Опасен ли квантовый компьютер для Биткойна

Как устроен и зачем нужен квантовый компьютер

Сейчас много говорят о новых технологиях вычисления — в частности, то и дело звучат слова «квантовые вычисления», «квантовый интернет» и даже «квантовая криптография». Посмотрим, что это такое и нужно ли оно нам. Начнём с квантового компьютера.

В обычном компьютере все вычисления основаны на понятии «бит». Это такой элемент, который может принимать значения 0 или 1. Физически это реализовано так:

1. В компьютере есть деталь под названием транзистор. Представьте, что это кран на трубе: если его включить, вода польётся, если выключить — остановится.
2. В транзисторе вода — это электричество, и включение-выключение крана тоже зависит от электричества. Представьте, что краны соединены между собой так, что вода из одного крана включает или выключает другой кран, — и так каскадом по цепочке.
3. Транзисторы соединены таким хитрым образом, что когда они включаются и выключаются, на них можно производить математические вычисления.
4. Из-за того, что транзисторов очень много (миллиарды), а работают они очень быстро (близко к скорости света), транзисторные компьютеры могут очень быстро совершать математические вычисления.
5. Всё, что вы видите в компьютере, — это производные от вычислений. Вы видите окно, буквы, картинки, а где-то в самой-самой глубине это просто сложение и вычитание, а ещё глубже — включение-выключение кранов с электричеством на скорости света.

Транзистор в компьютере может принимать значение 1 или 0, то есть «включён» или «выключен». С точки зрения компьютерной логики, этот транзистор называется битом. Это минимальная единица информации в компьютере. Физически бит может быть в процессоре, на чипе памяти, на магнитном диске, но суть одна: это какое-то физическое пространство, которое определённо либо включено, либо выключено.

Ключевое слово здесь — «определённо». Программист и инженер может точно узнать, в каком состоянии находится тот или иной бит. Заряд в нём либо есть, либо нет, никаких промежуточных состояний там не существует.

В квантовом компьютере вместо битов — кубиты. Кубиты — это квантовые частицы, у которых есть интересная особенность: кроме стандартных 0 и 1 кубит может находиться между нулём и единицей — это называют суперпозицией. Нагляднее это видно на рисунке:

Кубит может принимать все значения, которые видны на цветной сфере

Что это за кубиты такие?

Тем не менее, воспользуемся случаем и обсудим перспективы квантовых вычислений применительно к Биткойну. Позвольте мне привести маленький пример для тех, кто не особенно в курсе квантовых вычислений и недоумевает: о чем, собственно, речь? Современные компьютеры имеют дело с информацией в виде битов — бинарных цифр, только «0» или «1». Эти биты обычно хранятся на жёстких дисках ваших компьютеров. В этом случае они представляют собой полярность намагничивания крошечных частиц магнитного диска. Если же данные хранятся в оперативной памяти или флеш-памяти, они кодируются двумя различными уровнями заряда мини-конденсатора.

Строка битов может нести информационное наполнение, полезное для человека. Например, 01000001 соответствует букве «A» в расширенной таблице ASCII. При любых расчетах с битами делается одна операция за раз.

Основанные на фотонах квантовые компьютеры используют различные состояния квантовых частиц, чтобы получить так называемые «квантовые биты» (кубиты). Например, фотон, который вращается по вертикальной оси, может обозначать «1», а при вращении по горизонтальной оси фотон будет обозначать «0». В отличие от обычных битов, которые могут представлять лишь значения «0» или «1», но не то или другое сразу, кубиты обладают одним довольно странным свойством, которое называется «суперпозиция». Оно означает, что лежащий в основе кубита фотон может вращаться по всем осям — одновременно. То есть кубит может в моменте представлять значение и 0, и 1, и любое их сочетание. Не спрашивайте меня, как именно, это может объяснить разве что профессор квантовой физики, да и то не каждый день.

