Quantum Computers vs. Crypto Mining: Paghihiwalay ng Mga Katotohanan Sa Fiction

Ang mga quantum computer ay mga espesyal na makina na maaaring magsagawa ng ilang partikular na kalkulasyon nang mas mabilis kaysa sa pang-araw-araw na mga computer - kilala bilang "classical na mga computer" - at kumakatawan sa susunod na hangganan sa Technology ng pagkalkula .

Sa mga nagdaang taon, dumarami ang pangamba na ang mga superior na computer na ito ay maaaring ituro sa kalaunan sa crunching pagmimina ng Crypto mga pagkalkula na kinakailangan upang makabuo ng mga bagong bloke.

Ang piraso na ito ay bahagi ng CoinDesk's Linggo ng Pagmimina.

Kung mangyayari iyon, ang pag-aalala ay ang mga gumagamit ng mga quantum computer ay maaaring, sa teorya, ay makakuha ng isang makabuluhang kalamangan sa bawat iba pang mga minero sa network ng blockchain, nagbabanta sa desentralisasyon at seguridad ng patunay-ng-trabaho tulad ng mga blockchain Bitcoin at Litecoin. Hindi sa banggitin, kumikita ng karamihan sa natitira harangan ang mga gantimpala.

Ano ang quantum computing?

Upang maunawaan kung paano gumagana ang mga quantum computer, kailangan mo munang maunawaan na ang mga classical na computer - tulad ng mayroon ka sa bahay o ginagamit para sa trabaho - ay kumakatawan sa lahat ng mga piraso ng data bilang ONE sa dalawang estado, alinman sa isang 0 o isang 1. Ito ay kilala bilang binary code.

Sa pamamagitan ng pagsasama-sama ng 0s at 1s, nagiging posible na magpatakbo ng mas kumplikadong mga pagkalkula at mag-imbak ng mas kumplikadong data. Ngunit kahit na pinagsama ang 0s at 1s, ang mga classical na computer ay limitado pa rin sa kanilang mga kakayahan sa pagproseso at maaari lamang tumakbo ONE pagkalkula sa isang pagkakataon.

Ang mga quantum computer, sa kabilang banda, ay maaaring magpatakbo ng sabay-sabay na pag-compute salamat sa paggamit ng mga quantum bit, na kilala rin bilang "qubits." Sa halip na kumatawan sa data sa dalawang estado - alinman sa 0 o 1 - ang mga qubit ay maaaring kumatawan ng data sa tatlong estado: 0, 1 o pareho. Iyon ay kilala bilang isang "superposisyon."

Tandaan Ang pusa ni Schrödinger? Iyan ang ONE sa mga pinakasikat na halimbawa ng isang quantum superposition, kung saan ang pusang naiwan sa isang kahon ay hindi maaaring patay o buhay. Ito ay itinuturing na pareho.

Read More: Bakit Sinasabi ng Ilang Bitcoin Devs na Maaaring Bawasan ng Mga Laser ang Gastos sa Enerhiya ng Pagmimina

Sa pamamagitan ng pagbibigay ng mas mataas na bilang ng mga estado, ang mga quantum computer ay may kakayahan na magsagawa ng mas malalaking pagkalkula. Ngunit mayroong ilang makabuluhang caveat sa Technology ito, na ating tutuklasin sa ibaba.

Anong mga banta ang ibinibigay ng mga quantum computer sa pagmimina ng Crypto ?

Isang kamakailang nai-publish akademikong papel sa AVS Quantum Science na pinamagatang "Ang epekto ng mga detalye ng hardware sa pag-abot sa quantum advantage sa fault tolerant na rehimen" ay binalangkas ang dalawang pangunahing banta na dulot ng quantum computing sa pagmimina ng Crypto , partikular ang pagmimina ng Bitcoin (BTC), at ang mas malawak na ecosystem.

• Banta sa proof-of-work consensus mechanism.
• Banta sa elliptic curve encryption ng mga digital signature.

Ang banta ng mga quantum computer sa proof-of-work na mga blockchain

Ang mekanismo ng pinagkasunduan sa patunay-ng-trabaho ay tumutukoy sa espesyal na sistema na ginagamit ng ilang mga blockchain upang pumili ng mga tapat na kalahok na gampanan ang mahalagang papel ng pagmumungkahi ng mga bagong bloke ng data ng transaksyon na idaragdag sa blockchain. Dahil walang iisang awtoridad na namamahala sa isang blockchain, dapat itong umasa sa isang automated system na naka-code sa protocol upang i-filter ang mga hindi tapat na user na maaaring magtangkang sirain ang blockchain na may mga di-wastong transaksyon.

