Seit über einem Jahrzehnt bildet moderne Kryptographie das Fundament der Bitcoin-Sicherheit. Doch der beschleunigte Fortschritt im Quantencomputing wirft die Frage auf, ob künftige technologische Durchbrüche die Schutzmechanismen des Netzwerks unterwandern könnten.
Obwohl heutige Quantencomputer noch weit davon entfernt sind, eine reale Gefahr für Bitcoin darzustellen, wächst unter Forschern, Entwicklern und Investoren die Notwendigkeit, das potenzielle Risiko systematisch zu bewerten. Im Zentrum der Debatte stehen dabei die Geschwindigkeit der technologischen Entwicklung, die spezifischen Meilensteine, die eine ernsthafte Bedrohung signalisieren würden.
Anstatt das Quantenrisiko als ein abruptes, hypothetisches Ereignis zu betrachten, analysiert das Whitepaper das Thema als einen Prozess mit identifizierbaren Entwicklungsstufen. Durch die Definition klarer technologischer Etappen und potenzieller Warnsignale lasse sich bestimmen, wie resilient digitale Vermögenswerte gegenüber künftigen technologischen Paradigmenwechseln tatsächlich sind.
Das vorgestellte Modell gliedert diesen Fortschritt in fünf Stufen. Aktuell befindet sich die Technologie in "Schritt 0" (die NISQ-Ära), in der Quantensysteme zwar existieren, aber noch keinen kommerziellen Nutzen haben.
"Die heutigen Systeme arbeiten in der sogenannten ‚NISQ-Ära‘ - mit etwa 100 logischen Qubits und einer Schaltkreistiefe im dreistelligen Bereich - beides liegt weit unter den Schwellenwerten, die zum Knacken der elliptischen Kurvenkryptographie (ECC) von Bitcoin erforderlich sind. Dafür wären mindestens 2.330 logische Qubits und zig Millionen bis Milliarden von Quantengattern nötig", schreiben die Autoren.
Der Übergang zu Schritt 1 markiere dann den ersten kommerziellen Durchbruch, bei dem Quantenrechner spezifische Probleme in der Materialwissenschaft oder Chemie lösen. Erst mit Schritt 2 beginne die kryptografische Relevanz: In dieser Phase werden Quantensysteme in der Lage sein, schwache Schlüssel oder veraltete Sicherheitsprotokolle zu knacken.
Schritt 3 stelle die erste ernsthafte technologische Hürde für Bitcoin dar. Hier könnten Quantencomputer theoretisch den ECC-Algorithmus angreifen, der die privaten Schlüssel schützt. Allerdings wäre dieser Prozess zu diesem Zeitpunkt noch extrem zeitaufwendig und ineffizient.
"Im Wesentlichen sind Bitcoin-Einlagen, die vor 2011 getätigt wurden, aufgrund des damals verwendeten Adresstyps (P2PK) quantensicher, während spätere Systeme tendenziell quantenresistent sind.
Die kritische Eskalationsstufe werde laut Bericht schließlich in Schritt 4 erreicht. In diesem Szenario sei die Quantentechnologie so weit fortgeschritten, dass sie einen privaten Schlüssel in weniger als zehn Minuten - der durchschnittlichen Blockzeit von Bitcoin - extrahieren könne. Ohne rechtzeitige Protokoll-Upgrades auf der Ebene der Post-Quanten-Kryptographie (PQC) würde dies eine existenzielle Bedrohung für die Nutzbarkeit von Bitcoin als Währung bedeuten.
"Wenn auf Protokollebene in Schritt 4 nichts unternommen wird, ist Bitcoin als nutzbares Währungssystem ernsthaft gefährdet - eine existenzielle Bedrohung für das Protokoll. Damit Bitcoin als Währung funktionieren kann, müssen vollständig quantensichere Adressen vorhanden sein, bevor Quantencomputer Schritt 4 erreichen."
Da bereits heute diverse Vorschläge für Post-Quanten-Kryptographie (PQC) existieren, könnten diese im Notfall beschleunigt implementiert werden, um das Protokoll zu härten.
Dem gegenüber steht das optimistische Szenario, in dem die Hardware-Entwicklung von Quantencomputern aufgrund technischer Hürden stagniert.
Das ausgewogene Szenario, welches sich mit den Prognosen führender Institutionen deckt, siedelt das Erreichen der kritischen Entwicklungsstufe 3 in einem Zeitraum von zehn bis 20 Jahren an. Die Experten von ARK Invest und Unchained seien überzeugt, dass dieser Korridor völlig ausreicht, um Algorithmen, virtuelle Maschinen und die gesamte Infrastruktur des Netzwerks schrittweise zu optimieren.
