Luento 4: Ekstensiiviset pelit Saara Hämäläinen Helsingin yliopisto TA5 Luento 4 2017 1 / 58
Game Theory by Ben Polak (Open Yale) "Sequential Games"(luento 13, kokonaan) "Establishing a reputation: chain store"(luento 16.1, katkelma) ja "Establishing a reputation: discussion"(luento 16.2, katkelma)
Ekstensiiviset pelit ja takaperin induktio
Wikipedia.
Ekstensiivisen pelin määritelmä Täydellisen informaation ekstensiivinen peli G pi,h,p,pu i q ipi q koostuu seuraavista neljästä elementistä 1. Pelaajat: Äärellinen joukko I. 2. Historiat: Joukko H jonoja siten, että 2.1 tyhjä jono kuluu historioihin: H P H 2.2 osajonot kuuluvat historioihin: jos pa k q k 1,...,K P H, niin pa k q k 1,...,L P H kaikilla L ă K. 2.3 rajajonot kuuluvat historioihin: jos pa k q k 1,...,L P H kaikilla L P N, niin pa k q k 1,2,... P H. Historiat koostuvat valinnoista a. Ne voidaan osittaa loppuhistorioihin Z ja välihistorioihin X: Jono pa k q k 1,...,K P Z jos ja vain jos ei ole jonoa pa k q k 1,...,K`1 P H. 3. Pelaajafunktio p : X Ñ I liittää jokaiseen välihistoriaan pelaajan. 4. Hyötyfunktio u i : Z Ñ R liittää jokaiseen loppuhistoriaan tuoton. TA5 Luento 4 2017 6 / 58
Ekstensiiviset pelit: huomioita 1 Vuorovaikutusmalli, joka kuvaa tarkasti pelin vaiheittaisen rakenteen mahdollistaen sen, että pelaaja voi muuttaa strategiaansa pelin edetessä. Täydellinen informaatio: pelaajat tietävät kaiken, mitä pelissä on tapahtunut aikaisemmin. Vain yksi pelaaja liikkuu kerrallaan. On kaksi erilaista tapaa määritellä ekstensiivinen peli: historioiden tai pelipuitten avulla. TA5 Luento 4 2017 7 / 58
Ekstensiiviset pelit: esimerkki "Markkinoilletulopeli" E ulkona sisään I p0, 10q taistele sopeudu p 1, 0q p4,5q TA5 Luento 4 2017 8 / 58
Ekstensiiviset pelit: huomioita 2 Historia on jono pelaajien peräkkäisiä valintoja: h pa k q k 1,...,K P H. Jokaiseen historiaan h P X liittyy pelaaja pphq P I, jonka on määrä tehdä seuraava valinta a. Kyseinen valinta tehdään joukosta Aphq ta ph,aq P Hu. Tästä valitusta historiasta ph,aq jatkaa seuraava pelaaja pph,aq P I. Tuotot määräytyvät viimeisen saavutetun historian h P Z perusteella. Voidaan tarkastella myös laajennuksia, (i) joissa useampi pelaaja liikkuu samaan aikaan, pphq Ă I, (ii) joissa nollapelaaja tekee satunnaisia valintoja, 0 P pphq, tai epätäydellisen informaation pelejä, (iii) joissa kaikki pelaajat eivät tiedä, mitä ennen heidän vuoroaan on pelissä tapahtunut ("informaatiojoukot"ovat silloin samassa roolissa kuin historiat ovat tässä). TA5 Luento 4 2017 9 / 58
"Markkinoilletulopeli", osa 1.2 Ekstensiivinen muoto Pelaajat: I te,iu Historiat: H th,ulk,sis,psis,sopq,psis,taiqu Pelaajafunktio: pphq E ja ppsisq I Hyötyfunktiot: u E pulkq 0,u I pulkq 10, u E psis,taiq 1,u I psis,taiq 0, u E psis,sopq 4,u I psis,sopq 5. TA5 Luento 4 2017 10 / 58
