Konkurs optymalizacyjny wspierany narzędziami programistycznymi AI obniżył szacunkowy koszt obliczeń przygotowania transakcji „kwantowej kopii zapasowej” na Bitcoinie o około 79%, według wyników opublikowanych przez StarkWare. Ten sam proces, który w sierpniu kosztował około 320 dolarów, jest teraz szacowany na około 67 dolarów przy założeniach sprzętowych firmy – kwota ta pozostaje przesuwającym się punktem odniesienia, a nie stałą ceną detaliczną.

Co StarkWare rozumie przez „kwantową kopię zapasową” Bitcoina

„Kwantowa kopia zapasowa” to skrót od Quantum-Safe Bitcoin, czyli QSB – eksperymentalnej metody transakcyjnej opracowanej przez StarkWare. Wykorzystuje ona kryptografię opartą na funkcjach skrótu do przemieszczania kwalifikujących się bitcoinów według istniejących zasad Bitcoina, bez czekania na przyjęcie przez sieć innego systemu podpisów.

Metoda ta dotyczy przyszłego ryzyka związanego z podpisami na krzywych eliptycznych w Bitcoinie. Wystarczająco wydajny, odporny na awarie komputer kwantowy mógłby teoretycznie wyprowadzić klucz prywatny z widocznego klucza publicznego, pozwalając atakującemu wydać powiązane środki. Żaden publicznie znany komputer kwantowy nie jest dziś w stanie przeprowadzić takiego ataku na Bitcoina, a QSB jest rozwijany jako zabezpieczenie na przyszłość, a nie reakcja na aktywne naruszenie. Konstrukcje oparte na funkcjach skrótu pasują do tego scenariusza, ponieważ teoretyczny at zależy od relacji krzywej eliptycznej między kluczem publicznym a prywatnym, a nie od złamania funkcji skrótu.

StarkWare zademonstrował to podejście 26 sierpnia, kiedy pierwsza transakcja QSB trafiła do bloku Bitcoina. Jej przygotowanie wymagało około 3100 godzin GPU, generując szacowany rachunek za obliczenia w wysokości 320 dolarów. Dla metody pozycjonowanej jako zabezpieczenie na przyszłość koszt przygotowania jest jednym z nielicznych bezpośrednio mierzalnych parametrów jej praktyczności. Włączenie do mainnetu potwierdziło, że transakcja może zostać zaakceptowana zgodnie z obecnymi zasadami konsensusu Bitcoina; nie stanowiło to jednak sieciowego audytu bezpieczeństwa ani nie dodało ochrony kwantowej do istniejących portfeli. Coindoo wcześniej porównał pierwszą wykopaną transakcję QSB z odrębną propozycją podpisu odpornego na komputery kwantowe. Najnowsza praca koncentruje się na redukcji obliczeń stojących za już zademonstrowaną metodą.

Programiści wspierani przez AI przyspieszyli dwa wyszukiwania

StarkWare, Yukon Research i Eigen Labs otworzyły konkurs optymalizacyjny 16 września. Uczestnicy używali systemów kodowania AI do generowania i testowania potencjalnych ulepszeń, podczas gdy ludzcy programiści zgłaszali implementacje do benchmarków.

Wyzwanie obejmowało dwa etapy obliczeniowe:

• Wyszukiwania pinningu zobowiązania transakcyjnego spełniającego wymagane warunki QSB. Opublikowany benchmark wzrósł z około 146 milionów zweryfikowanych kandydatów na sekundę do ponad 820 milionów na GPU RTX 4090.
• Wybór podzbiorów – kombinacji komponentów transakcji wymaganych przez konstrukcję. Zmierzona szybkość wzrosła z około 62 milionów do ponad 620 milionów podzbiorów kandydujących na sekundę.

