- Googles neue Studie belegt, dass zum Brechen von RSA-2048 weniger als eine Million fehleranfällige Qubits statt der bislang geschätzten 20 Millionen nötig sind, was den Ressourcenbedarf um den Faktor 20 reduziert.
- Da Quantencomputer mit ähnlichen Methoden auch die elliptische-Kurven-Kryptografie von Bitcoin bedrohen, steigt der Druck, das Netzwerk ebenso wie die gesamte Branche rasch auf NIST-konforme, quantenresistente Verfahren umzustellen.
Neueste Forschungsergebnisse von Google zeigen, dass Quantencomputer möglicherweise weit weniger Ressourcen benötigen, um herkömmliche Verschlüsselungssysteme zu überwinden, als bisher angenommen. Laut Craig Gidney von Googles Quantenteam wurde die Anzahl der Qubits, die zur Entschlüsselung von RSA-2048 erforderlich sind, um den Faktor 20 reduziert.
Frühere Studien gingen davon aus, dass die Überwindung dieser Verschlüsselungsstufe etwa 20 Millionen Qubits erfordern würde. Die neuen Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass weniger als eine Million fehleranfällige Qubits ausreichen könnten.
Diese Entwicklung resultiert aus Fortschritten bei der Algorithmeneffizienz und Verbesserungen bei den Methoden zur Quantenfehlerkorrektur. Das Team entwickelte schnellere Verfahren zur Handhabung modularer Exponentiationen und erhöhte die Dichte logischer Qubits. Zudem wandten sie eine Methode an, die als „Magic State Cultivation“ bekannt ist, um die Zuverlässigkeit von Quantenoperationen bei geringerem Ressourcenverbrauch zu verbessern.
Bitcoins Kryptografie drohen künftige Risiken
Bitcoin verwendet Elliptische-Kurven-Kryptografie (ECC), die letztendlich von Quantencomputern mittels ähnlicher Methoden geknackt werden könnte, die auch RSA bedrohen. Obwohl ECC derzeit stärker als RSA-2048 ist, lenkt das rasante Entwicklungstempo im Quantencomputing die Aufmerksamkeit auf dessen langfristige Stabilität.
Forschungsteams und unabhängige Gruppen untersuchen bereits, wie sich Quantencomputing auf Bitcoin auswirken könnte. Project 11, eine Quantenforschungsgruppe, hat eine Challenge gestartet, bei der eine Belohnung von 1 BTC für das Knacken einer vereinfachten Version der Bitcoin-Verschlüsselung ausgesetzt ist. Obwohl die Challenge deutlich kleinere Schlüssellängen verwendet, besteht das Ziel darin, die Fortschrittsgeschwindigkeit der Technologie zu beobachten.
Industrie rüstet sich für Post-Quanten-Standards
Mehrere Technologieunternehmen und Institutionen bereiten sich auf den Übergang zu quantenresistenten kryptografischen Systemen vor. Google hat damit begonnen, Datenverkehr mit dem ML-KEM-Protokoll zu verschlüsseln, einem Post-Quanten-Verschlüsselungsstandard. Das Unternehmen warnt davor, dass heute übertragene Daten gespeichert und später entschlüsselt werden könnten, wenn Quantencomputer leistungsfähiger werden.
Das National Institute of Standards and Technology (NIST) führte 2023 neue kryptografische Standards ein. Die Behörde empfiehlt, ältere Systeme bis 2030 auslaufen zu lassen. Googles jüngste Erkenntnisse könnten den Vorstoß zur Einführung dieser neuen Standards beschleunigen, da sie darauf hindeuten, dass Quantencomputer kritische Schwellenwerte früher als bisher erwartet erreichen könnten.
Wie wir bereits berichten, beginnen Entwickler innerhalb des Bitcoin-Netzwerks als Reaktion auf die wachsenden Bedenken Maßnahmen zu ergreifen. Ein aktuelles Bitcoin Improvement Proposal (BIP) schlägt vor, von Nutzern zu verlangen, ihre Vermögenswerte von älteren Adresstypen zu transferieren, die für Quantenangriffe anfällig sein könnten. Diese vorgeschlagene Migration zielt darauf ab, die Anfälligkeit für künftige Risiken zu reduzieren.
Auch andere Blockchain-Plattformen prüfen Möglichkeiten zur Verbesserung des Schutzes. Einige, wie Solana, haben quantenresistente Vaults unter Verwendung Hash-basierter kryptografischer Methoden getestet. Ethereum-Mitbegründer Vitalik Buterin hat vorgeschlagen, Forks von Blockchain-Netzwerken zu erstellen, um sich vor Quantenbedrohungen zu schützen. Diese Schritte zeigen ein aktives Bemühen innerhalb der Kryptoindustrie, technologischen Veränderungen einen Schritt voraus zu sein.
