Die ETH ist bereits zu 20 % auf dem Weg zur Quantenresilienz

Antonio Sanso, Kryptographieforscher bei der Ethereum Foundation, ist zuversichtlich, dass die Blockchain quantensicher sein wird, lange bevor ein Quantenangriff überhaupt möglich ist.

„Wir als Ethereum Foundation (EF) und die Ethereum-Community arbeiten intensiv an diesem Thema“, sagte er gegenüber Cointelegraph.

„Der Forschungsteil ist wahrscheinlich der Teil, der bereits herausgefunden wurde. Und wir beginnen mit der Ausführungsphase. Und wir sind wirklich zuversichtlich, dass wir den Zeitplan und die Frist einhalten werden.“

Die EF hat die Post-Quantum-Sicherheit (PQ) zur obersten strategischen Priorität erklärt. Am 24. Januar gab es die Gründung einer bekannt Post-Quantum-Team unter der Leitung von Thomas Coratger. Sanso leitet ab dem 4. Februar seine neuen zweiwöchentlichen All Core Devs-Aufrufe zum Thema Post-Quantum-Sicherheit.

Es ist ein gewaltiges Unterfangen. Er erklärte, dass die Ausführungs-, Konsens- und Datenverfügbarkeitsebenen von Ethereum alle aktualisiert werden müssen.

„Wenn wir über eine Post-Quantum-Lösung sprechen, sprechen wir nicht über einen Teil – es gibt all die verschiedenen großen Makrobereiche von Ethereum, die migriert werden müssen“, sagte er.

„Das Gute ist, dass wir viele Monate, wenn nicht sogar Jahre daran gearbeitet haben. Wir haben also einen klaren Plan im Kopf und werden ihn wahrscheinlich in den nächsten Jahren umsetzen.“

Ein Fünftel des Weges bis zur Ziellinie

Auf die Frage, wie weit die Arbeit bisher fortgeschritten sei, sagte Sanso, dass die Lösungen für die verschiedenen Schichten unterschiedlich schnell voranschreiten, „es gibt also nicht einen Prozentsatz für alle drei. Aber wir gehen ungefähr von 20 % aus.“

In der neuen zweiwöchentlichen Aufforderung werden die Vorteile und Kompromisse verschiedener Ansätze erörtert. Multi-Client-Post-Quantum-Entwicklungsnetze sind jetzt live, und in Kürze wird eine PQ-Roadmap veröffentlicht, die auf das abzielt, was EF-Forscher Justin Drake als „vollständigen Übergang in den kommenden Jahren ohne Geldverlust und ohne Ausfallzeiten“ bezeichnet.

Die Quantenstabilität von Ethereum ist nur ein Teil einer kompletten Überarbeitung der gesamten Blockchain im Rahmen von Lean Ethereum. Ziel ist es, Ethereum mithilfe von Zero-Knowledge schneller, einfacher und dezentraler zu machen (ZK)-Technologie und macht sie gleichzeitig resistent gegen Quantenangriffe.

Vergleich mit Bitcoin

Die Begeisterung für die Quantensicherheit von Ethereum steht in krassem Gegensatz zu Bitcoin. wo Führer von Adam Back Zu Michael Saylor haben die Notwendigkeit von Veränderungen heruntergespielt und auf Schätzungen verwiesen, die darauf hindeuten, dass ein Quantencomputer noch viele Jahre oder Jahrzehnte entfernt sein könnte.

Das stimmt, allerdings mit Vorbehalten. Auf der DevConnect in Buenos Aires wies Mitbegründer Vitalik Buterin darauf hin, dass die durchschnittliche Vorhersage, dass ein Quantencomputer die Kryptographie durchbrechen werde, im Jahr 2040 liege, die Wahrscheinlichkeit, dass dies bis 2030 geschehen könnte, aber immer noch bei 20 % liege.

Aber zufälligerweise gibt es weniger Bitcoin (BTC) ist tatsächlich anfällig für Quantenangriffe. Schätzungen gehen davon aus, dass derzeit etwa 6 Millionen BTC, hauptsächlich in älteren Adressen mit offengelegten öffentlichen Schlüsseln, gefährdet sind.

Verwandt: Bitcoin hat keine 20 Jahre, weil die Quantenbedrohung bereits da ist

Allerdings ist die überwiegende Mehrheit von Ethereum – und ganz Solana – anfällig. Die vorgeschlagenen Lösungen für Bitcoin sind ebenfalls einfacher, auch wenn viel größere PQ-Signaturen weiterhin ein großes Problem darstellen.

„Aus technischer Sicht ist die Migration einfacher“, erklärte Sanso. „Aber sie werden wahrscheinlich ein Problem auf menschlicher Ebene haben … eine Einigung darüber zu finden, was zu tun ist.“

„Ethereum, wir haben dieses Problem nicht, aber … technologisch müssen wir mehr Dinge migrieren“, sagte er. „Wir teilen die gleiche Tatsache, dass wir die Signaturen von Ausführungstransaktionen ändern müssen, aber von den Problemen, die wir haben – zwischen Ausführungsschicht, Konsens und Datenverfügbarkeit – ist die Ausführungsschicht am einfachsten. Die anderen beiden sind also etwas komplizierter.“

Was passiert, wenn Quantencomputer früher eintreffen?