Это свойство приводит к коренным различиям между обычными и квантовыми вычислениями. Обычный компьютер может выполнить всего одну операцию за один раз. А квантовый компьютер (теоретически) за то же время выполнит миллионы вычислений. То есть при переходе к квантовым вычислениям вычислительная мощность должна существенно возрасти. Однако квантовые вычисления также имеют свои ограничения.

Когда журналисты пишут нечто вроде: «В этом помещении металлические ящики размером с комнату гасят все электромагнитные колебания. Именно здесь Агентство Национальной Безопасности ускоренно строит свой компьютер. Против него — ничто все шифры, которые используются в медицине, страховании, бизнесе, финансах, разведке и военном деле», это заставляет людей думать, что не за горами конец криптографии, какой мы её знаем. Но, к счастью, это не соответствует действительности.

Квантовый компьютер: потенциал

Скоростные компьютеры производят вычислительные процессы, основанные на квантовых свойствах, включая суперпозиции и запутанность. В будущем от этих машин ждут высокую производительность. Вначале рост составит несколько порядков. Затем новый уровень производительности обеспечит прорыв в смежных областях:

• системах искусственного интеллекта;
• симуляторов всевозможных процессов;
• прогнозирования вероятностей.

Квантовый компьютер обладает невероятной мощностью. Учитывая потенциальную силу, он может стать очень опасен и изменить мнение о надёжности сети блокчейн.

Отвал чипа

Следующий тип поломок – это отвал чипа. Это самая ужасная поломка, после которой очень часто карта идет на помойку.

Для начала объясним, что подразумевается под словом «отвал» чипа. Самое простое объяснение – это нарушается целостность пайки кристалла GPU к подложке либо к поверхности платы.

Происходит это по трём основным причинам:

1. Высокая температура карты во время работы
2. Механические повреждения (удары по карте)
3. Заводской брак.

От слишком высокой температуры (свыше 80 градусов Цельсия) плавятся свинцовые шарики, обеспечивающие контакт, или разрушается клей-компаунд, которым кристалл крепится к подложке.

Посмотрите видео с нашего YouTube канала про оптимальные температуры в майниге. В этом видео мы подробно разобрали, какая температура приемлема, а какой лучше избегать, а также развели многие мифы про температурные режимы!

Не исключён также и случай заводского брака – подобное встречается даже у самых популярных производителей вроде ASUS или Gigabyte, и более часты у брендов B-категории вроде Inno3D.

Пример отвала чипа

У наших коллег с одной их картой произошел отвал чипа (об этом мы не однократно говорили в наших ранних видео). Они несколько раз прогревали карту и это помогало, она служила верой и правдой пару недель и потом все по новой. Спустя где-то полгода карта полностью умерла.

Почему они не сдали ее по гарантии спросите вы?

Они купили ее Б/У, и гарантий на нее у них не было. Поэтому покупка Б/У карт – это кот в мешке, но при тщательном изучении можно действительно купить надежные и недорогие карты!

Как Вы могли понять, если у Вас нет гарантии (а иногда, с нашими недобросовестными магазинами и с гарантией) такая поломка может привести к потере больших денег!

Многие разработчики криптовалюты активно изучают угрозы, исходящие от будущих квантовых компьютеров

Опровергая угрозу, Мартинес указал на нестабильность квантовых бит (кубитов) — которые являются аналогами бит в классических вычислениях. Мартинес описывает кубиты как трехмерную версию битов, которые вместо строгих двух состояний 1 или 0 (как в случае с битами), могут одновременно представлять оба значения в динамическом массиве «суперпозиций». Таким образом, Мартинес утверждает, что популярное восприятие того, что конкурирующие исследовательские лаборатории квантовых вычислений участвуют в технологической гонке с целью генерации большего количества кубитов, является неточным, потому что не менее важное значение имеет цель уменьшения количества генерируемых при этом ошибок.

