Wenn ein Quantencomputer, der in der Lage ist, moderne Verschlüsselung zu brechen, heute online ginge, wäre Bitcoin wahrscheinlich unter Angriff — und niemand würde es wissen.
„Alles würde wie legitimer Zugang aussehen“, sagte David Carvalho, CEO des post-quantum Infrastrukturunternehmens Naoris Protocol, gegenüber Cointelegraph. „Wenn Sie denken, dass Sie da draußen einen Quantencomputer sehen, ist er bereits seit Monaten unter Kontrolle.“
„Du würdest es nicht einmal wissen“, sagte er.
Forscher von IBM, Google und staatlich unterstützten Laboren rasen darum, diese Lücke zu schließen, aber die Uhr tickt. Das US National Institute of Standards and Technology (NIST) hat begonnen, post-quantum Algorithmen zu genehmigen, während die meisten öffentlichen Blockchains immer noch auf Verschlüsselung setzen, die in den 1980er Jahren entwickelt wurde.
Aktuell ist das eine theoretische Bedrohung. Aber wenn die Theorie zur Realität würde, würden die Schutzmaßnahmen von Bitcoin schneller zusammenbrechen, als das Netzwerk reagieren könnte, warnte Carvalho.
Wie ein Quantenangriff Bitcoin brechen könnte
Die zentrale Sicherheit von Bitcoin basiert auf dem Elliptic Curve Digital Signature Algorithm, kurz ECDSA, einem kryptografischen Standard, der erstmals 1985 vorgeschlagen wurde. Das System ermöglicht es Nutzern, mit einem privaten Schlüssel Eigentümerschaft nachzuweisen, während nur der dazugehörige öffentliche Schlüssel für das Netzwerk sichtbar ist.
Mithilfe von Shors Algorithmus könnte ein ausreichend leistungsfähiger Quantencomputer theoretisch einen privaten Schlüssel direkt aus einem öffentlichen Schlüssel zurückgewinnen. Das würde Angreifern den Zugriff auf jede Wallet ermöglichen, bei der der öffentliche Schlüssel onchain offengelegt wurde – etwa auf die, die in frühen Bitcoin-(BTC)-Transaktionen verwendet wurden.
„Es wäre unmöglich zu beweisen, dass eine Quantenmaschine das getan hat, weil sie sich einen legitimen Zugriff verschafft“, sagte Carvalho. „Du würdest einfach sehen, wie sich diese Coins bewegen, als hätten ihre Besitzer beschlossen, sie auszugeben.“
Kapil Dhiman, CEO und Gründer von Quranium – ein auf Post-Quantum-Sicherheit fokussierter Layer-1-Blockchain-Startup – warnte, dass die frühesten und sichtbarsten Opfer die ältesten Wallets seien.
„Satoshis Coins wären leichte Beute“, sagte er gegenüber Cointelegraph. „Wenn diese Coins sich bewegen, wird das Vertrauen in Bitcoin zerbrechen – lange bevor das System selbst ausfällt.“
In so einem Szenario würde die Blockchain weiterhin Transaktionen normal verarbeiten. Blöcke würden gemined, und das Ledger bliebe intakt, aber die Eigentümerschaft hätte still und leise gewechselt.
Die Realität ist heute, dass leistungsfähigere GPUs und bessere Algorithmen Brute-Force-Angriffe etwas effizienter machen. ECDSA mit den 256-Bit-Schlüsseln von Bitcoin ist jedoch weiterhin weit jenseits der Reichweite klassischer Computer.
Bitcoin liegt beim Post-Quantum-Verschlüsselungstransfer hinter TradFi zurück
Während Banken, Telekommunikationsnetze und Regierungsbehörden bereits Post-Quantum-Verschlüsselung testen, stützen sich die meisten großen Blockchains weiterhin auf Technologien aus den 1980er-Jahren.
„Alle Blockchains haben diese Schwachstelle als Ursache identifiziert“, sagte Dhiman und bezog sich dabei auf das Risiko, dass aktuelle Verschlüsselungsmethoden wie ECDSA durch Quantencomputer gebrochen werden könnten.
