La teoría de juegos está en el corazón del desarrollo de las criptomonedas y es una de las razones por las que Bitcoin ha prosperado durante más de una década a pesar de los numerosos intentos de derribar la red.

¿Qué es la teoría de juegos?

Básicamente, la teoría de juegos es un método de matemáticas aplicadas que se utiliza para estudiar el comportamiento humano basándose en la toma de decisiones racional. El "juego" está diseñado como un entorno interactivo, por lo que los jugadores tienden a actuar racionalmente, respondiendo a las reglas del juego o a la influencia de otros jugadores.

Este concepto se desarrolló originalmente en economía para estudiar el comportamiento de las empresas, los mercados y los consumidores, pero hoy en día se utiliza ampliamente en otros campos de investigación. Por tanto, los modelos de teoría de juegos pueden utilizarse como herramienta para estudiar el comportamiento potencial de los agentes que interactúan y los posibles resultados de sus acciones en circunstancias predeterminadas. Los modelos también se pueden aplicar en el estudio amplio de la política, la sociología, la psicología y la filosofía.

El dilema del prisionero

El dilema del prisionero es uno de los ejemplos más populares del modelo de teoría de juegos. Ilustra un escenario en el que 2 delincuentes (A y B) son interrogados después de ser arrestados. Cada criminal es interrogado en una habitación separada y no puede comunicarse con los demás.

El fiscal intenta convencer a los delincuentes de que testifiquen entre sí para reducir su responsabilidad. Si el criminal A testifica contra el criminal B, es liberado y el criminal B es arrestado por 3 años (y viceversa). Sin embargo, si ambos se traicionan y testifican el uno contra el otro, ambos serán arrestados durante 2 años. Finalmente, si los delincuentes A y B optan por no traicionar y guardar silencio, solo serán condenados a 1 año de prisión por falta de pruebas suficientes.

Entonces tendremos los siguientes resultados posibles (basados ​​en sus soluciones individuales):

Por supuesto, el mejor escenario para el criminal A (o B) es traicionar y ser liberado, pero eso requeriría el silencio del otro, y es imposible predecir cuál será la decisión del otro. Si tuvieran la oportunidad de liberarse, muchos prisioneros racionales probablemente optarían por actuar por interés propio y traicionar a otro. Pero si tanto el criminal A como el criminal B hacen trampa, permanecerán en prisión durante 2 años, lo cual no es el mejor resultado. Por tanto, la mejor opción para ellos, como pareja, será guardar silencio y recibir sólo 1 año en lugar de dos.

Hay muchas soluciones al dilema del prisionero, pero esta sencilla historia ilustra la idea de utilizar modelos de teoría de juegos para estudiar el comportamiento humano y los posibles resultados basados ​​en su proceso de toma de decisiones racional.

Teoría de juegos y criptomonedas

En las criptomonedas, los modelos de teoría de juegos desempeñan un papel importante en el desarrollo de un sistema económico seguro y "sin confianza" como Bitcoin. La creación de Bitcoin como un sistema bizantino tolerante a fallas (BFT) es el resultado de una combinación armoniosa de criptografía y teoría de juegos.

El uso de la teoría de juegos en el contexto de las criptomonedas es lo que dio lugar al concepto de criptoeconomía, que es en gran medida el estudio de la economía de los protocolos blockchain y las posibles consecuencias que el desarrollo de esos protocolos puede tener como resultado del comportamiento de sus participantes. Este concepto también considera el comportamiento de agentes externos que en realidad no son parte del ecosistema pero que eventualmente pueden unirse a la red solo para intentar perturbarla desde adentro.

En otras palabras, la criptoeconomía examina el comportamiento de los nodos de la red en función de los incentivos proporcionados por el protocolo, considerando las soluciones más racionales y probables.

Debido a que la cadena de bloques de Bitcoin está diseñada como un sistema distribuido con muchos nodos en diferentes ubicaciones, debe depender del acuerdo de estos nodos para verificar las transacciones y los bloques. Sin embargo, en realidad estos nodos no pueden confiar entre sí. Entonces, ¿cómo puede un sistema de este tipo evitar actividades maliciosas? ¿Cómo puede blockchain prevenir la interrupción causada por nodos maliciosos?

Una de las características más importantes de la red Bitcoin que la protege de actividades maliciosas es el algoritmo de consenso de Prueba de Trabajo. Utiliza técnicas criptográficas que hacen que el proceso de minería sea muy costoso y exigente, creando un entorno minero altamente competitivo. Por lo tanto, la arquitectura de las criptomonedas basada en PoW incentiva a los nodos mineros a actuar con honestidad (gracias a esto, no corren el riesgo de perder los recursos invertidos). Por el contrario, se desaconseja y castiga rápidamente cualquier actividad maliciosa. Es probable que los nodos mineros que muestren un comportamiento deshonesto pierdan mucho dinero y sean excluidos de la red. Entonces, la decisión más probable y racional que puede tomar un minero es actuar honestamente y mantener segura la cadena de bloques.

Resultados

Una aplicación común de la teoría de juegos es modelar y estudiar cómo se comportan las personas y toman decisiones basándose en sus mentes racionales. Por lo tanto, siempre se deben considerar los modelos de teoría de juegos al diseñar sistemas distribuidos como las criptomonedas.

Gracias a una combinación equilibrada de criptografía y teoría de juegos, el algoritmo de consenso de Prueba de Trabajo pudo crear la cadena de bloques de Bitcoin como un sistema económico descentralizado y altamente resistente a los ataques. Lo mismo ocurre con otras criptomonedas: los conceptos de la teoría de juegos también se aplican a las cadenas de bloques PoS. La principal diferencia aquí es cómo la cadena de bloques de Prueba de Participación procesa las transacciones y verifica los bloques.

Sin embargo, tenga en cuenta que el grado de seguridad y estabilidad de la cadena de bloques depende de su protocolo y está directamente relacionado con la cantidad de participantes de la red. Las grandes redes distribuidas son más confiables que las más pequeñas.