27 Nov 2021 · 3 min read

Quantencomputer könnten zur Bedrohung für die Blockchain werden

Die Verschlüsselung unserer Daten ist ein zentraler Erfolgsfaktor bei Kryptowährungen und im Bankenwesen, ebenso wie in der Kommunikation. Doch was würde passieren, wenn leistungsfähige Systeme plötzlich in der Lage wären, diese in kürzester Zeit zu knacken? Genau diese Gefahr droht von der Entwicklung der Quantencomputer.

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Wie funktioniert ein Quantencomputer?

Die Tech-Giganten und einzelne Staaten liefern sich einen harten Wettkampf um die ersten Quanten-Rechner. Der Grund dieses Wettbewerbs liegt in der enormen Steigerung der Rechenleistung. Herkömmliche Computer arbeiten mit Bits. Diese können entweder den Zustand 1 oder 0 annehmen. Quantencomputer arbeiten hingegeben mit den sogenannten Q-Bits auf Quantenebene. Diese können unendlich viele Zustände gleichzeitig annehmen. Das würde einen Quantencomputer exponentieller schneller machen, als alle bisher bekannten Rechner.

Darin liegt auch die Gefahr für die Verschlüsselung. Während herkömmliche Computer für das Knacken einer hochwertigen Verschlüsselung mehr als 100 Jahre benötigen würde, könnte ein voll funktionsfähiger Quantencomputer diese Aufgabe in Stunden oder sogar Minuten bewältigen.

Herkömmliche Verschlüsselung wäre wirkungslos

Alle unsere bekannten Verschlüsselungstechniken wären damit hinfällig. Einem „Einbruch“ in Systeme wie einer Blockchain wären Tür und Tor geöffnet, doch die seltsamen Gesetze der Quantenwelt machen diese Technologie möglich. Noch stößt die Wissenschaft auf technische Hürden, doch schon in wenigen Jahren könnte es möglich sein, diese zu überwinden.

Google hat bereits im Jahr 2019 gezeigt, dass die Theorie auch in der Praxis funktioniert. Dabei führte der Rechner eine Berechnung sehr viel schneller durch, als dies die derzeitig führenden Supercomputer auf der Welt können. Noch hat diese Berechnung keine praktische Anwendung, doch der Beweis der Umsetzbarkeit ist gelungen.

Wie lange noch?

Experten gehen derzeit davon aus, dass es bereits in zehn Jahren so weit sein könnte. Dann wären die ersten Quantencomputer in der Lage traditionelle Verschlüsselungen in kürzester Zeit zu knacken. Das würde zu einer enormen Gefahr für Kryptowährungen, Wallets und die Blockchain führen.

Daher ist die Wissenschaft gefordert neue Codierungsverfahren zu entwickeln. Diese müssen dem Angriff von Quantencomputern standhalten und könnten damit die bestehenden Verschlüsselungsverfahren ersetzen. Solche neue Verfahren existieren bereits als Machbarkeitsstudie, jedoch nicht in der Praxis.

Der Ethereum- und Cardano-Erfinder hat die Gefahr erkannt

Für die Entwickler von Blockchains hat jedoch die Zeit bereits zu laufen begonnen. Das hat auch der Ethereum- und Cardano-Erfinder längst erkannt. Charles Hoskinson rief seine Kollegen bereits dazu auf, diese sich abzeichnende Entwicklung ernst zu nehmen und sich auf den Markteintritt von Quantencomputern vorzubereiten. Er sieht in quantensicheren Blockchains einen enormen Marktvorteil und fordert dazu auf, die Planung solcher Projekte zu starten. Geschieht dies nicht, würde dies zu einem enormen Vertrauensverlust in die Technologie der Kryptografie führen.

China dürfte die Nase vorne haben

Unterdessen hat Google bereits im Mai dieses Jahres einen Quantum-AI-Campus in Betrieb genommen. Dort möchte der Tech-Gigant mehrere Milliarden Dollar investieren. Laut den eigenen Plänen soll hier der erste kommerzielle Quantencomputer gebaut werden. Als Ziel gab Google das Jahr 2029 an.

Die große Unbekannte in diesem Wettlauf ist China. Dort ist man laut der Einschätzung von Experten schon deutlich weiter, doch Berichte über mögliche Fortschritte dringen nur sehr spärlich an die Öffentlichkeit. Chinesische Wissenschaftler haben 2020 einen Prototyp gezeigt, der jenem von Google massiv überlegen war.

Mit ihrer Rechenleistung wären voll funktionsfähige Quantencomputer eine enorme Bedrohung für Kryptowährungen, Blockchains, aber auch traditionelle Bereiche des täglichen Lebens, wie den Zahlungsverkehr. Die Wissenschaft ist daher gefordert, neue Verschlüsselungs-Techniken zu entwickeln, die systemrelevante Bereiche vor möglichen Attacken schützen kann.