In einem neuen Bericht des Bitcoin Policy Institute wird argumentiert, dass die jüngsten Durchbrüche im Quantencomputing die Zeitspanne beschleunigen, in der die Kryptographie von Bitcoin ernsthaften Bedrohungen ausgesetzt sein könnte, und betont gleichzeitig, dass Entwickler bereits Lösungen vorbereiten.
In seinem Bericht Stand der Dinge: Quantencomputing und der Weg von Bitcoin nach vornedas Bitcoin Policy Institute Punkte Dies geht aus zwei Forschungsarbeiten hervor, die am 31. März von Google und dem California Institute of Technology veröffentlicht wurden Langjährige Annahmen umgestalten über die Rechenleistung, die erforderlich ist, um die Verschlüsselung von Bitcoin zu knacken.
Seit Jahren gehen Schätzungen davon aus, dass ein Angreifer etwa 10 Millionen Qubits benötigen würde, um Shors Algorithmus auszunutzen und das Sicherheitsmodell von Bitcoin zu kompromittieren. Laut der Analyse der Ergebnisse von Google durch das Bitcoin Policy Institute könnte dieser Schwellenwert auf weniger als 500.000 Qubits gesenkt werden. Ein separates Papier unter Beteiligung von Caltech und der University of California, Berkeley zeigt an dass spezialisierte Quantensysteme diesen Bedarf weiter senken könnten, auf einen Bereich zwischen 10.000 und 26.000 Qubits.
Das Bitcoin Policy Institute stellt fest, dass die beiden Papiere unterschiedliche Ansätze verfolgen – der eine betont die Softwareeffizienz und der andere das Hardwaredesign –, aber zu dem gleichen Schluss kommen: Der Ressourcenbedarf für einen Quantenangriff sinkt.
Trotz dieser Verschiebung betont die Organisation dies Bitcoin ist nicht unmittelbar bedroht. Aktuelle Quantenmaschinen bleiben weit unter den in der Forschung dargelegten Niveaus. Googles fortschrittlichster Prozessor Willow arbeitet mit knapp über 100 Qubits, sodass zwischen Theorie und praktischer Leistungsfähigkeit eine große Lücke besteht.
Dennoch formuliert das Bitcoin Policy Institute die Ergebnisse als Signal, dass die Vorbereitungen zügig fortgesetzt werden müssen. Der Bericht hebt die laufenden Bemühungen der Bitcoin-Entwicklergemeinschaft hervor, die mit Quantencomputing verbundenen langfristigen Risiken anzugehen.
Im Mittelpunkt dieser Arbeit steht BIP-360, a Vorschlag das das Bitcoin Policy Institute als einen der aktivsten Entwicklungsbereiche in der Geschichte des Protokolls bezeichnet. Der Vorschlag führt ein neues Adressformat ein, das verhindert, dass öffentliche Schlüssel während Transaktionen offengelegt werden, und beseitigt so eine Schlüsselschwachstelle, die Quantenangreifer ausnutzen könnten.
Das Bitcoin Policy Institute weist auf ein im März gestartetes Testnetz hin, das bereits mehr als 50 Miner und über 100 Kryptografen angezogen hat. Die Gruppe argumentiert, dass der Grad der Beteiligung die starke Übereinstimmung aller technischen Mitwirkenden widerspiegelt.
Der Bericht unterstreicht auch, dass die bestehende Architektur von Bitcoin Flexibilität bietet. Das im Jahr 2021 aktivierte Taproot-Upgrade umfasst Funktionen, die quantenresistente Verifizierungsmethoden durch alternative Ausgabebedingungen unterstützen können.
Über das Bitcoin-Ökosystem hinaus stellt das Bitcoin Policy Institute das Problem in einen breiteren politischen Kontext. Das National Institute of Standards and Technology hat im Jahr 2024 postquantenkryptografische Standards fertiggestellt und Tools angeboten, die für Bitcoin angepasst werden können. Den Bundesbehörden wurde eine Frist von 2035 für den Übergang zu quantenresistenten Systemen gesetzt, während Google sich als internes Ziel das Jahr 2029 gesetzt hat.
Die dezentrale Struktur von Bitcoin ist eine Herausforderung
Das Bitcoin Policy Institute betont, dass die dezentrale Struktur von Bitcoin eine besondere Herausforderung mit sich bringt. Im Gegensatz zu Regierungen oder Unternehmen kann das Netzwerk keine Upgrades vorschreiben. Jede Änderung muss durch Konsens unter den Teilnehmern erfolgen.
Dennoch verweist der Bericht auf frühere Upgrades als Beweis dafür, dass eine Koordinierung möglich ist. Mit Quantensicherheit, so argumentiert das Bitcoin Policy Institute, werden Anreize im gesamten Netzwerk angeglichen, da alle Beteiligten auf die Aufrechterhaltung der Systemintegrität angewiesen sind.
Der Bericht kommt zu dem Schluss, dass die Quantenbedrohung nicht unmittelbar bevorsteht, der Zeitplan jedoch immer kürzer wird. Nach Ansicht des Bitcoin Policy Institute nehmen die technischen Lösungen bereits Gestalt an und der Fokus verlagert sich nun darauf, wie das Netzwerk eine Einigung über den Einsatz erzielt.
Gestern eine neue Forschung Vorschlag Avihu Levy von StarkWare führte „Quantum Safe Bitcoin“ (QSB) ein, ein Schema, das Bitcoin-Transaktionen vor zukünftigen Quantenangriffen schützen soll, ohne dass Änderungen am Kernprotokoll des Netzwerks erforderlich sind.
Der Ansatz verlagert die Sicherheit weg von anfälligen ECDSA-Signaturen hin zu Hash-basierten Annahmen und zielt darauf ab, vor Bedrohungen wie Shors Algorithmus zu schützen und gleichzeitig mit dem bestehenden System von Bitcoin kompatibel zu bleiben.
