Blockchains bereiten sich auf die Bedrohung durch Quantencomputing bis 2030 vor

• Circle Research warnt, dass Quantenangriffe bis 2030 ECDSA und RSA knacken könnten, wodurch Blockchains auf post-quanten Signaturen umstellen müssten.
• Entwickler testen post-quanten TLS, Validator-Signaturen und größere Schlüssel, da Regulierungsbehörden in den USA und der EU Upgrades vorantreiben.
• Wallets, Adressen und ZK-Systeme müssen vor „Q-Tag“ migrieren, um eine Exposition zu vermeiden, wobei große Änderungen in den Netzwerken erforderlich sind.

Experten warnen, dass Quantencomputer die Sicherheit von Blockchains bis 2030 gefährden könnten, so Circle Research. Kryptografische Protokolle, die elliptische Kurven oder RSA verwenden, sind anfällig für Shors Algorithmus, während Hash-Funktionen wie SHA256 und symmetrische Verschlüsselung wie AES weiterhin sicher bleiben. Regulierungsbehörden in den USA und der EU verlangen, dass kritische Systeme innerhalb des nächsten Jahrzehnts auf post-quanten Algorithmen umstellen.

Absicherung von Netzwerken und Transaktionssignaturen

Post-quanten TLS-Protokolle, einschließlich X25519MLKEM768, gewinnen bei großen Anbietern wie Google und AWS an Verbreitung. Entwickler müssen TLS-Zertifikate aktualisieren und größere öffentliche Schlüssel speichern, um Netzwerkverbindungen zu schützen.

Proof-of-Stake-Blockchains benötigen post-quanten Signaturverfahren für Validatoren, wobei Ethereum XMSS-Multisignaturen und Poseidon2-Hashing erforscht. Für Transaktionssignaturen müssen Blockchains von kurzen ECDSA- und Ed25519-Schlüsseln auf größere post-quanten Signaturen umstellen.

Optionen umfassen NIST ML-DSA (2,420 Bytes), Ethereum’s Falcon (666 Bytes) und Aptos’ SLH-DSA-SHA2-128s (7.856 Bytes). Entwickler testen Optimierungen wie die Kombination von ML-DSA mit BLAKE3, um HSM-Wallets und Multi-Signature-Setups zu unterstützen.

Wallets, Adressen und Smart Contracts

Post-quanten HSM-Wallets beginnen aufzutauchen, wobei Cloud-Dienste Software-KMS-Lösungen anbieten. Blockchain-spezifische HSMs werden folgen, sobald die Nachfrage steigt. Threshold-Signaturprotokolle und MPC-Wallets, die derzeit auf elliptischen Kurven basieren, müssen ersetzt werden.

Smart-Contract-Wallets könnten es den Inhabern ermöglichen, auf post-quanten Signaturen umzusteigen, wobei Vertrauensfragen bestehen bleiben. Aktive Krypto-Adressen müssen vor Q-Tag migrieren, um Expositionsrisiken zu vermeiden. Passive Adressen könnten nach der Migration post-quantenfähig werden, indem sie ihr Seed-Wissen nachweisen.

Die Migration könnte 76 Tage ununterbrochene Verarbeitung aller Bitcoin-UTXOs erfordern. Zero-Knowledge-Systeme wie Groth16, Halo2 und PlonK müssen ebenfalls auf STARK, SNARG oder FRI-Systeme aktualisiert werden, um die Sicherheit gegen Quantenangriffe aufrechtzuerhalten.