Bitcoin-Entwickler schlägt ‚Quantensprengfallen‘ vor, um gegen Quantenraub vorzugehen

Einführung in die Quantensprengfallen

Der Bitcoin-Core-Entwickler Cory Fields hat ein System namens „Quantensprengfallen“ vorgeschlagen, das zukünftige Angreifer dazu bringen könnte, ihr eigenes Bitcoin zu riskieren, wenn sie versuchen, Gelder aus Wallets zu stehlen, die anfällig für Quantencomputer sind.

Mechanismus der Quantensprengfallen

In einem am 4. November veröffentlichten Vorschlag auf der Bitcoin Development Mailing List skizzierte Fields einen Mechanismus, der von jedem, der anfällige BTC bewegt, verlangt, entsprechende Sicherheiten aus einer quantensicheren Wallet bereitzustellen. Das System würde den ursprünglichen Eigentümern die Möglichkeit geben, ihre Coins zurückzuerhalten und die Sicherheiten des Angreifers zu beanspruchen, sofern sie zuvor einen Eigentumsnachweis vorbereitet hatten.

Fields, der mit der Digital Currency Initiative des MIT arbeitet, präsentierte das Konzept als mögliche Antwort auf zukünftige Bedrohungen durch Quantencomputing. Derzeit existiert ein solcher Mechanismus im Bitcoin-Netzwerk nicht.

Sicherheitsproblematik

Der Vorschlag adressiert ein Sicherheitsproblem, das Bitcoin-Wallets betrifft, deren öffentliche Schlüssel bereits auf der Blockchain veröffentlicht wurden. Ein ausreichend leistungsfähiger Quantencomputer könnte theoretisch einen exponierten öffentlichen Schlüssel verwenden, um den entsprechenden privaten Schlüssel zu berechnen. Einige der ältesten Transaktionsformate von Bitcoin legen öffentliche Schlüssel direkt offen, während die Wiederverwendung von Adressen andere Bestände anfällig machen kann.

Das Problem betrifft auch inaktive Wallets, die mit den frühesten Jahren von Bitcoin verbunden sind, obwohl derzeit kein öffentlich demonstrierter Quantencomputer in der Lage ist, einen solchen Angriff durchzuführen.

Vorgeschlagene Sicherheiten

Fields schlug vor, dass jeder, der diese anfälligen Coins ausgibt, Sicherheiten in Höhe des bewegten Betrags bereitstellen muss. Nach seinem Beispiel müsste eine Person, die 1 BTC übertragen möchte, einen weiteren 1 BTC in einer quantensicheren Wallet halten. Beide Beträge würden in einen neuen Output mit Ausgabebeschränkungen eingehen, einschließlich einer möglichen Wartezeit von 30 Tagen.

„Alice bemerkt jedoch in der Zwischenzeit die Transaktion“, schrieb Fields und beschrieb, wie der rechtmäßige Eigentümer seine Gelder zurückfordern könnte, während er die Sicherheiten des Angreifers in Anspruch nimmt.

Der Angreifer würde im Voraus nicht wissen, ob die angegriffene Wallet ein solches Engagement enthielt. Fields schlug vor, dass diese Ungewissheit Versuche, Coins zu stehlen, abschrecken könnte, da ein erfolgreicher Angriff den Dieb letztendlich mehr kosten könnte als die angegriffenen Gelder.

Zusätzliche Überlegungen

Der Mechanismus der Sprengfallen hängt davon ab, dass rechtmäßige Eigentümer weiterhin ihre privaten Schlüssel kontrollieren und die notwendigen Verpflichtungen vorbereiten, bevor Quantenangriffe möglich werden. Viele ältere Bitcoin-Wallets erfüllen möglicherweise nicht mehr diese Bedingungen. Einige Eigentümer haben ihre privaten Schlüssel verloren, während andere ihre Bestände jahrelang unberührt gelassen haben.

Um dieses Problem anzugehen, skizzierte Fields ein separates System, das es den Teilnehmern ermöglicht, geheime Gebote gegen anfällige Bestände abzugeben, bevor ein Angriff erfolgt. In einem Beispiel könnte ein Teilnehmer ein Gebot gegen eine inaktive Wallet mit 50 BTC vorbereiten. Wenn ein Quantenangreifer später versuchte, diese Coins auszugeben, würde eine Auktion beginnen, nachdem die anfängliche Eigentumsnachweisperiode abgelaufen ist.

Die Teilnehmer könnten ihre zuvor vorbereiteten Gebote offenlegen und Teile der Sicherheiten des Angreifers beanspruchen. Nach dem beschriebenen Mechanismus würden die anfälligen Coins zerstört, wenn ein berechtigtes Gebot den Angreifer daran hindert, sie zu behalten.

Schlussfolgerung

Fields erkannte an, dass Bitcoin nicht automatisch zwischen einem rechtmäßigen Eigentümer und einem Angreifer unterscheiden kann, der denselben privaten Schlüssel mithilfe von Quantencomputing wiedererlangt hat. „Der Zweck dieses Beitrags ist es, die Ideen als Gedankenexperimente vorzustellen“, schrieb Fields und bemerkte, dass er die erforderlichen Softwareänderungen zur Umsetzung nicht spezifiziert hatte.

Jede Implementierung würde zunächst quantensichere Transaktionsausgaben und neue Konsensregeln erfordern, die anfällige Coins betreffen. Bitcoin-Entwickler haben auch andere mögliche Schutzmaßnahmen in Betracht gezogen. Wie crypto.news zuvor berichtete, forderte Coinbase die Entwickler im Oktober auf, sich auf Quantenbedrohungen vorzubereiten und warnte, dass die Migration bestehender Wallets mehrere Jahre in Anspruch nehmen könnte.

Forschungen, die von Fireblocks veröffentlicht wurden, identifizierten ebenfalls exponierte öffentliche Schlüssel als großes Problem, wobei Schätzungen Millionen von BTC in potenziell anfälligen Adressen platzieren. Ein separater BitMEX-Quantenvorschlag schlug vor, Einschränkungen für ältere Wallets erst nach dem Nachweis eines erfolgreichen Quantenangriffs zu aktivieren.