Wichtiger Durchbruch in der Quanteninformatik: Optimierung des Shor-Algorithmus oder Gefahr für Bitcoin und Ethereum; 2032 wird zum entscheidenden Zeitpunkt

Gate News Meldung: Laut dem neuesten Disclosure des Bitcoin-Sicherheitsforschers Justin Drake haben zwei Studien zu Quantencomputing und Kryptografie entscheidende Fortschritte erzielt, die die Sicherheitslandschaft für Krypto-Assets grundlegend umgestalten könnten. Eine der Arbeiten wurde vom Google-Quantum-AI-Team veröffentlicht: Durch die Optimierung des Shor-Algorithmus wird es theoretisch möglich, Signaturen zu knacken, die auf der elliptischen Kurve secp256k1 basieren. Unter Bedingungen von etwa 1000 logischen Qubits und in Kombination mit einem Design mit geringer Schaltungstiefe könnten leistungsstarke Quantencomputer die privaten Schlüssel in wenigen Minuten wiederherstellen und damit potenziell Bitcoin und Ethereum bedrohen.

Die andere Studie stammt von dem Startup Oratomic. Dessen Team kombinierte eine Quanten-Computing-Architektur mit neutralen Atomen und optimierte die physikalische Ebene. Es wird vorgeschlagen, dass bereits etwa 26.000 physikalische Qubits ausreichen, um dieselbe Entschlüsselungsaufgabe auszuführen, was die Effizienz im Vergleich zu früheren Lösungen um etwa das 40-fache erhöht. Allerdings ist dieser Pfad langsamer; eine einzelne Berechnung könnte etwa 10 Tage dauern.

Justin Drake stellte fest, dass diese beiden Ergebnisse jeweils die „logische Ebene“ und die „physikalische Ebene“ des Quantencomputings optimieren. In Kombination senkten sie die Angriffshürde deutlich. Er geht davon aus, dass bis 2032 die Wahrscheinlichkeit, dass Quantencomputer zumindest einen Teil der öffentlich bekannten Schlüssel knacken können, bei 10% liegen könnte. Obwohl die Wahrscheinlichkeit, vor 2030 einen ausgereiften kryptografischen Quantencomputer (CRQC) zu sehen, weiterhin gering ist, ist die Branche bereits in eine Phase eingetreten, in der man sich rechtzeitig vorbereiten muss.

Aus technischen Details betrachtet benötigt der optimierte Shor-Algorithmus nur etwa 100 Millionen Toffoli-Gatter, eine Laufzeit von etwa 1000 Sekunden und lässt sich durch paralleles Rechnen weiter auf ein Niveau von wenigen Minuten komprimieren. Gleichzeitig zeigt die Quantencomputer-Architektur eine Trennung in „schnelle Taktung“ und „langsame Taktung“: Erstere eignet sich für schnelles Knacken, während letztere im Hinblick auf Kosten und Skalierbarkeit Vorteile bietet.

Besonders hervorzuheben ist, dass solche Forschungen bereits begonnen haben, Zero-Knowledge-Proofs einzusetzen, um kritische Details zu verbergen; dies zeigt, dass die Algorithmus-Optimierung schrittweise in eine Phase eingeschränkter Offenlegung übergehen könnte. Obwohl Bitcoins PoW kurzfristig nicht von dem Grover-Algorithmus betroffen ist, rücken ECDSA- und Schnorr-Signaturmechanismen zunehmend als potenzieller Schwerpunkt des Risikos in den Fokus.

In der aktuellen Umgebung dürfte die Entwicklung der Post-Quantum-Kryptografie weiter beschleunigt werden. Für den Kryptomarkt ist das nicht nur eine Frage des technischen Fortschritts, sondern auch der Aufbau eines neuen Sicherheitsmodells für langfristige Anforderungen.