Die Fortschritte in der Quanteninformatik machen Bitcoin-Entwickler zunehmend nervös. Die aktuelle ECC-Kryptographie könnte theoretisch von Quantencomputern geknackt werden. Wann diese Bedrohung real wird, ist ungewiss, jedoch wird der Schutz davor Jahre dauern.
Bitcoin basiert auf dem asymmetrischen Verschlüsselungsalgorithmus ECC (Elliptic Curve Cryptography), um Transaktionen zu sichern und die privaten Schlüssel der Nutzer zu schützen. Diese Technologie gilt für klassische Computer als unknackbar, könnte jedoch durch einen ausreichend leistungsstarken Quantencomputer kompromittiert werden. Der Shor-Algorithmus, speziell für Quantencomputing entwickelt, würde theoretisch ermöglichen, das Problem des diskreten Logarithmus auf elliptischen Kurven in erheblich reduzierter Zeit zu lösen.
Konkret könnte ein Quantencomputer mit mehreren Millionen stabiler Qubits einen privaten Schlüssel aus einem offengelegten öffentlichen Schlüssel ableiten. Diese Verwundbarkeit betrifft insbesondere wiederverwendete Bitcoin-Adressen oder solche, die mindestens eine ausgehende Transaktion durchgeführt haben. Adressen, die noch nie Guthaben gesendet haben, bleiben relativ geschützt, da ihr öffentlicher Schlüssel nicht auf der Blockchain offenbart wird.
Die Krypto-Community beobachtet aufmerksam die Ankündigungen von Technologiegiganten wie Google und IBM. Der kürzlich vorgestellte Willow-Prozessor von Google stellt einen bedeutenden Fortschritt in Bezug auf Quantenfehlerkorrektur dar. Dennoch sind wir noch weit von den Fähigkeiten entfernt, die notwendig wären, um Bitcoin konkret zu bedrohen.
Angesichts dieser Bedrohung arbeiten Blockchain-Entwickler bereits an Signaturprotokollen, die gegen Quantencomputer resistent sind. Insbesondere SPHINCS+, das vom NIST standardisiert wurde, sowie Lösungen basierend auf euklidischen Gittern wie CRYSTALS-Dilithium oder fehlerkorrigierenden Codes. Diese Technologien bieten theoretische Resistenz gegen Quantenangriffe und bleiben gleichzeitig mit einer öffentlichen Blockchain kompatibel.
Das Haupthindernis liegt in der Implementierung. Die Migration von Bitcoin zu einer Post-Quanten-Kryptografie würde einen konsensbasierten Hard Fork erfordern, einen langen und komplexen Prozess. Die optimistischsten Prognosen sprechen von 5 bis 10 Jahren zwischen der Community-Entscheidung und dem globalen Rollout. In der Zwischenzeit sind sich Experten uneinig: Einige schätzen, dass ein Quantencomputer, der ECC-256 knacken kann, in 10 bis 15 Jahren entstehen könnte, während andere dieses Szenario für wesentlich ferner halten.
Der limitierende Faktor bleibt die Stabilität der Qubits und die Fehlerkorrektur, da aktuelle Maschinen unter zu starker Dekohärenz leiden, um eine echte Bedrohung darzustellen. Trotzdem arbeitet die Bitcoin-Community bereits an BIPs, die hybride Signaturen integrieren, die ECC und Post-Quanten-Kryptografie kombinieren – eine proaktive Strategie, um eine Krise zu vermeiden, falls ein Quanten-Durchbruch früher als erwartet eintreten sollte.
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