Несмотря на отдаленную гипотетическую перспективу угрозы, создаваемой квантовыми вычислениями, многие разработчики криптовалют активно стремятся заранее решить возможные в будущем проблемы. Так например, QRL или Quantum Resistant Ledger — это альткоин, который был разработан с возможностью уклоняться от квантовых вычислений и вооружен криптовалютной утилитой защиты. РКЦ России также заявил о своем намерении расширить исследования в области защиты от квантовых вычислений в системах блокчейн. Эти факты указывают на то, что криптовалютное сообщество серьезно воспринимает потенциальную угрозу, задолго до того, как квантовые вычисления станут реальностью.

Считаете ли вы, что квантовые вычисления представляют угрозу для блокчейн технологий и криптовалют? Или вы думаете, что разработчики найдут способы уклоняться от будущих угроз, исходящих от квантовых компьютеров? Поделитесь пожалуйста своими мыслями в разделе комментариев ниже!

Как майнить с помощью видеокарт

Всего монет – 18400000

Время блока – 15.02 секунды

Награда за блок — 2.91 Swap

Оборудование для для майнинга

Лучше всего для добычи криптовалюты Swap подходит следующее оборудование:

Видеокарта: Nvidia 10 серии и выше

Материнская плата: ASRock H81 PRO BTC R2.0

Процессор:Intel Celeron G1840 (подойдет самый дешевый)

Оперативная память: Kingston HyperX Fury 4 ГБ, 1333 МГц, DDR3

Блок питания: для GTX 1070 2x Corsair 750 Вт, для GTX 1080/1080 Ti 2x Seasonic Prime Ultra Platinum 1000 Ватт

SSD: Silicon Power 120GB SSD

Адаптер для двух блоков питания: ADD2PSU

USB Райзеры: VER 008S, 6 шт.

Обратите внимание, что монета Swap, которая работает на алгоритме Cuckaroo29s добываются лучше всего на видеокартах от компании Nvidia, на AMD монету тоже можно добывать, просто суточная прибыль будет на много меньше, чем при майнинге заточенных под AMD алгоритмах.

Для примера, на момент написания статьи 1 AMD Rx580 на Ethash в сутки будет приносить 0,4$:

Та же самая видеокарта (Rx580) при майнинге криптовалюты Swap в сутки будет приносить всего 0.2$:

Получается, если у Вас карты от компании AMD, то выгоднее всего Вам прибегнуть к технике «псевдо майнинга» — добывать Ethereum или Ethereum Classic и продавать его на бирже в обмен на Swap. Тем самым Вы получите больше монет Swap чем если бы его майнили на картах от AMD.

Узнать, как майнить Эфир или Эфир Классик Вы можете на нашем сайте.

Для того добычи Swap необходимо выбрать удобный для Вас майнинг пул: подойдут следующие:

Пул	Комиссия	Мощность ~	Мин. вывод
luckypool.io	0.9%	56%	2
herominers.com	0.9%	33%	0.1
cryptoknight.cc	PROP	14%	0.5

После того, как Вы выбрали удобный для Вас пул переходите к следующему шагу.

Как создаются квантовые компьютеры?

Традиционные компьютеры по сути состоят из миллионов крошечных переключателей, которые управляют потоком электронов. Но поскольку мы сократили эти вентили до субатомного уровня, способность контролировать, течет ли электричество через вентили или нет, становится немного сложной задачей.

Благодаря идее, называемой квантовым туннелированием, когда мы добираемся до субатомного уровня, электроны могут просто перепрыгивать через вентили по своему желанию, что делает способность машины управлять этим потоком бесполезным. В результате квантовые компьютеры сделаны совсем по-другому.

Они работают в странном и удивительном мире субатомных частиц, где кубиты совершают странные вещи, такие как нахождение в одном из 16 состояний одновременно — до тех пор, пока их не обнаружат, и они не упадут в одно состояние.

В результате «квантовые вентили», в отличие от «логических вентилей», которые используются в традиционных вычислениях, проходят через процесс, в котором он устанавливает некоторые кубиты, применяет квантовые вентили, чтобы «запутать» их, манипулирует возможными вероятностями и затем измеряет результат. Запутались? Да, это все не так просто понять.

