Vitalik greift die Quantenbedrohungstheorie wieder auf: Steht das Fundament der Kryptowährungen wirklich auf dem Spiel?

Originalartikel-Titel: "Das Wiederaufleben der Quanten-Bedrohung, ist das Fundament der Kryptowährung erschüttert?"

Originalautor: Azuma, Odaily Planet Daily

In letzter Zeit ist die Bedrohung durch Quantencomputer für Kryptowährungen wieder ein heißes Diskussionsthema im Internet. Der Grund für dieses erneute Interesse ist, dass mehrere Schlüsselfiguren aus der Quantencomputing- und Krypto-Branche kürzlich neue Vorhersagen über die Entwicklung von Quantencomputern und deren potenzielle Fähigkeiten getroffen haben.

Erstens erwähnte Scott Aaronson, ein Guru für Quantencomputing und Direktor des University of Texas Quantum Information Center, am 13. November in einem Artikel: "Ich glaube jetzt, dass wir vor der nächsten US-Präsidentschaftswahl einen fehlertoleranten Quantencomputer haben könnten, der in der Lage ist, den Shor-Algorithmus auszuführen..."

Daraufhin sprach Ethereum-Mitbegründer Vitalik Buterin am 19. November auf der Devconnect-Konferenz in Buenos Aires und erklärte, dass Elliptic Curve Cryptography (ECC) bis zur US-Präsidentschaftswahl 2028 durch Quantencomputing gebrochen werden könnte, und drängte Ethereum dazu, innerhalb von vier Jahren auf einen Post-Quanten-Algorithmus aufzurüsten.

Was ist eine Quanten-Bedrohung?

Bevor wir die Vorhersagen von Scott und Vitalik interpretieren, müssen wir kurz erklären, was eine "Quanten-Bedrohung" ist.

Einfach ausgedrückt, bezieht sich eine Quanten-Bedrohung auf Kryptowährungen auf die Möglichkeit, dass ein ausreichend leistungsfähiger Quantencomputer in der Zukunft die kryptografischen Grundlagen brechen könnte, die die Sicherheit aktueller Kryptowährungen schützen, was ihr Sicherheitsmodell potenziell untergraben könnte.

Derzeit beruht die Sicherheit fast aller Kryptowährungen (wie Bitcoin und Ethereum) auf einer Technologie namens "asymmetrische Verschlüsselung", wobei die zwei kritischsten Teile der "Private Key" und der "Public Key" sind:

• Private Key: Wird vom Benutzer geheim gehalten, zum Signieren von Transaktionen und zum Nachweis des Eigentums an Vermögenswerten verwendet;

• Public Key: Wird aus dem Private Key generiert, kann öffentlich gemacht werden und wird als Krypto Wallet Adresse oder Teil einer Adresse verwendet.

Der Eckpfeiler der Sicherheit von Kryptowährungen liegt in der Tatsache, dass die Ableitung eines Private Key aus einem Public Key derzeit rechnerisch nicht machbar ist. Quantencomputing, das die Prinzipien der Quantenmechanik nutzt, kann jedoch den Prozess der Lösung bestimmter mathematischer Probleme durch die Ausführung spezifischer Algorithmen (wie den oben genannten Shor-Algorithmus) erheblich beschleunigen, was genau die Schwäche der asymmetrischen Verschlüsselung ist.

Lassen Sie uns weiter erklären, was der Shor-Algorithmus ist. Wir werden hier nicht zu sehr in die Mathematik eintauchen, aber im Wesentlichen kann der Shor-Algorithmus ein mathematisches Problem, das auf einem klassischen Computer "fast unlösbar" ist, in ein "relativ lösbares" Periodenfindungsproblem auf einem Quantencomputer verwandeln, was das bestehende "Private Key - Public Key" kryptografische System von Kryptowährungen potenziell bedroht.

Für ein anschaulicheres Beispiel: Sie können leicht einen Korb Erdbeeren (analog zu einem Private Key) in Marmelade (analog zu einem Public Key) verwandeln, aber offensichtlich die Marmelade nicht zurück in Erdbeeren verwandeln. Plötzlich taucht jedoch ein Cheat-Code (analog zu Quantencomputing) auf, der dies möglicherweise schnell erreichen kann (analog zum Shor-Algorithmus).

Ist das Fundament der Kryptowährung erschüttert?