Ang mga quantum computer ay may kapasidad na magsagawa ng mas mataas na mga kalkulasyon kaysa sa iba pang mga uri ng mga dalubhasang makina, at kaya ang halatang alalahanin ay maaari nilang dominahin ang kumpetisyon na nakabatay sa pagmimina. Ayon sa mga may-akda ng papel, gayunpaman, ang banta na iyon ay itinuturing na minimal dahil sa likas na katangian ng mas mabagal na cycle ng orasan ng mga quantum computer kumpara sa application-specific integrated circuit (ASIC) miners

"Ang algorithmic speed-up ay malamang na hindi makakabawi para sa mas mabagal na oras ng ikot ng orasan na may kaugnayan sa estado ng sining na classical computing para sa nakikinita na hinaharap," ayon sa papel.

Ngunit paano maaaring magkaroon ng mas mabagal na cycle ng orasan ang mga quantum computer ngunit magpoproseso ng mas maraming kalkulasyon kaysa sa mga classical na computer? Ayon kay Macauley Coggins, tagapagtatag ng Quantum Computing UK, ito ay may kinalaman sa kakayahan ng isang quantum computer na magproseso ng mga kalkulasyon nang sabay-sabay:

“Ang kapangyarihan ng quantum computing ay T nakalagay na ito ay mas mabilis, ibig sabihin, mas mabilis na bilis ng orasan, ngunit maaari nitong gamitin ang quantum parallelism. Doon ang bawat kumbinasyon ng isang problema ay maaaring [kalkulahin] nang magkatulad.”

Sa katunayan, ang mga computer scientist sa isa pang akademikong papel na pinamagatang "Ang kahinaan ng mga teknolohiya ng blockchain sa mga quantum attack,” na inilathala sa ScienceDirect, iminungkahi na maaaring tumagal hanggang sa taong 2028 bago ang mga quantum computer ay sapat na sopistikado upang malampasan ang kasalukuyang Technology ng ASIC chip at magsagawa ng karamihang pag-atake sa isang blockchain network. Hindi iyon isinasaalang-alang ang anumang mga pagpapahusay sa hinaharap sa Technology ng ASIC chip sa oras na iyon.

"Ang aming sariling mga kalkulasyon batay sa kasalukuyang Technology ng ASIC, pati na rin ng iba pang mga may-akda [2,3], ilagay ang pinakamaagang posibleng petsa na ang ganitong uri ng pag-atake ay magiging posible sa 2028. Gayunpaman, ang mga pag-unlad sa Technology ng ASIC ay malamang na itulak pabalik ang petsang ito nang mas malayo,” ayon sa pag-aaral sa ScienceDirect.

Read More: Ano ang Cryptojacking? Paano Protektahan ang Iyong Sarili Laban sa Crypto Mining Malware

Pag-crack ng public-private key cryptography gamit ang mga quantum computer

Ang parehong mga papel ay sumang-ayon na ang pinakamalaking banta na dulot ng mga quantum computer sa Crypto ay hindi sa pagmimina ngunit sa pamamagitan ng paglabag sa "Elliptic Curve Digital Signature Algorithm," o ECDSA, na ginagamit ng Bitcoin at a karamihan sa iba pang nangungunang cryptocurrency.

Ang ECDSA ay ang cryptographic system na ginagamit upang bumuo ng mathematically linked public-private key - ang mga digital na tool na kailangan para magpadala at tumanggap ng Cryptocurrency pati na rin patunayan kung sino ang nagmamay-ari ng mga asset na hawak sa loob ng isang Crypto wallet.

Ang paglabag sa paraan ng pag-encrypt na ito ay nangangahulugan na ang isang tao ay maaaring tiyakin ang pribadong susi ng isang tao mula sa pampublikong susi ng taong iyon, na malayang ibino-broadcast sa buong network sa tuwing gagawa ng transaksyon ang wallet na iyon. Ang pag-access sa isang pribadong key ay tulad ng pagtukoy sa password ng isang tao at magbibigay sa umaatake ng kumpletong kontrol sa anumang mga pondong hawak sa address ng wallet.

“Kung ang parehong pampubliko/pribadong pares ng key ay ginagamit upang hawakan ang Bitcoin ng mga gumagamit pagkatapos na ang pampublikong susi ay naging kaalaman ng publiko, ang lahat ng mga pondong sinigurado ng key pares ay magiging mahina. Gayunpaman, dapat ding isaalang-alang na ang mga Bitcoin wallet ay may posibilidad na hindi paulit-ulit na gumamit ng parehong mga pares ng key,” ayon sa papel sa AVS Quantum Science.

Kaya gaano karaming mga qubit ang kinakailangan upang masira ang elliptic curve algorithm? Ayon sa papel ng AVS Quantum Science, marami:

“... Mangangailangan ito ng 317 × 106 na pisikal na qubit upang masira ang pag-encrypt sa loob ng ONE oras na may oras ng pag-ikot ng code na 1 μs. Upang masira ito sa loob ng 10 min na may parehong oras ng pag-ikot ng code, mangangailangan ito ng 1.9 × 109 na pisikal na qubit, samantalang para masira ito sa loob ng 1 araw, mangangailangan lamang ito ng 13 × 106 na pisikal na qubit.

