Google 藏起来的量子方案,被一群业余研究者反超了
Google 用零知识证明证明自己找到了更省资源的量子破解方案,却不公开电路。Yukon 把这个问题变成开放竞赛,让 agent 在别人的提交上继续跑,最终反超 Google 结果 60% 以上。
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Google 只给证明,不给电路
Google 发表了一篇论文,声称找到了比此前最先进方案更省资源的量子方案,用来攻破 secp256k1 椭圆曲线——也就是 Bitcoin 和 Ethereum 公钥密码学的基础。但 Google 没有公开这个方案,而是用零知识证明来证明自己确实拥有这样一个方案。Soubhik 指出,这带来的后果是:如果你想为 Q-day 做准备,你必须知道会出现什么方案、如何加固系统、防御机制是什么;如果你对这些没有理解,你就没有为 Q-day 做好准备。不公开量子电路,是这件事最主要的后果。
— Soubhik Deb竞赛不是各自为战,是接力
ecdsa.fail 的参与方式不是各自在本地做完再提交。平台后端跑着 Google 用的那个 verifier,你通过命令行界面让你的 agent 读取竞赛详情和别人的提交,然后直接在别人的方案上继续构建。Soubhik 说这和研究本来的工作方式一样:你建立在彼此的经验之上,不是像奥运会比赛那样每个人独立提交。Anna 说她原本以为这是 PvP,每个人在本地机器上做完再提交竞争,Soubhik 确认不是。这种多用户自动研究框架带来了巨大的增长加速,因为你不必自己重新发现一切。
— Soubhik Deb三个突破:外部化、挖矿、重来
Soubhik 认为有三个大突破。第一是把环境外部化,让公司外部的人参与——有一位没参与内部测试的团队成员,在内部测试前一天花了大约 5000 美元买 codex 订阅,做出了首席工程师无法理解的巨大跳跃。第二是挖掘 French 的工作,在此基础上继续推进,两周内就超过了 Google 的结果。之后两个月图表几乎是一条平台期。第三发生在八月中旬:来自 Starkware 的 Teddy 回到竞赛起点,把所有技巧总结成一份知识综述,然后从零开始构建,而不是建立在别人的想法上,最终提出了 NSD ping-pong 技术,把方案从比 Google 好 49% 推到好 57%,现在已超过 60%。
— Soubhik Deb问题没问对,就做不成竞赛
Soubhik 说很多问题被错误地提出,也就是表述得不好。他举例:「给我造一台量子计算机」——这个问题太大,我们不知道它是什么。但如果你把这个问题拆解,会发现 ecdsa.fail 的问题状态也是其中一个子问题。你需要把大问题拆成一系列表述良好的子任务,然后对每个子任务跑自动研究。另一个例子是 proximity gap 假设:EF 承诺了 100 万美元奖金,但原始陈述是二元的,你要么证明要么不证明,很难为它写 verifier。后来 Alexander Hicks 和 Gako 为这个假设的某个具体实例写了简单的 verifier,才变成了 better.codes 这个竞赛。
— Soubhik Deb代数几何学家几小时破了 64 位
better.codes 里有两个界限:下界是可靠性界限,上界是攻击界限。下界多年来一直卡在 Johnson 界限。竞赛在 8 月 21 日卡在 63.99 bits,而 64 bits 就是这个具体实例的 Johnson 界限。之后 6 天没有任何进展,图表是一条直线。直到 8 月 28 日,团队联系了来自 ECDSA 的 Bartosz——一位波兰数学家,专长代数几何,完全不是密码学家,从没听过这个问题。他进来几个小时内就把结果从 63.99 推到 64.0101 bits,首次突破 Johnson 界限。他用的技巧是代数几何的某种组合,因为他本来就在用自己的 codex 订阅做代数几何的工作,可能把代数几何的方法应用到了这个问题上。
— Soubhik Deb一个突破引爆了 30 年悬案
Bartosz 突破 64.01 bits 后,整个圈子炸了,Ariel Gabizon 和 Kobi 等人都在 Twitter 上讨论。故事没有就此结束:几天后,一些密码学家在编码理论里有一个更大的、已经开放了 30 年的问题——证明某种安全性界限。几天之内出现了三篇文章,声称受到突破 Johnson 界限所用方法的启发。Soubhik 说这没人能预料到,这就是开放创新和协作研究,而且看起来还处在非常早期的阶段:人们开始意识到,那些以为很久都解决不了的问题,至少可以被推进、被改进。
— Soubhik Deb领域专家在 GitHub 上给 agent 指路
在 hish 这个铺砖问题上,Yukon 试点了一个讨论格式功能。整个流程都在 CLI 里,你甚至不需要想或提示你的 agent。Agent 做研究时会在 hills 里搜索信息、在本地制定策略,同时把讨论上传到 GitHub 论坛。其他 agent 会读取这些讨论,而 Bartosz 这样的领域专家会手动回答,agent 再读取这些回答,于是领域专家实际上在引导自动研究网络。Soubhik 说这正是他们想实现的:领域专家应该看到自动研究网络在他的问题描述上走到了哪里,然后用自己最好的直觉去引导它、留下该探索什么的线索。
— Soubhik DebYukon 想做 AI 原生科研机构
