Quantencomputing stellt ein potenzielles Risiko für jedes verschlüsselte System dar, einschließlich der Systeme großer Banken. Aufgrund der Funktionsweise dezentraler Netzwerke könnten Kryptowährungen nach Ansicht von Experten jedoch der erste Sektor sein, in dem dieses Risiko sichtbar wird.

Eddy Zervigon, CEO von Quantum Xchange, bezeichnete Kryptowährungen in einem Interview mit CoinDesk als Frühwarnsignal für die umfassendere Bedrohung. Quantum Xchange baut Infrastruktur, die Netzwerke, darunter Finanznetzwerke, vor quantengestützten Angriffen schützen soll.

"Cryptocurrencies are the canary in the coal mine," sagte Zervigon. "That's the first place of attack because of the decentralized nature. Once you see it happening there, then you know that someone somewhere has a cryptographically relevant quantum computer."

Ein kryptografisch relevanter Quantencomputer — also einer, der die elliptische-Kurven-Kryptografie brechen kann, die den Signaturen der Bitcoin-Blockchain zugrunde liegt, ebenso wie die Verschlüsselung in Zahlungsinfrastrukturen von Banken — existiert bislang nicht. Bei Bitcoin belegen diese Signaturen, dass ein Ausgebender den privaten Schlüssel kontrolliert, der mit den bewegten Coins verbunden ist. Deshalb wäre ein praktischer Bruch elliptische-Kurven-basierter Signaturen ein Sicherheitsproblem auf Protokollebene und kein gewöhnlicher Softwarefehler. Die Schätzungen, wann solche Maschinen verfügbar sein könnten, rücken jedoch näher statt weiter in die Zukunft, sagte Zervigon.

"The folks spending billions of dollars, like Microsoft, IBM, and others developing quantum computers, generally believe there will be a commercially relevant, cryptographically relevant quantum computer in the 2029 timeframe," sagte er. "That's not me making stuff up. That's based on what people like Arvind Krishna at IBM have said."

Dieser Zeitrahmen steht im Einklang mit jüngerer Hardware-Forschung. Anfang dieses Jahres erklärten Google-Forscher, dass weniger als 500,000 physische Qubits erforderlich wären, um die elliptische-Kurven-Kryptografie zu brechen, die führende Kryptowährungen wie bitcoin und ether schützt — eine 20-fache Reduzierung gegenüber früheren Schätzungen. Die Erkenntnis veranlasste mehrere Beobachter, darunter Google, die sogenannte Q-Day-Frist auf 2029 vorzuziehen.

Auch das Weiße Haus verfolgt Meilensteine für Quanten- und Post-Quanten-Sicherheit. Es will bis 2028 einen leistungsfähigen Quantencomputer entwickeln und hochwertige Vermögenswerte sowie Bundesdaten bis 2030 auf Post-Quanten-Kryptografie umstellen. Die US-Standardisierungsbemühungen haben bereits begonnen: 2024 finalisierte das National Institute of Standards and Technology seine ersten Standards für Post-Quanten-Kryptografie für Algorithmen, die Angriffen sowohl klassischer als auch Quantencomputer standhalten sollen. "That sets the clock. It creates a sense of urgency,” sagte Zervigon.

Governance-Geschwindigkeit, nicht Kryptografie, ist die zentrale Sorge

Zervigon ist nicht der Einzige, der argumentiert, dass die größte Schwachstelle von Krypto eher in der Governance als in der Kryptografie liegen könnte.

Deutsche Digital Assets beschreibt das Thema als Geschwindigkeitslücke zwischen der traditionellen Finanzwelt und dezentralen Netzwerken. "The difference — and this is the honest answer to the 'Bitcoin is uniquely vulnerable' narrative — is governance speed," schrieb die Bank am July 23.

Das Unternehmen erklärte, dass eine Investmentbank wie JPMorgan nicht die Zustimmung von Millionen pseudonymer Teilnehmer auf der ganzen Welt benötigt, bevor sie ihre kryptografische Infrastruktur aktualisiert.

“It needs a board resolution, a budget, and a vendor. Large financial institutions can and will migrate to post-quantum standards faster, more quietly, and more predictably than a decentralised public blockchain. That is not an argument against Bitcoin. It is an argument for taking its governance process seriously,” fügte Deutsche Digital Assets hinzu.

Akademische Forschung kommt zu einem ähnlichen Punkt. Das arXiv-Paper von 2024 "Erforderliche Ausfallzeit für Bitcoins Quantensicherheit" verwies auf Bitcoins eigene Upgrade-Historie als Warnsignal dafür, wie schwierig größere Protokolländerungen sein können.

"Before any upgrade process can be commenced, a 90% consensus among Bitcoin miners has to be achieved over the particular details of the upgrade," schrieben die Forscher. "Historically, considerable changes to the Bitcoin network have been met with high resistance. A notable example of this was the SegWit upgrade in 2017."

Das SegWit-Upgrade führte innerhalb der Community zu so großen Meinungsverschiedenheiten, dass sich die Bitcoin-Blockchain schließlich durch Hard Forks in mehrere Versionen aufspaltete, wodurch die Netzwerke Bitcoin Cash und Bitcoin Gold entstanden.

Nach dieser Argumentation geht es nicht darum, ob Post-Quanten-Kryptografie rechtzeitig bereitstehen kann. Unsicher ist, ob Bitcoins Governance-Prozess den erforderlichen Konsens von 90% erreichen kann, um solche Schutzmaßnahmen einzuführen, und ob Wallet-Anbieter, Börsen, Miner und Nutzer eine erforderliche Migration koordinieren können, sobald ein Standard ausgewählt ist.

Q-Day könnte schrittweise statt binär verlaufen

Märkte beschreiben Q-Day häufig als einen einzelnen Moment, in dem Verschlüsselung bis zu einem bestimmten Datum funktioniert und dann plötzlich versagt. Zervigon sagte, diese Einordnung sei zu simpel und könnte unterschätzen, wie früh das Risiko relevant wird.

"Everybody talks about the moment you can break an algorithm," sagte er. "You don't necessarily need to do it in one moment to be effective. If it takes me three months or six months to decrypt data that still has value, I've achieved the same goal."

Das verändert die übliche Berechnung des Zeitplans. Ein Quantencomputer müsste nicht unbedingt schnell genug sein, um eine kryptografische Signatur in Echtzeit zu brechen, um zu einer Bedrohung zu werden. Er müsste nur leistungsfähig genug sein, um Daten zu entschlüsseln oder Vermögenswerte zu kompromittieren, bevor die zugrunde liegenden Informationen oder Assets an Wert verlieren.