Teoría de Juegos y Criptomonedas

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Teoría de Juegos y Criptomonedas
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La teoría de juegos es fundamental para el desarrollo de las criptomonedas y es una de las razones por las que Bitcoin logró prosperar durante más de una década, a pesar de los numerosos intentos de interrumpir la red.


¿Qué es la teoría de juegos?

Esencialmente, la teoría de juegos es un método de matemática aplicada que se utiliza para estudiar el comportamiento humano basado en la toma racional de decisiones. El "juego" está diseñado como un entorno interactivo, por lo que los jugadores tienden a actuar racionalmente cuando responden a las reglas del juego o a la influencia de otros jugadores.

El concepto se desarrolló inicialmente en economía para investigar los comportamientos de las empresas, los mercados y los consumidores, pero ahora se aplica ampliamente en los campos de estudio de orden. Por lo tanto, los modelos de la teoría de juegos se pueden utilizar como una herramienta para examinar el comportamiento potencial de los agentes que interactúan y los posibles resultados de sus acciones en circunstancias predefinidas. Los modelos también pueden aplicarse en el amplio estudio 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 de un 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 el otro.

El fiscal intenta convencer a los criminales para que testifiquen unos contra otros como una forma de reducir sus cargos. Si A testifica contra B, queda en libertad y B es arrestado por 3 años (y viceversa). Sin embargo, si ambos se traicionan y testifican entre sí, ambos son arrestados por 2 años. Por último, si A y B deciden no traicionar y permanecer callados, solo son sentenciados a 1 año de prisión por falta de pruebas suficientes.


Por lo tanto, tendríamos los siguientes resultados posibles (según su decisión individual):


B traiciona

B se queda callado

A traiciona

Ambos encarcelados durante 2 años.

A es libre. B es encarcelado por 3 años.

A se queda callado

B es libre. A es encarcelado por 3 años.

Ambos encarcelados por 1 año.


Claramente, el mejor escenario para A (o B) es traicionar y ser liberado, pero eso requeriría que el otro permanezca callado y no hay manera de predecir qué decisión tomaría el otro. Ante una recompensa, muchos prisioneros racionales probablemente elegirían actuar por interés propio y traicionar al otro. Pero si A y B traicionan, permanecerán 2 años en prisión y ese no es realmente el mejor resultado. Por lo tanto, la mejor opción para ellos, como pareja, sería permanecer callados y obtener solo 1 año en lugar de 2.

El dilema del prisionero tiene muchas variantes, pero esta sencilla historia ilustra la idea de usar modelos de la teoría de juegos para investigar el comportamiento humano y los posibles resultados basados en su proceso de toma racional de decisiones.


Teoría de juegos y criptomonedas

Cuando se aplican a las criptomonedas, los modelos de teoría de juegos juegan un papel importante al diseñar un sistema económico seguro y que no requiere confianza en terceros, como el de Bitcoin. La creación de Bitcoin como un sistema de tolerancia a faltas bizantinas (BFT) es el resultado de una mezcla armoniosa de criptografía y teoría de juegos.

El uso de la teoría de juegos en el contexto de la criptomoneda es lo que dio origen al concepto de Cryptoeconomics, que es básicamente el estudio de la economía de los protocolos de blockchain y las posibles consecuencias que puede presentar el diseño de estos protocolos, como resultado de los comportamientos de los participantes.

También considera el comportamiento de los "agentes externos" que no son realmente parte del ecosistema, pero que eventualmente podrían unirse a la red solo para intentar interrumpirla desde dentro.

En otras palabras, Cryptoeconomics examina el comportamiento de los nodos de la red según los incentivos proporcionados por el protocolo, considerando las decisiones más racionales y probables.

Dado que la blockchain de Bitcoin está diseñada como un sistema distribuido, con muchos nodos distribuidos en diferentes ubicaciones, debe confiar en el acuerdo de estos nodos con respecto a la validación de transacciones y bloques. Sin embargo, estos nodos no son realmente capaces de confiar entre sí. Entonces, ¿cómo puede un sistema así evitar la actividad maliciosa? ¿Cómo puede una blockchain evitar que se interrumpa por nodos deshonestos?

Una de las características más importantes de la red Bitcoin que la protege de actividades maliciosas es el algoritmo de consenso de Proof of Work. Aplica técnicas criptográficas que hacen que el proceso de minería sea muy costoso y exigente, creando un entorno de minería altamente competitivo. Por lo tanto, la arquitectura de las criptomonedas basadas en PoW incentiva a los nodos mineros a actuar honestamente (para que no se arriesguen a perder los recursos invertidos). En contraste, cualquier actividad maliciosa es desalentada y castigada rápidamente. Los nodos mineros que presentan un comportamiento deshonesto probablemente perderán mucho dinero y serán expulsados de la red. En consecuencia, la decisión más probable y racional que debe tomar un minero es actuar honestamente y mantener segura la blockchain.


Conclusión

La aplicación general de la teoría de juegos es modelar y examinar cómo se comportan los humanos y tomar decisiones basadas en sus mentes racionales. Por lo tanto, los modelos de teoría de juegos siempre deben considerarse al diseñar sistemas distribuidos, como los de las criptomonedas.

Gracias a una combinación equilibrada de criptografía y teoría de juegos, el algoritmo de consenso Proof of Work pudo crear la blockchain de Bitcoin como un sistema económico descentralizado, que es altamente resistente a los ataques. Lo mismo ocurre con otras criptomonedas y los conceptos de la teoría de juegos también se aplican a las cadenas de bloques de PoS. La principal diferencia aquí es la forma en que una blockchain Proof of Stake se ocupa de las transacciones y la validación de bloques.

Sin embargo, ten en cuenta que el grado de seguridad y resistencia que tiene una blockchain depende de su protocolo y está directamente relacionado con el número de participantes de la red. Las redes distribuidas más grandes son más confiables que las más pequeñas.

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