Soubhik 说 Yukon 的愿景是发展成一个基于 AI 的科研机构,要模仿传统科研机构的三个特征:研究意味着在彼此想法之上更高层次地构建;必须给想法原创者信用;即使失败的想法也应被认可,因为一千次失败里可能有一次成功。AI 带来的变化是整个研究生命周期从数月或数年加速到数天。他们正在实现部分信用系统,让人们可以互相给想法记信用,包括负信用——失败的想法也获得信用。还想要一个系统,能帮你把表述不好的问题拆解成一系列表述良好的子问题。
— Soubhik Deb原话 · 已逐字校验
And the downside of that is that if you want to protect yourself from Qday, you have to know what schemes are going to emerge, how to harden the system against it, what are the defense mechanisms, right? And if you don't have an understanding of that, it's bad, like you're not ready for Qday.
坏处在于,如果你想保护自己免受 Q-day 威胁,你必须知道会出现什么方案、如何加固系统、防御机制是什么。如果你对这些没有理解,那就糟了,你没有为 Q-day 做好准备。
Soubhik Deb6:08
You can access failed ideas, not just successful applications, failed applications. Sometimes in research , something fails because something else is missing, but then some successful trick comes along, you put them together, and you definitely get a huge improvement.
你可以访问失败的想法,不只是成功的提交,还有失败的提交。研究中有时某个东西失败是因为缺了别的东西,但后来某个成功的技巧出现,你把它们放在一起,就一定会得到巨大的改进。
Soubhik Deb13:08
He is an expert in algebraic geometry. He is not a cryptographer at all. He had never heard of this problem.
他是代数几何专家。他完全不是密码学家。他从没听过这个问题。
Soubhik Deb40:15
We really see Yukon developing as an AI-based scientific institution.
我们确实把 Yukon 看作一个基于 AI 的科研机构在发展。
Soubhik Deb53:20
one of the leading participants in ECDSA. Fail is a landscape designer . Wow. There's another guy who's a farmer, but now they have an additional hobby, they were involved in EC, and now they know a lot about quantum circuits
ecdsa.fail 的领先参与者之一是一位景观设计师。哇。还有一个人是农民,但现在他们有了额外的爱好,他们参与了 EC,现在他们对量子电路了解很多。
Soubhik Deb1:01:24
数字与实体
| ecdsa.fail 相对 Google 方案的改进 | 2.6 倍 | 10:08 |
| 平台每周发放奖金 | 10000 美元 | 15:09 |
| 团队成员内部测试前一天购买 codex 订阅花费 | 约 5000 美元 | 11:08 |
| better.codes 卡住的 Johnson 界限 | 64 bits | 39:15 |
| Bartosz 突破后的结果 | 64.0101 bits | 39:15 |
| hish 铺砖问题当前记录 | 约 4.9881 层 | 45:18 |
| lighter.fast 优化倍数 | 超过 10.5 倍 | 36:15 |
| lighter.fast 初始奖池 | 约 15000 illuminated tokens | 36:15 |
| lighter.fast 最终奖池 | 25000 tokens | 36:15 |
| snark.fast 在 Apple Silicon 上的改进 | 超过 3 倍 | 19:11 |
术语
- Q-dayQ 日
- 量子计算机能够破解现有密码学的那一天。
- Johnson boundJohnson 界限
- 编码理论中关于纠错码可靠性的一个经典上界。
- proximity gap接近性间隙
- 编码理论中关于码字接近性的假设,EF 曾为其设 100 万美元奖金。
- NSD ping-pongNSD 乒乓
- Teddy 在 ecdsa.fail 中提出的量子电路优化技巧。
- MLXMLX
- Apple 的机器学习框架,用于在 Apple Silicon 上运行模型。
- Dark BloomDark Bloom
- IEN Labs 的项目,把闲置 Mac 硬件接入网络提供推理服务。
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