D-Wave Quantum Inc. опублікувала нову наукову статтю, в якій детально описується інноваційна архітектура блокчейну, що поєднує квантові можливості з традиційною технологією блокчейну для покращення безпеки та підвищення ефективності. Стаття під назвою “Блокчейн з доведенням квантової роботи” була представлена в четвер. D-Wave розробила та протестувала алгоритм “доведення квантової роботи”, який використовує квантові обчислення для генерації та валідації хешів блокчейну. “Це перший випадок, коли блокчейн успішно функціонував на розподілі мережі з чотирьох квантових комп'ютерів з двох різних країн, ” заявив головний вчений D-Wave доктор Мохаммад Амін. Технологія блокчейну працює як децентралізований цифровий реєстр, що розповсюджує транзакції через різні бази даних, організовані в “блоки”, пов'язані між собою в “ланцюг”, що ускладнює процес підробки. Кожен блок підкріплений криптографічним хешем, пов'язаним з попереднім блоком, що означає, що зміна одного блоку вимагає модифікацій всіх пов'язаних блоків. Оскільки блокчейни розподілені по кількох вузлах мережі, кожна транзакція та блок повинні бути затверджені перед додаванням до ланцюга. Для валідації транзакцій Bitcoin, ринкова капіталізація якого становить приблизно 1, 67 трильйона доларів, використовує систему “доведення роботи”. У цьому консенсусному механізмі майнери змагаються, щоб розв’язати складні криптографічні загадки, створюючи хеші, які визначають, який блок буде додано наступним до блокчейну. Складні алгоритми, необхідні для обчислення доведення роботи, вимагають великих обсягів енергії, що призводить до високого споживання енергії під час валідації майнінгу блоків Bitcoin. За оцінками, блокчейн Bitcoin споживає приблизно 175 террават-годин на рік, що порівняно з енергетичними потребами Польщі. D-Wave замінила традиційні алгоритми доведення роботи техніками доведення квантової роботи, використовуючи кілька методів генерації хешів на основі квантових технологій та тестуючи різні рівні складності.

Компанія також створила методологію для управління стохастичною природою квантових обчислень, забезпечуючи стабільну валідацію блокчейну. “Попри використання двох поколінь квантових комп'ютерів D-Wave з різними архітектурами та технологіями виготовлення, виходи системи перевіряли один одного і забезпечували стабільну функціональність блокчейну для тисяч транзакційних блоків, ” зауважив Амін. “Ми вважаємо, що цей метод може суттєво знизити споживання енергії та підвищити безпеку. ” Витрати на електроенергію оцінюються в 90% до 95% витрат на майнінг блокчейнів. Дослідники D-Wave зазначили, що під час свого дослідження доведення квантової роботи споживання енергії становило лише “невелику частку витрат на квантові обчислення” на комп'ютерах D-Wave. Вони заявили, що перехід від PoW до PoQ потенційно може зменшити споживання енергії у 1, 000 разів. Це оголошення слідує за недавнім досягненням D-Wave “квантової переваги”, хоча деякі представники академічної громади в галузі квантових обчислень висловили сумніви щодо заяв компанії. Квантова перевага відноситься до моменту, коли квантові комп'ютери можуть розв'язувати задачі, що вважаються неможливими навіть для найпотужніших класичних комп'ютерів. Дослідники вказують, що класичні комп'ютери не здатні прогнозувати результати квантових процесів хешування, пов'язаних із PoQ, що робить квантові комп'ютери більш безпечними для обчислення криптографічних хеш-значень для блоків блокчейну. Ця вроджена непередбачуваність посилила б безпеку проти можливих традиційних криптографічних атак. Зображення: SiliconANGLE/Microsoft Designer