Bitcoin-Blockchain in Gefahr: Knacken Quantencomputer bald Krypto-Protokolle?

Fujitsu und RIKEN arbeiten an Japans erstem Quantencomputer

Bereits in der Vergangenheit forschten der japanische Technologiekonzern Fujitsu und das Forschungsinstitut RIKEN gemeinsam an Supercomputern. 2011 erreichte man mit dem "K Computer" den ersten Platz auf der Liste der 500 schnellsten Computersysteme, wie es in einer Pressemitteilung heißt. Mit 8,162 Petaflops konnte sich der Supercomputer gegen seine Konkurrenten durchsetzen und außerdem mit einer Recheneffizienz von 93,0 Prozent glänzen. Seitdem ist allerdings viel geschehen, wie Fujitsus Chief Technology Officer Vivek Mahajan im Oktober in der "CNBC"-Sendung "Squawk Box" erklärte. So macht der Computerhersteller nach wie vor gemeinsame Sache mit dem japanischen Forschungsinstitut und hat es sich zur Aufgabe gemacht, Japans ersten Quantencomputer zu entwickeln.

Nutzen für Molekulardynamik, Finanzwesen, Medizin und vieles mehr

Die besonders leistungsfähigen Maschinen werden dort eingesetzt, wo Supercomputer scheitern. "Die Quanteninformatik hat das Potenzial, die Computerwelt massiv zu verändern", betonte Mahajan in der Sendung. "Man kann Probleme in der Molekulardynamik, im Finanzwesen, in der Medizin, den Shor-Algorithmus und das Traveling-Salesman-Problem (TSP) lösen. Das sind Optimierungsprobleme, die nicht einfach zu lösen sind." Die Maschine könnte bereits im kommenden Jahr die Marktreife erreichen.

Aber auch die Konkurrenz schläft nicht: Laut "Finbold" konnten IT-Forscher des australischen Startups Silicon Quantum Computing erst vor wenigen Monaten Erfolge beim Bau eines Quantencomputers mit integrierter Schaltung im atomaren Maßstab verzeichnen. Und auch der chinesische Internet-Gigant Baidu.com stellte im Sommer den weltweit ersten supraleitenden Quantencomputer vor, der Hardware und Software integriert, so das Portal weiter.

Chance für Kryptomarkt?

Wenn Quantencomputer auch Bereiche wie das Finanzwesen revolutionieren können, wie Mahajan im CNBC-Interview erklärte, wie sieht es dann mit dem Krypto-Sektor aus? Dieser Frage nahm sich Finbold an. Demnach wurde in den letzten Monaten häufig darüber diskutiert, ob Quantencomputer für Bitcoin & Co. eher Fluch oder Segen sind. So könnten die leistungsstarken Maschinen möglicherweise das Schürfen der Cybercoins erleichtern oder die den Kryptowährungen zugrunde liegenden Architekturen betreiben.

Bedrohung für Bitcoin & Co.?

Gefährlich könnten die Maschinen für den Sektor jedoch werden, wenn es um die Sicherheitsmechanismen der Coins geht. So gilt das kryptografische Protokoll SHA-256, das etwa beim Krypto-Urgestein Bitcoin Anwendung findet, nach heutigem Stand als unknackbar. Der Grund: Heutige Hardware ist einfach nicht stark genug, um das Sicherheitsprotokoll zu durchbrechen, wie "Cointelegraph" schreibt. Innerhalb des nächsten Jahrzehnts könnte sich dies aber ändern. So rechnen IT-Sicherheitsexperten damit, dass die Quanteninformatik bis dahin auf einem derart entwickelten Stand ist, dass bestehende Verschlüsselungsprotokolle geknackt werden können. "Elliptische Kurvensignaturen - die heute alle großen Blockchains antreiben und die nachweislich anfällig für Quantencomputer-Angriffe sind - werden aufbrechen, was der einzige Authentifizierungsmechanismus im System ist", erklärte Johann Polecsak von der Blockchain-Firma QAN Platform gegenüber dem Krypto-Portal. "Sobald dieser Mechanismus zusammenbricht, wird es buchstäblich unmöglich sein, einen rechtmäßigen Besitzer eines Wallets von einem Hacker zu unterscheiden, der eine Signatur gefälscht hat."

Bitcoin sicher vor Quantenangriff - vorerst

Eine mögliche Bedrohung des Bitcoins durch Quantencomputer wurde auch durch eine Forschungsgruppe der University of Sussex untersucht, wie es in einer Ankündigung der Universität heißt. "Moderne Quantencomputer haben heute nur 50-100 Qubits", hielt Quantenarchitekt Mark Webber, der die Ergebnisse der Studie im Januar dieses Jahres veröffentlichte, fest. "Unser geschätzter Bedarf von 13-300 Millionen physischen Qubits legt nahe, dass Bitcoin vorerst als sicher vor einem Quantenangriff betrachtet werden sollte, aber Quantencomputertechnologien skalieren schnell, wobei regelmäßige Durchbrüche solche Schätzungen beeinflussen und sie zu einem sehr möglichen Szenario innerhalb der nächsten 10 Jahre machen."

Absicherungskonzepte in Entwicklung

Auch wenn die Protokolle derzeit also noch als sicher gelten, sollte sich der Krypto-Sektor nicht allzu lange auf diesem Status ausruhen, wie auch Murtaza Merchant von "moneycontrol" schreibt. Schon jetzt wird daher mit Hochdruck an kryptografischen Alternativtechnologien geforscht, die die Protokolle von Bitcoin & Co. auch zukünftig absichern sollen. Hier nennt Merchant unter anderem die Directed Acyclic Graph (DAG)-Technologie, die auf der Iota-Blockchain Anwendung findet. Gemeinsam mit dem japanischen Technologiekonzern Toshiba arbeitet die US-Großbank JPMorgan derzeit außerdem an der Quantenschlüsselverteilung, die ebenfalls Schutz vor einem Missbrauch durch Quantencomputer bieten soll. "Die Kernbotschaft ist nach wie vor, dass die Krypto-Entwicklergemeinschaft alles tut, um sich auf die Risiken des Quantencomputings vorzubereiten, obwohl jede dieser Methoden eine andere Strategie verfolgt, um sicherzustellen, dass ihre jeweiligen Netzwerke Quantencomputing-Angriffen standhalten", so Merchant.

Redaktion finanzen.at