Blockstream-Mitgründer und CEO Adam Back gilt als Skeptiker des Quantencomputings und vertritt die Ansicht, dass die Technologie noch so unausgereift ist, dass die Bedrohung erst in Jahrzehnten relevant werden wird. Umso bemerkenswerter ist es, dass sein Unternehmen zu den führenden Akteuren bei der Erforschung praktischer Gegenmaßnahmen zählt. Back sagte Cointelegraph bereits früher in diesem Jahr, dass das „Sichere“ darin bestehe, sich frühzeitig auf die Bedrohung vorzubereiten.

Blockstream hat bereits nachgewiesen, dass sein experimentelles Post-Quantum-Signaturschema SHRINCS in der Produktion auf seiner Liquid-Sidechain funktioniert, und früher heute wurde ein Bitcoin Improvement Proposal für SHRINCS veröffentlicht.

Jonas Nick von Blockstream Research bezeichnete es als „den ersten konkreten Vorschlag für ein Post-Quantum-Signaturschema, das speziell für Bitcoin entwickelt wurde“. Er fügte jedoch hinzu, dass „SHRINCS nicht als Bitcoin’s ‚endgültiges‘ Signaturschema gedacht ist und nicht in jeder Hinsicht optimal ist. Ich halte es für einen sehr guten Kompromiss unter den Optionen, die wir derzeit haben.“

https://x.com/n1ckler/status/2092740384938226107

Auch wenn der Zeitrahmen heftig umstritten ist, sind sich Wissenschaftler einig, dass hinreichend fortgeschrittene Quantencomputer private Schlüssel aus öffentlichen Schlüsseln zurückentwickeln können und damit die Sicherheit von Bitcoin untergraben sowie den Diebstahl von Milliarden ermöglichen würden. Dieser Konsens hat einen Wettlauf ausgelöst, Bitcoin so zu aktualisieren, dass es einem solchen Angriff standhalten kann.

Die Größe von Post-Quantum-Signaturen verkleinern

Einer der vielversprechendsten Forschungsbereiche von Blockstream ist die Optimierung von Post-Quantum-Signaturschemata für die Anforderungen von Bitcoin, damit die Blockchain mehr von den Eigenschaften bewahren kann, die Bitcoin-Nutzer schätzen. Die derzeitigen von der National Institute of Standards and Technology empfohlenen hashbasierten und gitterbasierten Post-Quantum-Signaturschemata sind zwischen 38- und 123-mal größer als die bestehenden ECDSA- und Schnorr-Signaturen von Bitcoin. Der Einsatz eines dieser Verfahren in Bitcoin könnte die Blockchain auf einen Bruchteil von 1 TPS verlangsamen.

Das Post-Quantum-Team von Ethereum plant, das Größenthema durch die Aggregation von Signaturen mit einem winzigen Zero-Knowledge-Beweis pro Block zu lösen. Dieser Ansatz wird auch für Bitcoin in Betracht gezogen, und falls er implementiert würde, könnte Bitcoin schneller laufen als heute, da ein einzelner Beweis weniger Blockspace benötigt als eine Sammlung von Signaturen. In der Bitcoin-Welt wäre das Hinzufügen von Zero-Knowledge-Beweisen jedoch eine recht radikale Änderung und würde auf dem Weg zur Aktivierung auf erheblichen Widerstand stoßen.

Blockstream zieht diese Option ebenfalls in Betracht, hat sie jedoch von dem schrittweiseeren Ansatz getrennt, die Größe von NIST- अनुमem hashbasierten Post-Quantum-Signaturen um rund 13,23-mal zu verkleinern.

Bitcoin-optimierte kleine(r)e Signaturen

Im Dezember 2025 stellten die Blockstream-Forscher Jonas Nick und Mikhail Kudinov das Signaturschema SHRINCS vor, und der Opcode-Vorschlag wurde im Mai veröffentlicht. SHRINCS ist ein hashbasiertes Post-Quantum-Signaturschema mit einer Mindestgröße von 548 Byte (plus 48 Byte öffentlichem Schlüssel), das auf bis zu 4.619 Byte anwachsen kann.

