Препятствия на пути технологической революции Ч.3 | GetBTC Crypto — Форум о криптовалютах

Препятствия на пути технологической революции Ч.3

GetBTC

Администратор
Команда форума
Регистрация
27 Июн 2018
Сообщения
526
Симпатии
140
Веб-сайт
getbtc.org
#1
1956 год. Год вручения Нобелевской премии трем ученым за изобретение биполярного транзистора. Транзистор подарил 20-му веку технологическую революцию, на результатах которой работает каждое информационное устройство современного мира. Как это связано с революцией 21-ого? Что ж, как обычно, начну из далека.

Транзистор – это посредник, на который поступает электрический ток – электрон, и, в зависимости о того, что требуется, сигнал либо пропускается, либо блокируется. Как результат, мы получаем ноль или единицу.

Ноль и единица – это универсальный язык общения. Язык компухтера, через который можно закодировать что угодно. Даже величину несуразности тех угроз, которые мне предъявлял Арбайтен. Вопрос в том, насколько это эффективно?

Эффективность вычислительной техники определяется, как бы это странно не звучало, ее вычислительной мощностью. Вычислительная мощность же зависит от количества задействованных транзисторов и еще некоторых технических факторов, которые повествование затронет позже.

Иными словами, для повышения вычислительной мощности машины требуется увеличение количества транзисторов, которыми она оснащена. При этом нужно учитывать, что одного увеличения количества транзисторов недостаточно, ведь вместе с ним увеличивается и занимаемая ими площадь. Поэтому ученые уже много лет трудятся над решением проблемы, как можно впихнуть как можно больше транзисторов в как можно меньшее пространство.

И добились они в этом немалого. Вспомните доисторические ЭВМ, загромождавшие километровые пространства под собой. И теперь посмотрите на ваш смартфон. Кто из них на коне?

Далее в статью вступает новый игрок Гордон Мур – основатель компании Intel. В середине 20-ого века он, анализируя успехи ученых по уменьшению транзисторов, обнаруживает тенденцию, демонстрирующую, что каждые два года количество транзисторов, способных к размещению на “кристалле интегральной схемы” увеличивается в два раза. Впоследствии сделанное им наблюдение ложится в основу закона Мура.

А закон Мура – в основу нашего следующего вопроса: Как далеко можно зайти в уменьшении размеров одного транзистора? И для того, чтобы с этим разобраться, придется сделать первую петлю.

Водомерка. Водомерка может ходить по воде. Возможно это не столько благодаря ее божественному происхождению, сколько закону поверхностного натяжения. Несмотря на то, что водомерка давит своим весом на поверхность – воду, величина ее воздействия оказывается слабее, чем сила поверхностного натяжения воды. Говоря иначе, молекулы воды держатся друг за друга сильнее, чем на них давит весом водомерки.

Если же пропорционально увеличить водомерку до размеров человека, возможность бегать по воде пропадет. Если ж было бы возможно уменьшить человека до размеров меньших водомерки, каждый бы из нас стал немножечко Иисусом.

При изменении размеров физические законы нашего мира, естественно, остаются прежними. Но изменяется их величина воздействия на объект по сравнению с другими

законами, воздействие которых ранее считалось незначительным. С транзисторами


похожая фигня, и я ее обрисую на схеме.

На схеме разноцветными стрелочками обозначено движение электрона. Ток поступает от эмиттера и, далее, либо пропускается в коллектор, либо отсеивается перегородкой. Отсюда 0 или 1. К 2018 году было достигнуто уменьшение диаметра этой перегородки до рекордного 1 нанометра, что уже является в прямом смысле прорывом в мире транзисторов. Ибо законом Мура было установлено, что уменьшение диаметра перегородки невозможно далее 5 нанометров.

Откуда берется такой нанометрический предел?

Проблема в следующем: При еще большем уменьшение диаметра перегородки, ее размеров становится недостаточно, чтобы задержать электрон. То есть электроны начинают проскакивать перегородку насквозь, и, как следствие, выдается неверный сигнал. Это называется эффектом туннелирования.

Эффект туннелирования стал барьером для дальнейшего развития технологии – уменьшения транзисторов в их размерах. А как вы знаете, мир не любит стоять на месте. Ему нужно двигаться вперед. В связи с чем было положено начало новой технологии, куда более перспективной и еще менее ограниченной в размерах. Квантовой технологии.

Речь идет о квантовом компьютере. И прежде чем выяснить, чем же "квант” лучше обычного компухтера и стать еще на шаг ближе к крипте, мы сделаем очередную петлю.

Значит, представьте группу ученых. Эти ученые решаются поставить серию экспериментов со светом. Они берут источник света и направляют пучок фотонов – частичек света на заранее заготовленный “приемник”.