Die Kernbotschaft des Whitepapers bleibt jedoch eindeutig: Trotz der medialen Aufmerksamkeit für Quantenfortschritte bestehe für Bitcoin kein akutes Risiko. Die technologische Lücke zwischen dem heutigen Stand der Forschung und der erforderlichen Rechenleistung zum Knacken der Verschlüsselung bleibe gewaltig. Da die Entwicklung von Abwehrmechanismen (PQC) parallel und teils schneller voranschreitet, sei das Netzwerk gut positioniert, um künftigen Herausforderungen proaktiv zu begegnen.
Evelyn Schmal, Redaktion finanzen.net
Ich zitierte aus folgendem Artikel:
Mein persönliches Fazit:
Auch wenn Kryptowährungen momentan noch nicht gefährdet sind hoffe ich das genügend Kapital gesammelt werden kann um die Weiterentwicklung des Netzwerks zu finanzieren. Kleinere Projekte werden wohl einen Quantencomputer Angriff zuerst zum Opfer fallen. Ich bin gespannt ob es sich überhaupt lohnt solch einen Angriff zu starten.
Vielleicht ist es auch das erklärte Ziel verloren gegangene Bitcoin wieder zugänglich zu machen?
English
For over a decade, modern cryptography has formed the foundation of Bitcoin security. However, the accelerated progress in quantum computing raises the question of whether future technological breakthroughs could undermine the network's protective mechanisms.
Although today's quantum computers are still far from posing a real threat to Bitcoin, the need to systematically assess the potential risk is growing among researchers, developers, and investors. At the heart of the debate are the speed of technological development and the specific milestones that would signal a serious threat.
Instead of viewing quantum risk as an abrupt, hypothetical event, this whitepaper analyzes the topic as a process with identifiable stages of development. By defining clear technological milestones and potential warning signals, it is possible to determine how resilient digital assets actually are to future technological paradigm shifts.
The presented model divides this progress into five stages. Currently, the technology is in "Step 0" (the NISQ era), in which quantum systems exist but have no commercial applications.
"Today's systems operate in the so-called 'NISQ era'—with approximately 100 logical qubits and a circuit depth in the three-digit range—both of which are far below the thresholds required to break Bitcoin's elliptic curve cryptography (ECC). This would require at least 2,330 logical qubits and tens of millions to billions of quantum gates," the authors write.**
The transition to Step 1 will then mark the first commercial breakthrough, in which quantum computers solve specific problems in materials science or chemistry. Cryptographic relevance begins only with Step 2: In this phase, quantum systems will be able to crack weak keys or outdated security protocols.
Step 3 represents the first serious technological hurdle for Bitcoin. Here, quantum computers could theoretically attack the ECC algorithm that protects private keys. However, this process would still be extremely time-consuming and inefficient at this stage.
"Essentially, Bitcoin deposits made before 2011 are quantum-safe due to the address type used at that time (P2PK), while later systems tend to be quantum-resistant."
According to the report, the critical escalation level will finally be reached in Step 4. In this scenario, quantum technology will have advanced to the point where it can extract a private key in less than ten minutes—the average block time of Bitcoin. Without timely protocol upgrades at the post-quantum cryptography (PQC) level, this would pose an existential threat to Bitcoin's usability as a currency.
"If no action is taken at the protocol level in Step 4, Bitcoin is seriously at risk as a usable currency system—an existential threat to the protocol." For Bitcoin to function as a currency, fully quantum-safe addresses must exist before quantum computers reach Stage 4.*
Since several proposals for post-quantum cryptography (PQC) already exist, these could be implemented quickly in an emergency to harden the protocol.
This contrasts with the optimistic scenario in which the hardware development of quantum computers stagnates due to technical hurdles.
The balanced scenario, which aligns with the forecasts of leading institutions, places the achievement of critical development stage 3 within a period of ten to twenty years. Experts from ARK Invest and Unchained are convinced that this timeframe is entirely sufficient to gradually optimize algorithms, virtual machines, and the entire network infrastructure.
However, the core message of the whitepaper remains clear: Despite the media attention surrounding quantum advancements, there is no immediate risk to Bitcoin. The technological gap between the current state of research and the computing power required to break the encryption remains enormous. Since the development of defense mechanisms (PQC) is progressing in parallel and, in some cases, faster, the network is well-positioned to proactively address future challenges.
Evelyn Schmal, finanzen.net editorial team
I quoted from the following article:
My personal conclusion:
Even though cryptocurrencies are not currently at risk, I hope that enough capital has been raised.