חוקרים מאוניברסיטת סטנפורד פיתחו את המעגל המשולב הפוטוני LightHash, אשר
LightHash משתמש בפוטוניקת סיליקון כדיהפחתת צריכת האנרגיה תוך שמירה על רמת אבטחה גבוהה. הפיתוח מבוסס על גרסה קודמת של התוכנית הפוטונית HeavyHash שפותחה על ידי אותו צוות ונמצאת כיום בשימוש על ידי רשתות קריפטוגרפיות בודדות.
כדי ליצור בצורה מאובטחת ביטקוין אוהפעלת הרשת שלה דורשת מחשוב של פונקציית Hash כגון SHA256 או Heavyhash כדי להמיר נתוני קלט למספר פלט בודד בצורה שקשה מדי להיפוך, מסבירים המהנדסים. הצפנה זו היא שמהווה את עיקר צריכת האנרגיה בעת כריית מטבעות קריפטוגרפיים.
איך LightHash עובד. איור: Sunil Pai et al., Optica
חוקרים שינו את Heavyhash לעבודהעם שבב פוטוני סיליקון שפותח במשותף הנושא רשת של 6×6 אינטרפרומטרים הניתנים לתכנות. הניתוח הראה ששינוי זה מאפשר עיבוד אופטי באנרגיה נמוכה של כפל מטריצות, המהווה בסיס לחישובי פונקציית Hash, תוך שמירה על דיוק והפחתת הרגישות לשגיאות חומרה.
כדי להעריך את האפשרות להשתמש ב- LightHashלהכפלת המטריצה, החוקרים בנו מערך אופטי לשליטה ומעקב אחר התפשטות האור על ידי התאמת גופי חימום והצגת כתמי סריג על מצלמת אינפרא אדום. הם הטמיעו אלגוריתם לביטול שגיאות וקבעו קריטריוני היתכנות להרחבת הטכנולוגיה. תוצאות הניסוי אישרו את היעילות המחושבת של הטכנולוגיה.
בעיקרון, פיתחנו דרך להשתמשמעגלים אופטיים אנלוגיים לביצוע פעולות כפל עם פיזור הספק כמעט אפס, אך מדויק מספיק כדי לשמש בסכימת הצפנה דיגיטלית.
סוניל פאי, אחד ממחברי הפיתוח
החוקרים מציינים כי על מנתל-LightHash יתרון משמעותי על פני עמיתים דיגיטליים, יש להגדיל את המעגל הפוטוני ל-64 כניסות ויציאות. הם ימשיכו לעבוד על קנה מידה ואופטימיזציה של צריכת החשמל במעגל הפוטוני.
קרא עוד:
דובים שהופרדו בילדות התאחדו: גן החיות סיפר איך הכל הלך
תמונה הופיעה בתוך הבולען התת-ימי השני בעומקו בעולם
אור ביקום המוקדם: תיאוריה חדשה משנה את הדרך בה הייתה
על הכריכה: שבב לבלוקצ'יין פוטוני. תמונה: אוניברסיטת סטנפורד