Das folgenreichste Gerät der Kryptografie gibt es noch nicht. Ein Dozent aus Oxford argumentiert, dass ein Quantenspeicher darüber entscheiden wird, ob Bitcoin (BTC) zerbricht oder durch etwas Besseres ersetzt wird.
Stefano Gogioso veröffentlichte diese Argumentation am Dienstag. Er sagt, die Zukunft der Quantenkryptografie hänge nun davon ab, ein einziges Stück Hardware zu entwickeln.
„Die Entwicklung eines tragbaren, langlebigen Quantenspeichers wird einer der folgenreichsten Meilensteine der Quantentechnologie sein. Diese Geräte werden eine völlig neue Klasse von Anwendungen ermöglichen, etwa Quantengeld – die ultimative Verkörperung eines digitalen Wertspeichers.“
Das sagte Gogioso, Dozent für Quantencomputing an der Universität Oxford und Mitgründer des Quantensicherheitsunternehmens Spooqy, gegenüber BeInCrypto.
Der Engpass, den Quantengeld nie überwinden konnte
Ein früherer Bericht des BeInCrypto Experts Council endete mit einem ungelösten Problem. Quantengeld lässt sich nicht fälschen, weil Quantenzustände nicht kopiert werden können.
Allerdings kann niemand diese Zustände lange bewahren. Die besten Laborsysteme können einen Zustand nur wenige Sekunden lang aufrechterhalten. Deshalb blieb Quantengeld bislang reine Theorie.
Gogiosos Beitrag beschreibt, was ein praxistaugliches Gerät tatsächlich leisten müsste: Stabilität über Monate oder idealerweise für immer. Tragbarkeit – zunächst in einer Transportkiste, später in einer Tasche. Eine Kapazität von mehreren Milliarden einzelnen Zuständen.
Auch die vertrautere Idee eines Quanten-RAMs schließt er aus. Sein Entwurf erfordert weder wahlfreien Zugriff noch Änderungen an Ort und Stelle. Die Zustände werden der Reihe nach abgerufen und jeweils nur einmal verwendet.
Der Abstand zwischen Sekunden und Monaten ist das ganze Problem.
Warum Gogioso einen Quantenspeicher für unvermeidlich hält
Seine Antwort erfolgt in zwei Schritten, und der erste ist kategorisch.
Ein fehlertoleranter Quantencomputer muss empfindliche Zustände in großem Maßstab trotz Rauschen so lange aufrechterhalten, wie eine Berechnung läuft. Diese Anforderung macht Fehlertoleranz aus.
Nimmt man das Rechnen weg, so Gogiosos Argument, bleibt ein Quantenspeichergerät übrig. Einen solchen zu leugnen bedeutet daher, auch das andere zu leugnen.
Die neue Sichtweise ist wirtschaftlich relevant. Für fehlertolerante Maschinen sind bereits Milliarden Dollar vorgesehen. Der Speicher ist in diesen Roadmaps ein unvermeidbarer Schritt.
Sein zweiter Schritt betrifft die Portabilität. Maschinen, die bei kryogenen Temperaturen betrieben werden, werden ihre Zustände noch jahrelang ganz unten in einem Kryostaten bewahren.
Atomare Designs sind anders. Sie speichern Informationen in Eigenschaften, die von der Natur bereits abgeschirmt werden. Damit wird das Problem zu einer schwierigen technischen Herausforderung statt zu einer physikalischen.
Gogioso senkt außerdem die Messlatte auf eine Weise, die in der Debatte größtenteils übersehen wurde. Ein Speicher muss nicht jahrzehntelang halten. Eine versiegelte Einwegkartusche, die in einer Anlage befüllt und Zustand für Zustand verbraucht wird, würde für alle von ihm beschriebenen Anwendungen ausreichen.
Dieselbe Maschine zerstört Bitcoin und baut seinen Ersatz
Überträgt man diese Argumentation auf Kryptowährungen, ergibt sich eine unangenehme Symmetrie.
Im März untersuchte Google Quantum AI gemeinsam mit der Ethereum Foundation und Stanford die Kosten eines Angriffs auf Bitcoin. Das Team bezifferte den Bedarf auf weniger als 500.000 physische Qubits.
