Bitcoin in Gefahr: Der Krypto-Space muss sich auf Quantencomputer vorbereiten

Sie sehen aus wie futuristische Kronleuchter, errechnen in Bruchteilen, wofür die besten Rechner Jahrzehnte brauchen, und knacken Verschlüsselungen im Handumdrehen: Quantencomputer, wann und wie auch immer sie kommen, werden die digitale Welt überrumpeln. Auch Blockchain-Netzwerke. Sie müssen frühzeitig vor der Technologie geschützt werden. Denn ist die erstmal da, ist es bereits zu spät. Der Worst Case: eine Krypto-Apokalypse. Noch haben Entwickler aber das Ruder in der Hand. Die Bedrohung kommt näher Die Überlegenheit und gleichzeitig auch die Gefahr von Quantencomputern ist ihr scheinbar grenzenloses Leistungsvermögen. Sie rechnen anstelle von "klassischen" Bits mit Quantenbits. Die sogenannten Qubits können alle Zustände zwischen 0 und 1 einnehmen, gleichzeitig. Ein weiterer Trumpf ist ihre exponentielle Leistungssteigerung. Jeder weitere Qubit schaukelt die Rechenleistung um das Doppelte hoch. Dadurch nehmen sie es – zumindest theoretisch – nicht nur locker mit den besten Rechnern der Welt, sondern auch mit bislang "bombensicheren" Verschlüsselungsverfahren von Blockchains auf: "Potenziell ist jeder klassische Verschlüsselungsalgorithmus in Gefahr, von einem Quantencomputer heute oder in der Zukunft angegriffen zu werden", warnt Markus Pflitsch gegenüber BTC-ECHO. Der Physiker und CEO von Terra Quantum meint: "Wenn man sich nicht bewegt und bei der klassischen Verschlüsselung bleibt, wird ein Quantencomputer sie outperformen". Eine Frage der Zeit Blockchains verwenden kryptografische Verfahren wie Hashfunktionen oder digitale Signaturen. Kurz gesagt: ohne Verschlüsselung keine Kryptowährung. Dezentrale Netzwerke wie Bitcoin haben ihre Sicherheit jahrelang demonstriert. Konventionelle Rechner stellen keine Gefahr dar. Anders sieht es aber bei Quantencomputern aus. Das Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik (BSI) mahnt: "Bei der Langzeitsicherheit ist zu beachten, dass sich im Bereich des Quantencomputing Fortschritte zeigen, die längerfristig die heute üblicherweise in Blockchain-Anwendungen verwendeten kryptografischen Algorithmen gefährden können". Und damit Milliarden, die über Blockchains übertragen werden. "Ist die Hardware erstmal da, ist es zu spät" Die Frage ist nicht ob, sondern wann Quantencomputer die Muskeln auch an dezentralen Netzwerken spielen lassen. "Selbst wenn die Hardware noch nicht so weit ist auf dieser Exponentialkurve, um den besten klassischen verschlüsselten Algorithmus zu brechen, wissen wir nicht, wann dieser Punkt auf der Hardware-Ebene einsetzt", so Markus Pflitsch. Ziemlich sicher ist nur: dieser Tag wird kommen. Auch wenn es noch Jahre dauern könnte, ignorieren sollte man diese Gefahr nicht: "Ist die Hardware erstmal da, ist es zu spät". Daher müssen rechtzeitig Schutzvorkehrungen eingebaut werden. Denn so gefährdet Krypto-Netzwerke zwar sind, hilflos sind sie der Quantengefahr nicht ausgeliefert. "Die Blockchain-Protokolle müssen in einen quantensicheren Verschlüsselungsbereich gebracht werden", empfiehlt der Physiker. Lösungsansätze dafür werden bereits entwickelt, auch von Terra Quantum. Die Ultima Ratio: eine auf quantensicheren Verfahren basierende "Quantum Blockchain". Alternativ helfen "Schutzhüllen um bestehende Blockchain-Protokolle". Die Uhr tickt Bis 2030, schätzt das National Institute of Standards and Technology, könnten klassische Public-Key-Verfahren wie der RSA-Algorithmus geknackt werden. Also auch Daten, die heute mit diesen Methoden verschlüsselt werden, zum Beispiel Kartenzahlungen oder E-Mails. Unmittelbar vielleicht nicht, aber auch das von Bitcoin verwendete SHA-256-Verfahren ist perspektivisch bedroht. Entwickler arbeiten daher an quantensicheren Algorithmen, verbessern die Sicherheitsschlösser. Hierbei spricht man von "Post Quantum Cryptography" – komplexer werdende Verschlüsselungstricks. Das funktioniert, aber auch nur "solange der Quantencomputer noch moderat wächst", meint Markus Pflitsch. Der ersten Welle hält man vielleicht Stand. Doch die Technologie wird sich beschleunigen, der Druck könnte irgendwann zu groß sein. Das ungleiche Wettrüsten schiebt die Bedrohung nur weiter vor sich her. Ernst, aber nicht hoffnungslos Ein zweiter, längerfristiger Ansatz lautet "Quantum Key Distribution". QKD-Protokolle sind quantenverschlüsselt und können daher "von keinem Computer dieser Welt, auch nicht vom universellen Quantencomputer, egal wie mächtig er mal sein wird, gehackt werden", erklärt der Physiker. Quantenverschränkte Protokolle werden bereits bei der Datenübertragung über Glasfaser getestet. Ob die eine oder die andere Variante: Der Krypto-Sektor wird sich der Quantentechnologie stellen müssen. Irgendwann schlägt die Gefahr durch. Solange Protokolle aber weiterentwickelt und aufgerüstet werden, lässt sich das Risiko kontrollieren. Davon jedenfalls ist auszugehen: Tatenlos wird die Krypto-Branche dem Quanten-Einschlag nicht zusehen.

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