So könnten Quantencomputer das Bitcoin-Netzwerk zerstören

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Quantencomputer stellen eine Gefahr für Bitcoins Sicherheit dar. | © Depositphotos

Bislang galt Bitcoins Blockchain als unhackbar. Herkömmliche Rechner würden Milliarden Jahre brauchen, um einen Private Key zu errechnen. Doch mit der Einführung von Quantencomputern wird diese Sicherheit vor Hacker-Attacken in Frage gestellt.

Quantencomputer könnten zu einer der revolutionärsten Technologien unseres Jahrhunderts werden. Bisherige Rechner beruhen auf ihrer kleinsten Ebene auf Bits, also Schaltern, die entweder aus- oder angeschaltet sind (0 und 1). Quantencomputer nutzen dagegen sogenannten Qbits. Diese können sich auch für eine bestimmte Zeit in der „Superposition“ befinden, einer Art Zwischenzustand zwischen Null und Eins.

Bereits 2015 verkündete Google, sein D-Wave X2-Quantencomputer könne gewisse Aufgaben 100 Millionen Mal schneller lösen als ein herkömmlicher Computerchip. Weltweit laufen die Forschungen auf Hochtouren. Auch andere wichtige Tech-Konzerne wie Intel und Microsoft arbeiten an der Technologie. Erst im März enthüllte Google einen neuen Quantenprozessor, mit dem erstmals eine Leistung von 72 Qbits möglich werden soll.

Eine Gefahr für die bisherige Verschlüsselung

Diese Entwicklungen könnte dazu führen, dass Kryptographie wie wir sie kennen wirkungslos wird. Eine Sorge, die auch der amerikanische Geheimdienst NSA teilt. In einem Dokument von Januar 2016 schrieb die Behörde: “Es gibt eine wachsende Forschung im Feld Quantencomputing und es wurden genug Fortschritte erzielt, dass die NSA jetzt handeln muss.”

Das Dokument führt aus, welche Verschlüsselungen Behörden, die mit sensiblen Daten umgehen, in Zukunft nicht mehr benutzen sollten. Unter anderem wird SHA-256, Bitcoins Mining-Algorithmus, genannt.

Wie Bitcoin angegriffen werden könnte

Wie könnte man also die bekannteste Kryptowährung angreifen? Am verwundbarsten wäre wahrscheinlich die Signatur-Verschlüsselung ESCDA. Mit herkömmlicher Technologie bräuchte man Millionen Jahre, um sie zu überwinden. Doch der speziell für Quantencomputer entwickelte Shors-Algorithmus könnte sie mit einer ausreichenden Anzahl an Qbits brechen und damit den Private Key ausrechnen, sofern er nur den Public Key kennt. Dadurch hätte ein Angreifer die volle Kontrolle über eine Bitcoin-Adresse.

Hat man sein auf einer Adresse liegendes Guthaben bislang noch nicht angerührt, ist man vorerst auf der sicheren Seite. Denn Public Key wird erst dann bekannt, wenn man erstmals einen Betrag verschickt. Eine Vorsichtsmaßnahme wäre also, Adressen nur jeweils einmal zu verwenden.

Doch selbst dann wäre keine gänzliche Sicherheit garantiert: Auch bei dieser einmaligen Nutzung hätten Angreifer ein gewisses Zeitfenster zum Handeln. Sofern eine Transaktion signiert wurde (der Public Key ist nun bekannt), bislang aber noch nicht bestätigt ist, könnte er theoretisch den Private Key errechnen und einen Double Spend-Angriff fahren – akutell sehr unwahrscheinlich, in Zeiten von Quantencomputern aber eine reale Gefahr.

Auf ihrem jetzigen experimentellen Stand sind Quantencomputer noch lange nicht fähig, derartige Attacken durchzuführen. Doch allzu lange dürfte es nicht mehr dauern, bis die „echten“ Quantenrechner auf den Plan treten. Forscher von Microsofts Abteilung Research Station Q erwarten beispielsweise einen Durchbruch bis 2025.

Krypto-Experten unbesorgt

Für den langjährigen Bitcoin-Advokaten Andreas Antanopoulos sind Quantencomputer keine große Bedrohung. Ihm zufolge würde sich die Technologie so langsam weiterentwickelt, dass sich auch die Kryptographie entsprechend anpassen könnte.

Sollte es jedoch einen sprunghaften Fortschritt geben und eine einzige Entität (wahrscheinlich eine Regierung) in den Besitz eines hochleistungsfähigen Quantencomputers gelangen, würde sie ihn wohl kaum gegen Bitcoin einsetzen. Man habe im Grunde nur eine Möglichkeit für einen Angriff, da in Folge eines solchen alle von der Technologie erfahren und ihre Systeme sicher machen würden. Warum also diesen einen Schuss an Kryptowährungen verschwenden, wenn man beispielsweise auch Atomwaffen hacken könnte?

Auch Bitcoin-Entwickler Jimmy Song sieht keine Gefahr. Quantencomputer seien eine “überhypte” Technologie. Damit ein theoretischer Angriff tatsächlich möglich wäre, müssten die Rechner perfekt funktionieren, wovon sie noch weit entfernt seien.

Erhält die Quanten-Bedrohung zu viel unverdiente Aufmerksamkeit oder wird das Problem noch unterschätzt? Schreib uns deine Gedanken dazu in die Kommentarspalte!

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