Ponieważ oba etapy działają poza łańcuchem, te zyski obniżyły czas i pojemność GPU potrzebne do przygotowania transakcji bez zmiany zasad konsensusu Bitcoina. W opublikowanych wynikach konkursu StarkWare oszacował, że ten sam proces kosztowałby teraz około 67 dolarów przy jego założeniach sprzętowych, co stanowi redukcję o około 79%. Działający na żywo panel Yukon wyświetlił później szacunek 66 dolarów po dodatkowych ulepszeniach z tablicy wyników. Wynik ten lepiej więc rozumieć jako ruchomy punkt odniesienia niż stałą cenę detaliczną.

Użycie QSB nadal wymagałoby czterech specjalistycznych kroków

1. Zidentyfikuj kompatybilne niewydane wyjście. QSB jest przeznaczony dla kwalifikujących się wyjść, których klucze publiczne pozostają ukryte. Niektóre adresy Bitcoin ujawniają swoje klucze publiczne przy wydawaniu środków, więc metoda nie może być stosowana jednakowo do każdej monety czy historii transakcji.
2. Uruchom obliczenia poza łańcuchem. Wyspecjalizowane oprogramowanie i GPU wykonują wyszukiwania pinningu i wyboru podzbiorów – ta część procesu przyspieszyła podczas konkursu.
3. Skonstruuj transakcję QSB. Powstała transakcja spełnia zasady konsensusu Bitcoina, ale wykracza poza standardową politykę przekazywania sieci, więc zwykłe węzły nie są oczekiwane do jej propagowania w normalny sposób.
4. Wyślij ją bezpośrednio do górnika. Uczestniczący górnik musi otrzymać transakcję i zdecydować o włączeniu jej do bloku.

Szacunek 67 dolarów dotyczy wyłącznie modelowanego obciążenia GPU. Nie stanowi pełnej ceny dla użytkownika obejmującej przygotowanie oprogramowania, wsparcie inżynieryjne, opłaty sieciowe Bitcoina ani porozumienie z górnikiem. QSB jest również niedostępny jako zwykła funkcja portfela: posiadacz nie może obecnie wybrać opcji „odpornej na komputery kwantowe”, zapłacić 67 dolarów i dokończyć procesu w konwencjonalnej aplikacji Bitcoin.

Co konkurs faktycznie wykazał

Analiza CoinDesk wyliczyła około 83 dolarów na podstawie ulepszeń benchmarku widocznych podczas jej badania. StarkWare stwierdził, że późniejsze rekordy z tablicy wyników potwierdziły niższą kwotę wyświetlaną przez Yukon. Różne szacunki zależą od przyjętych wyników benchmarku i założeń sprzętowych; oba wskazują na duży spadek względem pierwotnego obciążenia, ale żaden nie określa, ile kosztowałaby kompletna usługa komercyjna.

StarkWare nadal postrzega przyszły soft fork jako silniejszą ścieżkę długoterminową. Znormalizowane zasady wydawania odporne na komputery kwantowe mogłyby dać portfelom, giełdom i depozytariuszom wspólną ścieżkę migracji zamiast wymagać indywidualnie przygotowywanych transakcji QSB.

Pozostałym wąskim gardłem jest koordynacja

Konkurs obniżył mierzalny koszt techniczny w ciągu siedmiu dni, w związku z czym surowa moc obliczeniowa jest mniej ograniczająca niż wtedy, gdy pierwsza transakcja QSB dotarła do Bitcoina w sierpniu. Dostęp operacyjny nie posunął się w tym samym tempie. Praktyczna usługa musiałaby identyfikować kompatybilne wyjścia, poprawnie przygotowywać transakcję i utrzymywać niezawodną ścieżkę do górników przyjmujących niestandardowe zgłoszenia.

To zmienia położenie głównej niepewności eksperymentu. Dalsze ulepszenia oprogramowania mogą nadal obniżać wymóg GPU, a aktualizacje szacunku na żywo Yukon oferują najbliższy sygnał tego postępu; jednak szeroka ochron zależy od integracji z portfelami, udziału górników i porozumienia ws. ostatecznego standardu odpornego na komputery kwantowe dla Bitcoina.

Ten artykuł ma wyłącznie charakter informacyjny. Możliwości obliczeń kwantowych, badania kryptograficzne i szacunki benchmarków mogą się zmieniać w miarę pojawiania się nowych dowodów.