Bitcoin-Quantenplan nimmt Form an mit P2MR und SHRINCS

Die Roadmap von Bitcoin für Quantensicherheit nimmt konkrete Formen an. Die Forscherin Christine D. Kim beschreibt in der neuesten Ausgabe von Protocol Watch, wie zwei Vorschläge einander ergänzen: BIP-360 mit Pay-to-Merkle-Root und das SHRINCS-Signaturschema von Blockstream Research. Beide verfolgen dasselbe Ziel: Nutzer zu schützen, bevor Quantencomputer stark genug sind, um bestehende Kryptografie zu knacken. Bis diese Lösungen produktionsreif sind, sind jedoch noch wichtige Schritte zu gehen.

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Das Wichtigste in Kürze:

• BIP-360 führt Pay-to-Merkle-Root ein, um die Exposition öffentlicher Schlüssel zu begrenzen und einen Upgrade-Pfad für quantenresistente Signaturen zu bieten.
• SHRINCS von Blockstream Research ist ein auf SHA-256 basierendes Signaturschema, das an diesen Upgrade-Pfad anknüpft, doch die formale Sicherheitsbewertung steht noch aus.
• Protocol Watch wurde von Christine D. Kim gegründet, einer ehemaligen Forscherin bei Galaxy und CoinDesk.

Was ist BIP-360 und was bewirkt Pay-to-Merkle-Root?

BIP-360 hat derzeit den Status Draft und schlägt Pay-to-Merkle-Root vor, abgekürzt P2MR. Dieser Mechanismus begrenzt die langfristige Exposition öffentlicher Schlüssel auf der Bitcoin-Blockchain. Das ist relevant, weil Quantencomputer öffentliche Schlüssel theoretisch nutzen können, um die zugehörigen privaten Schlüssel zu berechnen, was eine direkte Bedrohung für Gelder darstellt, die über lange Zeit an denselben Adressen liegen.

P2MR schafft zudem einen Upgrade-Pfad: Sobald ausreichend quantenresistente Signaturen verfügbar sind, können sie über diesen Mechanismus integriert werden, ohne das Protokoll vollständig neu schreiben zu müssen.

SHRINCS ergänzt den Upgrade-Pfad, ist aber noch nicht vollständig bewertet

Blockstream Research entwickelt SHRINCS als Ergänzung zu diesem Upgrade-Pfad. Es handelt sich um ein Signaturschema auf Basis von SHA-256, einem Algorithmus, der bereits breit innerhalb von Bitcoin verwendet wird und als quantenresistent gilt. Die Idee ist, dass Nutzer ihre Gelder in dieses neue Schema verschieben können, bevor Quantencomputer tatsächlich eine Bedrohung darstellen.

Doch laut Kim ist SHRINCS noch nicht fertig. Die formale Sicherheitsbewertung fehlt bislang, und eine unabhängige Prüfung wurde noch nicht durchgeführt. Das bedeutet, dass das Schema noch nicht als sicher für den praktischen Einsatz eingestuft werden kann.

Kim veröffentlichte ihre Analyse in Ausgabe 54 von Protocol Watch, einer unabhängigen Forschungspublikation, die sie nach ihrer Zeit als Forscherin bei Galaxy und CoinDesk gründete. Die Publikation befasst sich mit Entwicklungen in den Protokollen von Bitcoin und Ethereum. Der Bitcoin-Kurs steht zum Zeitpunkt des Schreibens bei $77K, ein Rückgang von 0,1% in den vergangenen 24 Stunden.