Gefahr durch Quantencomputer: Bitcoin hat nur "3 bis 5 Jahre Zeit"

Fortschritte im Bereich Quantencomputing könnten langfristig eine Bedrohung für die kryptografische Sicherheit von Bitcoin darstellen. Laut einem neuen Research-Bericht von Bernstein bleibt das Risiko jedoch beherrschbar und dürfte kaum zu einer existenziellen Krise führen.

In dem Bericht bezeichnen die Bernstein-Analysten Gautam Chhugani, Mahika Sapra, Sanskar Chindalia und Harsh Misra Quantencomputing eher als einen “beherrschbaren Upgrade-Zyklus” denn als ein “existenzielles Risiko”.

Jüngste Durchbrüche, darunter Forschungsergebnisse von Google, die einen deutlich geringeren Ressourcenbedarf zum Brechen moderner Verschlüsselung nahelegen, haben den Zeitrahmen für potenzielle Bedrohungen zwar verkürzt. Der Bau von Quantencomputern, die leistungsfähig genug wären, um Bitcoin zu kompromittieren, dürfte wegen erheblicher technischer Hürden und hoher Kosten aber noch Jahre entfernt sein.

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Bernstein sieht beherrschbares Risiko

Bernstein schätzt, dass die Krypto-Industrie etwa drei bis fünf Jahre Zeit hat, um sich auf Sicherheits-Upgrades für das Post-Quanten-Zeitalter vorzubereiten. Damit bleibe Bernstein zufolge wohl noch genügend Zeit, um rechtzeitig auf quantenresistente kryptografische Standards umzustellen.

Der Übergang würde voraussichtlich von der Entwicklergemeinschaft rund um Bitcoin sowie den Core Contributors getragen, die Protokoll-Upgrades über den Konsensprozess vorschlagen und umsetzen. Quantenexperten veranschlagen für kryptografisch relevante Quantencomputer, also Maschinen, die heutige Verschlüsselung brechen könnten, in der Regel einen Zeithorizont von durchschnittlich etwa zehn Jahren. Die Bandbreite der Schätzungen geht jedoch weit auseinander.

Alte Wallets besonders anfällig

Quantencomputing unterscheidet sich von klassischem Computing dadurch, dass es “Qubits” nutzt, die mehrere Zustände gleichzeitig abbilden können. Dadurch werden Algorithmen möglich, die theoretisch verbreitete Verschlüsselungsverfahren knacken könnten, darunter auch jene, die Bitcoin Wallets absichern.

Allerdings ist das Risiko im Netzwerk nicht gleich verteilt. Laut Bernstein konzentrieren sich die Schwachstellen vor allem auf ältere Bitcoin Wallets und Adressen, bei denen Public Key mehrfach verwendet werden oder dauerhaft sichtbar sind. Neuere Wallet-Formate und bewährte Sicherheitspraktiken, etwa die Vermeidung von Adresswiederverwendung, reduzieren dieses Risiko deutlich.

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Der Bitcoin-Mining-Prozess, der auf dem Hashing-Algorithmus SHA-256 basiert, gilt dagegen nicht als anfällig für Quantenangriffe. Bernstein sieht insbesondere bestimmte Bitcoin-Adresstypen als besonders verwundbar gegenüber Quantenrisiken an. Dazu zählen Pay-to-Public-Key, Pay-to-Multisig und Pay-to-Taproot.

Besonders ausgeprägt ist das Risiko bei älteren “Legacy”-Wallets. Rund 1,7 Millionen Bitcoin, darunter schätzungsweise 1,1 Millionen BTC, die Satoshi Nakamoto zugerechnet werden, liegen in frühen Pay-to-Public-Key-Adressen, bei denen die öffentlichen Schlüssel dauerhaft offengelegt sind. Da diese bisher nicht bewegt wurden, denkt Krypto-Experte Nic Carter, dass Satoshi Nakamoto “nicht mehr unter uns ist”.

Aufgrund der Entwicklung bei Quantencomputern erklärt Krypto-Experte Udi Wertheimer währenddessen das Bitcoin-Lightning-Netzwerk für “fundamental kaputt”.

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