Quantum-sichere Blockchain braucht bessere Kryptografie
Die Debatte verschiebt sich von Quantum-Hardware hin zu Post-Quantum-Kryptografie, wobei RLNC und PQC mögliche Wege für Blockchains sind, die Daten über viele Jahre schützen wollen.
Wichtigste Erkenntnisse
- Optimum-Mitgründerin Muriel Médard sagt, dass Blockchains mit besserer Kryptografie und bereits vorhandener Mathematik quantum-sicher werden können.
- Sie nennt harvest now, decrypt later ein Risiko, weil verschlüsselte Daten jahrelang gespeichert werden können und später dennoch angreifbar werden.
- Médard sieht RLNC und Post-Quantum-Kryptografie als praktische Wege, während die Ethereum Foundation und Algorand bereits an quantum-sicheren Lösungen arbeiten.
Blockchains müssen nicht auf Quantencomputer warten, um sich gegen künftige Angriffe zu verteidigen. Laut Optimum-Mitgründerin und MIT-Professorin Muriel Médard liegt die Lösung nicht in exotischer Hardware, sondern in besserer Kryptografie und Mathematik, die es bereits gibt. Das ist relevant, weil immer mehr sensible Daten über Jahre hinweg gespeichert werden müssen und dadurch auch später noch anfällig für Entschlüsselung sein können.
Warum das jetzt relevant ist
Médard verweist auf eine bekannte Bedrohung: Akteure sammeln schon heute verschlüsselte Daten mit der Absicht, sie später zu entschlüsseln, sobald Quantum Computing weit genug fortgeschritten ist. Das wird auch als harvest now, decrypt later bezeichnet. Für Blockchains ist das besonders sensibel, weil sie nicht nur Geld speichern, sondern auch Identität, Verträge und Governance.
Der breitere Kryptosektor beschäftigt sich schon länger mit Post-Quantum-Kryptografie. Die G7 hat Organisationen zuletzt dazu aufgerufen, auf PQC umzusteigen, um sensible Daten vor künftigen Quantum-Bedrohungen zu schützen. Auch in den Vereinigten Staaten wächst die Aufmerksamkeit, nachdem das White House Post-Quantum-Kryptografie in die Liste kritischer und aufkommender Technologien aufgenommen hat. Auch Ripple arbeitet bereits an einem Migrationspfad, um Wallets und Transaktionen auf diesen Übergang vorzubereiten.
RLNC als praktischer Weg
Der Kern von Médards Argument ist, dass nicht alles verschlüsselt werden muss, um quantum-sicher zu werden. Sie nennt Random Linear Network Coding, kurz RLNC, eine Methode, bei der Daten in codierte Gleichungen aufgeteilt werden, die unterwegs gemischt und später wieder zusammengesetzt werden können. Ihrer Ansicht nach kann es schon ausreichen, nur einen kleinen Teil dieser codierten Daten zu verschlüsseln, um das Ganze zu schützen.
Das macht den Ansatz aus ihrer Sicht deutlich leichter als klassische PQC-Lösungen, die oft mehr Rechenleistung und Netzwerkverkehr erfordern. Dieser Punkt knüpft an frühere Forschung zu von NIST ausgewählten PQC-Schemata an, aus der hervorging, dass die Leistung an sich akzeptabel sein kann, größere Ciphertexts und Signaturen aber die Netzeffizienz beeinträchtigen können, vor allem bei begrenzter Bandbreite oder Latenz.
Médard nennt auch konkrete Beispiele aus der Branche. Die Ethereum Foundation unterstützt die Forschung von ZKnox an Open-Source-Post-Quantum-Lösungen, mit dem Ziel, die Gas Fees möglicherweise deutlich zu senken. Algorand nutzt FALCON-Signaturen, um die gesamte Chain-Historie besser vor Quantum-Bedrohungen zu schützen.
Was das für Web3 bedeutet
Für europäische Krypto- und Web3-Akteure ist das mehr als ein technisches Detail. Wenn Blockchains künftig häufiger für Finanzsysteme, Identität und Governance genutzt werden, dann wird Quantum-Sicherheit zu einer Grundvoraussetzung statt zu einem Zusatz. Die Debatte dreht sich damit nicht nur um künftige Hardware, sondern auch um die Frage, welche Kryptografie schon heute für Systeme geeignet ist, die über viele Jahre bestehen müssen.
