Bitcoin-sikkerheten trues snart av kvantedatamaskiner, viser studie

Kvantedatamaskinene utgjør allerede en trussel mot dagens krypteringsløsninger, men det begynner også å haste med å øke sikkerheten til kryptovaluta – noe en ny studie nå minner oss på.

Selskapet IonQ, et av få selskaper som leverer kommersielle kvantesystemer til kunder i USA, publiserte nylig en teknisk analyse som gir en pekepinn om hva som kreves for å kompromittere sikkerheten til bitcoin og andre kryptovalutaer – og tidshorisonten har krympet.

Forfalskning

– Dette arbeidet konkluderer med at en IonQ-kvantedatamaskin med 20.000 fysiske qubitsbits forventes å kunne knekke secp256k1, den 256-bits elliptiske kurven som brukes av blokkjedeteknologi som bitcoin, på litt under 26 dager, skriver selskapet.

Den «elliptiske kurven», eller det som på fagspråket gjerne kalles «elliptisk kurvekryptografi», er i korte trekk den teknologien som sikrer de digitale signaturene for bitcoin.

Konsekvensene av å knekke denne teknologien med en kvantedatamaskin er alvorlige og kan for eksempel sette personer i stand til å forfalske digitale signaturer for å tømme kryptolommebøker. Andre typer digitale signaturer og sertifikater som blant annet brukes til å sikre nettsider, vil også kunne kompromitteres.

Faren er riktignok ikke akutt, og kvantedatamaskinene er som kjent en teknologi som ennå ikke er helt moden, hvor feilreduksjon og pålitelighet fremdeles er betydelige utfordringer.

Google med eget arbeid

IonQ sier de jobber med en feiltolerant kvantedatamaskin med 10.000 fysiske qubits, som etter planen skal stå klar i 2028. Den ferske analysen opererte altså med en teoretisk maskin med det dobbelte, 20.000 qubits – noe som ennå ligger et godt stykke frem i tid.

En annen stor aktør på kvantefronten, Google, publiserte et lignende arbeid i mars i år. Der konkluderte selskapet med at en kvantedatamaskin med 500.000 fysiske qubits vil kunne knekke den elliptiske kurvekryptografien på så lite som noen minutter.

Dette representerer ifølge selskapet hele 20 ganger mindre ressurser enn tidligere estimater når det gjelder å knekke kryptografien.

Google og IonQ opererer altså med et ulikt antall fysiske qubits fordi selskapene har noe ulik tilnærming til kvanteteknologien. Begge opererer imidlertid med omtrent det samme antallet såkalte logiske qubits, som ligger på rundt 1450.

Forbereder seg

Logiske qubits er i korte trekk en feilkorrigeringsteknikk som innebærer å kode informasjon på tvers av flere fysiske qubits. De fleste kvantedatamaskinene i dag benytter relativt få logiske qubits; den kraftige danske kvantedatamaskinen «Magne» har for eksempel kun 50 logiske qubits og 1200 fysiske.

Kryptoaktørene selv har for øvrig begynt å kjenne på presset fra kvantedatamaskinene. Stiftelsen Ethereum Foundation publiserte et veikart tidligere denne måneden, der de opplyser at planen er å kvantesikre Ethereum L1-blokkjeden innen desember 2029.

Stiftelsen erkjenner at det er vanskelig å beregne akkurat når «Q-dagen» – altså tidspunktet når kvantemaskinene blir en reell kryptografisk trussel – ankommer. Derfor vil de være på den sikre siden.

– Anslagene for Q-dagen vil bli mer presise etter hvert som tiden går. Tidspunktet ligger utenfor noens kontroll, og nettopp derfor har vi satt oss et konkret mål i stedet for å vente på sikkerhet, skriver stiftelsen.