Ekstensiiviset pelit: strategiat Strategioiden määrittelyyn täytyy kiinnittää erityistä huomiota, koska pelaaja voi muuttaa strategiaansa millä tahansa vuorollaan pelin edetessä. Pelaajan i strategia s i : H i Ñ A i on luettelo, joka kuvaa, minkä valinnan a i P Aph i q ta ph i,aq P Hu pelaaja tekisi jokaisen sellaisen historian h i P H i th P H pphq iu kohdalla, jossa hänellä on vuoro liikkua, mikäli peli etenisi siihen asti. Yllä A i Ť h i PH i Aph i q. Eräänlainen ehdollinen toimintasuunnitelma: "jos peli enenee historiaan h 1 P h i, valitsen a 1 :n, mutta, jos peli enenee historiaan h 2 P h i, valitsen a 2 :n". Osa näistä valinnoista ei koskaan toteudu, koska kyseisen palaajan tai jonkun toisen aikaisemmat valinnat estävät pelin etenemisen asianomaiseen historiaan asti. On kuitenkin olennaista täsmentää, mitä pelaaja tekisi kussakin tapauksessa, koska odotukset pelin tulevasta kulusta vaikuttavat pelin aiempaan kulkuun. TA5 Luento 4 2017 11 / 58
Ekstensiivisen pelin Nash-tapapaino (NE) Merkitään pelaajan i strategiajoukkoa A i :llä. Strategiaprofiili s ps 1,...,s n q P A generoi tuleman h P X, johon liittyy tuotto u i phq P R. Yhdistämällä saadaan hyötyfunktio u 1 i : A Ñ R. Ekstensiivisille peleille voidaan näitten avulla määritellä tavallinen Nash-tasapaino: Ekstensiivisen pelin G pi,h,p,pu i q ipi q Nash-tasapaino on strategisen pelin G 1 pi,pa i q ipi,pu 1 i q ipiq Nash-tasapaino. Koska Nash-tasapaino ei kuitenkaan toimi tässä erityisen hyvin, yleensä käsittellään osapelitäydellisiä tasapainoja. Tämä ratkaisukäsite vaatii, että odotukset pelaajien tulevista valinnoista ovat rationaalisia myös niitten historioiden kohdalla, joita ei pelata ehkä koskaan. Näin pyritään estämään se, että pelin kulku perustuisi epäuskottaviin uhkauksiin, joita pelaajilla ei ole motiivia toteuttaa tositilanteen tullessa vastaan. TA5 Luento 4 2017 12 / 58
"Markkinoilletulopeli", osa 1.3 Strateginen muoto I tai sop 10 10 ulk 0 0 E 0 5 sis 1 4 TA5 Luento 4 2017 13 / 58
Osapelitäydellinen tasapaino (SNE), osa 1 Osapelit ovat "pelipuun sisäisiä pelipuita". Ekstensiivisen pelin G pi,h,p,pu i q ipi q historiaa h seuraava osapeli G h pi,h h,p h,pu h,i q ipi q on ekstensiivinen peli, jossa 1. h 1 P H h jos ph,h 1 q P H, 2. p h ph 1 q pph,h 1 q kaikille h 1 P H h ja 3. u h,i ph 1 q ě u h,i ph 2 q jos ja vain jos u i ph,h 1 q ě u i ph,h 2 q. On luontevaa edellyttää, että "ulommaisen pelipuun tasapaino on johdettavissa sisempien pelipuiden tasapainoista". Ekstensiivisen pelin G pi,h,p,pu i q ipi q osapelitäydellinen tasapaino on sellainen strategiaprofiili s, että s h on vastaavan osapelin G h pi,h h,p h,pu i q ipi q Nash-tasapaino jokaisella historialla h P X, missä s h ph 1 q sph,h 1 q kaikilla h 1 P H h. Näin peli siis ratkaistaan "oksista juureen". TA5 Luento 4 2017 14 / 58