Sansos eigene Schätzung für die Frist für Quantencomputer ist Mitte der 2030er Jahre. Er erwartet Schlankes Ethereum soll irgendwann zwischen 2028 und 2032 abgeschlossen sein.

Wenn man bedenkt, wie plötzlich große Sprachmodelle und ZK-Beweise eintrafen (im letzteren Fall weit vor den Schätzungen), ist es möglich, dass Quantencomputer in der Lage sind, Blockchains zu knacken, bevor sie vollständig fertig sind.

Sie können den Schutz Ihres Ethers erhöhen (ETH) jetzt, indem Sie es an eine neue, unbenutzte Adresse senden, da die öffentlichen Schlüssel nicht offengelegt werden (Quantencomputer arbeiten rückwärts, um die privaten Schlüssel mithilfe des Shor-Algorithmus von den öffentlichen abzuleiten).

In Zukunft werden intelligente Geldbörsen, die eine Kombination aus Kontoabstraktion und Post-Quantum-Signaturen verwenden, Ihre ETH schützen.

„Die Idee ist, einen neuen Post-Quantum-Algorithmus zu haben, wahrscheinlich gitter- oder hashbasiert. Und im Grunde werden wir ihn mit der Kontoabstraktion integrieren.“

PQ-Signaturen sind viel größer

Auf der DevConnect im November stellte Zknox ein Hardware-Wallet mit einer Post-Quantum-Dilithium-Signatur vor, das mit der bestehenden Infrastruktur von Ethereum kompatibel ist.

Post-Quanten-Signaturen sind jedoch massiv und die leichteste, Falcon genannt, ist immer noch zehnmal größer als die aktuellen ECDSA-Signaturen (Elliptic Curve Digital Signature Algorithm).

Sanso erklärte, dass die Codierung der Gitterlösung in Solidity ein Vermögen an Gas kostet. Es gibt einen Ethereum Improvement Proposal (EIP) für eine Vorkompilierung, um dies automatisch außerhalb des Kernprotokolls zu erledigen, was die Dinge beschleunigen und die Kosten senken würde.

Das umfassendere Problem, zehnmal größere Signaturen als die aktuellen in die Kette zu integrieren, wird wahrscheinlich eine Reihe verschiedener Maßnahmen erfordern, einschließlich der Verwendung von ZK-STARKs, um die Größe zu reduzieren.

Notfall-Quanten-Upgrade

Aber Buterin entwickelte im März 2024 auch einen Notfallplan zur Bewältigung eines Quantenangriffs, der einen Hard Fork und eine Methode für ETH-Besitzer beinhaltet, nachzuweisen, dass sie die rechtmäßigen Eigentümer einer bestimmten Adresse sind, bevor sie auf PQ-Adressen mit dem entsprechenden Guthaben umgestellt werden.

Sanso sagte, dieser Plan sei vorangekommen und sie arbeiteten an einer Möglichkeit für ETH-Besitzer, ZK-Proofs zu verwenden, um sicher nachzuweisen, dass sie den richtigen Startwert für eine Adresse haben.

„Daran haben wir aktiv gearbeitet. Hoffentlich wird es ein Projekt sein, das dies zeigt, entweder beim EthCC Cannes oder bei der Devcon in Indien.“

Je nachdem welche EIB genehmigt werden, könnte dieses System auch im Rahmen der geplanten Umstellung auf PQ-Signaturen zum Einsatz kommen. Einzelpersonen könnten den Besitz einer Adresse nachweisen und wären dann in der Lage, den bestehenden quantenanfälligen ECDSA-Teil eines Kontos auszuschalten.

„Wir haben dieses EIP, das Sie selbst aktivieren und sagen können: Ich werde den Teil mit der elliptischen Kurve auf meinen EOAs löschen. Sie behalten also die gleiche Adresse, und die einzige Möglichkeit für Sie, Dinge von Ihrer Adresse zu entfernen, ist eine Kombination aus Kontoabstraktion und diesem Seed-Nachweis.“

„Wahrscheinlich wird es in den nächsten Forks besprochen, und wenn Sie mich fragen, denke ich, dass es in die richtige Richtung geht.“

Sanso wies darauf hin, dass die Entscheidung darüber, welche EIPs einbezogen werden sollen, ein langer Prozess sein wird und letztendlich von der Community entschieden wird.

Er sagte, der erste „Breakout Room“-Anruf von All Core Devs PQ sei für den 4. Februar 2026 geplant.

Laut Drake werden sich die zweiwöchentlichen Sitzungen „auf benutzerorientierte Sicherheit konzentrieren und dedizierte Vorkompilierungen, Kontoabstraktion und längerfristige Transaktionssignaturaggregation mit LeanVM abdecken“.

Magazin: Bitcoin vs. die Bedrohung durch Quantencomputer – Zeitleiste und Lösungen (2025–2035)