Der Q-Day rückt näher: Kann Ethereum einen Quantennotstand überleben?

Als Forscher mit Erfahrung auf dem Gebiet des Quantencomputings und der Blockchain-Technologie glaube ich, dass das Aufkommen des Quantencomputings eine erhebliche Bedrohung für moderne Kryptografiesysteme darstellt, einschließlich derjenigen, die von Kryptowährungen verwendet werden. Die aktive Forschung und Investitionen in Quantencomputing sowohl aus dem öffentlichen als auch aus dem privaten Sektor legen nahe, dass wir in den nächsten Jahren einen kritischen Punkt erreichen könnten, an dem Quantencomputer leistungsfähig genug werden, um aktuelle Sicherheitsstandards zu durchbrechen.

Quantencomputing mag wie Science-Fiction erscheinen, aber es könnte früher als erwartet kommen.

In seinem am 11. Januar 2024 veröffentlichten Bericht hob das Weltwirtschaftsforum künstliche Intelligenz (KI) und Quantencomputing als potenzielle Risiken hervor, die die aktuelle Technologielandschaft erheblich verändern könnten.

Obwohl sich Informatiker und Entwickler darüber einig sind, dass das Quantencomputing noch nicht ausgereift ist, wimmelt es in der laufenden Forschung auf diesem Gebiet von Aktivitäten.

Im Bereich Quantencomputing engagiert sich jedes G7-Land maßgeblich im öffentlichen Sektor. Andererseits konkurrieren sieben der zehn führenden Technologieunternehmen im privaten Sektor entweder erbittert um die Marktherrschaft oder leisten einen Beitrag in irgendeiner Weise, wie Quantum Resistance Ledger berichtet.

Als Forscher, der die Schnittstelle zwischen Quantencomputern und Kryptographie untersucht, werde ich häufig nach der Zeitachse gefragt, in der Quantencomputer eine erhebliche Bedrohung für aktuelle Verschlüsselungsmethoden darstellen. Obwohl es wichtig ist zu beachten, dass sich die Prognosen ändern können, gehen einige Experten davon aus, dass wir innerhalb des nächsten Jahrzehnts eine besorgniserregende Schwelle erreichen könnten. Quantenalgorithmen wie der von Shor und Grover könnten möglicherweise RSA und die Elliptische-Kurven-Kryptographie knacken, was die heutigen Schutzsysteme für Kryptowährungen unzulänglich machen würde. Es ist jedoch wichtig zu bedenken, dass die laufende Forschung zu quantenresistenten kryptografischen Methoden diesen Zeitplan erheblich beeinflussen könnte.

Basierend auf einem Bericht von Reuters vom Dezember 2023 warnte Tilo Kunz, der Executive Vice President von Quantum Defen5e (QD5), Beamte der Defense Information Systems Agency, dass die Quantencomputing-Schwelle, die den Punkt markiert, an dem aktuelle Sicherheitsprotokolle verletzt werden können, eintreten könnte schon 2025.

Bedeutende Akteure im Finanzsektor haben dies zur Kenntnis genommen. Die Bank für Internationalen Zahlungsausgleich hat im Juni 2023 in Zusammenarbeit mit der Banque de France und der Deutschen Bundesbank das „Project Leap“ initiiert, um quantenresistente Zahlungssysteme zu schaffen.

Wie kann sich der Blockchain- und Kryptowährungssektor angesichts bedrohlicher Wetterberichte und Maßnahmen der Zentralbanken zur Sicherung von Finanztransaktionen auf den „Q-Day“ vorbereiten? Bereitet sich jemand ausreichend vor?

Warum ist Quantencomputing gefährlich für Blockchains?

Als Krypto-Investor würde ich es so ausdrücken: Ich hatte die Gelegenheit, mit dem brillanten Informatiker und Schöpfer der quantenresistenten Blockchain XX Network, David Chaum, zu sprechen. Er klärte mich auf CryptoMoon darüber auf, wie Quantencomputer möglicherweise die Sicherheit einer Blockchain „einschmelzen“ oder „auslöschen“ könnten.

