Гонка аппаратного обеспечения для майнинга Биткоин может оказаться на пороге вступления в эквивалент атомной эры по мере развития сектора квантовых вычислений.
Хотя сегодняшние квантовые компьютеры в основном являются экспериментальными, недавние достижения в области технологии квантовых чипов и гибридных функций искусственного интеллекта продвинули эту область вперед быстрее, чем прогнозировали многие ученые.
Одной из самых больших проблем в отрасли является разработка решений квантовой криптовалюты. Опасения, что квантовые компьютеры взломают стандартное шифрование, привели к появлению новых протоколов и стандартов шифрования. Однако это не единственная потенциальная угроза катастрофического уровня, которую квантовые компьютеры представляют для индустрии блокчейн.
Майнинг Биткоин
До создания обычного квантового компьютера, способного превзойти суперкомпьютеры в большинстве задач, миру еще могут пройти десятилетия, но мы уже видим машины, способные к квантовому превосходству в использовании определенных алгоритмов для решения специализированных задач.
Один из алгоритмов, в которых квантовые системы способны преуспеть, называется «алгоритм Гровера», и теоретически его можно напрямую применить к майнингу блокчейн.
Например, майнинг Биткоин основан на концепции «доказательства работы», которая включает в себя решение криптографических головоломок. По мере того, как компьютеры и алгоритмы майнинга становятся более эффективными в решении этих головоломок, их сложность возрастает.
Это помогает поддерживать блокчейн и работает как метод де-факто децентрализации. Если кто-то создаст компьютер достаточно быстро, чтобы решить все проблемы, то все проблемы станут сложнее.
Теоретически верхний предел этой криптографической сложности, называемый на жаргоне майнеров «целью», будет где-то в районе 2, возведенных в степень 256.
Законы физики, как их понимают учёные, не позволяют даже отказоустойчивому универсальному квантовому компьютеру провести необходимые вычисления для решения этой криптографической задачи кватуорвигинтиллиона (78-значного числа).
Сатоши и наука
Сатоши Накамото и другие, которым приписывают разработку Биткоина, предвидели будущее, в котором компьютеры будут становиться все более мощными. Они поняли, что это угрожает децентрализованной природе Биткоина, и внедрили некоторые меры защиты.
«Генезисный» блок Биткоин был добыт с использованием типичного процессора эпохи 2008 года — что-то, вероятно, эквивалентное Pentium 4. Следующий блок, «блок 1», был добыт шесть дней спустя. Однако с этого момента целевое время для каждого последующего блока составляет 10 минут.
Майнеры перешли от процессоров к графическим процессорам, кратко освоив FPGA, прежде чем окончательно остановились на статус-кво по состоянию на третий квартал 2024 года — майнерах на интегральных схемах для конкретных приложений (ASIC).
В то время как процессоры были своего рода универсальными устройствами для обработки чисел, а графические процессоры превосходно справлялись с конкретными задачами, необходимыми для решения криптографических задач, связанных с майнингом Биткоин, установки ASIC специально созданы для решения задач шифрования SHA-256.
Однако, несмотря на развитие аппаратного обеспечения, сеть по-прежнему старается обеспечить, чтобы майнинг каждого блока занимал 10 минут.
Квантовый майнинг
Следующим рубежом в горнодобывающей промышленности могут стать квантово-классические гибридные установки. Воспользовавшись вышеупомянутым «алгоритмом Гровера», майнеры, использующие достаточно отказоустойчивый квантовый компьютер, теоретически могут квадратично повысить эффективность майнинга по сравнению с нынешними методами.
Это не изменит время, необходимое для добычи блока. Однако это может привести к тому, что трудности превысят возможности неквантового оборудования. Точно так же, как в 2024 году было бы невозможно (или прибыльно) добывать биткоин с помощью ПК, так и квантовые майнеры могут сделать ASIC-майнеры устаревшими.
Однако существует множество проблем, которые необходимо решить, прежде чем это произойдет. Главным из них является тот факт, что квантовые компьютеры недостаточно развиты. Но, как упоминалось выше, майнерам не потребуется использование полноценного универсального квантового компьютера.
Майнинговая установка, построенная на классическом оборудовании, может взаимодействовать со специальным квантовым чипом для выполнения алгоритмических функций высокого уровня, тем самым воспользовавшись преимуществами квантовой механики и возможностями бинарных компьютеров.
Существует также множество облачных решений для квантовых вычислений, которые могли бы снизить затраты на разработку квантового компьютера с помощью решений «квант как услуга», адаптированных для запуска алгоритма Гровера.
По теме: Великобритания рискует массового исхода стартапов после того, как лейбористы сокращают стимулы
