Квантовый механизм консенсуса: эксперимент, который может изменить криптовалюты

• Прототип работал стабильно при "сотнях тысяч квантовых операций хеширования".

• Авторы утверждают, что эта модель снизит энергопотребление майнинга криптовалют.

Команда исследователей опубликовала 26 марта в журнале APS Journals предложение "архитектуры блокчейна", в которой для майнинга требуется квантовый компьютер.

Этот механизм называется квантовым механизмом консенсуса (PoWQ, proof of quantum work) и предназначен для того, чтобы только квантовое оборудование могло эффективно его выполнять, что делает обычные компьютеры или современные ASIC неконкурентоспособными в процессе майнинга.

Согласно представленной информации, система продемонстрировала стабильную работу при «сотнях тысяч квантовых операций хеширования», математическом процессе, с помощью которого блоки проверяются и добавляются в сеть криптовалют.

Прототип был реализован на четырех процессорах D-Wave, канадской компании, занимающейся квантовыми вычислениями, расположенных географически в Северной Америке.

Как работает квантовый механизм консенсуса?

Вместо того, чтобы требовать от майнеров найти определенное число (nonce), как это делает Bitcoin, proof of quantum work требует от них произвести статистический результат, который только квантовое оборудование может генерировать эффективно.

Это как попросить кого-то угадать, как именно упали тысяча монет, подброшенных одновременно: квантовый компьютер может "подбросить" эти монеты и зафиксировать результат за секунды, в то время как классический компьютер должен будет моделировать каждый бросок по отдельности, что делает его неконкурентоспособным. Именно эта разница делает квантовое оборудование единственным, способным майнить в этой системе.

Техническая основа этого утверждения не является теоретической. В марте 2025 года исследователь Эндрю Д. Кинг и его команда опубликовали в журнале Science эксперимент, в котором процессоры D-Wave решали задачи квантовой физики, которые классические методы не смогли решить за разумное время. Это была первая задокументированная демонстрация того, что такое оборудование может выполнять задачи, которые ни один обычный компьютер не может эффективно воспроизвести.

Исследователи из статьи, опубликованной в журнале APS Journals, взяли именно эту задачу и сделали ее основой своего механизма консенсуса. Тот, у кого есть квантовое оборудование, может получить этот результат; тот, у кого его нет, просто не может конкурировать.

Преимущества и недостатки PoWQ

В соответствии с докладом, замена классического майнинга на квантовое оборудование значительно снизит энергопотребление, связанное с сетью, хотя в исследовании отсутствуют конкретные сравнительные данные об этой экономии.

Авторы также отмечают, что эта модель добавляет квантовый уровень безопасности к самому механизму консенсуса, поскольку для манипулирования цепочкой злоумышленнику потребуется эквивалентное квантовое оборудование.

Однако, в свою очередь, сеть, которая допускает только квантовое оборудование для участия в консенсусе, рискует ограничить управление. Такая система может концентрировать власть майнинга в руках тех, кто может позволить себе это оборудование, которое сегодня доступно лишь ограниченному числу лабораторий, компаний и правительств.

Дискуссия, которая не нова

Это не первое исследование, предлагающее связать квантовые вычисления с механизмами консенсуса криптовалют. Как сообщало CriptoNoticias в 2023 году, группа исследователей из австралийских и американских университетов, в сотрудничестве с компанией BTQ, опубликовала предложение о PoW, основанном на выборке бозонов, квантовой технике, отличной от используемой D-Wave.

Эта система также утверждала, что она более энергоэффективна, чем классический Proof-of-Work, и увеличивает сложность майнинга по мере добавления большего количества квантовых машин в сеть. Хотя эта система не была реализована в работающей сети, эксперимент 2023 года подтвердил, что квантовые вычисления представляют не только угрозу для безопасности криптовалют, но и потенциальный инструмент для перепроектирования их инфраструктуры.

Майнинг Bitcoin и его устойчивость к квантовым вычислениям

Согласно анализу команды Bitfinity, сети второго уровня (L2) Bitcoin, алгоритм SHA-256, который защищает майнинг, будет устойчив к квантовой атаке, поскольку квантовый компьютер может снизить безопасность BTC только до половины (с 256 до 128 бит), что является недостаточным для компрометации механизма консенсуса Bitcoin, PoW.

Реальная квантовая угроза для Bitcoin заключается не в майнинге, а в цифровых подписях. Алгоритм ECDSA(Алгоритм цифровой подписи на эллиптических кривых), который защищает подписи транзакций, действительно будет уязвим для достаточно мощных квантовых компьютеров.

Вместе, статья, опубликованная в журналах APS, иллюстрирует парадокс, который определяет текущий момент в развитии квантовых вычислений и криптовалют: та же технология, которая в конечном итоге может представлять угрозу для безопасности цифровых подписей Bitcoin, также может стать основой для новой, более энергоэффективной модели майнинга, устойчивой к классическим атакам.

Метки: Bitcoin (BTC) Квантовые вычисления Последние новости Майнеры Proof-of-Work (PoW)