Die Sicherheit von Blockchain-basierten Vermögenswerten wie Kryptowährungen hängt stark vom SHA-256-Algorithmus zur Verschlüsselung ab. Einige Experten äußern jedoch Bedenken, dass Quantencomputer diesen Algorithmus möglicherweise knacken könnten, was eine erhebliche Bedrohung für die Sicherheit dieser digitalen Assets darstellen könnte.

Anschließend könnten Quantencomputer möglicherweise die Vereinbarung der Blockchain stören, indem sie falsche Nachrichten generieren und so das von Chaum vorgeschlagene Konsensprotokoll stören.

„Quantencomputing könnte bestehende Blockchains zerstören, indem es die Signaturen der Knoten fälscht. Du könntest sie ausschalten.“

Sie könnten auch mühelos private Schlüssel knacken und so Gelder anfällig für Diebstahl machen.

Vitalik Buterins Vorschlag, Ethereum zu verteidigen

Als Krypto-Investor bin ich immer auf der Suche nach innovativen Lösungen für potenzielle Herausforderungen im Blockchain-Bereich. Und eine dieser großen Herausforderungen ist die Bedrohung durch Quantencomputer. Nun, keine Angst, denn Vitalik Buterin, Mitbegründer von Ethereum, hat eine mögliche Antwort auf dieses Rätsel dargelegt. Er hat ein Upgrade für Ethereum vorgeschlagen, bekannt als „Serenity“, das einen Proof-of-Stake-Konsensmechanismus und einen quantenresistenten Kryptographiealgorithmus namens „Sapling“ beinhaltet. Auf diese Weise kann das Netzwerk auch bei zunehmender Verbreitung von Quantencomputern weiterhin Transaktionen absichern.

Am 9. März 2024 legte Buterin einen Vorschlag vor, der einen Hard Fork beinhaltete, um die Blockchain auf eine potenzielle Bedrohung durch Quantencomputer vorzubereiten. Dies löste eine Diskussion über den besten Ansatz in dieser Hinsicht aus.

Als Quantencomputer-Analyst würde ich es so erklären: Ich, Buterin, habe darauf hingewiesen, dass Quantencomputer das Potenzial haben, private Schlüssel von Ethereum-Konten nur unter Verwendung der entsprechenden öffentlichen Schlüssel zu entschlüsseln. Dies stellt ein erhebliches Sicherheitsrisiko für Ethereum-Benutzer dar.

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Laut Buterins Erklärung sind Konten im Ethereum-Netzwerk, die keine Transaktionen durchgeführt haben, am wenigsten anfällig für Quantenangriffe, da sie ihre öffentlichen Schlüssel noch nicht offengelegt haben.

Fast alle Kryptowährungs-Wallets könnten gefährdet sein, wenn diese unkonventionelle Methode von Krypto-Inhabern weit verbreitet würde.

Als Forscher, der sich mit der Sicherheit von Ethereum beschäftigt, glaube ich, dass die notwendige Technologie, um Ethereum gegen Quantenangriffe zu schützen, möglicherweise in naher Zukunft für Vitalik Buterin realisiert werden könnte.

„Wir sind bereits gut aufgestellt, um eine ziemlich einfache Wiederherstellungsgabel zu entwickeln, um mit einer solchen Situation umzugehen.“

Buterins vorgeschlagene Methode basiert auf der Überprüfung des Besitzes von Kryptowährungen oder digitalen Geldbörsen durch die Verwendung eines Sicherungsschlüssels zu Sicherungszwecken.

In dem 2021 von den Kryptographie-Spezialisten Chaum, Mario Larangeira, Mario Yaksetig und William Carter verfassten Artikel mit dem Titel „W-OTS(+) under the Radar: A Discreet Recovery Solution for Digital Wallets“ stellten sie eine neuartige Methode vor, die es Benutzern ermöglicht, eine zu erstellen Backup-Schlüssel. Dieser Schlüssel ist verdeckt in den geheimen Schlüssel eines digitalen Signaturschemas integriert und gewährleistet so eine erhöhte Sicherheit für Kryptowährungs-Wallets.

