Teoria dos jogos e criptomoedas
A teoria dos jogos é fundamental para o desenvolvimento de criptomoedas e é uma das razões do sucesso durante mais de uma década, apesar das várias tentativas de desestabilizar a rede.
O que é a teoria dos jogos?
Basicamente, a teoria dos jogos é um método da matemática aplicada que é usado para estudar o comportamento humano com base no processo de tomada de decisão racional. O jogo é projetado como um ambiente interativo, de modo que os jogadores tendem a agir racionalmente ao responder às regras do jogo ou influenciar outros jogadores.
Esse conceito foi desenvolvido inicialmente na economia para investigar o comportamento de negócios, mercados e consumidores, mas agora é amplamente aplicado em várias áreas de estudo. Portanto, os modelos da teoria dos jogos podem ser usados como uma ferramenta para examinar o comportamento potencial dos agentes interativos e os resultados possíveis de suas ações em condições previamente definidas. Os modelos também podem ser aplicados no estudo da política, sociologia, psicologia e filosofia.
Dilema do prisioneiro
O dilema do prisioneiro é um dos exemplos mais famosos do modelo da teoria dos jogos. Ele ilustra um cenário em que dois criminosos (A e B) são interrogados após serem presos. Cada criminoso é interrogado em uma sala separada e não pode se comunicar com o outro criminoso.
O promotor tenta convencer os criminosos a testemunhar um contra o outro como uma maneira de reduzir suas penas. Se A testemunhar contra B, ele é libertado e B é preso por 3 anos (e vice-versa). No entanto, se ambos traírem e testemunharem um contra o outro, eles serão presos por dois anos. Finalmente, se ambos A e B decidirem não trair e permanecerem em silêncio, eles serão condenados a apenas um ano de prisão devido à falta de provas suficientes.
Portanto, teremos os seguintes resultados potenciais (com base em suas decisões individuais):
É claro que o melhor cenário para A (ou B) é trair o outro para ser libertado, mas isso exige que o outro permaneça em silêncio e não há como prever a decisão que o outro tomará. E quando se trata de recompensa (redução da pena), muitos prisioneiros racionais podem escolher agir com base em interesses próprios e trair o outro. Mas se tanto A quanto B traírem um ao outro
eles serão condenados a dois anos de prisão e essa não é a melhor resultado. Portanto, a melhor opção para eles como um par é permanecerem em silêncio e receber apenas um ano em vez de dois.
O dilema dos prisioneiros pode sofrer várias variáveis, mas essa história simples ilustra a ideia de usar modelos da teoria dos jogos para investigar o comportamento humano e os resultados potenciais com base no processo de tomada de decisão racional/lógica.
Teoria dos jogos e criptomoedas
A teoria dos jogos desempenha um papel importante quando aplicada às criptomoedas para projetar um sistema econômico seguro e confiável, como o sistema Bitcoin. A criação do Bitcoin como um sistema tolerante a falhas bizantinas (Byzantine Fault Tolerance - BFT) é resultado de uma combinação harmoniosa de ciência da criptografia e teoria dos jogos.
A utilização da teoria dos jogos no contexto das criptomoedas é o que gerou o conceito de Criptoeconomia, que é basicamente o estudo da economia dos protocolos blockchain e as consequências potenciais que o design desses protocolos pode apresentar como resultado do comportamento dos participantes. Também leva em consideração o comportamento de fatores externos que não fazem parte do ecossistema, mas que podem eventualmente se juntar à rede apenas para tentar prejudicá-la de dentro.
Em outras palavras, a Criptoeconomia estuda o comportamento dos nós da rede com base nos incentivos oferecidos pelo protocolo, levando em conta as decisões mais racionais e prováveis.
E como a blockchain foi projetada como um sistema distribuído com muitos nós distribuídos em locais diferentes, ela precisa do consenso desses nós em relação à validação de transações e blocos. No entanto, esses nós não são capazes de confiar uns nos outros. Como pode esse sistema evitar atividades maliciosas? Como a blockchain pode prevenir interrupções devido a nós enganadores?
Uma das características mais importantes da rede Bitcoin que a protege de atividades maliciosas é o algoritmo de consenso de Prova de Trabalho (Proof of Work). Ele aplica técnicas/métodos de criptografia que tornam a mineração cara e exigente, criando um ambiente de mineração extremamente competitivo. Assim, a estrutura das criptomoedas baseadas no algoritmo de Prova de Trabalho incentiva os nós de mineração a atuarem com honestidade (de modo que não arrisquem perder os recursos que foram investidos). Em contrapartida, qualquer atividade prejudicial é rapidamente detectada e punida. É provável que nós de mineração que exibem comportamento desonesto percam muito dinheiro e sejam expulsos da rede. Portanto, a decisão mais provável e racional que um minerador toma é trabalhar honestamente e manter a integridade da blockchain.
Conclusão
A aplicação geral da teoria dos jogos é usar como modelo e estudar como os humanos se comportam e como tomam decisões com base em seu raciocínio racional/lógico. Portanto, os modelos da teoria dos jogos devem ser considerados ao projetar sistemas distribuídos, como sistemas de criptomoedas.
Graças à mistura equilibrada de teoria dos jogos e ciência da criptografia, o algoritmo de consenso de Prova de Trabalho (Proof of Work) conseguiu criar a blockchain do Bitcoin como um sistema econômico descentralizado que é altamente resistente a ataques. O mesmo se aplica a outras criptomoedas, e os conceitos da teoria dos jogos também se aplicam a blockchains baseadas em Prova de Participação (Proof of Stake). No entanto, a principal diferença aqui é a maneira como a blockchain baseada em Prova de Participação lida com transações e o processo de validação de blocos.
Ainda assim, deve-se ter em mente que o grau de segurança da blockchain depende de seu protocolo e está diretamente relacionado ao número de participantes na rede. Redes distribuídas maiores são mais confiáveis do que redes menores.