Команда дослідників з університетів Австралії та Сполучених Штатів, яка співпрацює з компанією квантових технологій BTQ, нещодавно опублікувала дослідження, в якому пропонується нова схема підтвердження роботи (PoW) для консенсусу в блокчейні, яка спирається на методи квантових обчислень для підтвердження консенсусу.
Our new paper on using NISQ-era quantum sampling problems in proof-of-work blockchain consensus algorithms. In collaboration with @BTQ_Tech.https://t.co/MKAB2czqSk
— Peter Rohde (@drpeterrohde) June 1, 2023
Під назвою «Консенсус підтвердження роботи шляхом квантової вибірки» дослідницька стаття препринтів докладно описує систему, яка, за словами авторів, «забезпечує значне прискорення та економію енергії порівняно з обчисленнями за допомогою класичного апаратного забезпечення».
За словами дослідників, поточні алгоритми розв’язання консенсусних головоломок PoW є повільними та потребують значної кількості обчислювальних ресурсів для обробки:
«У той час як класичні схеми PoW, такі як біткойни, як відомо, є енергоефективними, наша схема PoW на основі вибірки бозонів пропонує набагато більш енергоефективну альтернативу, якщо її реалізувати на квантовому обладнанні».
Згідно з документом, квантова перевага, надана цією схемою, також збільшить складність майнінгу, таким чином дозволяючи «підтримувати послідовний час майнінгу блоків» зі збільшенням кількості майнерів, додатково стимулюючи продовження участі «квантових майнерів».
Процес вибірки, на який посилаються дослідники, бозонна вибірка, не є новим, але його застосування до технології блокчейн виглядає новим. Вибірка бозонів показала перспективу в численних програмах квантових обчислень. Проте, як неуніверсальне квантове обчислювальне рішення (його потрібно використовувати в системі, створеній для конкретного завдання), його потенціал був обмежений кількома вибраними областями, такими як хімія.
За темою: Як квантові обчислення впливають на фінансову галузь?
Однак, на думку дослідників, це може бути ідеальним рішенням для перспективних додатків блокчейнів і, потенційно, зниження впливу майнінгу на навколишнє середовище для блокчейну біткойн і подібних ланцюжків.
Крім квантової переваги, квантове обладнання також має перевагу перед комп’ютерами старої школи через природу того, як працює блокчейн-майнінг.
Однією з поточних переваг класичних суперкомп’ютерів перед їх новими квантовими кузенами є можливість «попереднього обчислення» при регулярній обробці одного класу проблем. Але, коли мова заходить про блокчейн, такий попередній обчислення фактично витрачається даремно.
Видобуток корисних копалин, як кажуть дослідники, є проблемою, яка «без прогресу». Незалежно від того, скільки разів блокчейн-головоломка була розв’язана, щоб забезпечити доказ роботи, комп’ютер і алгоритми, що обробляють виклики, ніколи не стають кращими у вирішенні проблеми.
Це означає, що квантові комп’ютери, незважаючи на те, що їх розробка складна, а їх створення та обслуговування дорогі, зрештою зможуть підтверджувати консенсус ефективніше, ніж найсучасніші класичні системи.
Терміни в новині
- Proof-of-Work (PoW)
- Механізм консенсусу, у якому право створити блок отримує той, хто першим виконає обчислювальну роботу. Використовується в біткоїні, Litecoin, Dogecoin.
- Майнінг
- Створення нових блоків у мережах на Proof-of-Work: комп'ютери перебирають хеші, а переможець отримує нагороду в монетах мережі.
- Блокчейн
- Розподілена база даних із послідовно пов'язаних блоків з транзакціями. Копію зберігають тисячі учасників, тому змінити записи заднім числом практично неможливо.
- Складність майнінгу (difficulty)
- Параметр мережі, що визначає, наскільки важко знайти відповідний хеш блоку. У біткоїні перераховується кожні 2016 блоків, щоб блок знаходився приблизно раз на 10 хвилин.
