Teoria dos Jogos e Criptomoedas

07.01.2019

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A teoria dos jogos é fundamental para o desenvolvimento das criptomoedas sendo uma das razões pela qual o Bitcoin foi capaz de prosperar por mais de uma década, apesar de todas as tentativas de destruição da sua rede.


O que é a Teoria dos Jogos?

Essencialmente, a teoria dos jogos é um método de matemática aplicada usado para estudar o comportamento humano baseado em decisões tomadas de forma racional. O “jogo” é desenhado como um ambiente de interação, por isso jogadores tendem a agir racionalmente quando respondem às regras do jogo ou à influência de outros participantes.

O conceito foi originalmente criado na área econômica para investigar padrões comportamentais nos negócios, mercados e consumidores, mas agora é extensivamente aplicado em outros campos de estudo. Portanto, jogos teóricos podem ser usados como uma ferramenta para examinar o potencial comportamento de agentes em interação, e os possíveis resultados de suas ações, sob determinadas circunstâncias. Os modelos também são aplicados em estudos abrangentes sobre política, psicologia e filosofia.


O Dilema do Prisioneiro

O dilema do prisioneiro é o exemplo mais popular do modelo de teoria dos jogos. Ele ilustra um cenário onde 2 criminosos (A e B) estão sendo interrogados após terem sido presos. Cada um é interrogado em salas separadas e não têm permissão para interação mútua.

O promotor tenta convencer cada criminoso a testemunhar contra seu parceiro a fim de reduzir suas penas. Se A testemunhar contra B, ele fica livre e B vai preso por 3 anos (e vice-versa). Entretanto, se ambos testemunharem um contra o outro, serão presos por 2 anos cada. Finalmente, se decidirem não confessar e ficarem calados, são condenados a 1 ano de prisão por falta de provas.

Portanto, teríamos os possíveis resultados (com base nas decisões individuais de cada um):


(B) trai o parceiro

(B) fica calado

(A) confessa

Os dois presos por 2 anos.

(A) livre. (B) preso por 3 anos.

(A) fica calado

(B) livre. (A) preso por 3 anos

Ambos presos por 1 ano.

Claramente, o melhor cenário para A (ou B) é trair o parceiro e ser liberado, mas para isso é necessário que um deles fique calado e não existe nenhuma forma de prever qual decisão o outro tomaria. Ao se deparar com uma recompensa vantajosa, vários prisioneiros racionais provavelmente escolheriam agir em favor do seu próprio interesse e trair o parceiro. Mas se ambos cometessem a traição, ficariam dois anos na prisão e essa não é a melhor opção. Então, a melhor saída para os dois, como um par, seria ficarem calados e pegar somente 1 ano de prisão ao invés de 2.


O dilema dos prisioneiros tem muitas variantes, mas essa simples estória ilustra a ideia de usar jogos de teoria para investigar o comportamento humano e possíveis resultados com base em seus processos de tomada de decisões.


Teoria dos Jogos e Criptomoedas

Quando aplicado à criptomoedas, o modelo de teoria dos jogos tem uma importante função sendo usado para desenvolver um sistema econômico seguro e confiável, tal como o Bitcoin. A criação do mesmo como um sistema Byzantine Fault Tolerance (BFT) é o resultado de uma mistura harmoniosa entre criptografia e teoria dos jogos.

O uso da teoria dos jogos no contexto das criptomoedas deu início ao conceito de criptoeconomia, que é basicamente o estudo da economia nos protocolos Blockchain e as potenciais consequências que o design desses protocolos pode apresentar – como resultado do comportamento dos seus participantes. Ele também considera o modo de agir dos “agentes externos” que não fazem parte do ecossistema, mas podem eventualmente entrar na rede só para tentar causar danos internos.

Em outras palavras, criptoeconomia examina o comportamento dos nodes (nós) numa rede, baseando-se nos incentivos proporcionados pelo protocolo, considerando as mais prováveis e racionais decisões.

Já que a Blockchain do Bitcoin é desenhada como um sistema distribuído – com vários nodes em diferentes localidades – ela precisa se basear no acordo desses nodes quando se trata da validação de novos blocos e transações. Contudo, esses nodes não são capazes de ter confiança entre si. Então, como pode tal sistema evitar atividades maliciosas? Como uma Blockchain pode se precaver de nodes desonestos?

Uma das mais importantes características da rede Bitcoin que protege o sistema de atividades maliciosas, é o algoritmo de consenso Proof of Work (PoW). Ele aplica técnicas criptográficas que tornam o processo de mineração muito caro e exigente, criando um ambiente muito competitivo. Assim sendo, a arquitetura das criptomoedas baseadas no PoW incentiva os mineradores à agir de forma honesta (para que não arrisquem perder os recursos investidos). Em contraste, qualquer atividade maliciosa é desencorajada e rapidamente punida. O nodes de mineração que apresentarem um comportamento malicioso provavelmente perderão muito dinheiro e logo após expulsos da rede. Consequentemente, a mais provável e racional decisão a ser feita por um minerador é de agir com honestidade e manter a rede segura.


Conclusão

A aplicação comum da teoria dos jogos é modelar e examinar como os seres humanos se comportam e tomam decisões com base em suas mentes racionais. Portanto, os modelos de teoria dos jogos devem sempre ser considerados ao projetar sistemas de redes distribuídas, como é usual na maioria das criptomoedas.

Graças a uma combinação equilibrada de criptografia e teoria dos jogos, o algoritmo de consenso PoW foi capaz de tornar a Blockchain do Bitcoin um sistema descentralizado, sendo altamente resistente à ataques. O mesmo vale para outras criptomoedas, lembrando que o conceito de teoria dos jogos também pode ser aplicado a redes Blockchain que fazem o uso do algoritmo de consenso Proof of Stake (PoS). A principal diferença entre os dois é a forma com que as redes baseadas em PoS organizam suas transações e validações de bloco.

Tenha em mente, contudo, que o nível de segurança e confiança que uma Blockchain possui depende muito do seu protocolo e é diretamente relacionada ao número de participantes dela. Grandes redes distribuídas são mais confiáveis que as menores.

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