Lettes Jahr gab der Technologieriese Google durch die Einführung des "Willow"-Chips einen Durchbruch bekannt. Die Rechenleistung des Quantencomputers ist exponentiell stärker als die eines herkömmlichen Supercomputers, was Fragen zur Sicherheit von Bitcoin und Blockchain aufwirft.
Quantencomputer (engl. = quantum computer) führen komplexe Berechnungen durch, indem sie die Prinzipien der Quantenmechanik nutzen. Dadurch können sie bestimmte Aufgaben wie Optimierung, Kryptografie und Simulationen viel schneller lösen als klassische Computer. Laut Google ist ihr Willow-Chip in der Lage, komplexe Probleme in weniger als fünf Minuten zu lösen, für die ein Supercomputer etwa 10 Quadrilliarden Jahre gebraucht hätte. Die Gefahr für Bitcoin ist allerdings geringer, als eine Skeptiker vermuten.
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Bitcoin-Wallets nach wie vor sicher vor Quantum Computing
Bitcoin verwendet die kryptografische Hash-Funktion SHA-256, um Transaktionen zu sichern und neue Blöcke durch das Lösen komplexer mathematischer Rätsel zu generieren. Viele andere Systeme, wie SSL-Zertifikate und sichere Datenspeicherung, verlassen sich bei der Verschlüsselung ebenfalls auf diese Funktion. Quantencomputer könnten die Sicherheit von SHA-256 gefährden, indem sie die zugrunde liegenden kryptografischen Algorithmen brechen. Das würde es einem Quantencomputer erlauben, den privaten Schlüssel einer Adresse zu knacken. Satoshi Nakamotos Wallet mit über einer Million Bitcoin (zum heutigen Preis 111 Milliarden USD) wäre ein beliebtes Ziel.
Einerseits sind heutige Quantencomputer nicht annähernd stark genug für ein Knacken der Bitcoin-Verschlüsselung. Die Rechenleistung der Technologie wird in sogenannten Quantum Bits ("Qubits") gemessen. Schätzungen zufolge bräuchte es für eine Gefährdung von Bitcoin-Wallets über 13 Millionen Qubits. Zum Vergleich: Googles Willow-Chip erreicht weniger als 105 Qubits. Zudem kann sich Bitcoin schützen, indem die Blockchain auf quantenresistente kryptografische Algorithmen umstellt. Diese haben Forscher bereits entwickelt.
Gefahr für Bitcoin-Mining
Für Mining wäre ein Quantencomputer dann eine Gefahr, wenn er die Proof-of-Work-Rätsel exponentiell schneller löst als klassische Miner. Das könnte zu einem 51%-Angriff führen, bei dem eine einzelne Entität die Mehrheit der Mining-Leistung kontrolliert. In diesem Szenario wäre der Quantencomputer in der Lage, die Regeln des Netzwerks zu ändern und sich selbst zu bereichern.
Obwohl starke Quantencomputer die Rätsel theoretisch weitaus schneller als herkömmliche Rechner lösen könnten, wird diese Bedrohung durch mehrere Faktoren gemildert. Erstens wird erwartet, dass sich die Quantencomputerleistung aufgrund der technischen Herausforderungen bei der Skalierung der Qubit-Zahlen und der Implementierung einer robusten Fehlerkorrektur über mehrere Jahre verbessern wird.
Kommen erste Quantencomputer auf den Markt, wird die Wirkung eines neuen Rechners abgeschwächt. Die Rechenintensität und Konkurrenz des Minings erhöht sich durch jeden partizipierenden Quantencomputer. Zusätzlich laufen Quantencomputer heute nur wenige Sekunden. Um diese Laufzeit zu verlängern, sind fortschrittliche Fehlerkorrekturtechniken mit Millionen mehr Qubits erforderlich. Dies begrenzt die unmittelbare Bedrohung für Bitcoin, bis quantenresistente Mechanismen eingesetzt werden.
Böswillige Akteure haben andere Ziele
Angreifer im Besitz eines Quantencomputers werden weit vor einer Attacke auf SHA-256-Blockchains wie Bitcoin Systeme mit unmittelbarerem Wert ins Visier nehmen, wie das weitaus weniger komplexe Knacken der RSA-Verschlüsselung. Diese kommt bei sicherer Kommunikation, im Bankwesen und bei Regierungsdaten zum Einsatz. Wer sein Vermögen bei einer Bank statt in Bitcoin lagert, ist durch Quantencomputer ebenfalls gefährdet.
Böswillige Akteure könnten auch Schwachstellen in kritischen Infrastrukturen ausnutzen oder sensible Unternehmensinformationen stehlen. Diese Ziele haben aufgrund ihrer breiteren wirtschaftlichen und strategischen Auswirkungen eine weitaus höhere Priorität als Bitcoin. Trotzdem bleibt die Sensibilisierung der Blockchain-Gemeinschaft wichtig. Ein Wechsel auf quantenresistente Algorithmen ist theoretisch leicht umsetzbar, benötigt jedoch einen eindeutigen Konsens. Wird dieser zu spät erreicht, könnte es zu kurzfristigen Komplikationen kommen.
