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Forscher aus Googles Quantenabteilung beschreiben in einem neuen Research-Paper, wie ein zukünftiger Quantencomputer die Sicherheit von Bitcoin brechen kann. Ein Angriff würde ihren Berechnungen zufolge nur neun Minuten dauern.
Zusammengefasst
- Ein Paper von Google beschreibt eine deutlich schnellere Methode, um den geheimen Schlüssel einer Bitcoin-Adresse zu ermitteln.
- Der Angriff dauert etwa neun Minuten und ist damit ein Wettlauf gegen die Zeit des Bitcoin-Netzwerks, das Transaktionen in zehn Minuten verarbeitet.
- Rund 6,9 Millionen Bitcoin sind bereits jetzt für eine andere Art von Quantenangriff anfällig, die keinen Zeitdruck erfordert.
Ein Wettlauf gegen die zehn Minuten
Die Studie, die in Zusammenarbeit mit der Ethereum Foundation und der Stanford University durchgeführt wurde, beschreibt einen konkreten Angriff. Wenn ein Nutzer eine Bitcoin-Transaktion versendet, wird der öffentliche Schlüssel der Adresse im Netzwerk sichtbar.
Ab diesem Moment hat ein Quantencomputer etwa neun Minuten Zeit, um den zugehörigen geheimen Schlüssel zu knacken. Da das Bitcoin-Netzwerk im Durchschnitt zehn Minuten benötigt, um eine Transaktion in einem Block zu bestätigen, entsteht ein kleines Zeitfenster, in dem ein Diebstahl möglich ist.
In diesen neun Minuten kann ein Angreifer mit dem gestohlenen Schlüssel eine neue Transaktion erstellen und die Bitcoin an eine eigene Adresse senden. Die Wahrscheinlichkeit, dass diese neue Transaktion früher bestätigt wird als die ursprüngliche, liegt laut den Forschern bei 41 Prozent.
Fast ein Drittel aller Bitcoins dauerhaft anfällig
Neben diesem schnellen Angriff auf aktive Transaktionen gibt es noch ein weiteres Risiko. Bei vielen Bitcoin-Adressen ist der öffentliche Schlüssel bereits dauerhaft im Netzwerk sichtbar. Das betrifft vor allem ältere Adressen aus der Zeit vor dem Taproot-Update im November 2021.
Bei diesen Adressen gibt es keine Zeitbegrenzung von zehn Minuten. Ein Quantencomputer hat somit unbegrenzt Zeit, den geheimen Schlüssel zu ermitteln. Die Forscher schätzen, dass dadurch etwa 6,9 Millionen Bitcoin (fast ein Drittel der Gesamtmenge) anfällig sind.
Durchbruch macht Angriff realistischer
Die Ergebnisse von Google gelten als Durchbruch, da die benötigte Rechenleistung deutlich geringer ist als bislang angenommen. Frühere Schätzungen gingen von Millionen „Qubits“ (der Basiseinheit eines Quantencomputers) aus, doch laut dieser Studie reichen weniger als 500.000 physische Qubits aus.
Diese erhebliche Reduzierung ist auf zwei neue, effizientere Methoden zur Ausführung des „Shor-Algorithmus“ zurückzuführen. Dieser Algorithmus wurde bereits 1994 entwickelt, um die mathematischen Probleme zu lösen, die die Grundlage der Sicherheit von Bitcoin und vielen anderen Systemen bilden.
Warum ist Bitcoin anfällig?
Die Sicherheit von Bitcoin basiert auf der „Elliptic Curve Cryptography“ (ECC). Vereinfacht gesagt: Aus einem geheimen Schlüssel lässt sich leicht eine öffentliche Adresse erzeugen, doch der umgekehrte Weg ist mit einem herkömmlichen Computer praktisch unmöglich. Ein Quantencomputer, der den Shor-Algorithmus nutzt, kann dieses mathematische „Schloss“ jedoch knacken.
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