Investigadores de la Universidad de Stanford han desarrollado el circuito integrado fotónico LightHash, que
LightHash utiliza fotónica de silicio parareduciendo el consumo de energía manteniendo un alto nivel de seguridad. El desarrollo se basa en una versión anterior del esquema fotónico HeavyHash desarrollado por el mismo equipo y actualmente utilizado por redes de criptomonedas individuales.
Para crear bitcoin ooperar su red requiere calcular una función hash como SHA256 o Heavyhash para convertir los datos de entrada en un solo número de salida de una manera que es demasiado difícil de revertir, explican los ingenieros. Es este cifrado el que constituye la mayor parte del consumo de energía cuando se extraen criptomonedas.
Cómo funciona LightHash. Ilustración: Sunil Pai et al., Óptica
Los investigadores modificaron Heavyhash para que funcionecon un chip fotónico de silicio desarrollado conjuntamente que lleva una red de 6'6 interferómetros programables. El análisis mostró que esta modificación permite el procesamiento óptico de baja energía de multiplicaciones de matrices, que forma la base de los cálculos de la función hash, al tiempo que mantiene la precisión y reduce la susceptibilidad a errores de hardware.
Evaluar la posibilidad de utilizar LightHashPara la multiplicación de matrices, los investigadores construyeron una configuración óptica para controlar y rastrear la propagación de la luz ajustando los elementos calefactores y mostrando puntos de rejilla en una cámara infrarroja. Implementaron un algoritmo de eliminación de errores y establecieron criterios de viabilidad para escalar la tecnología. Los resultados del experimento confirmaron la eficiencia calculada de la tecnología.
Básicamente, hemos desarrollado una forma de usarCircuitos ópticos analógicos para realizar operaciones de multiplicación con una disipación de energía cercana a cero, pero lo suficientemente precisos para ser utilizados en un esquema de encriptación digital.
Sunil Pai, uno de los autores del desarrollo
Los investigadores señalan que paraLightHash tiene una ventaja significativa sobre sus contrapartes digitales, el circuito fotónico debe escalarse hasta 64 entradas y salidas. Continuarán trabajando en escalar y optimizar el consumo de energía en el circuito fotónico.
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En la portada: un chip para una cadena de bloques fotónica. Imagen: Universidad de Stanford