Quantencomputer und Bitcoin: Hype oder reale Bedrohung?

Quantencomputer gehören zu den spannendsten technologischen Fortschritten unserer Zeit. Ihre Fähigkeit, hochkomplexe Berechnungen in einem Bruchteil der Zeit von herkömmlichen Computern zu lösen, eröffnet ungeahnte Möglichkeiten in verschiedensten Bereichen. Gleichzeitig wirft die rasante Entwicklung dieser Technologie Fragen zur Sicherheit etablierter kryptografischer Verfahren auf, die die Basis für die Sicherheit von Bitcoin und anderen Kryptowährungen bilden. Wie sollten Bitcoin-Nutzer diese Entwicklung also bewerten? Bitcoin stützt sich auf kryptografische Verfahren, insbesondere den ECDSA (Elliptic Curve Digital Signature Algorithm) zur Sicherung privater Schlüssel und Autorisierung von Transaktionen, sowie SHA-256 (Secure Hash Algorithm 256-bit) für Datenintegrität und den Proof-of-Work-Mechanismus. Die theoretische Bedrohung durch Quantencomputer für Bitcoin liegt in der Möglichkeit, diese kryptografischen Werkzeuge zu brechen, wie bitcoinmagazine.com berichtet. Shors Algorithmus könnte genutzt werden, um private Schlüssel aus öffentlichen Schlüsseln abzuleiten, während Grovers Algorithmus den Rechenaufwand für die Umkehrung der SHA-256-Hashfunktion reduzieren könnte. Derzeit sind Quantencomputer jedoch noch weit von der benötigten Leistung entfernt, um diese Angriffe erfolgreich durchzuführen. Schätzungen zufolge wären 317 Millionen physikalische Qubits erforderlich, um ECDSA innerhalb einer Stunde zu knacken. Aktuelle Quantencomputer verfügen über etwa 100 Qubits. Selbst bei einer angenommenen Entwicklungszeit von fünf Jahren wären immer noch rund 6.000 Qubits nötig, um ECDSA zu brechen. Ähnlich verhält es sich mit Grovers Algorithmus. Obwohl dieser den Aufwand zum Knacken von SHA-256 theoretisch von 2^256 Operationen auf 2^128 reduzieren könnte, handelt es sich immer noch um eine astronomisch hohe Anzahl von Berechnungen. Wie mara.com erläutert, bietet das Design von Bitcoin einige eingebaute Schutzmechanismen gegen solche Angriffe. Die Schwierigkeitsanpassung des Proof-of-Work-Systems stellt sicher, dass die Mining-Schwierigkeit alle 2.016 Blöcke angepasst wird, um eine konstante Blockzeit von etwa 10 Minuten zu gewährleisten. Würde ein Quantencomputer Blöcke schneller minen, würde sich das Netzwerk anpassen und unfaire Vorteile verhindern. Darüber hinaus wird der öffentliche Schlüssel nur beim Ausgeben von Coins offengelegt. Es wird empfohlen, Adressen niemals wiederzuverwenden, um die Sicherheit der Gelder zu erhöhen. Hash-verschleierte Adressen bieten eine zusätzliche Sicherheitsebene. Deloitte betont, dass Bitcoin bereits eine gewisse Quantenresistenz aufweist. Solange Bitcoin-Adressen nur einmal verwendet werden, wird der öffentliche ECDSA-Schlüssel nur beim Ausgeben von Bitcoins von dieser Adresse enthüllt. Ein Quantencomputer müsste den Schlüssel in der kurzen Zeit zwischen dem Senden der Transaktion und der Aufnahme in einen Block knacken. Es wird voraussichtlich Jahrzehnte dauern, bis Quantencomputer diese Geschwindigkeit erreichen. Sollte Quantencomputing die aktuelle Kryptografie tatsächlich gefährden, hat Bitcoin verschiedene Anpassungsmöglichkeiten. Wie Satoshi Nakamoto bereits 2010 vorschlug, könnte das Netzwerk auf quantensichere Algorithmen umgestellt werden. Bitcoin könnte beispielsweise von SHA-256 auf SHA-512 upgraden. Die dezentrale Governance von Bitcoin ermöglicht schnelle, kollektive Entscheidungen. Entwickler arbeiten bereits an Lösungen, wie dem Soft-Fork-Vorschlag "QuBit" von Bitcoin-Entwickler Hunter Beast, der Post-Quantum-Public-Keys einführt. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Quantencomputing zwar ein faszinierendes Forschungsgebiet darstellt, aber aktuell keine unmittelbare Bedrohung für Bitcoin darstellt. Die Technologie, die erforderlich wäre, um die Sicherheit von Bitcoin zu kompromittieren, ist wahrscheinlich noch Jahrzehnte entfernt. Dank seiner Anpassungsfähigkeit, seiner starken kryptografischen Grundlage und seiner dezentralen Governance ist Bitcoin gut aufgestellt, um zukünftigen Herausforderungen zu begegnen. Quellen: - https://cryptonews.net/news/bitcoin/30373738/ - https://foxaraby.com/en/how-should-bitcoiners-view-quantum-computing/ - https://www.deloitte.com/nl/en/services/risk-advisory/perspectives/quantum-computers-and-the-bitcoin-blockchain.html - https://en.bitcoin.it/wiki/Quantum_computing_and_Bitcoin - https://stacker.news/items/851593 - https://x.com/johnmorganFL/status/1879596337790149017?mx=2 - https://www.ledger.com/blog/should-crypto-fear-quantum-computing - https://www.mara.com/posts/bitcoin-vs-quantum-computing-more-hype-than-reality