Quantencomputing stellt eine echte Bedrohung für die kryptografischen Grundlagen von Bitcoin dar, aber der Zeitrahmen bleibt weit länger als es alarmierende Schlagzeilen vermuten lassen. Laut a16z crypto auf X ist es höchst unwahrscheinlich, dass ein kryptografisch relevanter Quantencomputer (CRQC), der in der Lage ist, die Verschlüsselung von Bitcoin zu brechen, in den 2020er Jahren auftaucht, trotz hochkarätiger Behauptungen, die etwas anderes nahelegen.
Die Unterscheidung zwischen Quantenhype und Quantenrealität ist zunehmend kritisch geworden, da Blockchain-Projekte kostspielige Migrationen zu post-quanten-Kryptografie abwägen. Während einige Stimmen zu dringenden umfassenden Übergängen aufrufen, erzählt der tatsächliche Bedrohungszeitplan eine andere Geschichte, die sorgfältige Planung statt Panik erfordert.
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Harvest-Now-Decrypt-Later Angriffe gelten nicht für Bitcoin
Laut @a16zcrypto auf X, "Post-Quanten-Verschlüsselung erfordert sofortige Bereitstellung trotz ihrer Kosten: Harvest-now-decrypt-later (HNDL) Angriffe sind bereits im Gange."
Bitcoin funktioniert anders als verschlüsselte Kommunikation. Die Blockchain verwendet digitale Signaturen zur Transaktionsautorisierung, nicht zur Verschlüsselung von Daten. HNDL-Angriffe – bei denen Gegner heute verschlüsselte Daten speichern, um sie später zu entschlüsseln – bedrohen nicht das öffentliche Transaktionsbuch von Bitcoin. Das Quantenrisiko konzentriert sich auf Signaturfälschung und Ableitung privater Schlüssel, nicht auf rückwirkende Entschlüsselung.
Datenschutzorientierte Blockchains sind einer direkteren HNDL-Exposition ausgesetzt, da sie Transaktionsdetails verschlüsseln. Für diese Ketten könnten heute aufgezeichnete vertrauliche Daten entschlüsselt werden, sobald Quantencomputer verfügbar sind, selbst in Jahrzehnten.
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Die Herausforderung von Bitcoin ergibt sich aus der Geschwindigkeit der Governance und aufgegebenen Coins. Alle strittigen Protokolländerungen riskieren schädliche Hard Forks. Schätzungen zufolge sitzen Millionen von BTC im Wert von Hunderten von Milliarden in quantenanfälligen Adressen, von denen viele möglicherweise aufgegeben wurden. Quantencomputer werden nicht alle Schlüssel gleichzeitig brechen – Shors Algorithmus zielt auf individuelle öffentliche Schlüssel nacheinander ab und schafft einen selektiven Zielprozess anstelle einer sofortigen Apokalypse.
Benutzer, die Adresswiederverwendung vermeiden und keine Taproot-Adressen verwenden, bleiben weitgehend geschützt, da ihre öffentlichen Schlüssel bis zur Ausgabe verborgen bleiben. Frühe Pay-to-Public-Key-Ausgaben, wiederverwendete Adressen und Taproot-Bestände sind am stärksten gefährdet.
Post-Quanten-Signaturen bergen Implementierungsrisiken
Der Weg zur quantenresistenten Kryptografie beinhaltet Kompromisse, die oft in dringenden Migrationsaufrufen übersehen werden. Hash-basierte Signaturen erreichen 7-8 Kilobyte im Vergleich zu den heutigen 64-Byte elliptischen Kurvensignaturen – eine Größensteigerung um das 100-fache. Gitterbasierte Verfahren wie ML-DSA produzieren Signaturen, die 40-70-mal größer sind und gleichzeitig komplexe Implementierungsherausforderungen mit sich bringen.
Wie @a16zcrypto auf X bemerkte, "Implementierungsanfälligkeiten werden für viele Jahre ein viel größeres Sicherheitsrisiko darstellen als ein kryptografisch relevanter Quantencomputer."
Seitenkanalangriffe und Fehlerinjektionsanfälligkeiten in post-quanten Implementierungen stellen unmittelbare Bedrohungen dar. Führende Kandidaten wie Rainbow und SIKE wurden während des NIST-Standardisierungsprozesses mit klassischen Computern gebrochen – nicht mit quantenbasierten. Dies verdeutlicht die Gefahr einer voreiligen Migration zu unreifen Verfahren.
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Blockchains haben einzigartige Anforderungen über die Standard-Webinfrastruktur hinaus. Die Fähigkeit zur Signaturaggregation bleibt entscheidend, aber aktuelle post-quanten Verfahren mangeln an effizienten Aggregationsmethoden. BLS-Signaturen ermöglichen heute eine schnelle Aggregation, sind jedoch nicht quantensicher. Forschungen zur SNARK-basierten Aggregation von post-quanten Signaturen zeigen vielversprechende Ansätze, benötigen jedoch Zeit zur Reifung.
Die geringe Transaktionsgeschwindigkeit von Bitcoin verstärkt die Migrationsherausforderungen. Selbst mit finalisierten Plänen würde es Monate dauern, alle quantenanfälligen Mittel bei den aktuellen Transaktionsraten zu migrieren. Die Gemeinschaft muss jetzt mit der Planung beginnen – nicht weil Quantencomputer bald erscheinen, sondern weil Governance, Koordination und technische Logistik Jahre zur Lösung benötigen.
3 wichtige Erkenntnisse:
Kryptografisch relevante Quantencomputer sind vor 2030 höchst unwahrscheinlich, trotz gegenteiliger Unternehmensbehauptungen
Bitcoin sieht sich anderen Quantenrisiken gegenüber als verschlüsselte Systeme – es existiert keine Harvest-now-decrypt-later Verwundbarkeit
Die Migration zu post-quanten Signaturen birgt Implementierungsrisiken, die die heutigen fernen Bedrohungen durch Quantencomputer übersteigen
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