Forskare vid Stanford University har utvecklat den fotoniska integrerade kretsen LightHash, som
LightHash använder kiselfotonik för attminska energiförbrukningen samtidigt som en hög säkerhetsnivå bibehålls. Utvecklingen är baserad på en tidigare version av HeavyHash fotonikschema som utvecklats av samma team och som för närvarande används av enskilda kryptovalutanätverk.
För att säkert skapa bitcoin elleratt driva sitt nätverk kräver att man beräknar en hashfunktion som SHA256 eller Heavyhash för att konvertera indata till ett enda utdatanummer på ett sätt som är för svårt att vända, förklarar ingenjörerna. Det är denna kryptering som utgör huvuddelen av energiförbrukningen vid brytning av kryptovalutor.
Hur LightHash fungerar. Illustration: Sunil Pai et al., Optica
Forskare modifierade Heavyhash för att fungeramed ett gemensamt utvecklat kiselfotonchip som bär ett nätverk av 6×6 programmerbara interferometrar. Analysen visade att denna modifiering möjliggör lågenergi optisk bearbetning av matrismultiplikationer, vilket utgör grunden för hashfunktionsberäkningar, samtidigt som noggrannheten bibehålls och känsligheten för hårdvarufel minskar.
För att utvärdera möjligheten att använda LightHashFör matrismultiplikation byggde forskarna en optisk inställning för att kontrollera och spåra ljusets utbredning genom att justera värmeelement och visa gallerfläckar på en infraröd kamera. De implementerade en felelimineringsalgoritm och fastställde genomförbarhetskriterier för att skala tekniken. Resultaten av experimentet bekräftade teknikens beräknade effektivitet.
I grund och botten har vi utvecklat ett sätt att användaanaloga optiska kretsar för att utföra multiplikationsoperationer med nästan noll effektförlust, men tillräckligt noggranna för att användas i ett digitalt krypteringsschema.
Sunil Pai, en av författarna till utvecklingen
Forskare konstaterar att för attLightHash har en betydande fördel jämfört med digitala motsvarigheter, den fotoniska kretsen måste skalas upp till 64 in- och utgångar. De kommer att fortsätta arbeta med att skala och optimera strömförbrukningen i fotonkretsen.
Läs mer:
Björnar separerade i barndomen återförenades: djurparken berättade hur det hela gick
Ett foto dök upp i världens näst djupaste undervattenssänka
Ljus i det tidiga universum: en ny teori förändrar hur den var
På omslaget: ett chip för en fotonisk blockkedja. Bild: Stanford University