Da das Mining jeden Tag an Popularität gewinnt und die Rohleistung der ASIC-Geräte dramatisch zunimmt, frage ich mich, was der nächste große Sprung für Miner sein wird.
Qubits oder Quantenbits haben sich bereits als extrem schnell bei Berechnungen erwiesen. Das lässt sie wie eine perfekte Lösung für das Mining von Bitcoins erscheinen.
Diese Frage stellt sich die Frage, ob ein Qubit-Gerät für das Mining von Bitcoins erstellt werden kann und wenn ja, wie es sich auf die aktuelle Mining-Community mit Standard-Nullen und -Einsen auswirken würde. Um das mal anders zu fragen...
Wie viel schneller würde ein Qubit-Gerät Bitcoins abbauen im Vergleich zu einem bestehenden ASIC-Gerät von heute? Vergleichen wir es mit dem Mini Rig von ButterflyLab , das mit 500 GH/s läuft. Zehn-, hundert-, tausend-, millionenfach schneller? Könnten Quibit-Geräte das Bitcoin-Netzwerk zerstören, indem sie mehr als 51 % des Netzwerks kontrollieren?
Das Beste, was ich mir vorstellen kann, ist das Ausführen von Grovers Algorithmus, der eine erschöpfende Suche nach einer einzigen Lösung unter N Eingabewerten beschleunigt, um nur etwa die Quadratwurzel von N tatsächlichen Bewertungen zu ziehen. Nur für sehr spezielle Probleme, wie das Faktorisieren von Zahlen, gibt es besser bekannte Quantenalgorithmen.
Wenn Sie sich vorstellen, einen hypothetischen Quantencomputer mit einem Mining-Pool zu verbinden, wären die Auswirkungen gering: Der Quantencomputer kann nur mit dem Anteil der Arbeit betrieben werden, den er erhält, was bedeutet, dass Sie herausfinden müssen, ob einer der 2^32 Nonce-Werte einen Arbeitsnachweis liefert . Ein ASIC-Miner könnte dies wahrscheinlich in weniger als einer Sekunde tun, indem er (intern und hochparallelisiert) etwa 2^32-Operationen verwendet, von denen jede mehrere 32-Bit-Zusätze enthält. Der Quantencomputer könnte mit etwa 2^16 äquivalenten Quantenoperationen davonkommen, was nach der Serialisierung der Bitoperationen der Additionen wahrscheinlich viele tausend Mal 2^16 aufeinanderfolgende Qubit-Operationen bedeutet. Und es wird mindestens in der Größenordnung von tausend Qubits benötigt. Klingt für mich so, als ob ein Quantencomputer in diesem Schema bestenfalls etwa hundert ASICs entsprechen könnte.
Aber es könnte interessant werden, wenn wir mehr von dem Mining-Algorithmus auf unseren hypothetischen Quantencomputer verschieben. Wenn die zusätzliche Nonce in den Grover-Algorithmus integriert werden kann, kann eine größere Suche mit einer entsprechend größeren Beschleunigung durchgeführt werden. Leider wäre ein viel größerer Quantencomputer mit einem viel komplizierteren Programm erforderlich. Oder sagen wir zum Glück für alle, die sich sonst Sorgen um den Wettbewerb im Bergbau machen würden!
Die Verwendung von Qubits macht nicht automatisch alles schneller. Es gibt bestimmte Quantenalgorithmen, die nur auf Quantencomputern ausgeführt werden können, die Qubits nutzen. Diese Algorithmen sind möglicherweise in der Lage, bestimmte Probleme „schneller“ zu lösen, aber nicht unbedingt linear – das heißt, Sie könnten nicht sagen, dass sie etwas zehn-, hundert- oder millionenfach schneller gemacht haben, es ist eher wie ein "Hast du eine Antwort bekommen oder nicht?" Art der Situation.
Eine weitere wichtige Frage könnte lauten: Kann der Bitcoin-Mining-Algorithmus in einen solchen Quantenalgorithmus umgewandelt werden? .
Ich weiß nicht, ob es darauf eine Antwort gibt, aber wenn wir einen solchen Algorithmus finden, könnte dies Bitcoin theoretisch brechen.
Klingt absurd, ja, aber bedenken Sie Folgendes – die Schwierigkeit für das gesamte Netzwerk hängt davon ab, wie schnell Blöcke gefunden werden – wenn Blöcke schneller als normal gefunden werden, erhöht das Netzwerk permanent die Schwierigkeit, dies zu kompensieren.
Ein Quantencomputer wäre in der Lage, einen Block ziemlich sofort abzubauen, und wenn er in das Netzwerk eingeführt würde, würde er die Schwierigkeit in die Höhe schnellen lassen und alle anderen Computer im Netzwerk effektiv daran hindern, abzubauen, nur weil es für sie schwierig ist.
Vielleicht möchten Sie versucht sein, dasselbe Netzwerk einfach nur mit Quantencomputern aufzubauen, aber wenn die oben genannte Schwierigkeit die maximale Schwierigkeit erreicht, wie sie im Protokoll definiert ist, würden alle Quantencomputer im Netzwerk sofort Blöcke abbauen und die Blockchain sofort forken jeder Knoten. Um dies zu beheben, müsste das gesamte Protokoll geändert werden, um alle durch Quantencomputer verursachten Fallstricke zu vermeiden.
Obwohl es sich technisch gesehen um eine vom Bitcoin-System getrennte Einheit handelt, sollte beachtet werden, dass das Adresssystem ebenfalls potenziell anfällig ist. Es gibt Algorithmen, die, wenn sie auf einem Quantencomputer ausgeführt werden, einen privaten Schlüssel finden können, der zu einer bestimmten öffentlichen Adresse passt. Während das Mining durch Quantenalgorithmen bewirkt werden kann oder nicht, ist die Sicherheit dies definitiv.
Also, um Ihre Frage explizit zu beantworten – vielleicht, und wenn ja, würde es die Mining-Community zerstören.
Aber vergessen wir nicht, dass dies alles noch Spekulation ist. Es ist möglicherweise nicht möglich, den Mining-Algorithmus so zu ändern, dass er auf Qubits ausgeführt wird. Selbst wenn es möglich ist, ist es immer noch fraglich, ob ein echter Quantencomputer gebaut werden kann oder nicht.