Quantenforscher warnen: 30.000 Qubits könnten Bitcoin-Schlüssel in weniger als einer Stunde knacken

Neue Erkenntnisse im Quantencomputing

Neue Forschungen des Quantencomputing-Unternehmens Alice & Bob deuten darauf hin, dass das Brechen der Kryptografie, die das Bitcoin-Netzwerk schützt, weit weniger Quantencomputing-Ressourcen erfordern könnte als bisher angenommen. Dies erhöht die Dringlichkeit, die Kryptowährung auf eine post-quanten Zukunft vorzubereiten.

Schätzungen zur Quantenressourcennutzung

Das in Paris und Boston ansässige Unternehmen gab am Donnerstag bekannt, dass seine Forscher schätzen, dass ein fehlertoleranter Quantencomputer, ausgestattet mit etwa 29.588 physischen Qubits, ein 256-Bit elliptisches Kurvenkryptografieproblem in nur 61,8 Minuten lösen könnte. Dieses mathematische Problem bildet die Grundlage für die digitalen Signaturen, die zur Autorisierung von Bitcoin-Transaktionen verwendet werden.

Die Ergebnisse, die in einem neuen Forschungsbericht detailliert beschrieben sind, zeigen auch, dass 22.593 physische Qubits die RSA-2048-Verschlüsselung in etwa 3,14 Tagen brechen könnten, was eine erhebliche Reduzierung gegenüber früheren Schätzungen darstellt. Im Jahr 2019 schätzten Forscher, dass das Faktorisieren von RSA-2048 etwa 20 Millionen physische Qubits erfordern würde, während eine überarbeitete Schätzung von Google Quantum AI im letzten Jahr diese Zahl auf unter eine Million reduzierte.

Technologische Fortschritte und Herausforderungen

Alice & Bob betont, dass ihre neuesten Berechnungen einen neuen Maßstab für die Minimierung der Kombination aus Quantenhardware-Anforderungen und Verarbeitungszeit darstellen. Die Forschung basiert auf einer spezialisierten supraleitenden Technologie, die als Cat Qubits bekannt ist und darauf abzielt, bestimmte Quantenfehler auf Hardware-Ebene zu reduzieren. Die Forscher kombinierten diesen Ansatz mit effizienteren Fehlerkorrekturcodes und Verbesserungen der mathematischen Operationen, die von Shors Algorithmus benötigt werden, einer Quantencomputing-Methode, die in der Lage ist, weit verbreitete Public-Key-Kryptografie zu überwinden.

„Die Schätzungen der Ressourcen, die benötigt werden, um den Algorithmus auszuführen, sind stetig gesunken, da das Feld bessere Ansätze zur Fehlerkorrektur und Algorithmusgestaltung entwickelt hat“, sagte der CEO von Alice & Bob, Théau Peronnin, in einer Erklärung.

Implikationen für Bitcoin

Für Bitcoin konzentrieren sich die Implikationen auf sein elliptisches Kurven-Digital-Signatursystem, das es Benutzern ermöglicht, den Besitz von Geldern nachzuweisen. Ein ausreichend leistungsfähiger Quantencomputer könnte potenziell private Schlüssel aus exponierten öffentlichen Schlüsseln berechnen, was Angreifern ermöglichen würde, unbefugte Signaturen zu generieren und Kryptowährungen zu stehlen.

Der geschätzte Angriff von Alice & Bob, der eine Stunde dauern würde, würde immer noch das durchschnittliche Blockintervall von Bitcoin von etwa 10 Minuten überschreiten, was die unmittelbare Praktikabilität des Angriffs auf gewöhnliche Transaktionen, während sie auf Bestätigung warten, einschränkt. Allerdings könnten Münzen, die mit bereits exponierten öffentlichen Schlüsseln verbunden sind, einer ernsthafteren Bedrohung ausgesetzt sein, da Angreifer die Berechnung nicht unbedingt vor dem nächsten Block abschließen müssten.

Dringlichkeit der Anpassung

Die Ankündigung folgt einer Reihe von jüngsten Entwicklungen, die darauf hindeuten, dass die technischen Barrieren für Quantenangriffe allmählich abnehmen. Alice & Bob forderte Organisationen auf, damit zu beginnen, post-quanten kryptografische Schutzmaßnahmen zu übernehmen, anstatt auf einen funktionierenden Quantenangriff zu warten. Für Bitcoin, wo Änderungen eine umfassende technische Überprüfung und breite Netzwerkkoordination erfordern, könnten die schrumpfenden Schätzungen die Vorbereitung zunehmend wichtig machen, auch wenn die praktische Ankunft eines kryptografisch fähigen Quantencomputers ungewiss bleibt.