„SHRINCS ist das bislang Bitcoin-nativste Post-Quantum-Signaturdesign, das jemand produziert hat“, sagte Marin Ivezic, Autor von PostQuantum.com und Gründer von Applied Quantum, gegenüber Magazine. „[Es hat] vollständige BIP-39-Seed-Wiederherstellung und beruht in seiner Sicherheit auf denselben SHA-256-Annahmen, auf denen auch das Bitcoin-Mining basiert.“

Ivezic merkte an, dass das Schema noch in einem frühen Stadium sei: Es sei weder auditiert worden noch habe es von den jahrelangen öffentlichen Kryptoanalysen profitiert, denen die NIST-Signaturen standgehalten haben. Dennoch bezeichnete er es als ernstzunehmenden Kandidaten.

„Es ist echter Code, der echte Transaktionen auf dem Liquid-Mainnet signiert hat, und ich bewerte ihn als bisher stärkste Antwort auf den Wechsel zu Post-Quantum, ohne die Ökonomie der Bitcoin-Blocks zu zerstören“, sagte er.

Obwohl SHRINCS deutlich kleiner ist als die meisten Post-Quantum-Signaturen, wäre es immer noch etwa neunmal größer als die bestehenden Schnorr-Signaturen von Bitcoin mit 64 Byte oder die älteren ECDSA-Signaturen mit 70 Byte.

Es könnte logisch erscheinen anzunehmen, dass eine Signatur, die neunmal größer ist als die heutigen, auch eine Verneunfachung der Bitcoin-Blockgröße erfordern würde. Ivezic erklärte jedoch, dass Bitcoin’s Segregated Witness diese Rechnung verändert.

„Unter SegWit passen Signaturbytes in den Witness und benötigen nur ein Viertel so viel Platz wie andere Transaktionsdaten“, sagte er.

Laut Schätzungen aus früheren Blockstream-Forschungen, die leicht andere Parameter verwendeten, könnte Bitcoin 6,5 Transaktionen pro Sekunde verarbeiten, wenn alle Taproots Schnorr-Signaturen nutzen würden — das tun etwa 80 % der Nutzer nicht. Die Geschwindigkeit der Blockchain würde auf 0,5 TPS sinken, wenn Bitcoin die von NIST genehmigte gitterbasierte Signatur ML-DSA verwenden würde, und auf nur 0,36 TPS bei der von NIST genehmigten hashbasierten Signatur SPHINCS+. Mit SHRINCS könnte die Blockchain jedoch 3 TPS erreichen, also ähnlich wie heute.

SHRINCS wurde im März dieses Jahres produktiv auf der Liquid-Sidechain getestet — dabei war sogar eine Kopie des Bitcoin-Whitepapers enthalten.

https://x.com/Blockstream/status/2090215730604298359?s=20

SHRINCS funktioniert in der Produktion — was ist also der Haken?

Wie das BIP warnt, ist „a security proof is TODO“ — das heißt, die Forschung ist vielversprechend, aber der Vorschlag ist noch kein kryptografisch ausgereiftes, vollständig validiertes Design. Das ist wichtig, weil Bitcoin-Upgrades in der Regel langsam umgesetzt werden und jede Post-Quantum-Änderung nicht nur Code-Reviews, sondern auch Kompatibilitätsarbeit für Wallets, Hardware und die Konsensschicht im gesamten Ökosystem erfordern würde.

Hinzu kommt zusätzliche Komplexität für Bitcoin. Jede Signatur verwendet einen neuen Einmal-Schlüssel, und einer der Gründe, warum SPHINCS+ so groß ist, liegt darin, dass es all diese Einmal-Schlüssel in eine mehrschichtige Hashbaum-Struktur einbettet, die das Schema zustandslos macht. SHRINCS verzichtet auf diese Struktur, um Platz zu sparen, und speichert stattdessen verwendete Schlüssel auf dem Gerät des Nutzers — ein Ansatz, der als zustandsbehaftet bezeichnet wird — damit schnell geprüft werden kann, ob Schlüssel erneut verwendet werden.