Но вам нужно понять, что для того, чтобы контролировать этот процесс, Google, например, использует специальный сверхпроводящий металл, работающий при температурах, которые в восемь раз холоднее чем в космосе, что далеко от нашего обычного ПК. Поэтому квантовые компьютеры вряд ли покинут лабораторию в ближайшее время и окажутся у нас вместо ПК.

Квантовый вентиль — это базовый элемент квантового компьютера, преобразующий входные состояния кубитов на выходные по определённому закону.

Теоретически, квантовые вычисления могут сломать криптографию, обеспечивающую защиту криптовалют, таких как Биткойн и Эфир, но, по мнению Бутерина, квантовые компьютеры, подобные анонсированному от Google, являются скорее доказательством концепций, чем полностью реализованными технологиями.

Текущая криптография, используемая в основных блокчейна, также может быть достаточно сильной, чтобы противостоять даже полностью реализованным квантовым компьютерам, что означает, что не вся криптография будет уязвимой.

Квантовые компьютеры могут использоваться не только для взлома криптографии, но и для создания более мощного шифрования. Существуют планы обновления для блокчейнов, таких как Ethereum, для сопротивления квантовым компьютерам.

Квантовый компьютер: коротко о главном

Итак, для начала мы вкратце рассмотрим принцип работы квантовых компьютеров. Такие устройства работают на так называемых «кубитах», которые одновременно могут находиться в двух пограничных состояниях – 0 и 1. В классических же ПК каждый бит может иметь только одно из этих значений. Соответственно, вычислительная мощность квантового компьютера возрастает экспоненциально в сравнении с даже самыми мощными обычными устройствами.

Стоит отметить, что эффективность компьютера, который работает на «кубитах» разная в зависимости от поставленных задач. В некоторых случаях разница в производительности может быть даже незаметна для пользователя, а в некоторых может достигать огромного значения. Такой технологии уже заинтересовались многие компании и государственные органы. Но как же сочетаются квантовый компьютер и криптовалюты? Какие последствия будет иметь запуск данной технологии для цифровых монет, построенных на криптографии? Попробуем в этом разобраться.

Чем квантовый компьютер превосходит обычный?

Принцип суперпозиции, при котором базовая единица информации может существовать более чем в одном состоянии одновременно, позволяет квантовому компьютеру хранить и обрабатывать одновременно гораздо больше данных, чем любому другому. При этом большими объемами данных можно управлять одновременно с помощью концепции, известной как квантовый параллелизм. Имея возможность вычислять и анализировать разные состояния данных одновременно, а не по одному, квантовые системы могут давать результаты с очень высокой скоростью.

Принцип суперпозиции, при котором базовая единица информации может существовать более чем в одном состоянии одновременно, позволяет квантовому компьютеру хранить и обрабатывать одновременно гораздо больше данных, чем любому другому.

Квантовые системы можно было бы применить для того, чтобы решить проблему коммивояжера — задачу, которая требует нахождения кратчайшего маршрута между множеством городов, прежде чем вернуться домой. А решение этой задачи позволило бы более грамотно выстраивать навигацию и планировать маршруты по всему миру, что удешевило бы и упростило перемещения людей и грузов. Подобного рода исследования уже проводит Volkswagen совместно с D-Wave и Google.

Квантовый компьютер способен обрабатывать огромные объемы финансовых, фармацевтических или климатологических данных, чтобы найти оптимальные решения проблем в этих отраслях.

Наконец, квантовые системы способны найти новые методы шифрования и легко взламывать даже самые сложные шифры.

IBM Quantum уже работает с клиентами над решением подобных проблем. Компания помогает разработать новое поколение электромобилей на технологии квантовых батарей с Daimler; технологию снижения выбросов углерода в атмосферу с помощью открытия экологичных материалов с ExxonMobil: ищет истоки зарождения Вселенной вместе с CERN. А Google использовала Sycamore для точного моделирования химической реакции.