BlackRock bewertet das Quantenrisiko für Bitcoin in einem im Juni veröffentlichten Report als grundsätzlich beherrschbar, sofern die Branche rechtzeitig auf post-quantenresistente Kryptografie umstellt. Der Bericht wurde von Will Su, Head of Digital Assets Research bei BlackRock, Inish Crisson, Senior Software Engineer im Aladdin Digital Assets Lab, und Robert Mitchnick, Head of Digital Assets bei BlackRock, verfasst. Im Zentrum steht die Frage, ob ein künftiger kryptografisch relevanter Quantencomputer, häufig als „Q-Day“ bezeichnet, die Signaturverfahren von Bitcoin und anderen Blockchains gefährden könnte.
BlackRock: Quantenrisiko für Bitcoin beherrschbar
BlackRock ordnet das Thema nicht als unmittelbare Bedrohung ein, sieht aber einen steigenden Handlungsdruck. „Aus unserer Sicht dürfte Quantencomputing für Blockchains ein beherrschbares Risiko sein, sofern die Branche in den kommenden Jahren schnell und proaktiv auf Post-Quantum-Kryptografie umstellen kann“, heißt es in dem Report. Zugleich betont BlackRock: „Heute existiert kein funktionsfähiger kryptografisch relevanter Quantencomputer, und es bleiben erhebliche physikalische, technische und ingenieurwissenschaftliche Hürden, bevor ein solcher realisierbar wäre.“
Der Bericht unterscheidet klar zwischen Bitcoins Konsenssicherheit und der Sicherheit einzelner Adressen. Die Hashfunktion SHA-256, die für Proof of Work und die Integrität der Bitcoin-Historie zentral ist, gilt demnach weitgehend als widerstandsfähig gegen Quantenangriffe; Grovers Algorithmus würde nur einen begrenzten Geschwindigkeitsvorteil bringen. Angreifbarer wären dagegen heutige digitale Signaturen auf Basis elliptischer Kurven, also die Kryptografie, mit der Eigentum an UTXOs nachgewiesen und Transaktionen autorisiert werden.
BlackRock formuliert den Kernpunkt so: „Im Fall von Bitcoin heißt die kryptografische Hashfunktion, die zur Sicherung der zentralen Blockchain-Transaktionshistorie verwendet wird, SHA-256; sie gilt allgemein als erheblich resistent gegenüber Quantencomputing. Die Kryptografie, die einzelne Transaktionen bei Bitcoin und den meisten anderen großen Blockchains, einschließlich Ethereum, absichert, verwendet derzeit jedoch digitale Signaturschemata auf Basis elliptischer Kurven und dürfte daher zu einem künftigen Zeitpunkt quantenverwundbar sein.“ Für Bitcoin ergibt sich daraus weniger ein Problem der grundsätzlichen Machbarkeit als ein Koordinationsproblem.
Bitcoin vor Q-Day: Technik leichter als Konsens
Technisch hält BlackRock eine Migration von Bitcoin auf post-quantenresistente Signaturen für vergleichsweise überschaubar. „Aus unserer Sicht ist die PQ-Migration für Kryptowährungen aus technischer Perspektive eindeutig lösbar; die zentrale Herausforderung liegt in rechtzeitiger Koordination und Umsetzung“, schreiben die Autoren. Der gesamte Prozess, vom Konsens über geeignete Verfahren bis zur Implementierung und geordneten Migration im Ökosystem, werde aber voraussichtlich mehrere Jahre dauern.
Die quantitativen Risiken sind dennoch erheblich. BlackRock verweist auf Daten von Project Eleven und Chainalysis, wonach fast 7 Millionen Bitcoin oder rund 35 Prozent des zirkulierenden Angebots potenziell für langfristige Angriffe anfällig sind. Dazu zählen 1,9 Millionen BTC in Adresstypen, die ungehashte Public Keys offenlegen, sowie weitere 5 Millionen BTC in Adressen, deren Public Keys durch frühere Transaktionen sichtbar wurden und die weiterhin UTXOs halten. Besonders heikel ist der Umgang mit inaktiven oder verlorenen Beständen: Chainalysis schätzt, dass 2,3 bis 3,7 Millionen BTC, also 11 bis 19 Prozent des Angebots, dauerhaft verloren sein könnten; darunter werden auch rund 1,1 Millionen BTC in P2PK-Adressen genannt, die weithin Satoshi Nakamoto zugeschrieben werden.
Für BlackRock liegt hier der politische und soziale Kern der Debatte. „Bitcoin-Upgrades sind technisch geradlinig, aber die Entwicklung ist relativ dezentralisiert, und es gibt derzeit keinen Konsens über PQ-Verschlüsselungs- oder Signaturschemata, Migrationszeitpläne und die optimalen konkreten Implementierungsmechanismen“, heißt es in dem Report. Mehrere Bitcoin Improvement Proposals zur PQ-Migration seien bereits im Repository akzeptiert, befänden sich aber noch im Entwurfsstadium. Diskutiert werden unter anderem neue Signaturschemata, Taproot-basierte Migrationspfade, Regeln für alte UTXOs und der Umgang mit größeren Signaturen, die mehr Blockspace beanspruchen könnten.
BlackRocks Fazit fällt vorsichtig konstruktiv aus: „Es ist eine deutlich weniger einschüchternde Aufgabe, heutige kryptografische Systeme, einschließlich Bitcoin, Ethereum und anderer, auf einen quantensicheren Standard zu heben, als von dem heutigen Stand der Quantenentwicklung aus einen kryptografisch relevanten Quantencomputer zu bauen.“ Der Vorteil liege derzeit bei der Verteidigung. Gelingt die Migration rechtzeitig und geordnet, erwartet BlackRock, dass Blockchains aus dem Übergang robuster hervorgehen könnten; misslingt die Koordination, dürfte Q-Day vor allem für exponierte Adressen, verlorene Bestände und die Marktstruktur ein ernstes Stressthema bleiben.
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