Teoria de Juegos: ¿Que es?

La teoría de juegos es una disciplina matemática que estudia cómo un individuo elige una acción considerando las posibles acciones de otros. Su objetivo es comprender la lógica de las personas u otros agentes en situaciones de conflicto o cooperación, donde sus resultados dependen de lo que hagan los demás. La teoría de juegos se puede enmarcar dentro de la economía o las matemáticas, especialmente de la estadística.

La teoría de juegos es un concepto que se usa constantemente cuando hablamos de Bitcoin, porque ayuda a comprender y anticipar el comportamiento de los actores en el sistema, desde los mineros a los usuarios. La teoría de juegos esta en el diseño incentivos para que los mineros se comporten de forma leal y colaborativa, garantizando la seguridad y la fiabilidad de la red. Asimismo, se utiliza para analizar las estrategias óptimas de los usuarios para realizar transacciones efectivas y lucrativas. La teoría de juegos permite explorar cómo el Bitcoin se ajusta a diferentes situaciones y cómo soluciona los posibles conflictos o dilemas que puedan aparecer entre los agentes.

¿Dónde nace este concepto?

La teoría de juegos nació en 1937, cuando el matemático húngaro John von Neumann (1903-1957) escribió un artículo sobre la teoría de los juegos de estrategia. Luego, con Oskar Morgenstern, publicó el libro “Teoría de juegos y comportamiento económico” en 1944, que se considera el inicio de esta disciplina. Después, otros matemáticos como John Nash, A.W. Tucker y otros aportaron a expandir y profundizar la teoría de juegos, aplicándola a diversos campos como la economía, la política, la biología o la informática.

Hay muchos ejemplos de como aplicarla en el día a día, unos de los más populares serían:

¿Cómo funciona en Bitcoin?

En el contexto de Bitcoin, la teoría de juegos se aplica a un problema conocido como el “problema de los generales bizantinos”. El problema de los generales bizantinos es un experimento mental que plantea la dificultad de alcanzar un consenso entre un grupo de agentes que tienen un objetivo común, pero que pueden comunicarse de forma limitada y no confiar entre sí.

Este problema se aplica a los sistemas informáticos descentralizados, como Bitcoin, que necesitan coordinar sus acciones sin depender de una autoridad central. El problema se puede ilustrar con el siguiente escenario: un grupo de generales bizantinos rodean una ciudad enemiga y deben decidir si atacar o retirarse. Solo uno de ellos es el comandante y puede enviar la orden a los demás, que son los tenientes. Los tenientes pueden comunicarse entre ellos para verificar la orden recibida. Sin embargo, existe la posibilidad de que haya uno o más traidores entre los generales, que quieran sabotear el plan y enviar información falsa. Por ejemplo, el comandante podría ser un traidor y enviar órdenes contradictorias a los tenientes, o un teniente podría mentir sobre la orden recibida del comandante. El desafío es encontrar un algoritmo que garantice que los generales leales lleguen a un acuerdo y actúen de forma coordinada, evitando el fracaso de la misión.

Satoshi Nakamoto, utilizo la teoría de juegos para resolver el problema al diseñar el protocolo de Bitcoin, que se basa en un mecanismo de consenso llamado prueba de trabajo (proof-of-work). Este mecanismo consiste en que los nodos de la red Bitcoin, llamados mineros, compiten entre sí para resolver un problema matemático que requiere un gran esfuerzo computacional, pero que es fácil de verificar. El primer minero que resuelve el problema puede añadir un nuevo bloque de transacciones a la cadena de bloques (blockchain) y recibir una recompensa en forma de bitcoins y comisiones. Los demás mineros aceptan el bloque y continúan trabajando en el siguiente. De esta forma, se crea un registro público e inmutable de todas las transacciones que han ocurrido en la red.

La prueba de trabajo hace que los mineros actúen de forma honesta y cooperativa, ya que así maximizan sus beneficios y evitan el riesgo de perder su inversión en hardware y electricidad si intentan atacar la red o validar transacciones falsas. Además, la dificultad del problema matemático se ajusta periódicamente para mantener un ritmo constante de producción de bloques, lo que hace que sea muy improbable que un solo minero o un grupo de mineros pueda controlar más del 50% del poder computacional de la red y alterar el consenso. Así, Satoshi logró idear un sistema descentralizado, seguro y resistente a la censura, que resuelve el problema de los generales bizantinos sin depender de una autoridad central o de un tercero confiable, todo esto entendiendo los incentivos de las personas.

Consenso Humano.