Osapelitäydellinen tasapaino (SNE), osa 2 Saadaan (i) ratkaisumenetelmä ja (ii) olemassaolotodistus: takaperin induktio (Kuhn) Jokaisella äärellisellä täydellisen informaation ekstensiivisellä pelillä G on osapelitäydellinen tasapaino h ÞÑ a, joka löydetään takaperin induktion avulla: 1. Olkoon G 0 G. Toistetaan seuraavaa algoritmia peleille G 0,G 1,..., kunnes viimeisimmän pelin G n pituus on 0: 1.1 Ratkaistaan kaikki ne pelin G n osapelit G n,hp1q, joiden pituus on 1. Olkoon löydetty osapelin G n,hp1q tasapaino a. 1.2 Määritellään uusi ekstensiivinen peli G n`1 : poistetaan historiat php1q,aq P X ja määritellään u i php1qq u i php1q,a q. Peli G on äärellinen, jos joukko H on äärellinen. Pelin G pituus on sen pisimmän historian pituus. "Koska pelaajat katsovat eteenpäin, peli ratkaistaan taaksepäin." TA5 Luento 4 2017 15 / 58
"Markkinoilletulopeli", osa 1.4 Tavalliset Nash-tasapainot ps E,s I q pulk,taiq ps E,s I q psis,sopq Osapelitäydellinen tasapaino ps E,s I q psis,sopq TA5 Luento 4 2017 16 / 58
Ekstensiiviset pelit: laajennus I "Kauppaketjuparadoksi" E 1 E 2 E 3 ulkona sisään ulkona sisään ulkona I I p0, 10q taistele p0, 10q sopeudu taistele p0, 10q sopeudu taistel p 1, 0q p4,5q p 1, 0q p4,5q p 1, TA5 Luento 4 2017 17 / 58
"Kauppaketjuparadoksi" Kauppaketjulla on n eri toimipistettä eri maissa. Kussakin paikallinen kilpailija voi tulla markkinoille koska vain. Kauppaketju vastaa näihin tilanteisiin yksi kerrallaan. Kauppaketju tietää, että muut kilpailijat havaitsevat sen reaktion. Kilpailijan kannattaa valita "sisään", jos se odottaa kauppaketjun sopeutuvan, ja "ulkona", jos se odottaa kauppaketjun taistelevan. Kysymys: Voiko kauppaketju saada myöhemmät kilpailijat pysymään ulkona taistelemalla alussa? Vastaus: Ei voi. Ainoa SNE tässä on psis,...,sis,psop,...;sopqq, pe 1,...,E n ;Iq. Helpompi ymmärtää, jos n on pieni, vaikeampi, jos n on suuri. TA5 Luento 4 2017 18 / 58
Ekstensiiviset pelit: laajennus II.1 "Markkinoilletulo ja laatuvalintapeli" E I ulkona sisään I matala korkea matala korkea p0,2q p0,4q matala korkea E matala korkea p 1, 0q p3,1q p1,3q p 1, 0q TA5 Luento 4 2017 19 / 58
"Markkinoilletulo ja laatuvalintapeli" Tämä on "melkein täydellisen informaation peli", joka voidaan myös ratkaista takaperin induktiolla. Katkoviiva merkitsee, että valinnat ovat samassa informaatiojoukossa: E ei siis valitessaan laadun vielä tiedä, mitä I on valinnut (eikä I tietysti vielä tiedä, mitä E tulee valitsemaan). Voidaan tulkita, että E:n markkinoilletulon jälkeen E ja I valitsevat tuotteensa laadun samaan aikaan. TA5 Luento 4 2017 20 / 58
Ekstensiiviset pelit: laajennus II.2 "Markkinoilletulo ja laatuvalintapeli" E I ulkona sisään E matala korkea matala korkea p0,2q p0,4q matala korkea I matala korkea p 1, 0q p1,3q p3,1q p 1, 0q TA5 Luento 4 2017 21 / 58
"Markkinoilletulo ja laatuvalintapeli" Käytännössä voidaan ajatella, että viimeinen osapeli onkin tavallinen strateginen peli (alla). Tällä osapelillä on kaksi tasapainoa pmat, korq ja pkor, matq. Koko pelillä on siten kaksi osapelitäydellistä tasapainoa: ps E,s I q ppsis,korq,pkor,matqq ja ps E,s I q ppsis,matq,pkor,korqq E tulee aina markkinoille ja sen jälkeen seuraa koordinaatiopeli, jossa toinen valitsee korkean laadun ja toinen matalan laadun. Jos E ei tulisi markkinoille, I yksin valitsisi aina korkean laadun. mat E kor I mat kor 1 3 0 1 1 1 3 0 TA5 Luento 4 2017 22 / 58
