Die EU-Polizeibehörde Europol veröffentlichte am Mittwoch zwei Berichte, in denen Organisationen, politische Entscheidungsträger und die Kryptowährungsbranche aufgefordert werden, sich jetzt auf Quantencomputer vorzubereiten, die gängige Verschlüsselung brechen könnten.

Der erste Bericht, Quantum Computing and Cryptocurrencies, erstellt vom Europäischen Cybercrime Centre (EC3) von Europol, bezeichnet Krypto-Wallets als „die primäre Angriffsfläche für Quantenbedrohungen“. Wallets basieren auf einem Schlüsselpaar: einem privaten Schlüssel, der Transaktionen autorisiert, und einem öffentlichen Schlüssel, den das Netzwerk zu deren Verifizierung verwendet.

Ein ausreichend leistungsstarker Quantencomputer könnte aus einem offengelegten öffentlichen Schlüssel einen privaten Schlüssel ableiten und einem Angreifer ermöglichen, unrechtmäßig über Guthaben zu verfügen, heißt es in dem Bericht – ein Ereignis, das häufig als Q-Day bezeichnet wird. Ein Computer mit einer solchen Fähigkeit existiert heute noch nicht; das Argument der Behörde ist, dass die anstehende Migration zu groß ist, um sie aufzuschieben, bis es so weit ist.

Die Hash-Funktionen, die Blöcke verknüpfen und dem Mining zugrunde liegen, sind dagegen weitgehend quantensicher, da das Brechen eines 256-Bit-Hashs weiterhin eine Anzahl von Operationen erfordern würde, die der Bericht als „astronomisch hoch mit absehbarer Technologie“ bezeichnet.

„Kryptowährungen werden nicht durch Quantencomputer kollabieren“, lautet das Fazit des Berichts, der zugleich eine „proaktive Verteidigung“ empfiehlt, um ihre langfristige Sicherheit zu gewährleisten. Er empfiehlt einen gestuften Übergang zu quantenresistenter Kryptografie – also Algorithmen, die Angriffen sowohl von Quanten- als auch von klassischen Computern standhalten – sowie Verbesserungen bei Wallet-Sicherheit und Schlüsselverwaltung.

Wallets, deren öffentliche Schlüssel bereits on-chain sichtbar sind, lassen sich nachträglich nicht absichern. Für diese sei „die einzige Lösung eine voraussauende Migration“, heißt es in dem Bericht, bei der Inhaber ihre Mittel vor einem möglichen Angriff in neue Wallets verlagern. Die Blockchain-Analytics-Firma Glassnode schätzte im Mai, dass 6,04 Millionen BTC bzw. 30,2 % der ausgegebenen Menge bereits einen offengelegten öffentlichen Schlüssel aufweisen. Bei Bitcoin wird ein öffentlicher Schlüssel in der Regel erstmals offengelegt, wenn eine Adresse zum ersten Mal Mittel sendet; einige der frühesten Outputs des Netzwerks speicherten Schlüssel zudem in Klartextform.

Ein Upgrade von Bitcoin hat seinen Preis. Die nach NIST-Standardisierten post-quanten Signaturen sind 10- bis 120-mal größer als die ECDSA-Signaturen (Elliptic Curve Digital Signature Algorithm), die Bitcoin heute verwendet, was laut Bericht den Blockspace überlasten, Gebühren erhöhen und Bestätigungen verlangsamen könnte. Der Bericht zitiert eine Studie aus dem Jahr 2024, nach der die Migration aller unverbrauchten Transaction Outputs mindestens 76 Tage kumulierte Netzwerkausfallzeit erfordern würde – oder rund 300 Tage, wenn die Arbeiten 25 % jedes Blocks in Anspruch nähmen.

Zum Zeitplan zitiert der Bericht die Roadmap von IBM, die einen fehlertoleranten Quantencomputer – stabil genug für lange, fehlerkorrigierte Algorithmen – bis 2029 anvisiert, sowie eine Umfrage aus dem Jahr 2025, in der 32 Experten die Wahrscheinlichkeit, dass eine Maschine innerhalb von 24 Stunden die RSA-2048-Verschlüsselung bricht, für das kommende Jahrzehnt auf 28 % bis 49 % bezifferten. Microsoft erwartet skalierbares Quantencomputing ebenfalls bis 2029, während Google-Forschung im März und ein KI-gestützter Wettbewerb im September die Ressourcenschätzungen für Angriffe auf die von Bitcoin verwendete elliptische Kurven-Kryptografie jeweils gesenkt haben.

Parallel laufen auch brancheninterne Initiativen. Der Quantenbeirat von Coinbase forderte Entwickler im Juni auf, jetzt mit der Post-Quanten-Migration zu beginnen, während Ripple und die Stellar Development Foundation Migrations-Roadmaps veröffentlicht haben. Im Juli zusagten neun Unternehmen, darunter BlackRock, Coinbase und Strategy, insgesamt 15 Millionen US-Dollar über drei Jahre für Forschung zur Bitcoin-Sicherheit, einschließlich Quantenabwehr.

„Harvest now, decrypt later“

Der zweite Bericht, Harvest Now, Decrypt Later, entwickelt mit der spanischen Universidad Carlos III de Madrid, untersucht Angreifer, die heute verschlüsselte Daten sammeln, um sie später zu entschlüsseln. Demnach sind weit verbreitete Protokolle wie TLS, SSH und OpenPGP anfällig, wobei das Risiko je nach Konfiguration und Schlüsselverwaltung variiert.

Es gebe „derzeit keine klaren Belege“ dafür, dass diese Technik systematisch im großen Maßstab ausgenutzt wird, heißt es in dem Bericht. Die erforderlichen Ressourcen machten staatliche Kommunikationen und vertrauliche Geschäftsdaten zu den plausibelsten Zielen.

Die drei EU-Finanzaufseher hatten dieselbe Taktik bereits im September thematisiert und davor gewarnt, dass ein Quantencomputer, der Verschlüsselung brechen kann, eintreffen könnte, bevor die Technologie einen tragfähigen kommerziellen Nutzen hat. Die NIS Cooperation Group der EU hat empfohlen, dass die Mitgliedstaaten bis Ende 2026 eine Post-Quanten-Migrationsstrategie verabschieden.

Im Zahlungsverkehr stelle, so der Kryptowährungsbericht, dasfangen in Echtzeit ein unmittelbareres Quantenrisiko dar als die nachträgliche Entschlüsselung. Er beschreibt einen „Just-in-Time“-Angriff, bei dem ein Quantencomputer einen privaten Schlüssel in dem kurzen Zeitfenster ableitet, zwischen dem Moment, in dem eine Transaktion ihren öffentlichen Schlüssel offenlegt, und ihrer Bestätigung.

Europol empfiehlt eine von der Europäischen Kommission geführte Arbeitsgruppe, bestehend aus Europol, der EU-Cybersicherheitsagentur ENISA und der EU-Antigeldwäschebehörde (AMLA), die politische Entscheidungsträger regelmäßig informieren soll. Das US-amerikanische National Institute of Standards and Technology (NIST) hat vorgeschlagen, die heute gängigsten Public-Key-Konfigurationen bis 2030 abzukündigen und klassische Public-Key-Kryptografie bis 2035 auslaufen zu lassen, so der zweite Bericht.