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Während Quantencomputing bleibt eine weitgehend theoretische Bedrohung bis zur Blockchain, bereiten sich einige Projekte bereits auf diese Möglichkeit vor.
Das Fintech-Unternehmen Ripple hat einen detaillierten Vier-Phasen-Plan veröffentlicht, um das $XRP Ledger, eine dezentrale Layer-1-Blockchain, quantensicher zu machen, mit dem Ziel, bis 2028 volle Einsatzbereitschaft zu erreichen. $XRP, das viertgrößte digitale Asset der Welt nach Marktkapitalisierung, ist der native Token des $XRP Ledger. Die Lösungen von Ripple verwenden das $XRP Ledger, $XRP und andere digitale Vermögenswerte. Ripple ist zudem einer der vielen Entwickler, die auf dem $XRP Ledger (XRPL) aufbauen und zu diesem beitragen.
Die Ankündigung von Ripple erfolgt Wochen nach Google warnte, dass ein Quantencomputer potenziell Bitcoin angreifen könnte, die weltweit größte Blockchain, mit weniger Rechenleistung als bisher geschätzt – was einige Analysten dazu veranlasst, 2029 als Stichtag, den sogenannten Q-Day, zu nennen, bis zu dem Verteidigungsmaßnahmen gegen eine solche Maschine aufgebaut sein müssen. Bitcoin-Entwickler arbeiten ebenfalls bereits an Maßnahmen zur Risikominderung.
Lassen Sie uns zunächst die Bedrohung für das XRPL verstehen und anschließend den Vier-Phasen-Plan besprechen.
Quantitative Risiken für das XRPL
Ein Quantencomputer hat drei Auswirkungen auf das $XRP Ledger, die gleichermaßen für die meisten anderen Blockchains gelten.
Zunächst wird jedes Mal, wenn ein XRPL-Konto eine Transaktion unterzeichnet, dessen öffentlicher Schlüssel auf der Blockchain sichtbar. Es ist vergleichbar damit, die Postanschrift außen auf einem Umschlag zu schreiben, sodass jeder sehen kann, woher der Brief stammt, jedoch ohne den privaten Schlüssel nicht erkennen kann, was sich im Inneren befindet.
Ein Quantencomputer kann jedoch den privaten Schlüssel aus dem offengelegten öffentlichen Schlüssel zurückentwickeln und so Ihre Münzbestände entleeren.
Zweitens sind Konten, die Coins über lange Zeiträume gehalten haben, das höchste Risiko. Je länger der öffentliche Schlüssel on-chain verbleibt, desto mehr Zeit hat ein zukünftiger Quantenangreifer, ihn ins Visier zu nehmen.
Abschließend fügte das Team hinzu, dass der Aufbau quantenresistenter Systeme nicht nur eine technische, sondern auch eine operative Herausforderung darstellt, da er mit jedem $XRP-Inhaber und jeder Anwendung verbunden ist, die auf dem $XRP Ledger aufgebaut ist.
In der Summe erfordern diese Aspekte eine strukturierte Reaktion.
Der Vier-Phasen-Plan
Phase 1, Die sogenannte Q-Day-Bereitschaft ist eine Notfallmaßnahme, die darauf ausgelegt ist, exponierte öffentliche Schlüssel und langfristig geführte Konten zu schützen, falls Quantencomputer schneller als erwartet eintreffen.
In diesem Fall wird Ripple das sogenannte Hard Shift implementieren: Klassische Public-Key-Signaturen werden vom Netzwerk nicht mehr akzeptiert, was erfordert, dass alle Gelder auf quantensichere Konten migriert werden.
Diese Phase beschäftigt sich ebenfalls mit der Ermöglichung einer sicheren Wiederherstellung für alle Kontoinhaber durch Zero-Knowledge-Proofs, eine Methode, mathematisch nachzuweisen, dass man einen Schlüssel besitzt, ohne den Schlüssel selbst preiszugeben. Dadurch könnten Inhaber selbst in einem kompromittierten Szenario ihre Gelder migrieren, was sicherstellt, dass niemand ausgesperrt wird.
Phase 2 ist bereits im Gange und soll in der ersten Hälfte des Jahres 2026 abgeschlossen werden. Dabei führt das angewandte Kryptographie-Team von Ripple eine vollständige Bewertung der Quantenanfälligkeit im gesamten XRPL-Netzwerk durch und testet Verteidigungsmaßnahmen, die vom National Institute of Standards and Technology, der globalen Standardbehörde der US-Regierung für Cybersicherheit, vorgeschlagen wurden.
Aber diese Schutzmaßnahmen sind nicht ohne Kosten. Zum Beispiel verwendet die Post-Quantum-Kryptographie größere Schlüssel und Signaturen, was das Ledger belasten kann. Daher arbeitet das Team auch an den Kompromissen und daran, welche Systemänderungen möglicherweise erforderlich sind.
Um diese Phase zu beschleunigen, hat sich Ripple mit dem Unternehmen für Quantensicherheitsforschung Project Eleven zusammengetan, um Validator-Level-Tests, Entwickler-Netzwerk-Benchmarking und erste Prototypen von Verwahrungs-Wallets durchzuführen.
Phase 3, die für die Fertigstellung in der zweiten Hälfte des Jahres 2026 geplant ist, beinhaltet die kontrollierte Integration von Post-Quantum-Maßnahmen. In dieser Phase wird Ripple mit der Integration quantenresistenter Signaturen neben den bestehenden Signaturen in seinem Entwickler-Testnetzwerk beginnen. Dies ermöglicht Entwicklern, die neue Kryptografie zu testen und darauf aufzubauen, ohne das Live-Netzwerk und die bestehenden Nutzer zu beeinträchtigen.
Diese Phase spricht daher direkt die dritte Implikation an, dass die Migration, obwohl sie ein riesiger operativer Aufwand ist, nicht das zerstören darf, was bereits funktioniert.
Gleichzeitig geht die Arbeit über die bloße Ersetzung der heutigen Signaturmethoden hinaus. Das Team überdenkt die zugrunde liegende Kryptografie des XRPL umfassend und erforscht quantenresistente Ansätze für Datenschutz und sichere Datenverarbeitung, die für konforme Tokenisierung und Funktionen wie vertrauliche Übertragungen von Bedeutung sind.
"Diese Phase ist der Punkt, an dem Experimentieren auf Systemdesign trifft. Wir fragen nicht nur „Was funktioniert kryptografisch?“, sondern „Was funktioniert für XRPL in großem Maßstab?“, so das Team.
Phase 4 markiert den vollständigen Übergang vom Experiment zur vollständigen Implementierung mit dem Ziel, diese bis 2028 abzuschließen. „Wir werden ein entwerfen, erstellen und vorschlagen“neue Änderung für das XRPL-Ökosystem zur nativen postquantensicheren Kryptographie und den Beginn der Umstellung des Netzwerks auf PQC-basierte Signaturen im großen Maßstab," erklärte das Team von Ripple.
Die vier Phasen bedeuten, dass der Migrationspfad nahtlos und erheblich weniger schmerzhaft verlaufen könnte, was einen wesentlichen Vorteil darstellen könnte, da die Uhr bis zum Stichtag unaufhaltsam läuft.