Forscher der Stanford University haben den photonischen integrierten Schaltkreis LightHash entwickelt
LightHash verwendet dazu Silizium-PhotonikReduzierung des Energieverbrauchs bei gleichzeitiger Aufrechterhaltung eines hohen Sicherheitsniveaus. Die Entwicklung basiert auf einer früheren Version des photonischen HeavyHash-Schemas, das von demselben Team entwickelt wurde und derzeit von einzelnen Kryptowährungsnetzwerken verwendet wird.
Um Bitcoin sicher zu erstellen bzwDer Betrieb seines Netzwerks erfordert die Berechnung einer Hash-Funktion wie SHA256 oder Heavyhash, um Eingabedaten auf eine Weise in eine einzelne Ausgabezahl umzuwandeln, die zu schwer rückgängig zu machen ist, erklären die Ingenieure. Es ist diese Verschlüsselung, die den Großteil des Energieverbrauchs beim Schürfen von Kryptowährungen ausmacht.
Wie LightHash funktioniert. Abbildung: Sunil Pai et al., Optica
Forscher haben Heavyhash so modifiziert, dass es funktioniertmit einem gemeinsam entwickelten photonischen Siliziumchip, der ein Netzwerk aus 6×6 programmierbaren Interferometern trägt. Die Analyse ergab, dass diese Modifikation eine energiearme optische Verarbeitung von Matrixmultiplikationen ermöglicht, die die Grundlage für Hash-Funktionsberechnungen bilden, während gleichzeitig die Genauigkeit erhalten bleibt und die Anfälligkeit für Hardwarefehler verringert wird.
Um die Möglichkeit der Verwendung von LightHash zu bewertenFür die Matrixmultiplikation bauten die Forscher einen optischen Aufbau zur Steuerung und Verfolgung der Lichtausbreitung, indem sie Heizelemente anpassten und Gitterpunkte auf einer Infrarotkamera anzeigten. Sie implementierten einen Fehlerbeseitigungsalgorithmus und legten Machbarkeitskriterien für die Skalierung der Technologie fest. Die Ergebnisse des Experiments bestätigten die errechnete Effizienz der Technologie.
Grundsätzlich haben wir eine Art der Nutzung entwickeltanaloge optische Schaltungen zur Durchführung von Multiplikationsoperationen mit nahezu null Verlustleistung, aber genau genug, um in einem digitalen Verschlüsselungsschema verwendet zu werden.
Sunil Pai, einer der Autoren der Entwicklung
Forscher stellen fest, dass umLightHash hat einen erheblichen Vorteil gegenüber digitalen Gegenstücken, die photonische Schaltung muss auf 64 Ein- und Ausgänge skaliert werden. Sie werden weiter an der Skalierung und Optimierung des Stromverbrauchs in der photonischen Schaltung arbeiten.
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