A corrida de hardware de mineração de Bitcoin pode estar prestes a entrar em seu equivalente à era atômica à medida que o setor de computação quântica amadurece.
Embora os computadores quânticos de hoje sejam amplamente experimentais, os avanços recentes na tecnologia de chips quânticos e funções de inteligência artificial híbrida impulsionaram o campo mais rápido do que muitos cientistas previram.
Uma das maiores preocupações do setor é desenvolver soluções de criptografia à prova de quantum. O medo de que os computadores quânticos quebrem a criptografia padrão levou ao surgimento de novos protocolos e padrões de criptografia. Esta, no entanto, não é a única ameaça potencial de nível catastrófico que os computadores quânticos representam para o setor de blockchain.
O mundo ainda pode estar a décadas de um computador quântico geral capaz de superar supercomputadores na maioria das tarefas, mas já existem máquinas capazes de supremacia quântica na execução de algoritmos específicos para resolver tarefas dedicadas.
Um dos algoritmos em que os sistemas quânticos são adequados para se destacar é chamado de “algoritmo de Grover” e, teoricamente, poderia ser aplicado diretamente à mineração de blockchain.
A mineração de Bitcoin (BTC), por exemplo, é baseada em um conceito de prova de trabalho que envolve resolver quebra-cabeças criptográficos. À medida que computadores e algoritmos de mineração se tornam mais eficientes na resolução desses quebra-cabeças, sua dificuldade aumenta.
Isso ajuda a manter o blockchain e funciona como um método de descentralização de fato. Se alguém constrói um computador rápido o suficiente para resolver todos os problemas, todos os problemas ficam mais difíceis.
Teoricamente, o limite superior dessa dificuldade criptográfica — chamado de “alvo” no jargão da mineração — estaria em algum lugar na área de 2 elevado à potência de 256.
As leis da física, como os cientistas as entendem, impediriam até mesmo um computador quântico universal tolerante a falhas de conduzir de forma viável os cálculos necessários para quebrar esse problema de criptografia de quattuorvigintillion (um número de 78 dígitos).
Satoshi Nakamoto e outros creditados com o desenvolvimento do Bitcoin previram um futuro em que os computadores continuariam a se tornar mais poderosos. Eles entenderam que isso ameaçava a natureza descentralizada do Bitcoin e implementaram algumas proteções.
O bloco “genesis” do Bitcoin foi minerado usando uma CPU típica da era de 2008 — algo provavelmente equivalente a um Pentium 4. O próximo bloco, “bloco 1”, foi minerado seis dias depois. A partir desse ponto, no entanto, o tempo alvo para cada bloco subsequente tem sido de 10 minutos.
Os mineradores passaram de CPUs para GPUs com uma breve incursão em FPGAs antes de finalmente se estabelecerem no status quo a partir do terceiro trimestre de 2024, mineradores de circuito integrado específico para aplicativos (ASIC).
Enquanto as CPUs eram uma espécie de trituradores de números para todos os fins, e as GPUs se destacavam no triturador específico necessário para resolver quebra-cabeças criptográficos associados à mineração de Bitcoin, os equipamentos ASIC são construídos especificamente para a tarefa de resolver a criptografia SHA-256.
No entanto, apesar dos avanços de hardware, a rede ainda tenta garantir que cada bloco leve 10 minutos para minerar.
A próxima fronteira na indústria de mineração pode ser os equipamentos híbridos quânticos/clássicos. Aproveitando o algoritmo de Grover acima mencionado, os mineradores que usam um computador quântico suficientemente tolerante a falhas poderiam teoricamente aumentar a eficiência da mineração em relação às técnicas atuais de forma quadrática.
Isso não mudaria o tempo que leva para minerar um bloco. No entanto, poderia aumentar a dificuldade além da capacidade de hardware não quântico. Assim como não seria viável (ou lucrativo) em 2024 minerar Bitcoin usando um PC, os mineradores baseados em quantum poderiam tornar os ASICs obsoletos.
No entanto, há uma miríade de desafios que precisariam ser resolvidos antes que isso aconteça. O principal deles seria o fato de que os computadores quânticos não são maduros o suficiente. Mas, como mencionado acima, os mineradores não exigiriam o uso de um computador quântico universal completo.
Um equipamento de mineração construído em equipamento clássico poderia interagir com um chip quântico dedicado para executar funções algorítmicas de alto nível, colhendo assim os benefícios da mecânica quântica e a viabilidade de computadores binários.
Existem também inúmeras soluções de computação quântica baseadas em nuvem que poderiam aliviar a despesa de desenvolver um computador quântico por meio de soluções quânticas como serviço adaptadas para executar o algoritmo de Grover.
