Forskare föreslår kvantbevis-of-work-konsensus för blockchain

Ett team av forskare från universitet i Australien och USA, som arbetar i samarbete med kvantteknikföretaget BTQ, publicerade nyligen forskning som föreslår ett nytt proof-of-work (PoW)-schema för blockchain-konsensus som förlitar sig på kvantberäkningstekniker för att validera konsensus.

Vårt nya dokument om att använda NISQ-erans kvantprovsproblem i proof-of-work blockchain konsensusalgoritmer. I samarbete med @BTQ_Tech.https://t.co/MKAB2czqSk

— Peter Rohde (@drpeterrohde) Juni 1, 2023

Döpt till "Proof-of-work consensus by quantum sampling", beskriver preprint-forskningsdokumentet ett system som författarna hävdar "ger dramatiska hastigheter och energibesparingar i förhållande till beräkning med klassisk hårdvara."

Enligt forskarna är nuvarande algoritmer för att lösa PoW-konsensuspussel långsamma och kräver en betydande mängd beräkningsresurser att bearbeta:

"Medan klassiska PoW-scheman som Bitcoins är notoriskt energiineffektiva, erbjuder vårt bosonsamplingsbaserade PoW-schema ett mycket mer energieffektivt alternativ när det implementeras på kvanthårdvara."

Enligt tidningen skulle kvantfördelen som tillhandahålls av detta system också öka svårigheten med gruvdrift, vilket gör det möjligt att "upprätthålla konsekvent blockbrytningstid" när antalet gruvarbetare ökar, vilket ytterligare stimulerar till fortsatt deltagande av "kvantgruvarbetare."

Provtagningsprocessen forskarna hänvisar till, bosonsampling, är inte ny, men dess tillämpning på blockkedjeteknologi verkar ny. Bosonsampling har visat lovande i många kvantberäkningstillämpningar. Ändå, som en icke-universell kvantberäkningslösning (den måste användas i ett system byggt för en specifik uppgift), har dess potential begränsats till ett fåtal utvalda domäner, såsom kemi.

Relaterat: Hur påverkar kvantberäkning finansbranschen?

Men enligt forskarna kan det vara den perfekta lösningen för att framtidssäkra blockkedjeapplikationer och potentiellt minska miljöpåverkan från gruvdrift på Bitcoin blockchain och liknande kedjor.

Bortsett från kvantfördelar har kvanthårdvara också ett ben på gamla skolans datorer på grund av hur blockchain-gruvdrift fungerar.

En av de nuvarande fördelarna med klassiska superdatorer framför deras nya kvantkusiner är förmågan att "förberäkna" när de hanterar samma problemklass regelbundet. Men när det kommer till blockchain är sådan förberäkning i princip bortkastad.

Gruvdrift är, som forskarna uttryckte det, ett problem som är "framstegsfritt". Oavsett hur många gånger ett blockchain-pussel löses för att ge bevis på arbete, blir datorn och algoritmerna som hanterar utmaningarna aldrig bättre på att lösa problemet.

Detta innebär att kvantdatorer, trots att de är notoriskt utmanande att utveckla och dyra att bygga och underhålla, i slutändan skulle kunna validera konsensus mer effektivt än toppmoderna klassiska system.