Teoria do jogo

A teoria dos jogos é altamente relevante para criptomoedas e muitas vezes é um aspecto esquecido das plataformas, apesar de desempenhar um papel vital em sua segurança e sustentabilidade.

Um vigor renovado no desenvolvimento e análise da teoria dos jogos coincidiu com o interesse e foco expandido no desenvolvimento de plataformas de criptomoeda.

Isso levou a um novo campo interessante chamado criptoeconomia, e o papel fundamental que os modelos clássicos e contemporâneos da teoria dos jogos desempenham nele é vital para compreender a dinâmica primária das interações entre os jogadores em plataformas de criptomoeda.

Para ser capaz de compreender totalmente o papel que a teoria dos jogos desempenha nas plataformas de criptomoedas, você precisa entender o que exatamente é a teoria dos jogos e como ela pode ser aplicada a uma vasta gama de cenários.

O que é teoria dos jogos?

Simplificando, a teoria do jogo é o estudo da tomada de decisão lógica feita pelos jogadores dentro dos parâmetros definidos de um sistema (jogo, cenário, etc). Ele usa modelos matemáticos e pode ser aplicado à economia, psicologia, lógica, ciência da computação, sistemas distribuídos e muito mais. A teoria dos jogos pode ser vista como um microcosmo do comportamento humano em determinadas circunstâncias em que certas estruturas e mecanismos de incentivo podem levar a um comportamento previsível e honesto dos jogadores.

Em um cenário típico de teoria dos jogos, existem 3 componentes principais.

  • Jogadoras
  • Estratégias
  • Resultados

Os jogadores são os usuários que tomam decisões. Estratégias são as manobras que os jogadores fazem enquanto levam em consideração as estratégias potenciais de outros jogadores. Os resultados são o resultado dos movimentos dos jogadores dentro do sistema e, com os mecanismos de incentivo corretos, podem ser direcionados para uma determinada direção ou executados repetidamente com resultados semelhantes.

O Dilema do Prisioneiro

Para melhor demonstrar isso, o exemplo prototípico da teoria dos jogos de que você provavelmente já ouviu falar é conhecido como Dilema do Prisioneiro. Neste cenário, há dois prisioneiros sendo interrogados separadamente por um crime pelo qual ambos são igualmente culpados.

Vamos chamá-los de Alice e Bob …

Alice e Bob têm a oportunidade de confessar e receber uma pena reduzida. O resultado desse cenário pode ser executado de 4 maneiras, com Alice e Bob tendo que tomar uma das duas decisões possíveis, confessar ou não confessar. Isso resulta nos 4 resultados possíveis apresentados na tabela abaixo.

O Dilema do PrisioneiroO Dilema do Prisioneiro

Como você pode ver, a solução geral com o mínimo de tempo de prisão para ambos os prisioneiros é que ambos permaneçam em silêncio e não confessem. Esta opção é destacada em azul no canto inferior direito. No entanto, este resultado é considerado instável, pois pressupõe que ambos os prisioneiros irão conscientemente deixar um negócio melhor na mesa, onde eles poderiam potencialmente receber 0 anos e ser libertados se confessarem e o outro prisioneiro não.

Resultados consistentes do modelo da teoria dos jogos e psicologia comportamental nos dizem que esse resultado é altamente improvável, já que jogadores racionais irão inerentemente trair o outro devido a interesses próprios.

Na teoria dos jogos, a solução para um jogo em que cada jogador escolhe sua estratégia ótima dada a estratégia foi escolhida pelo outro e eles não têm nada a ganhar mudando sua estratégia é conhecida como Equilíbrio de Nash.

Este é um estado estável e é representado no canto superior esquerdo do gráfico. Nesse resultado, Alice e Bob estão tomando as melhores decisões que podem, levando em consideração a decisão do outro jogador.

O Dilema do Prisioneiro é um modelo de teoria do jogo não cooperativo e um exemplo clássico de jogo de soma diferente de zero situação. Um jogo de soma diferente de zero é uma situação em que os ganhos e perdas agregados das partes que interagem podem ser mais ou menos do que zero. Isso resulta na capacidade dos jogos de soma não zero de serem não competitivos ou competitivos em comparação com os jogos de soma zero estritamente competitivos.

O exemplo do Dilema do Prisioneiro pode ser usado em uma variedade de situações do mundo real para demonstrar o comportamento cooperativo entre os jogadores. Em sistemas distribuídos, este conceito é fundamental para manter modelos de consenso sem confiança e tem ramificações importantes quando aplicado a criptomoedas no contexto da criptoeconomia, como você verá.

Criptoeconomia e teoria dos jogos em criptomoedas

A criptoeconomia pode ser definida como a combinação de modelos de incentivos de criptografia, economia e teoria dos jogos incorporados em protocolos de blockchain distribuídos para criar um sistema seguro, estável e sustentável.

É um conceito muito novo, mas quando você realmente se aprofunda na funcionalidade das plataformas de criptomoeda, verá como é importante mitigar agentes mal-intencionados e promover um comportamento honesto e sem confiança em toda a rede.

O melhor exemplo para entender o papel da teoria dos jogos e da criptoeconomia em plataformas de criptomoedas é o Bitcoin. Para que as redes de blockchain distribuídas como o Bitcoin permaneçam seguras e tenham a capacidade de chegar ao consenso necessário sobre a blockchain, elas precisam permanecer Tolerante a Falhas Bizantinas.

Para que o sistema permaneça tolerante a falhas bizantinas, os nós descentralizados devem chegar a um acordo majoritário sobre o estado atual do blockchain sem confiar uns nos outros.

