A decentralizált kriptopénzek működésében kulcsfontosságú, hogy az adott ökoszisztéma szereplői a hálózat hosszú távú, biztonságos működésében legyenek érdekeltek. Ezen rendszerek kialakításában sokat segíthet a játékelmélet, aminek alkalmazása során matematikai modellekkel próbálják meg leírni a szereplők közötti dinamikát és meghatározni, hogy a résztvevők által hozott döntések milyen hatással lehetnek egymásra. A játékelmélet alkalmazásának egyik klasszikus példája a fogolydilemma:
Egy súlyos bűntény kapcsán két gyanúsítottat letartóztat a rendőrség. Mivel nem áll rendelkezésre elegendő bizonyíték a vádemeléshez, ezért elkülönítik őket egymástól és mindkettejüknek ugyanazt az ajánlatot teszik. Amennyiben az első fogoly vall és társa hallgat, akkor az előbbi büntetés nélkül elmehet, míg a másik, aki nem vallott, 10 év börtönt kap. Ha az első tagadja meg a vallomást és a második vall, akkor a másodikat fogják elengedni és az első kap 10 évet. Ha egyikük sem vall, akkor egy kisebb bűntényért 6 hónapot kapnak mindketten. Ha mindketten vallanak, mindegyikük 6 évet kap.
Tegyük fel, hogy mindkét fogoly abszolút önző és egyetlen céljuk saját büntetésük minimalizálása. Egy fogolynak két lehetősége van: hallgatni, azaz együttműködni a rabtársával, vagy egy vallomással elárulni őt. Mindkét választás eredménye függeni fog attól mit tesz a másik személy, de egyikük sem tudja hogyan fog dönteni a másik. Még ha lehetőségük is lenne az összebeszélésre, akkor sem lehetnének biztosak abban, hogy a másik megtartja az ígéretét.
Ha az egyik fogoly arra számít, hogy a másik majd kooperál és hallgat, akkor az optimális stratégia a vallomástétel, hiszen ezzel elérhető az azonnali szabadulás, miközben a másik 10 évet tölt majd a rács mögött. Amennyiben azt feltételezi, hogy a másik vallani fog, akkor is az lesz a legjobb választás, ha ő is vallomást tesz, hiszen így megúszhatja a teljes 10 éves ítéletet, és csak 6 évet kell leülnie, ahogy a másiknak is. Amennyiben persze mindketten kooperálnak és hallgatnak, akkor mindketten kiszabadulhatnának 6 hónap után, ez ugyanakkor azt feltételezi, hogy mindkét fogoly nemet mondott a számára legjobb ajánlatra, vagyis az azonnali szabadulásra.
Emiatt lesz a vallomás a meghatározó stratégia mindkét résztvevő számára, mert mindegy hogyan dönt a másik játékos, a vallomással elkerülhető a legrosszabb lehetőség. A foglyok számára sajnálatos módon pont ez fog elvezetni ahhoz a szerencsétlen végkimenetelhez, amikor mindkettő vall és mindkettő súlyos büntetést kap. Ez a fogolydilemma gyökere.
A fenti szituáció számos valóvilágbéli helyzetre ráhúzható, például megvizsgálható vele, hogy a Bitcoin hálózatát üzemeltető node-ok miként juthatnak közös megegyezésre anélkül, hogy meg kelljen bízniuk a többi szereplő szavahihetőségében.
A Proof-of-Work azokra a jutalmakra épül, amiket a bányászok egy komplex matematikai probléma megoldásáért kapnak meg és aminek a hitelességét a többi bányásznak is meg kell erősítenie. Ez a jutalom jelenleg 12.5 BTC, a bányászoknak pedig érdeke hogy ezek a bitcoinok minél magasabb értékkel rendelkezzenek, aminek alapjául a blokklánc hiteles és biztonságos működése szolgál. Mivel a bányászathoz szükséges hardverek beszerzése és működtetése tekintélyes összegeket emészt fel, a szabályok megszegése és a bányászatból való kizárás komoly anyagi veszteséggel fenyegeti a hátsó szándékkal rendelkező résztevőket.
A csalók rövid távú haszonszerzési céljaival szemben a többség a jutalmazó, pozitív megerősítésen alapuló rendszer további fenntartásában érdekelt és emiatt mindig vissza fogják utasítani az ezt veszélyeztető szereplők által hitelesíteni kívánt blokkokat. Ezáltal a működés során egy önmagát újra és újra megerősítő állapot jönt létre, amit Nash-egyensúlynak (Nash Equilibrium) neveznek.
Ami a felhasználókat illeti, ők várhatóan mindig a leghosszabb (legismertebb, legbiztonságosabb) blokkláncot fogják preferálni, így ha egyes bányász csoportok le is válnak a fő hálózatról (fork), az emberek nagy valószínűséggel a bányászok többségével tartanak, mert bíznak abban hogy az addig is hatékony jutalmazó mechanizmus a jövőben is biztosítani fogja a lánc jövőjét.
Természetesen a játékelmélet alkalmazásának is megvannak a korlátai. Például a bányászok földrajzi koncentrációja (akár az ő összejátszásuk, akár az éppen egyidejű kiesésük) a jutalmazás módjától függetlenül is magában hordozhatja egy sikeres 51%-os támadás veszélyét, vagyis az alaposan kigondolt működési modell ellenére is megvalósulhatnak olyan szcenáriók, amikben csalók egy csoportja érvényesítheti a saját akaratát.
Hogy az emberek viselkedését és motivációját leíró matematikai képletek képesek lesznek-e egy valóban globális, akár több milliárd embert is kiszolgáló platform működésének biztosítására, az működés közben, a következő évek-évtizedek során fog kiderülni.
Kísérleti nyulak leszünk?