Horisontaalinen yhteistyö ja kolluusio: Green & Porter
Kolluusio 1 "Vuonna 2006 Kone sai Saksan ja Hollannin hissikartellista komissiolta ennätyssakot, 142 miljoonaa euroa." "Asfalttiyritykset, esimerkiksi Lemminkäinen, perivät hintakartellin avulla ylihintaa kuntien asfaltointiurakoissa pääosin vuosina 1994 1995 ja 1998 2002. Tuomion mukaan ylihinnan määrä on yli 37 miljoonaa euroa." "Metsäliitto, Stora Enso ja UPM tuomittiin markkinaoikeudessa vuonna 2009 puukaupan kilpailun rajoittamisesta." Wikipedia. TA5 Luento 4 2017 25 / 58
Kolluusio 2 Kolluusio on tilanne, jossa yritysten hinnat ovat korkeammat kuin kilpailullisella verrokkitasolla. Tämä ei aina ole hyvinvointia laskevaa mutta usein kyllä. Kolluusio voi perustua yritysten väliseen kartelli- sopimukseen tai hiljaiseen yhteisymmärrykseen. Kollusioon liittyy yrityksen kannalta hyötyjä ja haittoja: Pitkällä tähtäimellä tuotot voivat olla korkeammat pysyttäessä kolluusiossa. Lyhyellä tähtäimellä yritys voisi kasvattaa kysyntää poikkemalla kolluusiosta. Hiljaisen kolluusion koordinointi voi olla vaikeaa. Kartellit ovat laittomia. TA5 Luento 4 2017 26 / 58
Kolluusiopeli: Green & Porter (1984) n yritystä myy homogeenista hyödykettä yli ajan t 1,2,... Pelaavat Bertrand-peliä toistuvasti äärettömän monta kertaa. Joka periodilla tila voi olla joko matala tai korkea tω m,ω k u todennäköisyydellä α markkinat ovat tilassa ω m ja D 0 todennäköisyydellä 1 α markkinat ovat tilassa ω k ja D ą 0 Joka periodilla t jokainen yritys i valitsee hinnan p i. Yritykset eivät havaitse tilaa ω eivätkä muiden hintoja p j. Yritys i havaitsee ainoastaan oman kysyntänsä D i. Erityisesti: jos D i 0, yritys i ei havaitse, johtuuko se siitä, että tila on matala ω ω m, vai siitä, että kilpailijalla on matalampi hinta p i ą p j. Kilpailijat eivät voi rankaista toisiansa suoraan poikkeavasta hinnasta, ainoastaan reagoida matalaan kysyntään. Tämä vaikeuttaa kolluusiota. TA5 Luento 4 2017 27 / 58
Kolluusiopeli: Green & Porter Ensimmäinen mahdollinen ajatus tällaisessa pelissä on, että yritykset voivat ylläpitää monopolihintaa p M "grim-trigger" -strategian avulla: valitse p i p M (p M monopolihinta) niin kauan, kunnes D 0, minkä jälkeen valitse p i c (c rajakustannus) ikuisesti. Tämä johtaa kuitenkin lopulta aina monopolivoittojen häviämiseen, koska matala kysyntä realisoituu ennemmin tai myöhemmin; kolluusio ei kestä kauan. Katsotaan, voisivatko yritykset keksiä jotain "parempaa". TA5 Luento 4 2017 28 / 58