Bitcoin auf ein quantenresistentes Modell umzustellen, würde eine grundlegende Überarbeitung der Konsensregeln des Netzwerks erfordern, die eine breite Koordination zwischen Minern, Entwicklern und Nutzern verlangt.
Forscher haben erste Vorschläge gemacht, darunter den Bitcoin Improvement Proposal 360, der mögliche Wege zur Einführung neuer kryptografischer Verfahren skizziert, sowie den Vorschlag „Post Quantum Migration and Legacy Signatures Sunset“, der Legacy-Signaturverfahren auslaufen lässt. Auch Ethereum-Entwickler haben sich mit latticebasierten Signaturen und anderen quantenresistenten Optionen befasst, aber keine davon wurde bisher implementiert.
Im traditionellen Finanzwesen ist der Wandel bereits im Gange. Das US-amerikanische NIST hat Algorithmen genehmigt, und JPMorgan hat in Partnerschaft mit Toshiba eine quantensichere Blockchain getestet. SWIFT hat außerdem begonnen, Schulungen zur Post-Quantum-Sicherheit für sein Netzwerk anzubieten.
„TradFi ist tatsächlich voraus“, sagte Carvalho. „Sie haben die zentrale Kontrolle, Budgets und eine einzige Instanz, die Upgrades durchdrücken kann. Krypto hat das nicht. Alles läuft über Konsens.“
Einige neuere Blockchain-Projekte positionieren sich bereits von Anfang an als quantenbereit. Naoris Protocol, geleitet von Carvalho, wurde in einem unabhängigen Vorschlag erwähnt, der bei der US-Börsenaufsicht SEC eingereicht wurde und Post-Quantum-Standards diskutierte. Dhimans Quranium nutzt derweil den vom NIST genehmigten Stateless Hash-Based Digital Signature Algorithm. In der Zwischenzeit ist Quantum Resistant Ledger eine Blockchain, die um XMSS-Hash-Signaturen herum gebaut ist – ein mittlerweile standardisierter NIST-Algorithmus.
Was passiert, wenn Bitcoin den Quanten-Test nicht besteht
Für den durchschnittlichen Bitcoin-Inhaber ist die Hauptsorge ein plötzlicher Vertrauensverlust, der dazu führen könnte, dass die Preise einbrechen und sich das in traditionelle Märkte ausbreitet – dort, wo die institutionelle Einführung von Kryptowährungen zunehmend beschleunigt.
„Es gibt eine nicht-null Wahrscheinlichkeit, dass es schon jetzt draußen ist. Der Konsens in den wissenschaftlichen, Forschungs- und Militär-Communities ist, dass das nicht der Fall ist“, sagte Carvalho.
„Allerdings wäre das nicht das erste Mal, dass erstklassige Kryptografie ohne öffentliches Wissen gebrochen wurde“, fügte er hinzu und bezog sich dabei auf die Enigma-Verschlüsselung.
Die im Zweiten Weltkrieg von Nazi-Deutschland verwendete Enigma-Verschlüsselung galt damals als unknackbar. Doch Kryptanalytiker unter der Leitung von Alan Turing und seinem Team im Bletchley Park knackten sie still und leise. Die Alliierten hielten den Durchbruch geheim, damit Deutschland weiterhin auf den Code setzte.
„Wenn du denkst, du siehst einen Quantencomputer, dann hat er die Kontrolle bereits seit Monaten“, warnte Carvalho.
Doch Experten bleiben optimistisch, dass quantensichere Blockchain-Systeme erreichbar sind und dass die Branche sich mit den Standards in Einklang bringen will, die bereits im traditionellen Finanzwesen übernommen werden.
„Quanten-sichere Systeme sind möglich“, sagte Dhiman. „Wir müssen sie nur anfangen zu bauen, bevor die Bedrohung real wird.“
Aktuell bleiben Quantenbedrohungen noch theoretisch. Die Verschlüsselung von Bitcoin hält stand, und Computer, die sie knacken könnten, existieren derzeit nur auf dem Papier.