D-Wave Quantum Inc. zveřejnila nový výzkumný dokument, který podrobně popisuje inovativní architekturu blockchainu, jež kombinuje kvantové schopnosti s tradičními technologiemi blockchainu za účelem zlepšení bezpečnosti a zvýšení efektivity. Dokument s názvem „Blockchain s důkazem kvantové práce“ byl představen ve čtvrtek. D-Wave vyvinula a otestovala algoritmus „důkazu kvantové práce“, který využívá kvantové počítání k generování a validaci hashů blockchainu. „To je poprvé, co blockchain úspěšně fungoval na distribuované síti čtyř kvantových počítačů ve dvou různých zemích, “ uvedl hlavní vědec D-Wave Dr. Mohammad Amin. Technologie blockchain funguje jako decentralizovaný digitální účet, který rozšiřuje transakce napříč různými databázemi organizovanými do „bloků“ vzájemně propojených v „řetězci“, což komplikuje proces manipulace. Každý blok je posílen kryptografickým hashem spojeným s předchozím blokem, což znamená, že změna jednoho bloku vyžaduje úpravy všech propojených bloků. Vzhledem k tomu, že blockcains jsou distribuovány přes více síťových uzlů, každá transakce a blok musí být schváleny, než budou přidány do řetězce. Pro validaci transakcí Bitcoin, jehož tržní hodnota činí přibližně 1, 67 bilionu dolarů, využívá systém „důkazu práce“. V tomto konsensuálním mechanismu soutěží těžaři v řešení složitých kryptografických hádanek, čímž vytvářejí hashe, které určují, který blok bude přidán do blockchainu. Složitosti algoritmů potřebných pro výpočet důkazu práce vyžadují obrovské množství energie, což vede k vysoké energetické spotřebě během validací těžby bitcoinových bloků.

Odhady naznačují, že blockchain Bitcoinu spotřebovává přibližně 175 terawatthodin ročně, což je srovnatelné s energetickými potřebami Polska. D-Wave nahradila konvenční algoritmy důkazu práce technikami důkazu kvantové práce, přičemž využívá více metod generování hashů založených na kvantových principech a testuje různé úrovně složitosti. Společnost také vyvinula metodologii pro řízení stochastické povahy kvantového počítání, čímž zajistila stabilní validaci blockchainu. „Přestože jsme využívali dvě generace kvantových počítačů D-Wave s různými architekturami a výrobními technikami, výstupy ze systémů se navzájem validovaly a umožnily stabilní funkčnost blockchainu pro tisíce transakčních bloků, “ uvedl Amin. „Věříme, že tato metoda by mohla podstatně snížit spotřebu energie a zvýšit bezpečnost. “ Náklady na elektřinu se odhadují na 90 % až 95 % nákladů na těžbu blockchainu. Vědci z D-Wave uvedli, že během jejich studie důkazu kvantové práce spotřeba energie představovala pouze „malý zlomek nákladů na kvantové výpočty“ na kvantových počítačích D-Wave. Uvedli, že přechod od PoW na PoQ by mohl potenciálně snížit spotřebu energie o faktor 1 000. Toto oznámení navazuje na nedávný úspěch D-Wave v oblasti „kvantové převahy“, ačkoli někteří v akademické komunitě kvantového počítání vznesli otázky ohledně tvrzení společnosti. Kvantová převaha se týká okamžiku, kdy kvantové počítače dokážou vyřešit problémy, které se zdají být nemožné i pro nejmocnější klasické počítače. Vědci uvádějí, že klasické počítače nejsou schopny předpovědět výsledky kvantových hashovacích procesů zapojených do PoQ, což činí kvantové počítače bezpečnějšími pro výpočet kryptografických hash hodnot pro bloky blockchainu. Tato intrinsická nepředvídatelnost by zvýšila bezpečnost proti možným tradičním kryptografickým útokům. Obrázek: SiliconANGLE/Microsoft Designer