Isso é muito difícil de realizar e está fora do escopo da criptografia empregada, que é usada para vincular criptograficamente cada bloco do blockchain, não determinar se as transações contidas nos blocos são válidas ou qual das 2 cadeias concorrentes é a válida.

Tolerância prática a falhas bizantinasLeia sobre a tolerância prática a falhas bizantinas em nosso guia

O Bitcoin resolve esse problema por meio de seu modelo de consenso de Prova de Trabalho. O modelo funciona onde os mineiros precisam resolver problemas matemáticos computacionalmente intensivos para ganhar a recompensa pela mineração do próximo bloco.

Esta solução precisa ser verificada pelos outros mineiros e o custo inerente do processo é a eletricidade, um ativo do mundo real com um valor financeiro. A cadeia resultante torna-se segura e muito cara para manipular ou atacar. Quanto maior e mais descentralizada se torna a rede, maior é a dificuldade em realizar um ataque interno ou externo.

As estruturas de incentivo baseadas nos mecanismos da teoria dos jogos entram em ação para encorajar os jogadores (usuários e mineiros) do sistema a agirem honestamente. Além disso, alguns conceitos abstratos dentro da teoria dos jogos funcionam sutilmente em segundo plano.

Começando com os mineiros, o incentivo econômico óbvio vem da recompensa do bloco se eles resolverem a próxima rodada de mineração para o próximo bloco. A recompensa em Bitcoin é atualmente 12,5 BTC. Isso é importante porque, uma vez que os mineiros estão recebendo a recompensa em Bitcoin, é do seu interesse que o valor do Bitcoin aumente e a rede permaneça válida e segura.

Eles gastam ativamente recursos (eletricidade) para ter uma chance de ganhar o bloqueio e, portanto, seus esforços serão um custo irrecuperável se usarem ações maliciosas para atacar a rede e comprometer o valor da recompensa. É cada vez mais caro agir desonestamente do que agir honestamente dentro do sistema.

Isso cria um ciclo de feedback positivo onde os mineiros têm um incentivo positivo consistente para manter o blockchain válido e mitigar os agentes mal-intencionados, resultando em uma rede segura.

Os mineiros podem agir maliciosamente de várias maneiras, incluindo adicionar transações inválidas em blocos ou minerar em cima de blocos inválidos para obter mais BTC. No entanto, é aqui que a mecânica da teoria dos jogos vem ao resgate. Os blocos inválidos serão rejeitados pela maioria dos mineiros em um formato de jogo de coordenação em que seja do interesse financeiro dos mineiros permanecer com a maioria e não tentar criar blocos inválidos devido ao custo inerente e crescente associado a isso.

A conclusão resultante disso é que o blockchain Bitcoin está constantemente em um estado de equilíbrio de Nash auto-reforçado. O sistema é tolerante a falhas bizantinas devido à maioria dos mineiros trabalhando em coordenação para alcançar e manter o estado mais estável da rede em todos os momentos.

Com relação aos usuários, sua preferência pela cadeia mais longa (e mais segura) é resultado de um conceito conhecido como Racionalidade Limitada. Basicamente, os usuários estão familiarizados com a cadeia principal e a troca de cadeias cria complicações desnecessárias. Talvez irresponsável, mas a maioria dos usuários presume que os mecanismos de incentivo estão funcionando corretamente para manter o poder dos mineiros sob controle.

Problemas com a mecânica da teoria dos jogos em sistemas distribuídos

Apesar das estruturas de incentivos e da mecânica da teoria dos jogos que orientam o comportamento honesto na rede Bitcoin, existem algumas questões importantes que são amplamente reconhecidas. A centralização da mineração como resultado de piscinas de mineração levou a preocupações de que o equilíbrio de Nash de reforço do sistema pode ser comprometido por meio de um ataque de 51%.

É aqui que os mineiros mal-intencionados controlam o suficiente do poder de hash da rede para bifurcar o blockchain, substituindo o jogo de coordenação realizado por uma rede descentralizada de mineiros. Devido a isso, alguns vêem os mecanismos de incentivo como não sendo particularmente necessários ou apenas necessários como último recurso das plataformas de criptomoeda devido às complicações na lógica do sistema que elas criam.

O problema empírico apresentado pelos críticos é que o sucesso dos modelos da teoria dos jogos nessas plataformas não pode ser determinado academicamente, apenas pela prática. Algumas das suposições feitas pelos modelos da teoria dos jogos em plataformas de criptomoeda giram em torno de um limite específico de pessoas agindo de forma honesta ou desonesta.

Prever a segurança da plataforma em suposições implícitas do comportamento humano pode ser arriscado, especialmente quando não há precedente para a tecnologia ou modelos que estão sendo implementados.

Bitcoin como uma rede descentralizada é construída no conceito de escolha não coordenada, onde a coordenação entre as partes é limitada pelo tamanho das partes interagindo entre si. Piscinas de mineração centralizadas não seguem este conceito e, portanto, criam uma preocupação de segurança viável.

Conclusão

A dinâmica da teoria dos jogos em criptomoedas continuará a se desenvolver e deve se tornar um dos conceitos mais fascinantes da indústria. Seu papel na segurança, validade e viabilidade não pode ser subestimado e seu eventual sucesso ou morte dentro de redes descentralizadas se desdobrará em tempo real à medida que novas plataformas entram em operação e incorporam um número maior de usuários.

O campo da criptoeconomia está apenas começando, com implicações não apenas relegadas às plataformas de criptomoedas, mas ao desenvolvimento maior da própria mecânica da teoria dos jogos.

Mike Owergreen Administrator
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