Приемник выглядит следующим образом: Берется преграда в виде светонепроницаемой панели с двумя прорезями, весьма близко расположенными друг к другу. Панель вместе с прорезями покрывается светофиксирующей пленкой. И когда фотоны проходят сквозь прорези в панели, след от их проникновения остается на поверхности пленки.

По результатам эксперимента ученые замечают некоторые расхождения в количестве выпущенных фотонов из источника света и количестве полученных отметен на пленке. Последних больше, что подвигает находящихся в замешательстве ученых изменить условия эксперимента. Чтобы разобраться в случившемся, они уменьшают количество испускаемых фотонов до одного, и проводят эксперимент по новой.

Одиноким фотоном производится выстрел из источника света. Тот пролетает сквозь панель и оставляет отметину на фотопленке… Отметены, если быть точнее. Их две. В этом заключается принцип корпускулярно-квантового дуализма: Фотон может вести себя одновременно и как частица, и как волна.


И есть еще более странная делать: Данный эффект проявляется только тогда, когда за проведением эксперимента никто не наблюдает. Если ученые присутствуют в комнате, в которой проводится эксперимент, то фотон ведет себя, как подобает, и количество отметен уменьшается до одной. Если же ученых – наблюдателя нет, то фотон пребывает сразу в двух состояниях, что называется принципом квантовой суперпозиции.

Данный принцип придумали использовать для создания квантового компьютера. Если обычный, битовый компухтер работает на двоичной основе, то есть может принимать только одно из двух значений, 0 или 1. То кубитовый – квантовый компьютер способен принимать оба значения одновременно. Как это сказывается на вычислительной мощности? Колоссально!

Предположим, что вы проводите расчеты на компьютере, имеющим всего 2 транзистора – 2 бита. На таком компьютере возможно получить всего 4 ответа, при этом


по результатам вычисления вы сможете записать только один из них.

Квантовый же двух-кубитовый компьютер сможет записать все четыре. Формула такова: Количество возможных к записи операций = 2N, где N – это количество КУбитов. При 4 кубитах возможных к проведению параллельных расчетов станет уже 16, при 10 – 1024. Вычислительная мощь кванта при увеличении количества кубитов растет экспоненциально. И если вычислительная мощь обычного компухтера уже оказывается невероятной по сравнению с возможностями человеческого мозга, то вычислительная мощь кванта и вовсе предстает непостижимой.

С чем сможет справиться квантовый компьютер? Например, с криптографическим алгоритмом RSA, который используется банками при проведении транзакций. Я приложу ссылку на видео, где об этом можно узнать подробнее.

Сможет ли квант справиться с криптографической функцией, положенной в основу блокчейна? Вопрос спорный и в первую очередь вопрос времени: Нынешние кванты весьма нестабильны и специализируются на решении исключительно конкретных задач. Так что у криптовалюты есть еще некоторое время в запасе. Но меня волнует другое.

Я считаю появление дееспособного квантового компьютера препятствием технологической революции, не только потому что он окажется способным к взлому криптографической защиты любой криптовалютной системы, но также и потому что…

2009 год. Сатоши создает биткоин, что становится основой для дальнейшего развития любого из тысяч впоследствии созданных альткоинов. В 2013 году Виталя Бутерин начинает использовать смарт-контракты. Разрабатываются новые принципы защиты сетевых систем, такие как:

  • proof of work
  • proof of stake
  • proof of activity
  • proof of burn
  • proof of capacity
Блокчейн начинает использоваться частными предпринимателями. Технология постепенно внедряется в банковское дело. Появляется El Petro, которая самоопределяется как национальная валюта Венесуэлы.

И все это придется переделывать!

Квантовый компьютер может превратиться в оружие, целенаправленное на саму основу блокчейна – криптографическую защиту. Для борьбы с ним необходимо будет создать защиту такой сложности, что ее не сможет преодолеть даже квант. Чтобы создать такую защиту, тоже нужен будет квантовый компьютер.

У кого первее появится эту чудо: у организаций уже много лет работающих над созданием квантового компьютера и достигших в этом значительных результатов или у крипто-энтузиастов, выбравших совершенствование технологии как труд своей жизни – покажет время. Но стоило бы начать готовиться к этому дню уже сейчас, ибо когда дееспособный квант начнет скрытно атаковать жирнейшие криптовалютные кошельки китообразных участников рынка, будет уже поздно.

А к итогу добавлю немного личного. Для меня конфликт между криптой и квантом представляется как столкновение Годзиллы с Мехагодзиллой. Или как борьба между Power Ranger`ами и каким-либо из напавших на планету чудовищ. Это некоторое противостояние, от которого зависит, какова будет дальнейшая жизнь нового мира.

И я весьма-весьма рад, что нам доведется за этим противостоянием наблюдать.

Журналист GetBTC Дмитрий Фомин-Лопухин
 
Сверху