Могут ли фотонные чипы спасти Биткоин




Могут ли фотонные чипы спасти Биткоин - блог Guland

Когда биткойн-пузырь лопнул в конце 2017 года, стоимость криптовалюты упала с более чем 17 000 долларов до менее чем 7 000 долларов всего за несколько дней. Освещение мировых новостей наводило на мысль, что Валютный бум, похоже, внезапно закончился.

Но когда стоимость биткойна упала, произошло нечто странное. Скорость, с которой биткойны создавались—или добывались—резко возросла. В чем причина? Несмотря на падение стоимости, добыча биткоина по-прежнему была чрезвычайно прибыльной. Другими словами, стоимость майнинга—цена оборудования плюс энергия для его запуска—все еще была меньше, чем стоимость монет, которые он производил.

Этот горный бум продолжался почти год. Затем в ноябре 2018 года стоимость биткойна снова резко упала, на этот раз примерно с $6500 до менее чем $3500.

Это выдернуло ковер из-под ног многих шахтеров. Внезапно биткойны перестали быть достаточно ценными, чтобы покрыть их энергетические затраты, и шахты были закрыты. Впервые в истории криптовалюты скорость майнинга рухнула, упав с 60 экс-хэшей в секунду до всего лишь 35.

Воздействие было значительным. До этого добыча полезных ископаемых была географически разнообразной, что не позволяло одной стране или региону оказывать чрезмерное влияние. Теперь добыча полезных ископаемых была возможна только там, где энергия была достаточно дешевой, чтобы обеспечить прибыль—главным образом в западном Китае. А Китай усиливал свой контроль над криптовалютами, закрывая биржи и запрещая различные виды деятельности.



Это представляло собой экзистенциальную угрозу для Биткойна. И с тех пор эксперты по криптовалютам отчаянно ищут решение этой проблемы.

Фундаментальная проблема заключается в том, что майнинг биткойна является вычислительно дорогостоящим. Это преднамеренная уловка, чтобы сделать криптовалюту безопасной. Но вычисления требуют больших затрат энергии. И по мере того, как интерес к криптовалюте рос, росло и количество потребляемой ею энергии.

По некоторым оценкам, добыча биткоина в настоящее время потребляет более 75 тераватт-часов в год, что больше, чем все потребление электроэнергии в Австрии. Это не является устойчивым, особенно если Биткойн продолжает расти экспоненциально, как надеется криптовалютное сообщество. Так что новый способ добычи валюты крайне необходим.

Введите Михаила Дубровского из некоммерческой организации PoWx, Маршалла Болла из Колумбийского университета в Нью-Йорке и Богдана Пеньковского из Университета Париж-Сакле во Франции. Эти ребята придумали новый способ защиты Биткойна, который является вычислительно дорогим, но гораздо более энергоэффективным. Важно отметить, что они говорят, что он также совместим с текущими системами шифрования и поэтому должен быть относительно простым для включения в будущие итерации биткойна.

Их секретный соус прост. Вместо того, чтобы полагаться на обычные компьютеры для выполнения числового хруста, Дубровки и Ко хотят использовать оптические компьютеры. Они говорят, что эти устройства потребляют значительно меньше энергии и поэтому коренным образом изменят расчет майнинга биткойнов. Но правы ли они?

Сначала немного предыстории. Биткойн основан на децентрализованной бухгалтерской книге, которая записывает все транзакции, связанные с валютой. Это гарантирует, что ни одна организация не контролирует валюту.

Ключевая идея заключается в том, что бухгалтерская книга должна быть защищена, чтобы каждый мог доверять ее содержимому. Эта безопасность достигается путем регулярного шифрования книги, так что ее содержимое не может быть изменено.

Однако процесс шифрования должен обладать особыми свойствами. Книгу должно быть чрезвычайно трудно зашифровать, но после того, как она зашифрована, ее легко проверить.

Оказывается, существует множество математических объектов, называемых функциями люка, которые обладают именно этим свойством. Действительно, они уже широко используются для шифрования всего — от личных сообщений до транзакций по кредитным картам.

Эта форма шифрования является вычислительно дорогостоящей—она требует мощных компьютеров, которые являются дорогостоящими для запуска. Таким образом, биткойн имеет еще одну особенность, которая была ключом к его успеху. Любой, кто выполняет процесс шифрования-доказательство работы—вознаграждается вновь созданными биткоинами.

Вот почему этот процесс называется майнингом. По мере роста стоимости биткоина росла и популярность майнинга.



Но у этого есть и обратная сторона. Вычисление является энергоемким процессом. Поэтому шахтеры искали различные способы снижения своих издержек. Одной из разработок стало внедрение прикладных интегральных схем-ASIC-чипов, оптимизированных для единственной цели майнинга биткоинов. Другой задачей было найти дешевые источники энергии.

Дубровки и ко говорят, что оптические вычисления меняют это исчисление. Они вдохновлены быстрым развитием в последние годы фотонных чипов, которые могут вычислять с гораздо большей эффективностью, чем кремний. «Перспектива этой технологии состоит в том, чтобы предложить на 2-3 порядка лучшую энергоэффективность по сравнению с электронными процессорами”, — говорят члены команды.

С этой целью компания Dubrovksy и co разработали пересмотренный протокол шифрования HeavyHash, оптимизированный для фотонных компьютеров. Это означает, что наилучшие результаты могут быть достигнуты только при использовании фотонного процессора для выполнения числового хруста.

Это «оптическое доказательство работы» должно стимулировать внедрение фотонных чипов и таким образом резко сократить бюджет мощности биткойна. «Внедрение оптического доказательства работы поможет ускорить разработку энергоэффективных фотонных сопроцессоров», — говорят исследователи.

Когда стоимость энергии больше не является главным фактором, говорят Дубровский и ко, стоимость оборудования будет доминировать в расчетах. И это обеспечит шахтерам возможность работать прибыльно по всему земному шару, а не только в регионах, где энергия дешева.

По крайней мере, такова теория. Проблема заключается в том, что энергетическая эффективность фотонных чипов еще не была четко установлена. Например, оптические переключатели работают, изменяя свой показатель преломления, и в настоящее время это делается с помощью крошечных нагревателей. Кремниевые фотонные схемы также различаются небольшими способами, которые должны быть компенсированы с помощью микронагревателей.

Эти нагреватели значительно увеличивают бюджет мощности чипов способами, которые трудно предвидеть. Действительно, Дубровки и ко четко не предсказывают экономию энергии, которая может быть (а может и не быть) возможной при масштабировании биткойна. Это затрудняет оценку эффективности оптического доказательства работы.

Исследователи также не показывают, как оптическое доказательство работы решит проблему, связанную с региональными различиями в стоимости электроэнергии. В будущем аппаратные затраты будут одинаковыми для всех майнеров, как и сейчас. Таким образом, в долгосрочной перспективе лучшим способом максимизировать прибыль по-прежнему будет поиск дешевых источников энергии.

Это ничем не отличается от проблемы, с которой биткойн сталкивается в настоящее время. Вот почему трудно избежать вывода, что эта форма энергоэффективных вычислений просто откладывает неизбежное.



Понравилась статья? Пожалуйста, оцените и поделитесь:

1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд
Загрузка...

Вам также будет интересно


Добавьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *