پستکوانت لبز (Postquant Labs) یک معماری شبکه غیرمتمرکز را نهایی کرده است که سختافزار پردازش کوانتومی بلااستفاده را هماهنگ میکند تا فعالانه از ۲۰ میلیارد دلار دارایی بلاکچینی آسیبپذیر در برابر بردارهای اولیه شکست رمزنگاری محافظت کند.
به گفته کالتون دیلون، مدیرعامل پستکوانت لبز، این استارتاپ در حال راهاندازی یک پروتکل کاربردی چند-زنجیرهای به نام شبکه Quip است تا کمبودهای امنیتی سیستماتیک را پیش از ضربالاجلهای ساختاری تعیین شده توسط آژانسهای دفاع ملی خنثی کند.
این ابتکار هدفمند به دستورات زیرساختی دنیای واقعی صادر شده توسط آژانس امنیت ملی ایالات متحده پاسخ میدهد، که حکم کرده است تمام قراردادهای فناوری فدرال جدید باید تا اوایل سال ۲۰۲۷ به استانداردهای مقاوم در برابر کوانتوم منتقل شوند.
برای جلوگیری از حرکت شبکهها به سمت یک گلوگاه امنیتی عظیم، این سیستم از یک چارچوب متنباز استفاده میکند که اسلاتهای سختافزاری بلااستفاده را در سراسر جهان مالی میکند.
ساخت یک اکوسیستم همگامسازی شده بر روی خوشههای پردازشی جداگانه، رویکردی کاملاً متفاوت از مدلهای توسعه افقی سنتی را میطلبد. در حالی که مراکز داده قدیمی با تکثیر آرایههای فیزیکی واحدهای پردازش گرافیکی (GPU) عملکرد خود را افزایش میدهند، زیرساختهای کوانتومی با اصلاح خواص زیراتمی داخلی به صورت تصاعدی مقیاسپذیر میشوند.
دیلون در مصاحبهای با crypto.news گفت: «با یک پردازنده کوانتومی، اگر ۲۰۰۲ پردازنده کوانتومی داشته باشید و بخواهید قدرت سیستم خود را دو برابر کنید، فقط باید یک کیوبیت پیدا کنید.»
«پس تنها یک گره دیگر، و آن را به بقیه سیستم متصل کنید، و اگر بتوانید این کار را انجام دهید، قدرت محاسباتی خود را دو برابر کردهاید.»
کامپایل دستورالعملهای نرمافزاری در شبکههای سختافزاری فعلی به دلیل استانداردهای فنی متضاد در میان تولیدکنندگان اصلی، اصطکاک عملیاتی شدیدی ایجاد میکند. گوگل در حال حاضر توسعه را روی تراشههای ترانسمون ابررسانا برای پروژه آزمایشی Willow خود متمرکز کرده است، در حالی که مایکروسافت سختافزار Majorana 2 توپولوژیک را میسازد، و آمازون با استفاده از کیوبیتهای بوزونی گربهای کار میکند.
برای پل زدن این زبانهای فیزیکی ناسازگار، شبکه Quip حساب ZX را یکپارچه میکند، یک چارچوب منطقی بنیادی که قادر است تمام عملیات کوانتومی را به صورت یکنواخت توصیف کند. این پروتکل این موتور ترجمه را به یک ماشین مجازی کوانتومی (Quantum Virtual Machine) یکپارچه اعمال میکند و به توسعهدهندگان یک قالب داده ثابت برای اجرای وظایف بدون از دست دادن عملکرد در میان اهداف سختافزاری مختلف میدهد.
در عین حال، تأیید اعتبار این خروجیهای پیچیده یک پارادوکس منطقی ذاتی را برای ماینرهای بلاکچین سنتی ایجاد میکند. اگر یک زیرشبکه کوانتومی یک مسئله بهینهسازی ترکیبی را حل کند که واقعاً برای سیستمهای کلاسیک غیرقابل حل است، یک گره قدیمی نمیتواند به راحتی بلاک را بدون تجربه یک توقف پردازشی مشابه، تأیید کند.
برای دور زدن این دیوار تأیید، شبکه از خواص ریاضی مسئله زیرگروه پنهان استفاده میکند که وظایف پردازشی عمیق را به امضاهای رمزنگاری قابل تأیید آسان تبدیل میکند.
دیلون توضیح داد: «دقیقاً نکته رمزنگاری همین است، چیزی که انجام آن سخت است اما اثبات آن بسیار آسان است»، و اشاره کرد که یک گره کلاسیک میتواند فوراً تأیید کند که آیا یک ماشین کوانتومی یک امضای معتبر مطابق با یک کلید عمومی هدف تولید کرده است یا خیر.
در طول مرحله فعلی راهاندازی، پروتکل به ماشینهای کلاسیک اجازه میدهد تا از طریق یک مکانیزم اثبات کار لایهای، مستقیماً با پردازندههای کوانتومی رقابت کنند. در زیرشبکههای ترکیبی پایه، خوشههای کلاسیک با استفاده از ۸۰ واحد GPU H100 در ۹۲٪ مواقع به سختافزار کوانتومی باختهاند، اما با مقیاسگذاری زیرساخت کلاسیک تا ۱۰۰۰ واحد GPU H100، گرههای قدیمی توانستهاند ۶۶٪ بلاکها را برنده شوند.
این تعادل رقابتی عمدی، شبکه را ایمن نگه میدارد و در عین حال اپراتورهای ماینینگ را تشویق میکند تا ظرفیت فیزیکی کوانتومی را برای به حداکثر رساندن پرداختهای توکن خود تهیه کنند.
با ایجاد یک پروتکل ترکیبی، شبکه Quip امنیت پسا-کوانتومی بومی را بدون اجبار کاربران به مهاجرت فوری داراییها معرفی میکند. این سیستم امضاهای یکبار مصرف وینترنیتز (WOTS+) را به عنوان یک همامضاکننده تو در تو در چارچوبهای چندامضایی موجود مانند Gnosis Safe ادغام میکند و جریانهای تراکنش قدیمی را دستنخورده نگه میدارد.
با وجود این حفاظتهای سطح کیف پول، خطرات سیستمی جدی در معماریهای قرارداد هوشمند که اکوسیستم مالی غیرمتمرکز را لنگر میاندازند، همچنان وجود دارد. دیلون هشدار صریحی به شبکههای بزرگ استیکینگ مایع و پروتکلهای دارایی رپ شده (wrapped asset protocols) در مورد ساختارهای مالکیت قرارداد هوشمند زیربنایی آنها صادر کرد.
دیلون اظهار داشت: «اگر قرارداد هوشمند کیف پول مقاوم در برابر کوانتوم که مالک قرارداد هوشمند است را نداشته باشد، از نظر فنی داراییهای وثیقهگذاری شده همچنان آسیبپذیر هستند.»
«بنابراین میدانید، اگر نگران این موضوع هستید، با ارائهدهندگان توکنهای رپ شده خود، استیو، چیتو، و همه این افراد تماس بگیرید؛ آنها باید قراردادهای خود را به مقاومت در برابر کوانتوم ارتقا دهند، زیرا اهداف بزرگی هستند.»
علاوه بر مالکان قراردادهای آسیبپذیر، زیرساختهای سنتی بینزنجیرهای همچنان یک بردار اصلی برای بهرهبرداریهای احتمالی باقی میمانند. پلهای بینزنجیرهای و اوراکلهای غیرمتمرکز به شدت به کلیدهای عمومی قدیمی متکی هستند که سختافزار کوانتومی میتواند به طور سیستماتیک آنها را استخراج کند.
برای دور زدن کامل این مسیرهای به خطر افتاده، این پروتکل یک مکانیزم تراکنشی به نام QuipSwap را راهاندازی میکند. این برنامه به کاربران امکان میدهد تا به طور رمزنگاری مالکیت کیف پولهای فردی و یکبار مصرف را در بلاکچینهای جداگانه معامله کنند، به جای اینکه توکنها را به طور فیزیکی از طریق نرمافزار پلسازی آسیبپذیر هدایت کنند.
از نظر پویایی بازار، دوام اقتصادی جمعآوری این ماشینهای پیشرفته به جذب ناکارآمدیهای شدید ابرهای شرکتی فعلی متکی است. سیستمهای کوانتومی ابررسانا برای حفظ آستانههای خنککننده به اندازه ۲۰ میلیکلوین، کسری بالاتر از صفر مطلق، برای جلوگیری از بیثباتی کیوبیتها در اثر نویز محیطی، به انرژی ثابت نیاز دارند.
از آنجا که خاموش کردن سختافزار باعث تأخیرهای طولانی و گرانقیمت کالیبراسیون مجدد میشود، مراکز داده این سیستمها را به طور مداوم، صرفنظر از تقاضای مصرفکننده فعال، اجرا میکنند. شبکه Quip این ظرفیت استفادهنشده را از طریق یک بازار با قیمتگذاری لحظهای جذب میکند، و کاربران را با صفهای محاسباتی خالی مانند یک سرویس تطبیق درونزنجیرهای برای سختافزار بلااستفاده، همسانسازی میکند.
دیلون این ساختار بازار را با مدلهای مالیسازی مورد استفاده در صنایع انرژی مقایسه کرد و توضیح داد که مصرفکنندگان میتوانند ظرفیت لحظهای را برای دور زدن رزروهای گرانقیمت بلندمدت ابری شرکتی خریداری کنند.
دیلون گفت: «فقط به جای نفت که این شرکتها را به کار میاندازد، قرار است محاسبات باشد.»