Wenn ein geheimer Schlüssel durchgesickert ist, kann der Backup-Schlüssel verwendet werden, um einen Eigentumsnachweis zu erbringen und mittels einer Hard Fork wieder Zugriff auf die Gelder in einer aktualisierten quantensicheren Blockchain zu erhalten. Im Wesentlichen geht es dabei um erhebliche Änderungen an den Regeln und der Historie der Blockchain, um den neuen Eigentumsverhältnissen Rechnung zu tragen.

Wenn eine Quantenkrise auftritt, müssen Benutzer eine neue Wallet-Anwendung erhalten und ihren Besitz mithilfe der Backup-Methode authentifizieren. Nach Einschätzung von Buterin besteht bei diesem Vorgang nur für eine kleine Anzahl von Nutzern die Gefahr, dass sie ihr Geld verlieren.

In einem hypothetischen Szenario würde das Ethereum-Netzwerk zu einem früheren Punkt zurückkehren, insbesondere zu dem Block, in dem der große Raubüberfall stattfand.

Die Auswirkung der Quantenlösung auf den ETH-Preis

Als Analyst würde ich es so ausdrücken: Laut Chaum ist die von Buterin vorgeschlagene Lösung möglicherweise nicht narrensicher und könnte möglicherweise zu Störungen für Ethereum-Benutzer führen.

Laut Chaums Erklärung würde Buterins vorgeschlagene Notfallmaßnahme einen Neustart der Ethereum-Blockchain erfordern, wenn es Ethereum nicht gelingt, vor einem Quantenangriff einen Quantenwiderstandsmechanismus zu integrieren.

Als Krypto-Investor habe ich verstanden, dass der Bedarf an einer quantenresistenten Blockchain immer wichtiger wird. Zunächst muss eine neue kryptografische Kette entwickelt werden, in deren Kern robuste Quantenwiderstandsmessungen integriert sind. Sobald dieser Erfolg erreicht ist, wird es mir dann möglich sein, mein Vermögen in ein neues Wallet innerhalb dieses sicheren und fortschrittlichen Blockchain-Netzwerks zu übertragen.

Im Zuge der Umstellung auf eine quantenresistente Ethereum-Blockchain besteht die Notwendigkeit, deren Betrieb vorübergehend für einen unbestimmten Zeitraum einzustellen. Laut Chaum kann sich dieses Unterfangen über mehrere Jahre erstrecken.

Das abrupte Stoppen einer aktiv genutzten Blockchain kann schwerwiegende, nicht zu übersehende Auswirkungen haben; Diese Unterbrechung könnte katastrophale Folgen haben.

„Es würde eine große Zeitlücke geben. Ich bin mir nicht sicher, ob der Preis von Ether diese Lücke überstehen würde.“

John Woods, der CTO der Algorand Foundation, sprach mit CryptoMoon und brachte seinen Glauben an die Kompetenz von Vitalik Buterin zum Ausdruck. Er schlug jedoch vor, dass Ethereum noch weiter voranschreiten könnte: „Dieser Beitrag scheint eher eine Krisenreaktion als ein eleganter Übergang in das Zeitalter der Quantenkryptographie für Ethereum zu sein.“

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Algorand nutzt das Signaturschema „Falcon“ als Teil seiner Post-Quantum-Sicherheitsmaßnahmen. Dies ist eine der drei Signaturmethoden, die das National Institute of Standards and Technology für die Standardisierung ausgewählt hat.

Als Ethereum-Investor würde ich vorschlagen, das Ethereum-Team zu ermutigen, über die Einführung von Falcon nachzudenken, um die Interoperabilität zu verbessern. Die Implementierung von Falcon ist nicht ausschließlich Algorand vorbehalten; Stattdessen verspricht es eine Integration durch mehrere Distributed-Ledger-Technologien, Blockchains und verwandte Systeme.

Es scheint, dass Ethereum einen Notfallplan entwickelt hat, um weiterhin effektiv zu arbeiten, wenn eine Bedrohung durch Quantencomputer erkannt wird.

Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass die Notfallreaktion erhebliche Nachteile mit sich bringt. Diese Bedenken unterstreichen, wie wichtig es ist, dass die Ethereum-Entwicklergemeinschaft ihre Bemühungen vor der Ankunft des Quantum Day auf die Entwicklung quantensicherer Lösungen konzentriert.

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2024-04-26 16:55