Googles Durchbruch in der Quantencomputing-Technologie
Der Technologieriese Google hat die benötigten Rechenressourcen zur Brechung moderner kryptografischer Algorithmen, wie dem Rivest-Shamir-Adleman (RSA) Algorithmus, um das 20-Fache reduziert. In einem kürzlich veröffentlichten Artikel berichtete die Bitcoin-Innovationsfirma New York Digital Investment Group (NYDIG) über Googles Durchbruch in der Quantencomputing-Technologie: Ein Quantencomputer könnte heute RSA-Verschlüsselung bereits mit nur einer Million Quantenbits (Qubits) brechen, verglichen mit den zuvor benötigten 20 Millionen Qubits vor einigen Jahren.
Die möglichen Auswirkungen auf Bitcoin
Obwohl diese Entwicklung Bitcoin nicht unmittelbar gefährdet, warnt NYDIG, dass es nur eine Frage der Zeit sein könnte, bis die Sicherheit der Kryptowährung anfällig für Angriffe von Quantencomputern wird. RSA ist einer der am weitesten verbreiteten Verschlüsselungsalgorithmen in modernen Kommunikationssystemen und wird in Webbrowsern, virtuellen privaten Netzwerken (VPNs), E-Mails und vielen weiteren Anwendungen verwendet. Die Sicherheit von RSA beruht auf der mathematischen Schwierigkeit, große Zahlen zu faktorisieren. Doch 1994 entwickelte der Mathematiker Peter Shor einen Algorithmus, der theoretisch in der Lage ist, RSA-Verschlüsselungen zu knacken, sofern ein genügend leistungsfähiger Quantencomputer zur Verfügung steht.
2019 stellte Google fest, dass ein Computer für einen solchen Angriff 20 Millionen Qubits benötigen würde. Allerdings gab der Technologiekonzern erst im letzten Monat bekannt, dass technologische Fortschritte die erforderliche Rechenleistung nun auf lediglich eine Million Qubits reduziert haben. Zum jetzigen Zeitpunkt existiert jedoch kein Quantencomputer mit dieser Kapazität; die aktuellen Quantencomputer arbeiten mit lediglich 100 bis 1.000 Qubits.
Sicherheit von Bitcoin und verwendete Algorithmen
Bezüglich Bitcoin ist zu vermerken, dass die Kryptowährung RSA nicht einmal verwendet. Dies schließt jedoch nicht aus, dass sie in Zukunft durch Quantencomputing gefährdet sein könnte.
„Bitcoin verwendet den Elliptic Curve Digital Signature Algorithm (ECDSA) oder Schnorr-Signaturen für digitale Signaturen“,
erklärt der NYDIG-Artikel. Schnorr-Signaturen gelten als einfachere und effizientere Alternative zu ECDSA.
Trotz dieser Unterschiede könnte sowohl ECDSA als auch Schnorr in naher Zukunft anfällig für Angriffe durch Quantencomputer sein, so der Artikel weiter. Glücklicherweise wird bereits intensiv an Post-Quanten-Kryptographie (PQC) gearbeitet, und mehrere PQC-Digital-Signaturen sind bereits in Entwicklung. Während innerhalb der Bitcoin-Community Uneinigkeit darüber herrscht, ob Quantencomputer eine unmittelbare Bedrohung für die Sicherheit der Kryptowährung darstellen, besteht Einigkeit über die Notwendigkeit, die derzeit verwendeten Signaturschemata zu ersetzen.
Herausforderungen bei der Umstellung
Diese Umstellung wird jedoch mit Herausforderungen einhergehen.
„Praktisch gesehen erzeugen diese Algorithmen viel größere Schlüssel und Signaturen und erfordern mehr Zeit für die Signatur und Verifizierung“,
erläutert der NYDIG-Artikel.
„Dies würde die Leistung von Bitcoin, die Effizienz des Blockraums und letztendlich die Interaktion der Benutzer mit dem Netzwerk beeinflussen.“