Kolluusiopeli: Green & Porter Tasapainokandidaatti: valitse p i p M (p M monopolihinta) niin kauan, kunnes D 0, minkä jälkeen valitse p i c (c rajakustannus) T:n periodin ajan ja vaihda sitten jälleen hintaan p i p M. "Rangaistusjakson"pituus on T ă 8. Oletetaan, että tämä on tasapaino. Katsotaan myöhemmin, onko todella näin. Tarkastellaan ensin yrityksen voittojen nykyarvoa V ennen rangaistusjaksoa, V `, ja rangaistusjakson alussa, V. Nämä lasketaan rekursiivisesti: ˆ πpp V ` M q p1 αq ` δv ` ` αδv n V δ T V ` Tämä on yhtälöpari, josta voidaan pienellä vaivalla ratkaista V ` ja V : V ` V p1 αq πppm q n 1 p1 αqδ αδ T`1 δ T p1 αq πppm q n 1 p1 αqδ αδ T`1 TA5 Luento 4 2017 29 / 58
Kolluusiopeli: Green & Porter Kannattaako yrityksen poikeata tästä hinnoittelutavasta? Rangaistusjakson aikana ei hyötyä, koska muiden hinnat vastaavat rajakustannuksia p c. Ennen sitä kolluusiosta poikkeaminen tuo välittömän palkkion ja myöhemmän rangaistuksen. Jos yritys poikkeaa hieman alaspäin kolluusiohinnasta ja valitseekin p M ε, sen voittojen nykyarvo on V d p1 αq`πpp M q ` δv ` αδv p1 αqπpp M q ` δv Kuvatunlainen kollusiivinen hinnoittelutapa on tasapaino, jos tämä poikkeama ei ole kannattava eli jos V ` p1 αq πppm q n 1 p1 αqδ αδ T`1 ě V d p1 αqπpp M δ T p1 αq πppm q n q ` δ 1 p1 αqδ αδ T`1 ðñ rδnp1 αq pn 1qs ` pαn 1qδ T`1 ě 0. TA5 Luento 4 2017 30 / 58
Vertikaaliset rajoitteet ja yhteistyö
Vertikaaliset tuotantoketjut Alkutuottajat eivät yleensä myy suoraan kuluttajille. Välissä saattaa olla pitkä ketju välituottajia, jälleenmyyjiä, välittäjiä ja kauppiaita. Usein myyntitapahtumat näiden eri portaiden välillä perustuvat pitkäaikaisiin sopimuksiin. Sopimusten tehtävänä on mm. parantaa toimitusvarmuutta ja madaltaa transaktiokustannuksia. Sopimuksia nimitetään vertikaalisiksi rajoitteiksi. TA5 Luento 4 2017 33 / 58
Vertikaaliset rajoitteet ja yhteistyö Näiden sopimusten avulla käytännössä säädellään ja yhteinäistetään eri osapuolten insentiivejä, esimerkkejä vertikaalisista rajoitteista: Yksinoikeuslausekkeet. Epälineaarinen hinnoittelu. Jälleenmyyntihinnan säätely. Toimiakseen tuottajan on voitava havaita, jos sopimusta rikotaan tai kierretään. Ääriesimerkki vertikaalisesta yhteistyöstä on yritysten vertikaalinen yhdistyminen; rajoitteiden substituutti. Joskus vaikutukset ovat positiviisia (ulkoisvaikutus sisäistyy), joskus negatiivisia (markkinavoima lisääntyy). TA5 Luento 4 2017 34 / 58
Vertikaaliset rajoitteet: kaksoismarginalisaatio
Yläjuoksun yritys: tuottaja Alajuoksun yritys: kauppias Kuluttajat
Kaksoismarginalisaatio (Spengler, 1950) Esiintyy tilanteessa, jossa yritykset toimittavat toisilleen väli- tai lopputuotteita vertikaalisessa ketjussa. Jos kaikilla yrityksillä on markkinavoimaa, kukin lisää hintaansa oman marginaalin. Tästä nimi kaksoismarginalisaatio. Johtaa koko ketjun kannalta liian korkeisiin hintoihin ja liian matalaan kysyntään. Yritysten yhdistyminen voi auttaa. Vertikaaliset rajoitteet ja yhteistyö mahdollistavat sen, että yritysten toisilleen aiheuttama ulkoisvaikutus tulee otettua paremmin huomioon. "Esimerkki, lentokoneen moottorit: United Technologies, General Electric Ñ Boeing, Aerbus Ñ kuluttajat: lentoyhtiöt." TA5 Luento 4 2017 37 / 58
