نخستین نمایش تجاری از مزیت کوانتومی در اجماع بلاکچین
عنوان خبر: نخستین نمایش تجاری از مزیت کوانتومی در اجماع بلاکچین
ژانر/موضوع: محاسبات کوانتومی،
تاریخ انتشار خبر: 8 ژوئیه 2025
لینک خبر: btq.com
چکیده:
شرکت BTQ نخستین شبیهساز عمومی اثبات کار کوانتومی (QPoW) را راهاندازی کرده است؛ الگوریتمی برای ماینینگ که ذاتاً کوانتومی بوده و در عین حال توسط سختافزار کلاسیک قابل تأیید است. برخلاف روشهای سنتی مبتنی بر هش، QPoW از نمونهبرداری بوزونی استفاده کرده و استخراجی با مصرف انرژی کم و مقاوم در برابر تهدیدات کوانتومی فراهم میکند. کاربران میتوانند با تنظیم پارامترهایی مثل تعداد فوتونها و مدهای نوری، تعادل بین امنیت و کارایی را بررسی کنند. QPoW به عنوان نخستین الگوریتم اجماع توسط گروه استانداردسازی QuINSA پذیرفته شده و با مقررات پساکوانتومی اتحادیه اروپا، NIST و بانکهای مرکزی همراستاست. این سیستم تهدیداتی چون حملات گروور و شور را با انتقال فرآیند کار به مسئلهای که برای رایانههای کوانتومی نیز دشوار است، خنثی میکند. QPoW امکان اجماع ایمن با زیرساخت فعلی را فراهم کرده و مسیر را برای داراییهای دیجیتال مقاوم در برابر کوانتوم هموار میسازد.
شرح کامل خبر:
شرکت BTQ شبیهساز Quantum Proof-of-Work (QPoW) را راهاندازی کرده است؛ بستری نوآورانه که برای نخستین بار مزیت کوانتومی در اجماع بلاکچین را به نمایش میگذارد. این شبیهساز، روش ماینینگی بومیسازیشده با مکانیک کوانتومی را معرفی میکند که هم از نظر مصرف انرژی بهینه است و هم در برابر تهدیدات ناشی از رایانههای کوانتومی مقاوم میباشد. در عین حال، نتایج آن توسط سامانههای کلاسیک قابل اعتبارسنجی باقی میماند.
سازوکار اجماع در این شبیهساز بر پایهی نمونهبرداری بوزونی درشت دانه (coarse-grained boson sampling) طراحی شده است؛ فرآیندی کاملاً کوانتومی که طی آن فوتونها در شبکهای نوری دچار تداخل میشوند. در نتیجه، معماهای استخراجی شکل میگیرند که حل آنها برای رایانههای کلاسیک دشوار است، اما نتایج بهدستآمده را میتوان بهسادگی اعتبارسنجی کرد. کاربران شبیهساز میتوانند پارامترهایی مانند تعداد فوتونها، تعداد مدهای نوری، و سطلهای آشکارسازی (detection bins) را تنظیم کرده و خروجیهای ماینرها را مشاهده و عملکرد را با توجه به سطح امنیتی ارزیابی کنند.
برخلاف سیستمهای سنتی Proof-of-Work که بر معماهای هش متکی هستند و برای حل آنها انرژی زیادی از طریق سختافزارهای خاص (ASIC) مصرف میشود، QPoW از توزیعهای نمونهبرداری کوانتومی برای اعتبارسنجی بلاکها استفاده میکند. این فرآیند نهتنها بومی کوانتومی است، بلکه به مراتب انرژی کمتری مصرف میکند. در این روش، N فوتون غیرقابل تمایز از میان یک مدار نوری M-مده عبور میکنند و الگوهای تداخل حاصل، به شکل توزیعهای خروجی ثبت میشود. این توزیعها از نظر محاسباتی برای رایانههای کلاسیک بسیار دشوار هستند، اما با روشهای آماری بهراحتی قابل تأییدند. QPoW همچنین در برابر حملات رایانههای کوانتومی در آینده مقاوم است، چرا که از معماهایی استفاده میکند که الگوریتمهایی مانند Grover برای حل آنها کارایی ندارند.
