Bitcoin zet eerste stap naar bescherming tegen quantumcomputers

De techniek staat nog aan het begin. De test kostte ongeveer $150 tot $200 aan rekenkracht, duurde meerdere uren en vereiste directe samenwerking met een miner. Toch is de transactie interessant. Ontwikkelaars zoeken namelijk steeds actiever naar manieren om Bitcoin voor te bereiden op krachtigere quantumcomputers.

Quantumveilige Bitcoin-transactie werkt op mainnet

Levy’s experimentele transactie kwam terecht in Bitcoin-block 964.199. Hij verstuurde daarbij 10.000 satoshi via zijn Quantum Safe Bitcoin-methode, kortweg QSB.

Een satoshi is de kleinste eenheid van bitcoin. Eén bitcoin bestaat uit 100 miljoen satoshi.

MARA Pool nam de transactie op in een block via zijn Slipstream-dienst. Die speciale route was nodig omdat normale Bitcoin-nodes dit type transactie niet automatisch doorsturen.

Dat maakt de test vooral een technisch bewijs. Levy laat ermee zien dat een vorm van bescherming tegen quantumcomputers mogelijk is binnen de huidige consensusregels van Bitcoin.

Waarom quantumcomputers een risico kunnen worden

Bitcoin gebruikt cryptografie om eigendom te bewijzen. Een private key geeft een gebruiker controle over zijn bitcoin, terwijl een digitale handtekening controleert of een transactie daadwerkelijk door de eigenaar is goedgekeurd.

Quantumcomputers kunnen in de toekomst mogelijk bepaalde cryptografische systemen veel sneller aanvallen dan gewone computers.

Onderzoekers van Google berekenden eerder dat een voldoende krachtige quantumcomputer theoretisch binnen ongeveer negen tot 12 minuten een Bitcoin-private key zou kunnen achterhalen zodra de bijbehorende public key zichtbaar is.

Dat vormt vooral een risico tijdens het versturen van bitcoin. Een aanvaller zou in theorie kunnen proberen de private key te berekenen terwijl een transactie nog wacht op bevestiging en vervolgens een concurrerende transactie versturen.

De huidige generatie quantumcomputers kan dit niet. Het gaat dus om een mogelijk toekomstig veiligheidsprobleem, niet om een directe dreiging voor Bitcoin-bezitters.

Hoe werkt Quantum Safe Bitcoin?

Levy ontwikkelde QSB als tijdelijke verdedigingsmethode. De techniek combineert hash-gebaseerde eenmalige handtekeningen met extra berekeningen die toestemming koppelen aan één specifieke Bitcoin-transactie.

Een digitale handtekening is cryptografisch bewijs waarmee een gebruiker laat zien dat hij over de juiste private key beschikt om bitcoin uit te geven.

QSB probeert te voorkomen dat een aanvaller zo’n toestemming kan misbruiken om zelf een andere transactie te maken. De methode richt zich daarbij op afzonderlijke transacties. QSB vervangt dus niet de cryptografie van het volledige Bitcoin-netwerk.

Het belangrijkste resultaat van de test is dat de methode daadwerkelijk op het bestaande mainnet werkt. Daarvoor hoefden de consensusregels van Bitcoin niet te veranderen.

Bescherming is voorlopig duur en omslachtig

De praktische beperkingen zijn nog groot. StarkWare schat dat de test ongeveer $150 tot $200 aan rekenkracht kostte. Het voorbereiden van de transactie nam bovendien meerdere uren in beslag.

Daar komt bij dat Bitcoin Core QSB-transacties momenteel als niet-standaard behandelt. Gewone nodes verspreiden zulke transacties daarom niet automatisch over het netwerk.

Levy moest de transactie rechtstreeks via MARA Slipstream bij een miner indienen.

Voor dagelijks gebruik is QSB daardoor geen realistische oplossing. De methode werkt eerder als een mogelijke noodvoorziening wanneer quantumtechnologie zich sneller ontwikkelt dan verwacht.

Bitcoin-ontwikkelaars werken aan een bredere oplossing

StarkWare ziet QSB zelf ook niet als de uiteindelijke oplossing. CEO Eli Ben-Sasson verwacht dat Bitcoin uiteindelijk een soft fork nodig heeft om structurele bescherming tegen quantumcomputers toe te voegen.

Een soft fork is een aanpassing van de regels van Bitcoin waarbij het netwerk grotendeels compatibel blijft met oudere software. Zo kunnen ontwikkelaars nieuwe mogelijkheden toevoegen zonder een volledig nieuw netwerk te creëren.

Een voorstel dat hierbij een rol kan spelen is BIP-360. BIP staat voor Bitcoin Improvement Proposal en is een formeel voorstel voor een technische verandering aan Bitcoin.

BIP-360 stelt onder meer een nieuw type output voor, Pay-to-Merkle-Root. Het doel is om bitcoin op een manier op te slaan en uit te geven die minder afhankelijk is van cryptografie die toekomstige quantumcomputers mogelijk kunnen aanvallen.

Het voorstel is nog in ontwikkeling. Er bestaat dus nog geen definitief plan voor een quantumveilige versie van Bitcoin.

Wat betekent dit voor Bitcoin-beleggers?

Voor Nederlandse Bitcoin-beleggers verandert er voorlopig niets. De test betekent niet dat quantumcomputers momenteel bitcoin kunnen stelen. Het laat juist zien dat ontwikkelaars al aan mogelijke oplossingen werken voordat het probleem urgent wordt.

Dat is belangrijk omdat een overstap naar nieuwe cryptografie tijd kost. Bitcoin vertegenwoordigt honderden miljarden dollars aan waarde en een technische verandering moet uitgebreid worden getest voordat gebruikers erop kunnen vertrouwen.

De QSB-transactie levert daarom vooral een praktisch bewijs. Quantumveilige Bitcoin-transacties zijn binnen de huidige regels mogelijk, maar de techniek is nog te duur en ingewikkeld voor normaal gebruik.

Conclusie

StarkWare heeft met een experimentele transactie laten zien dat quantumveilige Bitcoin technisch mogelijk is zonder directe wijziging van het Bitcoin-protocol.

De huidige methode vormt nog geen definitieve oplossing. Een transactie kost honderden dollars aan rekenkracht, duurt uren om voor te bereiden en moet rechtstreeks bij een miner worden ingediend.

Voor beleggers is er daarom geen reden om hun bitcoin anders te behandelen. De ontwikkeling laat vooral zien dat de Bitcoin-sector zich steeds concreter voorbereidt op een veiligheidsvraagstuk dat in de toekomst belangrijk kan worden.

Veelgestelde vragen

Kunnen quantumcomputers nu Bitcoin kraken?

Nee. De huidige quantumcomputers zijn niet krachtig genoeg om de cryptografie van Bitcoin op deze manier praktisch te breken. Onderzoekers bereiden zich vooral voor op toekomstige machines die veel krachtiger kunnen worden.

Wat is quantumveilige Bitcoin?

Quantumveilige Bitcoin verwijst naar technieken die Bitcoin-transacties moeten beschermen tegen aanvallen met krachtige quantumcomputers. QSB van Avihu Levy is daar een experimenteel voorbeeld van.

Moet Bitcoin worden aangepast voor quantumcomputers?

Waarschijnlijk wel als quantumcomputers uiteindelijk krachtig genoeg worden om de huidige cryptografie aan te vallen. Ontwikkelaars onderzoeken daarom oplossingen zoals BIP-360. De test van StarkWare laat zien dat er daarnaast binnen de huidige Bitcoin-regels al tijdelijke beschermingsmethoden mogelijk zijn.