Eine solche Maschine funktioniert nur, wenn sie fehlertolerant ist. Und Fehlertoleranz ist nach Gogiosos eigener Definition quantenmechanischer Speicher.
Die Schlussfolgerung ist für beide Lager unangenehm. Die Hardware, die Bitcoins Signaturen knacken würde, wäre zugleich die Grundlage für Quanten-Geld.
Jeder Dollar, der in Fehlertoleranz fließt, finanziert also zugleich beide Zukünfte. Es gibt keine Version dieser Geschichte, in der Quantencomputer Bitcoin knacken, die Alternative aber unmöglich bleibt.
Gogioso und Daniela Herrmann, Geschäftsführerin des Quantenunternehmens Dynex, legten im oben gezeigten Podiumsgespräch ihre umfassendere Argumentation dar.
Warum eine gestohlene Lieferung keine Rolle spielen würde
Das Sicherheitsmodell hinter all dem kehrt eine alte Annahme um.
Klassisches Schlüsselmaterial ist während des Transports gefährdet. Wer es kopiert, besitzt es – und hinterlässt keine Spur davon.
Ein verschränktes Paar enthält keinerlei Informationen, solange es gespeichert ist. Die Zufälligkeit, aus der ein Schlüssel entsteht, tritt erst im Moment der Messung auf.
Ein gekaperter Behälter würde einen Lieferanten daher seinen Vorrat und nicht seine Geheimnisse kosten. Gogioso schreibt, das Schlimmste, was ein korrupter Lieferant liefern könne, sei ein Tank mit nutzlosem Gas.
Eine zweite Folge ist noch ungewöhnlicher. Diese Ressourcen werden verbraucht. Für einen Schlüssel werden verschränkte Paare aufgebraucht, und eine Banknote wird bei ihren eigenen Überprüfungen ausgegeben.
Gogioso nennt diesen Effekt „Kryptografie durch Verbrennung“. Geld, das auf diese Weise aufgebaut wäre, käme mit einer Tankanzeige.
Q-Day hat einen Termin. Quanten-Geld nicht.
Die beiden Seiten dieser Geschichte entwickeln sich in ganz unterschiedlichem Tempo.
Die Angriffsseite ist voller Termine. IBM erwartet, dass Quantencomputing seine Erträge bis 2028 oder 2029 beeinflussen wird. Hongkong hat seinen Banken eine Frist bis 2030 gesetzt, um für den Einsatz von Quantentechnologie gerüstet zu sein.
Das National Institute of Standards and Technology plant, aktuelle Signaturen auf Basis elliptischer Kurven bis 2030 auslaufen zu lassen. Ab 2035 sollen sie gänzlich verboten sein.
Aufseiten der Ersatzlösung gibt es keinerlei Zeitplan. Gogioso weigert sich, einen zu nennen. Sein Beitrag argumentiert für die Unausweichlichkeit der Ressource, nicht dafür, dass ein Produkt unmittelbar bevorsteht.
Im Panel blickte er weiter voraus und stellte Anwendungen in Aussicht, die innerhalb von fünf bis sieben Jahren nachweislich klassisch nicht realisierbar sein würden. Diese Einschätzung bezog sich allgemein auf Quantenressourcen, nicht auf einen Speicher, der klein genug für eine Wallet wäre.
Herrmann zog während der Diskussion dieselbe Grenze.
„Quanten-Geld ist die Vision, sobald sich das alles entfaltet. Im Moment ist Quanten-Geld als solches noch nicht verfügbar. Aber sobald die Chips vorankommen, müssen diese Dinge mit echter Verantwortung behandelt werden.“
Was das Argument offenlässt
Zwei Fragen bleiben offen.
Irgendjemand muss die Speicher trotzdem befüllen. Damit bleibt ein Emittent in einem System, das damit wirbt, keinen Verwahrer zu haben.
Ein Inhaberinstrument ohne Register bietet auch keine Möglichkeit zur Wiederherstellung. Ein Schein, der verloren geht, gestohlen wird oder einfach mit der Zeit verfällt, nimmt seinen Wert mit sich.
Die Branche baut die Maschine trotzdem. Sie hat noch nicht entschieden, welches der beiden Dinge sie will.
Quelle: BeInCrypto