بنیان فنی QPoW بر پیکربندی یک مدار اپتیکی کوانتومی استوار است که در آن، N فوتون منفرد در M مد نوری توزیع میشوند و مطابق یک تبدیل یونیتری U که از ماتریس تصادفی Haar استخراج شده، تکامل مییابند. الگوهای تداخل فوتونی در قالب نمونههایی طی یک بازه ماینینگ ثبت میشوند. هر نمونه بیانگر دینامیک کوانتومی پیچیدهای است که تنها با سختافزار کوانتومی قابل تولید است. اعتبارسنجی این نمونهها از طریق پروتکلی دو مرحلهای انجام میشود: در مرحله اول، نمونهها بر اساس الگویی که از سربرگ بلاک مشتق شده، در سطلهایی دستهبندی میشوند و فاصله تغییرات کلی (TVD) میان توزیع نمونهشده و مرجع محاسبه میشود. اگر TVD زیر آستانه مشخص β باشد، نمونه پذیرفته میشود. در مرحله دوم، درصد بیشینه سطل (PBP) محاسبه میشود که نسبت نمونههایی است که در شایعترین خروجی قرار دارند. این مقدار باید با میانگین شبکه در محدودهای مجاز (ε) همخوانی داشته باشد.
برای رسیدن به اجماع در تولید بلاک، ماینرها مجموعهای از نمونههای کوانتومی معتبر را همراه با بلاک پیشنهادی خود به شبکه ارسال میکنند. ابتدا، اعتبار آماری PBP ارزیابی میشود؛ سپس TVD هر نمونه با توزیع مرجع محاسبه شده و ماینری که کمترین TVD را دارد بهعنوان تولیدکنندهی بلاک انتخاب میشود. این فرایند دوگانه اطمینان حاصل میکند که تنها دادههای واقعی کوانتومی در اجماع شرکت دارند، از تقلب کلاسیکی جلوگیری میشود، و در عین حال، تمام مراحل توسط نودهای کلاسیک قابل راستیآزمایی باقی میماند.
QPoW همچنین چالشهای اساسی امنیت بلاکچین در دوران کوانتومی را هدف قرار میدهد. یکی از تهدیدهای اصلی، شکستن رمزنگاری کلید عمومی توسط الگوریتمهایی مانند Shor است که امکان استخراج کلید خصوصی از کلید عمومی را فراهم میسازد. برای مقابله با این تهدید، باید از رمزنگاری مقاوم در برابر کوانتوم (PQC) استفاده شود، اگرچه QPoW بیشتر بر لایهی اجماع تمرکز دارد. در اینجا، تهدید اصلی Grover است که با ارائهی سرعت دوبرابری در حل معماهای هش، میتواند برتری غیرمنصفانهای به مهاجم کوانتومی بدهد. QPoW با جایگزینی معماهای هش با وظایف نمونهبرداری کوانتومی از چنین آسیبپذیریهایی اجتناب میکند.
راهاندازی QPoW توسط BTQ نخستین نمایش تجاری از مزیت کوانتومی در اجماع بلاکچین است. این رویکرد، با ایجاد یک سازوکار اثبات کار کوانتومی که هم ایمن، هم بهینه و هم قابل تأیید است، زیرساختی مقاوم در برابر تهدیدات آینده فراهم میسازد. همانطور که الگوریتم SHA-256 بیتکوین امروز میلیاردها دلار دارایی دیجیتال را محافظت میکند، QPoW میتواند پایهای برای الگوریتمهای اجماع آینده باشد که در برابر رایانههای کوانتومی ایمن باقی بمانند.
منابع:
[1] https://www.btq.com/blog/quantum-proof-of-work-qpow-simulator-now-live
[2] https://thequantuminsider.com/2025/07/08/btq-launches-quantum-proof-of-work-simulator-delivering-demonstration-of-quantum-advantage-in-blockchain-consensus/
دیدگاه خود را درباره این خبر با ما به اشتراک بگذارید.