Kaksoismarginalisaatio: malli Valmistaja U myy tuottamansa höydykkeen kaupan D kautta kuluttajille. Valmistaja teke kauppiaalle ota tai jätä -tarjouksen w tuottajahinnasta. Valmistajan yksikkökustannus on c. Kauppias valitsee kuluttajahinnan p tuntien markkinoitten kysynnän q a p. Kauppiaan yksikkökustannus on w. Oletetaan, että a ą c, jotta malli ratkeaa nätisti. TA5 Luento 4 2017 38 / 58
Kaksoismarginalisaatio: malli Peli ratkaistaan lopusta alkuun, takaperin induktion avulla. Kauppiaan ongelma on Ensimmäisen kertaluvun ehto maxpp wqpa pq p loomoon q a p p ` w 0 ðñ p a ` w 2 Valmistajan ongelma on Ensimmäisen kertaluvun ehto pa wq maxpw cq w looomooon 2 q pa wq pw cq pa ` cq 0 ðñ w 2 2 2 TA5 Luento 4 2017 39 / 58
Kaksoismarginalisaatio: malli Yhdistämällä p a`w 2 ja w pa`cq 2 saadaan siis, että kuluttajahinta on p 3pa`cq 4. Tätä voidaan verrata tilanteeseen, jossa tuottaja ja kauppias joko yhdistyvät tai käyttävät muuntyyppisiä vertikaalisia rajoitteita "sisäistääkseen ulkoisvaikutuksen", jonka tuottavat toisilleen hintavalinnoillaan. Valmistaja-kauppiaan ongelma on Ensimmäisen kertaluvun ehto on maxpp cqpa pq p loomoon q pa ` cq a p p ` c 0 ðñ p 2 Nähdään, että kuluttajahinnat ovat matalampia ja tuottajan ylijäämä korkeampi, jos yritykset yhdistyvät vertikaalisesti. Vastaava efekti saadan aikaan, jos valmistaja edellyttää kauppiasta käyttämään ohjehintaa p pa`cq 2 tai ostamaan täyden määrän q pa cq 2, franchise-sopimuksen avulla jne. TA5 Luento 4 2017 40 / 58
Vertikaaliset rajoitteet: palveluitten alitarjonta
Yläjuoksun yritys: tuottaja Alajuoksun yritys: kauppias 2 Alajuoksun yritys: kauppias 1 Kuluttajat
Palveluitten alitarjonta (Telser, 1960) Esiintyy tilanteessa, jossa toimittaja myy tuotteitaan kilpailevien jälleenmyyjien välityksellä. Kysynnän lisäämiseksi kauppojen on tärkeää investoida mainontaan, palveluun, tuote-esittelyyn jne. Jos kauppiaat kuitenkin kilpailevat keskenänsä, osa investoinneista valuu toisen taskuun. Näin kauppiailla on pienempi kannustin informoida kuluttajia kuin yksittäisellä kaupalla olisi. Tämä laskee tuotteen kysyntää ja kuluttajien saatavilla olevaa tuoteinformaatiota ja palvelutasoa. "Vapaamatkustusongelma. Investointi mainontaan ja myyntityöhön on tässä vähän niin kuin julkishyödyke; toista firmaa ei voi estää nauttimasta siitä myös." TA5 Luento 4 2017 44 / 58
Palveluitten alitarjonta: malli Valmistaja U myy tuottamansa höydykkeen kaupan D 1 ja kaupan D 2 kautta kuluttajille. Kauppojen kustannus on Cpq i,e i q wq i ` e2 i 2, jossa w tuottajahinta, q i kysyntä ja e i myyntipanostus. Markkinoitten kokonaiskysyntä riippuu molempien kauppojen myyntipanostuksesta q v ` e i ` e j p. Oletetaan, että kauppiaat kilpailevat à la Bertrand: ostajat valitsevat halvemman kaupan. TA5 Luento 4 2017 45 / 58
