，另一方不认罪，认罪方将被判无罪比特币释放规则，并获得巨额奖金。不认罪的一方被枪杀。如果双方都不供认，双方均无罪。

这个故事中的各种奖励和惩罚是可以调整的。一种常见的策略是如下分析 A 或 B。如果对方选择认罪，那么认罪就判10年有期徒刑，不认罪就被枪杀。如果对方选择不认罪，那么如果他认罪，就可以无罪释放，并获得奖金。如果他不认罪，他只会被判无罪。所以还是选择坦白比较好。一般来说，坦白总比不坦白好。

但如果他们俩都选择这种方式，结果将是每人10年的监禁。但如果两人都选择不认罪，两人都将被判无罪。可想而知，这样的设定，基于聪明人的选择，正好符合警方定规的初衷，坏人全部入狱。

在某种程度上，这既反映了规则制定者的权力，也反映了信任在公共环境中的价值。

选举游戏

在这里，我们讨论另一个非常著名的群体博弈论例子。假设现在有几个人一起玩选举游戏。这里的选举不是选择某人做某事，而是先将100元上交到奖金池中。然后每个人都可以从 1 到 100 中自由选择一个数字。没有人知道其他人选择了什么。数字可以任意选择，可以重复。

一旦每个人都选择了他们的数字，我们就会平均这些数字。最接近平均水平 2/3 的人获得所有奖金。如果几个人打成平手，奖金将平分。只要参与游戏的人都是非常非常聪明的人，这个游戏的最终结果就是每个人都选择1。

原因并不复杂。假设每个人都选择100，那么平均有2/3小于67，那么任何人选择大于67的机会都很少。所以聪明的人想一想，他们不应该选择67以上的数字。在你的脑海里一遍又一遍地重复这一点，最终聪明的人会得出结论，他们必须选择1。

比特币的共识问题

在这两种情况下，都有一个特点。如果系统本身是聪明的，追求自身利益的最大化，那么一旦系统制定者制定了规则，整个系统就不会按照人的意志向某个方向收敛。

比特币的共识问题简单来说就是比特币的账本是由整个比特币网络决定的。它通过挖矿来做到这一点。所谓挖矿，学名叫做Proof of Work。它实际上并不新鲜。

简单来说，比特币网络中的每个节点都可以将交易记录打包成新的区块。但是一个新区块要被整个比特币网络接受，就需要大量的节点来解决一道难题。比特币中的这个数学问题是对新块的头部进行两次 SHA256 加密哈希。一个令人满意的解决方案必须是哈希值的前几位为0。

熟悉SHA256的人都知道，这东西做起来难，没有捷径只能算算力。但这些愿意为自己的算力而战的节点，都是好节点，努力做好事。由于他们的辛勤工作和勤奋的包装，保证了整个比特币网络的稳定性。

共识问题中的博弈论

那为什么这些节点会主动做雷锋的烧电包挖矿呢？主要原因是做好事会在比特币系统中得到回报。初始奖励为 50 个比特币，每 4 年减少一半。我们现在是第三个 4 年，现在做一个好人只有 12.5 个比特币。

人们似乎仍然没有看到博弈论在哪里。相比囚徒困境和选举博弈，这里的博弈论并不明显。我们需要对此进行扩展。

在比特币系统中，如果 51% 的节点是好人，系统是安全的，因为坏人无法篡改账本。因为比特币是互联网上的P2P系统，任何人都可以进来，所以我们无法阻止恶意节点潜入做坏事。

但我们设想了两种不同的场景。第一种情况是比特币系统是一个自娱自乐的小系统。每个人都很高兴我的，他们可以在他们想要的时候来来去去。这是比特币系统的早期阶段。硬币是空气硬币，一文不值。因此，有心人很容易投资机器，占据51%的算力。但统治网络后，你得到的只是一把空气币。为什么要浪费钱？

场景二是今天的比特币系统。无数的庞然大物正在挖掘和包装好人。每个新区块 12.5 个比特币也是 80,000 美元的收入，每个 6,000 美元。无数人愿意花这么多钱投资机电来挖矿，从而保证了系统的稳定性。有了这样一个庞然大物的系统，一个群体几乎不可能有能力占据 51% 的算力。因为无法支付代价。

情景一是玩具，情景二是一个极其稳定的分布式记账系统，可以稳定地用于现实世界中可见和不可见的交易。

具体来说，这个系统有3个要素：（1）比特币对法币的价格（2）愿意参与系统做个好人挖算力（< @3） 比特币系统的抗攻击能力，我们可以看到一个自我反馈加强（或减弱）的循环。比特币系统中好人的算力越多，系统越稳定，越多人们愿意使用这个系统进行实物交易也会导致比特币相对于法定货币的价格更高，这将鼓励更多的人进入挖矿并使系统更加稳定。

可以说，只要系统度过了最初的困难阶段，那么随着比特币系统越来越大，这种自我增强的循环能力就可以继续滚进洪流，而中本聪不需要做任何事。声称比特币已经是庞然大物。两种情况都有一个特点。如果系统本身是聪明的比特币释放规则，追求自身利益的最大化，那么一旦系统制定者制定了规则，整个系统就不会按照人的意志向某个方向收敛。

博弈论在其他软件中的未来

我自己并不喜欢其他共识算法。尤其是大神在很多作品中推荐的DPoS，违反了博弈论的基础，怎么可能成功。 EOS上线后，就开始跌跌撞撞，上线前就有这么多韭菜信。只能说，李晓所说的白痴的共识，也是真正正确的共识。

但如果你想了解博弈论的精髓，在设定了规则和目标之后，系统就会自动沿着设定的方向运行和发展，你可以想象它背后的革命性事物。比特币使用博弈论来解决账本共识问题。但如果经济学家有能力在更复杂的系统下设定目标和规则，我们未来的软件世界将是可怕的和难以想象的。

只是这个世界真的太复杂了，用博弈论解决系统性问题也不是那么容易。但现在有了比特币，我想未来这个方向会有更多惊艳的软件，自动驾驶会不断扩展不需要人工干预的软件。

很多人都在谈论智能合约，但我认为博弈论如何在此类系统中更深入地应用，可能是区块链给人类带来的最翻天覆地的变化。