Quantencomputer benötigen viel weniger QuBits, um Kryptografie zu knacken, als bisher gedacht: Google

Neue Forschungsergebnisse von Google zeigen, dass Quantencomputer möglicherweise deutlich weniger Leistung benötigen als bisher angenommen, um die Kryptografie zu knacken, die Krypto-Blockchain-Netzwerke absichert.

Googles neue Forschung, die am Montag veröffentlicht wurde, schätzt, dass ein Quantencomputer die Kryptografie knacken könnte, die Bitcoin (BTC) und Ethereum (ETH) schützt, und zwar mit weniger als 500.000 physischen Qubits, basierend auf seinen aktuellen Annahmen zu den Fähigkeiten der Hardware. Ein Qubit ist die grundlegende Einheit eines Quantencomputers.

Die Forscher stellten zwei Quanten-Schaltkreise zusammen, um sie an einem kryptografisch relevanten Quantencomputer (CRQC) mit supraleitenden Qubits zu testen. Dabei berichteten sie, dass es sich um eine „20-fache Reduktion“ der Anzahl der Qubits handelte, die benötigt werden, um das 256-Bit-Problem des diskreten Logarithmus auf elliptischen Kurven (ECDLP-256) zu knacken, das in Krypto-Blockchains weit verbreitet ist.

Die Forschung legt nahe, dass es in einem theoretischen Szenario einem Quantencomputer möglich sein könnte, einen Bitcoin-Private Key in nur etwa neun Minuten zu knacken, was ihm ein kleines Zeitfenster für einen „On-Spend-Angriff“ eröffnet, angesichts der 10-minütigen Blockzeit von Bitcoin.

Ein „On-Spend“-Quantenangriff ist eine hypothetische zukünftige Bedrohung, bei der ein Quantencomputer in der Lage ist, einen Private Key aus einem während einer Transaktion offengelegten Public Key zu entschlüsseln, sodass der Angriff die Gelder stehlen kann.

„Wir sollten die Zeit abschätzen, die benötigt wird, um einen On-Spend-Angriff von diesem vorbereiteten Zustand aus zu starten, zu dem Zeitpunkt, an dem der Public Key bekannt ist, auf ungefähr entweder 9 Minuten oder 12 Minuten.“

„Mein Vertrauen in Q-Day bis 2032 ist deutlich gestiegen. Meiner Meinung nach gibt es mindestens eine 10%-Chance, dass bis 2032 ein Quantencomputer […] einen Private Key aus einem exponierten Public Key wiederherstellt“, sagte Mitautor und Ethereum-Forscher Justin Drake.

_Grafik, die das Risiko zeigt, dass ein On-Spend-Quantenangriff, der 9 Minuten benötigt, um einen Private Key abzuleiten, bei Bitcoin erfolgreich ist. Quelle: _Google Quantum AI

Ethereum ist anfällig für „Angriffe im Ruhezustand“

Die Forscher warnten außerdem, dass das Kontenmodell von Ethereum „strukturell anfällig für Angriffe im Ruhezustand“ sei, was bedeutet, dass sie keine zeitliche Taktung erfordern.

Ein „Angriff im Ruhezustand“ nutzt ebenfalls einen Public Key, um mit einem Quantencomputer einen Private Key abzuleiten, aber in diesem Fall ist es nicht nötig, dies innerhalb eines bestimmten Zeitfensters zu tun.

Sobald ein Ethereum-Konto seine erste jemals erfolgte Transaktion sendet, ist der Public Key dauerhaft in der Blockchain sichtbar. Ein Quantenangreifer kann sich Zeit nehmen, um den Private Key aus jedem offengelegten Public Key abzuleiten.

„Das führt zu einer Anfälligkeit von Konten: einer systemischen, unvermeidbaren Offenlegung, die nicht durch das Verhalten der Nutzer gemildert werden kann, außer durch eine protokollweite Umstellung auf PQC [post-quantum cryptography],“ heißt es.

Google schätzte, dass die 1.000 wohlhabendsten exponierten Ethereum-Konten, die etwa 20,5 Millionen ETH halten, in weniger als neun Tagen geknackt werden könnten.

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Der Suchgigant sagte, er wolle das Bewusstsein für dieses Problem schärfen und „stellt der Krypto-Community Empfehlungen zur Verfügung, um die Sicherheit und Stabilität zu verbessern, bevor dies möglich ist.“

Google empfahl, Blockchains jetzt auf PQC umzustellen, statt zu warten, bis sich echte Bedrohungen zeigen.

Quanten-Frist vorgezogen

Am Mittwoch setzte Google eine Deadline für 2029 für seine Migration zu Post-Quantum-Kryptografie und warnte, dass „Quanten-Frontiers“ näher sein könnten, als sie erscheinen.

Am folgenden Tag sagte der Krypto-Unternehmer Nic Carter, die Kryptografie auf elliptischen Kurven stehe „am Rand der Veralterung“, und fügte hinzu, dass Ethereum-Entwickler bereits an Lösungen arbeiteten, während Bitcoin-Entwickler einen „Worst-in-Class-Ansatz“ verfolgten.

Die Ethereum Foundation veröffentlichte ihren Post-Quantum-Roadmap im Februar, während Mitgründer Vitalik Buterin sagte, dass Validator-Signaturen, die Datenspeicherung, Konten und Beweise sich ändern müssen, um sich auf Quantenbedrohungen vorzubereiten.

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