Palveluitten alitarjonta: malli Kaupan valinta on nyt siis pari pp i,e i q. Koska kaupat kilpailevat hinnoilla eikä myyntityö auta niitä tässä erottautumaan, hintojen täytyy vastata rajakustannusta p 1 p 2 w samalla logiikalla kuin aiemminkin. Katsotaan kuitenkin mitä käy, jos hinnat ovat vähän korkeammat p 1 p 2 e i ` w ja yritykset valitsevat korkeamman palvelutason ja e i ą 0. Selvästi kumman tahansa kaupan kannattaa poiketa tarjoamalla matalampaa hintaa p i ε ja mahdollisesti vähentämällä palvelutasoa e i 2ε. Tämä tuottaa positiivisen voiton nollavoiton sijaan. TA5 Luento 4 2017 46 / 58
Palveluitten alitarjonta: malli Sopiva vertailukohta saadaan tilanteesta, jossa kauppoja on vain yksi. Nyt yksittäinen kauppias valitsee max p,e pv ` e pqpp wq e2 i 2 Ensimmäisen kertaluvun ehdot ovat BΠ pv ` e pq pp wq 0 ðñ v ` e ` w 2p, Bp BΠ pp wq e 0 ðñ e p w, Be mistä tulee p v ja e v w. Oletetaan, että v w ą 0 (milloin järkevä oletus?). Tässä tapauksessa kauppias panostaa myyntiin, koska se hyötyy siitä myös itse. TA5 Luento 4 2017 47 / 58
Internet-rikokset
Tietoturvan taloustiede Järjestelmien ongelmat liittyvät usein siihen, että ne, jotka niitä puolustavat, eivät kärsi täysimittaisesti ongelmista aiheutuvia kustannuksia, niillä on ulkoisvaikutuksia. Kaapatut tietokoneet, joita käytetään bottiverkoissa roskapostin levittämiseen, aiheuttavat harmia muille käyttäjille mutta eivät välttämättä samassa määrin omistajalle. Puolustajan ja kärsijän insentiivit erilaisia. Näitä voidaan yrittää muokata yhtenevämmiksi, perusidea: laitetaan puolustaja kärsimään osansa. Yleisesti ottaen juridinen vastuu ulkoisvaikutuksen poistamisesta kannattaa kohdentaa sille, jolle sen hoitamisesta aiheutuvat kustannukset ovat pienimmät. Näistä kustannuksista on vain epätäydellistä, epäsymmetristä informaatiota. Kullakin taholla on kannustin liioitella omia kustannuksiaan. TA5 Luento 4 2017 49 / 58
Esimerkkitapauksia 1 Tietomurrot, haittaohjelmat, maksuvälinerikokset jne. Sairaaloiden potilasrekisterit: helpottavat terveydenhuollon sisäistä kommunikaatiota potilaan hyväksi; vääriin käsiin joutuvat potilastiedot kuitenkin haittaavat nimenomaan potilasta. Pankkien asiakkaiden tilitiedot: madaltavat pankkitoiminnan kustannuksia sekä pankille että asiakkaalle; väärissä käsissä tilinkäyttöoikeudet kuitenkin haittaavat nimenomaan asiakasta. Ohjelmistoalustat ja verkostovaikutukset: heikompi tietoturva alentaa sovelluskehittäjien kynnystä osallistua, enemmän kehittäjiä, enemmän kuluttajia... Arviot internet-rikollisuuden laajuudesta joskus liioiteltuja. Toisaalta uhrit eivät aina välttämättä ilmoita tietomurroista. Yritykset: maine. Kuluttajat: hyöty. TA5 Luento 4 2017 50 / 58
Hyökkäys ja puolustus Aikaisemmin keskityttiin hyökkääjän ja puolustajan kykyyn hyökätä tai puolustaa. Taloustieteessä tyypillisempää kuitenkin arvioida eri toimijoitten motivaatiota. Tavoitteena ei voi olla tehdä höykkäyksestä mahdotonta vaan kasvattaa sen kustannuksia. Kohteen valinta: heikoin lenkki (laajat ei-kohdennetut hyökkäykset) vai paras osuma (rajoitetut kohdennetut hyökkäykset)? Heikoimman tietoturvan koneet ja palveluntarjoajat yleensä bottiverkkojen alustana. Kohdennetut ammattimaiset hyökkäykset valikoituneisiin toimijoihin: valtiot, suuret yritykset, rikkaat kuluttajat jne. Kovalevyn kryptaus kasvattaa tietoturvariskiä: korkean riskin kohteet kryptataan vai alentunut kannustin varovaisuuteen? TA5 Luento 4 2017 51 / 58
