Google 藏起來的量子方案,被一群業餘研究者反超了
Google 用零知識證明證明自己找到了更省資源的量子破解方案,卻不公開電路。Yukon 把這個問題變成開放競賽,讓 agent 在別人的提交上繼續跑,最終反超 Google 結果 60% 以上。
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Google 只給證明,不給電路
Google 發表了一篇論文,聲稱找到了比此前最先進方案更省資源的量子方案,用來攻破 secp256k1 橢圓曲線——也就是 Bitcoin 和 Ethereum 公鑰密碼學的基礎。但 Google 沒有公開這個方案,而是用零知識證明來證明自己確實擁有這樣一個方案。Soubhik 指出,這帶來的後果是:如果你想為 Q-day 做準備,你必須知道會出現什麼方案、如何加固系統、防禦機制是什麼;如果你對這些沒有理解,你就沒有為 Q-day 做好準備。不公開量子電路,是這件事最主要的後果。
— Soubhik Deb競賽不是各自為戰,是接力
ecdsa.fail 的參與方式不是各自在本地做完再提交。平臺後端跑著 Google 用的那個 verifier,你通過命令行界面讓你的 agent 讀取競賽詳情和別人的提交,然後直接在別人的方案上繼續構建。Soubhik 說這和研究本來的工作方式一樣:你建立在彼此的經驗之上,不是像奧運會比賽那樣每個人獨立提交。Anna 說她原本以為這是 PvP,每個人在本地機器上做完再提交競爭,Soubhik 確認不是。這種多用戶自動研究框架帶來了巨大的增長加速,因為你不必自己重新發現一切。
— Soubhik Deb三個突破:外部化、挖礦、重來
Soubhik 認為有三個大突破。第一是把環境外部化,讓公司外部的人參與——有一位沒參與內部測試的團隊成員,在內部測試前一天花了大約 5000 美元買 codex 訂閱,做出了首席工程師無法理解的巨大跳躍。第二是挖掘 French 的工作,在此基礎上繼續推進,兩週內就超過了 Google 的結果。之後兩個月圖表幾乎是一條平臺期。第三發生在八月中旬:來自 Starkware 的 Teddy 回到競賽起點,把所有技巧總結成一份知識綜述,然後從零開始構建,而不是建立在別人的想法上,最終提出了 NSD ping-pong 技術,把方案從比 Google 好 49% 推到好 57%,現在已超過 60%。
— Soubhik Deb問題沒問對,就做不成競賽
Soubhik 說很多問題被錯誤地提出,也就是表述得不好。他舉例:「給我造一臺量子計算機」——這個問題太大,我們不知道它是什麼。但如果你把這個問題拆解,會發現 ecdsa.fail 的問題狀態也是其中一個子問題。你需要把大問題拆成一系列表述良好的子任務,然後對每個子任務跑自動研究。另一個例子是 proximity gap 假設:EF 承諾了 100 萬美元獎金,但原始陳述是二元的,你要麼證明要麼不證明,很難為它寫 verifier。後來 Alexander Hicks 和 Gako 為這個假設的某個具體實例寫了簡單的 verifier,才變成了 better.codes 這個競賽。
— Soubhik Deb代數幾何學家幾小時破了 64 位
better.codes 裡有兩個界限:下界是可靠性界限,上界是攻擊界限。下界多年來一直卡在 Johnson 界限。競賽在 8 月 21 日卡在 63.99 bits,而 64 bits 就是這個具體實例的 Johnson 界限。之後 6 天沒有任何進展,圖表是一條直線。直到 8 月 28 日,團隊聯繫了來自 ECDSA 的 Bartosz——一位波蘭數學家,專長代數幾何,完全不是密碼學家,從沒聽過這個問題。他進來幾個小時內就把結果從 63.99 推到 64.0101 bits,首次突破 Johnson 界限。他用的技巧是代數幾何的某種組合,因為他本來就在用自己的 codex 訂閱做代數幾何的工作,可能把代數幾何的方法應用到了這個問題上。
— Soubhik Deb一個突破引爆了 30 年懸案
Bartosz 突破 64.01 bits 後,整個圈子炸了,Ariel Gabizon 和 Kobi 等人都在 Twitter 上討論。故事沒有就此結束:幾天後,一些密碼學家在編碼理論裡有一個更大的、已經開放了 30 年的問題——證明某種安全性界限。幾天之內出現了三篇文章,聲稱受到突破 Johnson 界限所用方法的啟發。Soubhik 說這沒人能預料到,這就是開放創新和協作研究,而且看起來還處在非常早期的階段:人們開始意識到,那些以為很久都解決不了的問題,至少可以被推進、被改進。
— Soubhik Deb領域專家在 GitHub 上給 agent 指路
