Google Quantum AI meldde donderdag dat zijn Willow-quantumprocessor fouten in een cruciale kwantumbewerking met een factor 40 verminderde en daarbij 99,99% logische getrouwheid behaalde, volgens een studie die op 15 oktober in het tijdschrift Science werd gepubliceerd. Het resultaat heeft het debat nieuw leven ingeblazen over hoe lang Bitcoin's huidige digitale handtekeningen bestand zijn tegen toekomstige kwantumaanvallen. De bevindingen komen op een moment dat Coinbase, Starknet en andere projecten kwantumbestendige upgrades afwegen.

Willow behaalt 99,99% getrouwheid in magic state-test

De studie testte een proces dat magic state cultivation wordt genoemd, waarbij Willow speciale kwantumtoestanden produceerde met 99,99% logische getrouwheid. Quantumcomputers hebben deze toestanden nodig om complexe berekeningen uit te voeren, en eerdere schattingen gaven aan dat de productie ervan tot 95% van de capaciteit van een machine in beslag zou kunnen nemen. Het beheersen van dergelijke fouten wordt breed gezien als de centrale hindernis tussen de compacte processoren van vandaag en de grote fouttolerante machines waarvan onderzoekers zeggen dat ze nodig zijn om conventionele cryptografie te bedreigen.

Google filterde defecte toestanden eruit via herhaalde controles op de processor, en slechts 8% van de pogingen slaagde. Onderzoekers wisten de overgebleven toestanden met succes over te dragen tussen twee foutcorrectiemethoden, al zijn grotere tests nog nodig.

Bitcoin's kwantumrisico op langere termijn

In maart schatten onderzoekers van Google Quantum AI dat een toekomstige machine Bitcoin's huidige handtekeningenbescherming zou kunnen kraken met minder dan 500.000 fysieke qubits. De berekening ging uit van toekomstige hardware in plaats van een geslaagde aanval. Willow werkt ter vergelijking vandaag met 105 qubits, een maatstaf voor de kloof tussen huidige hardware en de schaal die dergelijke schattingen beschrijven. De onderzoekers beschreven een mogelijke aanval van negen minuten tegen transacties met blootgestelde publieke sleutels, en ongeveer 6,9 miljoen BTC kan blootstaan via reeds zichtbare publieke sleutels. Bitcoin's handtekeningen zijn gebaseerd op elliptic-curve-cryptografie, waarvan onderzoekers al lang weten dat een voldoende grote quantumcomputer die kan kraken — de aanname die ten grondslag ligt aan de migratieplanning die nu in de hele sector gaande is.

Ook andere netwerken debatter over bescherming. Ethereum-medeoprichter Vitalik Buterin had zorgen geuit over AI-ondersteunde aanvallen op lattice-cryptografie, de wiskundige familie achter verschillende toonaangevende post-quantum-encryptiestandaarden, en Cardano-oprichter Charles Hoskinson bekritiseerde die zorgen in een post op X van 9 oktober, met het argument dat beveiligingskeuzes bewijs vereisen.

Coinbase pleit voor vroege voorbereiding van Bitcoin

Cryptobeurs Coinbase publiceerde op 13 oktober een beveiligingspaper waarin ontwikkelaars werden opgeroepen te plannen voordat kwantumaanvallen praktisch uitvoerbaar worden, waarbij Bitcoin's uiteindelijke overgang werd omschreven als een meerjarig traject. De aanbevelingen omvatten onder meer onderzoek naar BIP-360, dat verandert hoe bepaalde Bitcoin-transacties sleutels onthullen door post-quantum-handtekeningopties te introduceren, evenals wallets die tijdens een overgang zowel bestaande als nieuwere handtekeningenmethoden kunnen ondersteunen.

In zijn Bitcoin quantum security plan noemde Coinbase beperkte block space, custody-systemen en slapende munten als onopgeloste problemen. Eigenaren die de toegang tot hun wallets zijn kwijtgeraakt, kunnen mogelijk geen fondsen verplaatsen zodra upgrades beschikbaar komen.

Andere netwerken herzien hun beveiligingsplannen

Starknet zei in een post op X, waar het account meer dan 350.000 volgers heeft, te overwegen een onafhankelijke blockchain te worden met als doel kwantumbestendigheid te bereiken in 2027. Op 15 oktober opende het project een niet-bindende gouvernancestemming over het bestuderen van die verandering. De stemming loopt tot en met 22 oktober en autoriseert geen netwerkverhuizing.

Google heeft afzonderlijk 2029 als streefdatum gesteld voor de voltooiing van de eigen overgang naar post-quantum-cryptografie, een tijdlijn die volgt op de eerste post-quantum-encryptiestandaarden die het Amerikaanse National Institute of Standards and Technology in 2024 definitief maakte.