La carrera del hardware de minería de Bitcoin podría estar a punto de entrar en su equivalente de la era atómica a medida que madura el sector de la computación cuántica. 

Aunque los ordenadores cuánticos actuales son en gran medida experimentales, los recientes avances en tecnología de chips cuánticos y funciones híbridas de IA han hecho avanzar el campo más rápido de lo que muchos científicos predijeron.

Una de las mayores preocupaciones del sector es el desarrollo de soluciones criptográficas a prueba de la tecnología cuántica. El temor a que los ordenadores cuánticos descifren el cifrado estándar ha provocado la aparición de nuevos protocolos y normas de cifrado. Sin embargo, ésta no es la única amenaza potencial de nivel catastrófico que los ordenadores cuánticos plantean a la industria del blockchain.

Minería de Bitcoin

El mundo podría estar todavía a décadas de distancia de un ordenador cuántico general capaz de superar a los superordenadores en la mayoría de las tareas, pero ya estamos viendo máquinas capaces de la supremacía cuántica en la ejecución de algoritmos específicos para resolver tareas dedicadas.

Uno de los algoritmos para los que los sistemas cuánticos están preparados se llama «algoritmo de Grover» y, en teoría, podría aplicarse directamente a la minería de cadenas de bloques.

La minería de Bitcoin, por ejemplo, se basa en un concepto de «proof-of-work» (prueba de trabajo) que implica la resolución de rompecabezas criptográficos. A medida que los ordenadores y los algoritmos de minería se vuelven más eficientes en la resolución de estos rompecabezas, su dificultad aumenta.

Esto ayuda a mantener la cadena de bloques y funciona como un método de descentralización de facto. Si alguien construye un ordenador lo suficientemente rápido como para resolver todos los problemas, entonces todos los problemas se vuelven más difíciles.

Teóricamente, el límite superior de esta dificultad criptográfica -llamada «objetivo» en la jerga minera- estaría en torno a 2 elevado a la potencia de 256. Las leyes de la física, tal y como las entienden los científicos, no permiten que se pueda llegar a un límite superior.

Las leyes de la física, tal y como las entienden los científicos, impedirían incluso a un ordenador cuántico universal tolerante a fallos realizar los cálculos necesarios para resolver este problema criptográfico del cuattuorvigintillón (un número de 78 dígitos).

Satoshi y la ciencia

Satoshi Nakamoto y otras personas a las que se atribuye el desarrollo de Bitcoin previeron un futuro en el que los ordenadores seguirían haciéndose más potentes. Entendieron que esto amenazaba la naturaleza descentralizada de Bitcoin e implementaron algunas protecciones.

El bloque «génesis» de Bitcoin fue minado usando una CPU típica de la era 2008 - algo probablemente equivalente a un Pentium 4. El siguiente bloque, el «bloque 1», se minó seis días después. A partir de ese momento, sin embargo, el tiempo objetivo para cada bloque posterior ha sido de 10 minutos.

Los mineros han pasado de las CPU a las GPU, con una breve incursión en las FPGA, antes de establecerse finalmente en el statu quo a partir del tercer trimestre de 2024, los mineros de circuitos integrados de aplicación específica (ASIC).

Mientras que las CPU eran una especie de máquinas multiusos para procesar números, y las GPU destacaban en el procesamiento específico necesario para resolver los problemas criptográficos asociados a la minería de Bitcoin, los equipos ASIC están diseñados específicamente para la tarea de resolver el cifrado SHA-256.

Sin embargo, a pesar de los avances en hardware, la red sigue intentando que cada bloque tarde 10 minutos en minarse.

Minería cuántica

La próxima frontera en la industria minera podrían ser los equipos híbridos cuánticos/clásicos. Aprovechando el ya mencionado «algoritmo de Grover», los mineros que utilicen un ordenador cuántico suficientemente tolerante a fallos podrían aumentar teóricamente la eficiencia minera con respecto a las técnicas actuales de forma cuadrática.

Esto no cambiaría el tiempo que se tarda en minar un bloque. Sin embargo, podría aumentar la dificultad más allá de la capacidad del hardware no cuántico. Del mismo modo que en 2024 no sería factible (ni rentable) minar Bitcoin con un PC, los mineros cuánticos podrían dejar obsoletos los ASIC.

Sin embargo, antes de que eso ocurra, habría que resolver un sinfín de problemas. El principal sería el hecho de que los ordenadores cuánticos no están lo suficientemente maduros. Pero, como ya se ha dicho, los mineros no necesitarían un ordenador cuántico universal.

Un equipo de minería construido con equipamiento clásico podría interactuar con un chip cuántico dedicado para realizar funciones algorítmicas de alto nivel, aprovechando así las ventajas de la mecánica cuántica y la viabilidad de los ordenadores binarios.

También existen numerosas soluciones de computación cuántica basadas en la nube que podrían descargar el gasto de desarrollar un ordenador cuántico mediante soluciones cuánticas como servicio adaptadas para ejecutar el algoritmo de Grover.

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