Mga pangunahing problema na kinakaharap ng Technology ng quantum computing

Habang ang mga quantum computer ay isang bagay na, ang Technology ay nasa simula pa lamang.

Quantum processor ng IBM, tinaguriang “Agila,” ay itinuturing na pinakamakapangyarihang quantum computing system sa mundo hanggang sa kasalukuyan - naglalaman ng 127 qubits. Malayo sa tinatayang 1.9 bilyong qubit na kinakailangan para masira ang ECDSA sa loob ng 10 minuto.

Ang pagdaragdag ng higit pang mga qubit ay hindi nangangahulugang diretso gaya ng tunog, alinman. Ang lahat ay nagmumula sa isang napakalaking paglilimita na kadahilanan na kilala bilang "quantum noise." Ang termino ay tumutukoy sa anumang uri ng banayad na pagbabago sa kapaligiran na maaaring makaapekto sa pagganap ng isang qubit. Sa katunayan, ang pinakamaliit na vibrations o pagbabagu-bago sa mga temperate o electromagnetic WAVES ay maaaring magdulot ng isang bagay na kilala bilang "decoherence," na nagre-render sa mga qubit na hindi makapagsagawa ng isang kalkulasyon. Ang problema ay nagiging mas paulit-ulit kapag mas maraming qubit ang kasangkot.

Ito ang pagiging sensitibo sa mga panlabas na salik na makabuluhang pumipigil sa pag-unlad ng mga quantum computer at nangangahulugan na ang mga ito ay malabong maging isang malaking banta sa pagmimina ng Cryptocurrency o sa pinagbabatayan na cryptography na nagse-secure ng mga transaksyon hanggang sa matugunan ang isyung ito.

Ang mga pagsisikap ay nakadirekta sa paglikha ng hybridized na quantum-classical na mga computer pati na rin ang paglikha ng software upang mabawasan ang kaguluhan na dulot ng quantum noise. Ngunit T nito tinutugunan ang isa pang kritikal na isyu na kinakaharap ng mga quantum computer.

Hindi tulad ng mga classical na computer, napakahirap alisin ang mga error kapag nagsasagawa ng mga kalkulasyon sa isang quantum computer dahil sa linear na katangian ng quantum computations. Ang pagsuri sa mga qubit para sa mga error ay maaaring potensyal na makagambala sa kanilang estado o superposisyon, skewing resulta.

Nagkaroon, gayunpaman, ang isang bilang ng mga pagsulong sa quantum error correction, katulad ng isang bagay na tinatawag na Bacon-Shor code binuo ng physicist Christopher Monroe at isang bilang ng mga mananaliksik mula sa Unibersidad ng Maryland. Ngunit muli, ang ganitong uri ng pagwawasto ng error ay tinatantya na nangangailangan ng isang quantum computer na ipinagmamalaki ang hindi bababa sa 1,300 qubits - higit sa 10 beses ang bilang ng mga qubit na nasa Eagle processor ng IBM.

Tulad ng kinatatayuan nito, habang ang mga quantum computer ay maaaring ONE -araw ay magkaroon ng kakayahang masira ang Crypto mining at ang integridad ng mga network na nakabatay sa blockchain, ang kasalukuyang Technology ay malayo sa pagiging sopistikadong sapat upang magdulot ng anumang seryosong alalahanin.

Karagdagang Pagbabasa mula sa Mining Week ng CoinDesk

Pagkatapos ng Panandaliang Pag-ban, Ang Bayan ng NY ay Nagtutuos Pa rin sa Mga Crypto Miners sa Katabi

Ang mga lungsod sa buong US ay nakikipagbuno sa kung ano ang ibig sabihin ng pagkakaroon ng mga operasyon ng pagmimina ng Cryptocurrency sa kanilang mga komunidad. Nag-aalok ang Plattsburgh ng isang maingat na pag-aaral ng kaso.

Maaakit ba ng Belarus ang mga Minero ng Crypto Sa gitna ng mga Sanction, Russia-Ukraine War?

Sa kabila ng paborableng mga kondisyon ng negosyo, maaaring hadlangan ng pampulitikang kapaligiran ng isang bansa ang pandaigdigang kapital. Ang piraso na ito ay bahagi ng Mining Week ng CoinDesk

Ano ang hitsura ng isang Crypto Mining FARM ? Mga Kapansin-pansing Larawan Mula sa Siberia hanggang Spain

Ang mga reporter ng CoinDesk ay naglakbay sa buong Europe, Asia at North America upang makuha ang pagkakaiba-iba ng mga pasilidad sa pagmimina ng Cryptocurrency . Ang piraso na ito ay bahagi ng Mining Week ng CoinDesk.