Forscher entwickeln erste funktionierende Post-Quanten-Abwehr für das Lightning Network von Bitcoin

In einer Ankündigung am Dienstag erklärte das Forscherteam, es habe das entwickelt, was es als erstes vollständiges Post-Quanten-Sicherheitsdesign für das Lightning Network bezeichnet.

Wie erstmals im September in einer Forschungsarbeit dargelegt, fügte das Team nach eigenen Angaben Post-Quanten-Kryptografie zu den Kommunikationsvorgängen, Zahlungsanforderungen und zugehörigen Systemen von Lightning hinzu und setzte sie in Rust-Lightning um.

So funktioniert es: Die Lösung ergänzt die bestehende Kryptografie von Lightning um neue quantenresistente Kryptografie, statt sie zu ersetzen. Sie verwendet digitale ML-DSA-Signaturen und einen ML-KEM-Schlüsselaustausch, also Post-Quanten-Algorithmen, die vom National Institute of Standards and Technology der USA standardisiert wurden, zusätzlich zu den klassischen Verfahren, auf die Lightning bereits setzt.

Bei diesem hybriden Design müsste ein Angreifer sowohl die neue als auch die alte Kryptografie knacken, um eine Verbindung zu kompromittieren oder eine Zahlungsanforderung zu fälschen.

Nach Angaben des von Dr. Ahmet Kurt geleiteten Teams, eines Assistenzprofessors am Department of Computer Science and Information Systems der East Texas A&M, dauerte die Entwicklung etwa drei bis vier Monate und umfasste rund 11000 Codezeilen. Es handle sich um eine vollständige, funktionierende Implementierung und nicht nur um eine kleine Demo.

Lightning ermöglicht es Nutzern, schnelle und günstige Bitcoin-Zahlungen über ein Netzwerk von Off-Chain-Kanälen vorzunehmen, statt jede einzelne Zahlung auf der Blockchain zu erfassen.

Die Kryptografie von Lightning könnte letztlich durch leistungsstarke Quantencomputer geknackt werden. Dieses Risiko besteht nach Angaben des Teams auch dann, wenn Bitcoin selbst aktualisiert wird, denn Lightning hat eigene Kommunikations- und Zahlungssysteme.

Das Team fügte hinzu, seine Arbeit zeige, dass sich Lightnings Off-Chain-Systeme unabhängig auf das Quantenzeitalter vorbereiten können, während andere sich auf Lösungen für das Mainnet konzentrieren.

Quantenforscher haben davor gewarnt, dass der Zeitpunkt kommen wird, an dem die Bitcoin-Software, auf der das größte und leistungsstärkste Computernetzwerk der Welt beruht, aktualisiert werden muss, um mit Quantencomputern umgehen zu können.

Während einige Krypto-VC-Firmen Maßnahmen gefordert haben, argumentierten führende Entwickler der Branche, dass die Fähigkeiten vieler heutiger Quantencomputer begrenzt seien.

Dennoch wiesen sie darauf hin, dass diese Entwicklung unerwartet eintreten könnte, genau wie Fortschritte bei der künstlichen Intelligenz, und begannen, einige Lösungen zu entwickeln. Dazu gehört auch Blockstream, ein führendes Unternehmen für Bitcoin-Infrastruktur.

Dieser Beitrag über die Entwicklung der ersten funktionierenden Post-Quanten-Abwehr für das Bitcoin Lightning Network erschien zuerst im Bitcoin Magazine und wurde von Mathew Di Salvo verfasst.