«در حال حاضر، اگر به آمازون بروید، قیمتگذاری رزرو است، شما باید دسترسی پیدا کنید، برای مقدار رزرو شده پول پرداخت میکنید، و سپس برای هر محاسباتی که از آن استفاده میکنید، هزینه اضافی پرداخت میکنید، و در نتیجه، بیشتر اوقات این کامپیوترها بیکار میمانند.»
فراتر از پردازش تجاری استاندارد، این استارتاپ قصد دارد از پاداشهای بلاک عمومی خود به عنوان یک سیستم ردیابی خصمانه برای کل فضای وب۳ استفاده کند.
با ساختاردهی زیرشبکههایی که محققان را تشویق به شکستن کلیدهای عمومی با اندازههای پیشرونده بزرگتر، از ۶۴ بیت شروع و به ۲۰۰ بیت پیشرفت میکنند، بلاکچین به عنوان یک ردیاب عمومی عمل میکند که قابلیتهای واقعی سختافزارهای در حال تکامل را اندازهگیری میکند.
دیلون اظهار داشت: «یک مهاجم واقعاً باهوش به شما نخواهد گفت که این کلیدهای خصوصی را شکسته است.»
«آنچه اتفاق خواهد افتاد این است که ناگهان خواهید دید که، هی، یک اوج تاریخی جدید وجود دارد، و تعداد زیادی نهنگ هستند که سرانجام نقد شدهاند، و شما نخواهید دانست که این فقط یک تراکنش دیگر است.»
طبق پیشبینیهای ریسک محاسبه شده توسط تیم Postquant Labs، یک احتمال ۱۰ درصدی صریح وجود دارد که یک کامپیوتر کوانتومی مرتبط با رمزنگاری تا مارس ۲۰۲۸ به وجود آید. برای موسسات بزرگ ارزهای دیجیتال، این جدول زمانی یک ریسک سرمایه فوری را نشان میدهد.
دیلون اشاره کرد که اگر یک نهاد مانند بایننس یک کیف پول ۲۰ میلیارد دلاری بیتکوین را در اختیار دارد که امروز در بلاکچین آسیبپذیر است، ۱۰ درصد احتمال شکست رمزنگاری به معنای یک مشکل فوری ۲ میلیارد دلاری در حال حاضر است.
در اشاره به مشکل سرمایه انسانی، حفظ استعدادهای برتر علمی در یک اکوسیستم متنباز به دلیل حقوقهای کلان شرکتی ارائه شده توسط انحصارات فناوری مرکزی، یک مانع ثابت باقی مانده است.
از آنجا که توابع ریاضی را نمیتوان تحت سوابق قانونی ایالات متحده ثبت اختراع کرد، پیشرفتها اغلب به عنوان اسرار تجاری اختصاصی در پشت دیوارهای شرکتها محافظت میشوند.
برای مقابله با این روند انحصاری، شبکه Quip حق امتیازهای درونزنجیرهای مستمری را به طراحان الگوریتمهای کوانتومی اهدا میکند که حلکنندههای خود را مستقیماً در شبکه غیرمتمرکز منتشر میکنند، با تکیه بر اصول متنباز که در «کلیسای جامع و بازار» اریک ریموند رایج شده است.
با نگاهی به بقیه سال ۲۰۲۶، این شرکت در حال آمادهسازی برای انتشار دسترسی به API باز خود در کنار یک زیرشبکه اختصاصی تصادفیسازی کوانتومی است که توسط یک راهاندازی آتی فورج توکن که برای پایان جولای برنامهریزی شده، پشتیبانی میشود. این عرضه ساختاری به پلتفرمهای مبتنی بر گیت اجازه خواهد داد تا به شبکه بپیوندند و برای تولید تصادفیسازی کوانتومی قابل تأیید رقابت کنند.
در عین حال، استقرار API نحوه تعامل کاربران با استخر محاسباتی را تغییر خواهد داد و به مشتریان خارجی اجازه میدهد تا به طور مستقیم وظایف محاسباتی سفارشی را خریداری و فرماندهی کنند.
دیلون توضیح داد: «بنابراین به جای اینکه کامپیوتر کوانتومی فقط برای حل این اثباتهای مفید کار (proofs of useful work) استخراج کند، شما در واقع میتوانید وظایفی را از کامپیوتر کوانتومی درخواست کنید»، و اشاره کرد که پردازندههای متصل سپس آن محاسبات را به عنوان اثباتهای مفید کار نهایی شده گزارش خواهند داد.
پس از این استقرارها فنی، این شرکت قصد دارد بازار خود را با جذب تامینکنندگان سختافزار مستقل و توسعهدهندگان نرمافزار گسترش دهد تا محیطی را ایجاد کند که کاربران غیرمتخصص بتوانند به طور یکپارچه وظایف کوانتومی را اجرا کنند.
