El proceso de minería de criptomonedas, como Bitcoin, implica la verificación de transacciones y la adición de nueva moneda digital a la cadena de bloques. Sin embargo, esta operación tiene un costo significativo, ya que take in hasta el 1% de la energía total del mundo. A medida que la popularidad de las criptomonedas y las aplicaciones de cadena de bloques continúa aumentando, se prevé que este consumo de energía aumente aún más.
Las criptomonedas son monedas digitales descentralizadas que se basan en algoritmos de cifrado para su creación. Ofrecen una forma alternativa de moneda, distinta de las monedas fiduciarias tradicionales. La foundation de estas monedas digitales radica en la tecnología blockchain, que sirve como un libro de contabilidad digital seguro e inmutable. Registra información very important como transacciones de una manera que es extremadamente difícil, si no imposible, de manipular o violar.
«Actualmente», según el primer autor Sunil Pai, «la minería de criptomonedas solo es accesible para aquellos que tienen acceso a energía con grandes descuentos, por debajo de $ ,05/kWh».
En un desarrollo notable, los investigadores han introducido un esquema informático avanzado basado en la luz, lo que cut down significativamente los requisitos de energía para la minería de criptomonedas. Esta innovación pionera también allana el camino para una nueva tecnología de cadena de bloques fotónica, que tiene el potencial de mejorar la accesibilidad de las criptomonedas y permitir la utilización de la computación óptica de baja energía.
“Nuestros chips de baja energía harán posible que personas de todo el mundo participen en la minería de manera rentable”, y “también podría usarse para aplicaciones más allá de las criptomonedas, como la transferencia segura de datos para registros médicos, contratos inteligentes y votaciones”.
En una publicación presentada en Optica, el equipo encabezado por los estimados expertos David AB Miller, Shanhui Enthusiast y Olav Solgaard de la Universidad de Stanford, presentó su esquema pionero llamado LightHash, que aprovecha el poder de un circuito fotónico integrado para establecer una cadena de bloques fotónica.
Con un potencial noteworthy y prometedor, los investigadores prevén que, tras un refinamiento exhaustivo, este enfoque podría producir una mejora asombrosa de diez veces en la eficiencia energética en comparación con los procesadores electrónicos digitales más avanzados disponibles en la actualidad.
Promoción de la minería sostenible: aprovechamiento de la fotónica de silicio para redes de criptomonedas más ecológicas
Las crecientes demandas de energía de la minería de criptomonedas se han convertido en un grave motivo de preocupación, lo que ha llevado a algunas plataformas destacadas como Ethereum a adoptar técnicas no probadas y potencialmente vulnerables para reducir su huella de carbono.
Con el fin de descubrir una alternativa sostenible desde el punto de vista ambiental y manteniendo estrictas medidas de seguridad, Pai y su equipo han aprovechado la fotónica de silicio para disminuir las demandas de energía de las redes de criptomonedas. La introducción de LightHash significa un avance noteworthy con respecto a su solución anterior, conocida como HeavyHash, que actualmente sustenta redes de criptomonedas como Optical Bitcoin y Kaspa.
La creación y el funcionamiento seguros de Bitcoin, así como de su red informática, requieren la utilización de una función hash como SHA256 o Heavyhash. Estas funciones convierten los datos de entrada en un número de salida singular de una manera muy compleja que no se puede revertir fácilmente, lo que contribuye significativamente al consumo de energía de Bitcoin.
En un estudio reciente, los científicos lograron avances al modificar Heavyhash para que funcione junto con un chip fotónico de silicio codiseñado que contiene una pink 6×6 de interferómetros programables. Este enfoque innovador permite el procesamiento óptico eficiente de la energía de las multiplicaciones de matrices, que constituyen la mayoría de los cálculos en Lighthash.
Para evaluar la practicidad de implementar LightHash para la multiplicación de matrices, los investigadores construyeron una configuración óptica. Este equipo les permitió controlar y monitorear la propagación de la luz mediante el ajuste fino de los elementos calefactores y la proyección de puntos de rejilla en una cámara infrarroja. Además, los investigadores desarrollaron un algoritmo de mitigación de errores y establecieron criterios para evaluar la viabilidad de ampliar esta tecnología.
Avances en computación precisa y energéticamente eficiente
Según Pai, el investigador principal, los hallazgos indican que «LightHash se puede calcular de manera factible a escala utilizando la tecnología genuine de chips fotónicos de silicio».
«Esencialmente, hemos ideado una forma de usar circuitos ópticos analógicos para realizar multiplicaciones con una disipación de energía cercana a cero, pero con la precisión suficiente para usar en un esquema de cifrado electronic».
Para establecer ventajas significativas de LightHash sobre sus contrapartes digitales, la tecnología debe expandirse para acomodar 64 entradas y salidas. Además, los investigadores se esfuerzan por reducir el consumo de energía mediante el desarrollo de componentes de sintonización electromecánicos de baja potencia y convertidores energéticamente eficientes para transformar eficazmente las señales ópticas en señales eléctricas.
«Será interesante ver cómo evoluciona la tecnología de las criptomonedas y en qué medida la fotónica puede contribuir al papel cada vez más importante de los libros de contabilidad descentralizados en la sociedad true», agrega Pai.
Fuente: 10.1177/19485506231163012
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