Esimerkkitapauksia 2 Srizbi ja Reactor Mailer -bottiverkko (2004, 2007-2009): 180 miljardia roskapostia päivittäin; 60 prosenttia globaalista roskapostista. 220 000 saastunutta tietokonetta osallistumassa säännällisesti. Zeus -bottiverkko asensi koneeseen näppäilyn tallentimen, troijalaisen, joka mahdollisti pankkitunnusten kopioimisen pimeille markkinoille; yli 3,6 miljoonaa saastunutta tietokonetta. Useita syytettyjä. ZeroAccess -bottiverkko kaivaa Bitcoin-rahaa ja osallistuu klikkimaksuisten mainosten klikkirikokseen ohjaajansa hyväksi, hajautetusti kontrolloitu (PtoP). Kaapatuista tietokoneista koostuvan bottiverkon palveluita voidaan myydä pimeillä markkinoilla eri tarkoituksiin, samoin haltuun saatua informaatiota. TA5 Luento 4 2017 52 / 58
Yläjuoksun "yritys": ohjelmoija graafikko Yläjuoksun "yritys": bottipaimen postittaja Alajuoksun "yritys": kalastelija Uhri: kuluttaja Uhri: rahamuuli
EU:n yleinen tietosuoja-asetus (2016/679) https://www.edilex.fi/uutiset/49493 Rekisterinpitäjän on ilmoitettava tietoturvaloukkauksesta valvontaviranomaiselle ilman aiheetonta viivytystä heti, kun se on tullut rekisterinpitäjän tietoon, ja mahdollisuuksien mukaan 72 tunnin kuluessa. Tietosuoja-asetus sisältää myös velvoitteen ilmoittaa tietoturvaloukkauksesta rekisteröidyille eli henkilöille, joiden tiedot ovat vaarantuneet tietoturvaloukkauksen takia. Toivotaan nostavan yritysten varautumistasoa. Tästä aiheutuu tietysti uusia kustannuksia. Tietoyhteiskuntakaaren (917/2014) mukaan teleyrityksen ilmoitettava viipymättä Viestintävirastolle, jos sen palveluun kohdistuu tai sitä uhkaa merkittävä tietoturvaloukkaus. TA5 Luento 4 2017 54 / 58
Kortinhaltija Kortinhaltijan pankki Kauppias-asiakkaan pankki Kauppias-asiakas
Maksukortin luvaton käyttö http://www.finanssivalvonta.fi/ ja www.poliisi.fi/ Kortin haltijan vastuu kortin käytöstä lakkaa, kun pankki tai pankin ilmoittama taho on vastaanottanut ilmoituksen kortin katoamisesta tai oikeudettomasta käytöstä. Asiakas voi kuitenkin olla vastuussa kortin katoamisesta, varkaudesta tai väärinkäytöstä, jos itse on toiminut huolimattomasti. Vastuu rajoittuu pääsääntöisesti 150 euroon. Vastuuraja ei kuitenkaan päde, jos asiakkaan katsotaan toimineen tahallisesti tai törkeän huolimattomasti (kortin ja tunnusluvun säilyttäminen, tallella olon seuranta ja nopea katoamisilmoitus). Online: Maksukorttien numeroiden ja muiden tunnistetietojen kopioiminen internetissä. Online: Kopioiduista korttitiedoista tehdään aidon näköisiä luottokorttiväärennöksiä. Offline: Skimmaus ja PIN-koodin urkinta. TA5 Luento 4 2017 56 / 58
Seuraavaa kertaa varten Game Theory by Ben Polak (Open Yale) "Backward induction"(luento 15, kokonaan) TA5 Luento 4 2017 57 / 58