在 hish 這個鋪磚問題上,Yukon 試點了一個討論格式功能。整個流程都在 CLI 裡,你甚至不需要想或提示你的 agent。Agent 做研究時會在 hills 裡搜索信息、在本地制定策略,同時把討論上傳到 GitHub 論壇。其他 agent 會讀取這些討論,而 Bartosz 這樣的領域專家會手動回答,agent 再讀取這些回答,於是領域專家實際上在引導自動研究網絡。Soubhik 說這正是他們想實現的:領域專家應該看到自動研究網絡在他的問題描述上走到了哪裡,然後用自己最好的直覺去引導它、留下該探索什麼的線索。
— Soubhik DebYukon 想做 AI 原生科研機構
Soubhik 說 Yukon 的願景是發展成一個基於 AI 的科研機構,要模仿傳統科研機構的三個特徵:研究意味著在彼此想法之上更高層次地構建;必須給想法原創者信用;即使失敗的想法也應被認可,因為一千次失敗裡可能有一次成功。AI 帶來的變化是整個研究生命週期從數月或數年加速到數天。他們正在實現部分信用系統,讓人們可以互相給想法記信用,包括負信用——失敗的想法也獲得信用。還想要一個系統,能幫你把表述不好的問題拆解成一系列表述良好的子問題。
— Soubhik Deb原話 · 已逐字校驗
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.
壞處在於,如果你想保護自己免受 Q-day 威脅,你必須知道會出現什麼方案、如何加固系統、防禦機制是什麼。如果你對這些沒有理解,那就糟了,你沒有為 Q-day 做好準備。
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.
你可以訪問失敗的想法,不只是成功的提交,還有失敗的提交。研究中有時某個東西失敗是因為缺了別的東西,但後來某個成功的技巧出現,你把它們放在一起,就一定會得到巨大的改進。
Soubhik Deb13:08
He is an expert in algebraic geometry. He is not a cryptographer at all. He had never heard of this problem.
他是代數幾何專家。他完全不是密碼學家。他從沒聽過這個問題。
Soubhik Deb40:15
We really see Yukon developing as an AI-based scientific institution.
我們確實把 Yukon 看作一個基於 AI 的科研機構在發展。
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 的領先參與者之一是一位景觀設計師。哇。還有一個人是農民,但現在他們有了額外的愛好,他們參與了 EC,現在他們對量子電路瞭解很多。
Soubhik Deb1:01:24
數字與實體
| ecdsa.fail 相對 Google 方案的改進 | 2.6 倍 | 10:08 |
| 平臺每週發放獎金 | 10000 美元 | 15:09 |
| 團隊成員內部測試前一天購買 codex 訂閱花費 | 約 5000 美元 | 11:08 |
| better.codes 卡住的 Johnson 界限 | 64 bits | 39:15 |
| Bartosz 突破後的結果 | 64.0101 bits | 39:15 |
| hish 鋪磚問題當前記錄 | 約 4.9881 層 | 45:18 |
| lighter.fast 優化倍數 | 超過 10.5 倍 | 36:15 |
| lighter.fast 初始獎池 | 約 15000 illuminated tokens | 36:15 |
| lighter.fast 最終獎池 | 25000 tokens | 36:15 |
| snark.fast 在 Apple Silicon 上的改進 | 超過 3 倍 | 19:11 |
術語
- Q-dayQ 日
- 量子計算機能夠破解現有密碼學的那一天。
- Johnson boundJohnson 界限
- 編碼理論中關於糾錯碼可靠性的一個經典上界。
- proximity gap接近性間隙
- 編碼理論中關於碼字接近性的假設,EF 曾為其設 100 萬美元獎金。
- NSD ping-pongNSD 乒乓
- Teddy 在 ecdsa.fail 中提出的量子電路優化技巧。
- MLXMLX
- Apple 的機器學習框架,用於在 Apple Silicon 上運行模型。
- Dark BloomDark Bloom
- IEN Labs 的項目,把閒置 Mac 硬件接入網絡提供推理服務。
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