Ученые предлагают квантовый консенсус Proof-of-Work для блокчейна

Группа исследователей из университетов Австралии и США, работающая в сотрудничестве с компанией BTQ, занимающейся квантовыми технологиями, недавно опубликовала исследование, в котором для проверки консенсуса блокчейна предлагается новая схема с использованием доказательства выполненной работы (PoW), основанной на методах квантовых вычислений.

«Наша новая статья об использовании проблем квантовой выборки эпохи NISQ в алгоритмах консенсуса блокчейна с доказательством работы. В сотрудничестве с BTQ_Tech», — скромно анонсирует в твиттере Питер Роде (@drpeterrohde) 1 июня 2023 г.

В исследовательской статье, получившей название «Консенсус Proof-of-Work с помощью квантовой выборки», подробно описывается система, которая, по утверждению авторов, «обеспечивает значительное ускорение и экономию энергии по сравнению с вычислениями на классическом оборудовании».

По словам исследователей, текущие алгоритмы решения головоломок консенсуса PoW работают медленно и требуют для обработки значительного объема вычислительных ресурсов.

«В то время как классические схемы PoW, такие как Биткойн, заведомо неэффективны с точки зрения энергии, наша схема PoW на основе выборки бозонов предлагает гораздо более энергоэффективную альтернативу при реализации на квантовом оборудовании», – пишут исследователи.

Согласно документу, квантовое преимущество, обеспечиваемое этой схемой, также увеличит сложность майнинга, что позволит «поддерживать постоянное время майнинга блока» по мере увеличения числа майнеров, что еще больше стимулирует постоянное участие «квантовых майнеров».

Процесс выборки, на который ссылаются исследователи, — выборка бозонов — не нов, но его применение в технологии блокчейна выглядит новаторски. Выборка бозонов показала многообещающие результаты в многочисленных приложениях квантовых вычислений. Тем не менее, как неуниверсальное решение для квантовых вычислений (его нужно использовать в системе, созданной для конкретной задачи), его потенциал был ограничен несколькими избранными областями, такими как химия.

Однако, по мнению исследователей, это может быть идеальным решением для перспективных приложений блокчейна и, потенциально, снижения воздействия майнинга в блокчейне Биткойн и аналогичных сетей PoW на окружающую среду.

Помимо этого преимущества, квантовое оборудование также превосходит компьютеры старой школы в области криптографии из-за характера работы майнинга блокчейна.

Одним из текущих преимуществ классических суперкомпьютеров перед их новыми квантовыми собратьями является возможность «предварительного вычисления» при регулярном решении одного и того же класса задач. Но когда дело доходит до блокчейна, такие предварительные вычисления практически бесполезны.

Майнинг — это, по словам исследователей, задача, которая «не требует прогресса». Независимо от того, сколько раз головоломка блокчейна решается для подтверждения работы, компьютер и алгоритмы, обрабатывающие задачи, никогда не становятся лучше в решении проблемы.

Это означает, что квантовые компьютеры, несмотря на известную сложность разработки и дороговизну создания и обслуживания, в конечном итоге будут способны подтверждать консенсус PoW более эффективно, чем современные классические системы.