Die Kompromisse sind konkret: Die Signaturen werden bei jeder Verwendung um 16 Byte größer, und der Verlust des Geräts erfordert zur Wiederherstellung eine sehr große „stateless fallback“-Transaktion von rund 5.777 Byte.

Yoon Auh, Gründer von BOLTS Technologies, sagte, dass die Entwickler von SHRINCS zur Verkleinerung „Statefulness, kompakte Signaturpfade, Fallbacks, Annahmen darüber, wie oft ein Seed initialisiert wird, und Regeln dafür, wann Geräte auf größere zustandslose Signaturen umschalten müssen“ eingeführt hätten.

„Das mag pragmatische Ingenieursarbeit sein, aber es ist auch Komplexität und Fragilität, die größtenteils eingeführt wurde, um den Durchsatz zu maximieren und Rechenzyklen zu minimieren. In Bitcoin wird jede neue Konsensregel zu einer dauerhaften Wartungspflicht, und jede Annahme auf Wallet-Seite zu einem möglichen Ausfallmodus für Nutzer“, sagte Auh.

SHRINCS verfeinern und SHRIMPS hinzufügen

Blockstream hat das Schema im gesamten Jahr 2026 erforscht und optimiert. Erst letzte Woche demonstrierte das Unternehmen, dass SHRINCS zusammen mit einer Reihe anderer Post-Quantum-Signaturschemata effektiv auf gängigen Hardware-Wallets laufen kann. Das ist ein nützlicher Schritt, da jede Bitcoin-Migration auch für Nutzer funktionieren muss, die mit eingeschränkten Geräten statt mit spezialisierter Infrastruktur signieren.

Das BIP warnt jedoch, dass einige der Komplexitäten beim Betrieb auf leistungsschwachen Hardware-Wallets nicht ohne Risiko sind: SHRINCS-Schlüssel, die unter Verwendung von Hypertree-Pruning für die zustandslose Komponente erzeugt wurden, sind nicht mit SHRINCS-Implementierungen kompatibel, die Hypertree-Pruning nicht unterstützen. Das Importieren eines Schlüssels über solche inkompatiblen Implementierungen hinweg kann sogar zu verlorenen Geldern führen.

Im März veröffentlichte das Labor ein Begleitschema namens SHRIMPS, das in Verbindung mit SHRINCS verwendet werden soll, damit Backup-Geräte, die aus demselben Seed initialisiert wurden, Transaktionen signieren können. Aus dem Entwurf des BIP geht nicht hervor, ob das Schema aufgenommen wird.

Blockstream experimentiert außerdem mit gitterbasierten Signaturschemata, die im Allgemeinen kleiner sind als hashbasierte Schemata, aber als weniger erprobt und weniger zuverlässig gelten. Zudem wird die Aggregation von Signaturen mittels Zero-Knowledge-Beweisen geprüft; Blockstream schätzt, dass ZK-Beweise in Kombination mit SHRINCS die Geschwindigkeit von Bitcoin auf 6,7 TPS verdoppeln könnten.

Das Unternehmen hat die Wahl der Signaturen bewusst von Fragen nach einer Vergrößerung des Blocks oder dem Hinzufügen von ZK-Beweisaggregation getrennt, da eine gemeinsame Betrachtung die Einführung von SHRINCS gefährden könnte. Jedes Post-Quantum-Upgrade von Bitcoin dürfte umstritten sein und sich nur schwer für die Aktivierung durchsetzen lassen.

„Die bindende Begrenzung bei Bitcoins Quantenmigration ist nicht die Kryptografie, sondern die Governance“, sagt Ivezic. „Zwischen BIP-360, BIP-361, SHRINCS und STARKs füllt sich das technische Angebot schnell. Was Bitcoin fehlt, ist ein Mechanismus, um daraus zu wählen, bevor die Zeit abläuft.“