Einführung in die Quantenresistenz von Bitcoin
Eine quantenresistente Bitcoin-Transaktion, die die QSB-Methode des Starkware-Forschers Avihu Levy verwendet, wurde im Mainnet ohne Soft Fork oder Änderungen an den Konsensregeln von Bitcoin gemined. Dieses Experiment bietet einen optionalen Schutz gegen zukünftige Quantenangriffe, bleibt jedoch kostspielig, nicht standardisiert und weit entfernt von einer netzwerkweiten Lösung.
Details der Transaktion
Am 26. August wurde eine Transaktion, die die Quantum-Safe Bitcoin (QSB)-Konstruktion von Avihu Levy verwendete, im Bitcoin-Mainnet gemined. Starkware bezeichnete dies als die erste nach-quantensichere Bitcoin-Transaktion, die unter den bestehenden Konsensregeln des Netzwerks ausgeführt wurde.
„Letzte Nacht haben wir die erste QSB-Transaktion im Bitcoin-Mainnet eingereicht“, sagte Damo, Vizepräsident für Wachstum der Starknet Foundation, während einer Keynote auf der Bitcoin Asia. „Es erforderte keine Soft Forks, es erforderte keine Hard Forks, es erforderte keine Kernprotokoll-Upgrades.“
Die Transaktion verwendete einen 10.000-Satoshi-Ausgang und wurde über den Slipstream-Dienst der MARA Foundation gemined, da ihr nicht standardisiertes Format normalerweise nicht durch den öffentlichen Mempool von Bitcoin propagiert werden würde.
Risiken der elliptischen Kurven-Kryptographie
Bitcoin-Ausgaben basieren auf elliptischer Kurven-Kryptographie, die schließlich anfällig für ausreichend leistungsstarke Quantencomputer sein könnte, die Shors Algorithmus ausführen. Das Risiko wird besonders relevant, sobald ein öffentlicher Schlüssel exponiert ist. Ein Quantenangreifer könnte theoretisch den entsprechenden privaten Schlüssel ableiten und versuchen, Gelder umzuleiten, bevor eine legitime Transaktion bestätigt wird.
Die QSB-Lösung
QSB geht das Problem anders an. Levys Design fügt eine quantenresistente Ausgabebedingung basierend auf Hash-Funktionen hinzu und verwendet eine Technik, die als Signature Grinding bekannt ist. Ein großer Teil der Rechenarbeit erfolgt offchain, bevor die Transaktion gesendet wird. Der Test im Mainnet erforderte Berichten zufolge Stunden an GPU-Berechnungen und kostete ungefähr 150 bis 200 Dollar.
Levy veröffentlichte die Forschung erstmals im April, bevor Starkware-Ingenieur Tomer Giladi half, die Konstruktion zu einer funktionierenden Mainnet-Transaktion zu bringen. Levy würdigte auch frühere Arbeiten des BitVM-Erstellers Robin Linus und des Forschers Ethan Heilman.
Auswirkungen und Zukunft
Das Ergebnis macht Bitcoin selbst nicht quantensicher. QSB bleibt optional, und Gelder müssen in die geschützte Konstruktion verschoben werden, bevor sie bedroht sind. Es kann verlorene Münzen nicht wiederherstellen oder Gelder schützen, deren öffentliche Schlüssel bereits lange genug exponiert wurden, um von einem zukünftigen Quantenangreifer ins Visier genommen zu werden.
Eli Ben-Sasson, CEO von Starkware, befürwortet weiterhin eine protokollbasierte Lösung: „Ich möchte immer noch, dass Bitcoin sich für eine Soft Fork entscheidet, und ich erwarte, dass wir eine bekommen. Was die erfolgreiche Transaktion von heute Bitcoin bietet, ist die Gewissheit, dass Bestände geschützt werden können, bevor das passiert.“
Für Bitcoin ist diese Unterscheidung wichtig. QSB klärt die Debatte über die Quantenmigration nicht, zeigt jedoch, dass Inhaber möglicherweise einen Notfallweg haben, bevor die konsensweiten Schutzmaßnahmen bereit sind. Der Vorsitzende von Bitmine, Tom Lee, warnte, dass Bitcoin keinen Konsens darüber hat, wie zukünftige Bedrohungen durch Quantencomputing angegangen werden sollen, im Gegensatz zu anderen konkurrierenden Netzwerken.