Bedeutet das also, dass Kryptowährungen dem Untergang geweiht sind?

Keine Panik, die Quanten-Bedrohung ist objektiv real, aber das Problem ist nicht so dringlich. Der Grund für diese Aussage liegt hauptsächlich in zwei Kernpunkten. Erstens bleibt noch Zeit, bevor eine echte Bedrohung entsteht; zweitens können Kryptowährungen durch Upgrades Post-Quanten-Algorithmen implementieren.

Erstens, bezüglich des ersten Punktes: Selbst wenn Scotts Vorhersage vor den Wahlen 2028 eintritt, bedeutet dies nicht, dass die Sicherheit von Kryptowährungen wirklich gefährdet sein wird; Vitaliks Aussage deutet nicht darauf hin, dass das Fundament von Bitcoin und Ethereum erschüttert wird, sondern weist lediglich auf ein theoretisches Risiko auf lange Sicht hin.

Haseeb, ein Partner bei Dragonfly Capital, erklärte, dass es keinen Grund zur Panik wegen des neuen Zeitplans für Quantencomputing gibt, die Ausführung des Shor-Algorithmus ist nicht gleichbedeutend mit dem Knacken eines echten 256-Bit-Elliptic-Curve-Keys (ECC-Key). Sie können den Shor-Algorithmus verwenden, um eine Zahl zu knacken – das ist beeindruckend genug – aber das Knacken einer Zahl mit Hunderten von Stellen erfordert einen wesentlich größeren Rechenumfang und technische Kapazitäten... Das ist etwas, das man ernst nehmen sollte, aber keineswegs unmittelbar bevorsteht.

Der Experte für Kryptowährungssicherheit MASTR hat eine klarere mathematische Antwort gegeben. Das Knacken der Elliptic Curve Signature (ECDSA), die derzeit in Kryptowährungen wie Bitcoin und Ethereum verwendet wird, würde etwa 2300 logische Qubits, 10¹² bis 10¹³ Quantenoperationen erfordern und mit Fehlerkorrektur Millionen bis sogar Milliarden physischer Qubits benötigen. Aktuelle Quantencomputer haben jedoch nur 100 bis 400 verrauschte Qubits mit einer hohen Fehlerrate und einer kurzen Kohärenzzeit – die Lücke zwischen den Anforderungen, um Ersteres zu knacken, liegt immer noch bei mindestens vier Größenordnungen.

Was den zweiten Punkt betrifft, entwickeln Kryptografen der Branche auch neue Post-Quanten-Kryptografie (PQC)-Algorithmen, die Quantencomputing-Angriffen widerstehen können, und Mainstream-Blockchains haben sich bereits darauf vorbereitet.

Bereits im März letzten Jahres schrieb Vitalik einen Artikel mit dem Titel "Wenn der Quantenangriff morgen kommt, wie wird Ethereum ihn lösen?". In dem Artikel erwähnte er die Widerstandsfähigkeit von Winternitz-Signaturen, STARKs gegenüber Quantenbedrohungen und stellte sich sogar vor, wie Ethereum im Notfall dringend aufrüsten würde.

Im Vergleich zu Ethereum ist Bitcoin bei der Implementierung von Upgrades möglicherweise nicht so flexibel, aber die Community hat längst verschiedene potenzielle Algorithmus-Upgrade-Lösungen wie Dilithium, Falcon, SPHINCS+ vorgeschlagen. Mit der jüngsten Zunahme der diesbezüglichen Diskussionen hat auch die Bitcoin-OG-Figur Adam Back erklärt, dass Post-Quanten-Kryptografie-Standards lange vor dem Entstehen einer substanziellen Quantencomputing-Bedrohung implementiert werden können.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Quanten-Bedrohung wie ein entfernter "Hauptschlüssel" ist, der theoretisch alle aktuellen Blockchain-kryptografischen Schlösser öffnen kann. Die Erfinder der Schlösser untersuchen jedoch schon lange neue Schlösser, die dieser Hauptschlüssel nicht öffnen kann, und bereiten sich darauf vor, alle Türen durch neue Schlösser zu ersetzen, bevor der Hauptschlüssel erstellt wird.

Dies ist die aktuelle objektive Realität bezüglich der Quanten-Bedrohung. Wir können ihren Fortschritt nicht ignorieren, aber es besteht kein Grund zur blinden Panik deswegen.

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