Google’s Willow vs Bitcoin: Are Your Coins Safe?

Summary

In diesem Video wird die potenzielle Bedrohung durch Quantencomputer für die Sicherheit von Bitcoin und anderen Kryptowährungen untersucht. Der Host erklärt, wie Quantencomputer, die auf Qubits basieren, exponentielle Rechenleistung bieten und theoretisch kryptografische Verschlüsselungen wie ECDSA 256 und SHA 256 brechen könnten. Allerdings ist Bitcoin dank seiner starken Sicherheitsarchitektur und der Möglichkeit, auf widerstandsfähigere Algorithmen umzuschalten, zukunftssicher. Es wird auch darüber spekuliert, dass Bitcoin und andere Systeme vor einem Quantencomputangriff geschützt werden könnten, wenn rechtzeitig neue kryptografische Standards implementiert werden.

Takeaways

• 😀 Quantum-Computer haben das Potenzial, Krankheiten wie Alzheimer und Krebs zu heilen, Fusionstechnologie voranzutreiben und Materialinnovationen für den Transport und die Raumfahrt zu ermöglichen.
• 😀 Die neueste Entwicklung von Google, der Quantum-Chip Willow, hat eine Problemlösung in weniger als 5 Minuten erreicht, die die schnellsten Supercomputer der Welt 10^25 Jahre kosten würde, was länger als das Alter des Universums ist.
• 😀 Quantum-Computer basieren auf Quanten-Bits (Qubits), die sich in Superposition befinden können, was bedeutet, dass sie gleichzeitig sowohl '1' als auch '0' sein können und so exponentielle Rechenleistung für komplexe Probleme bieten.
• 😀 Es gibt zwei große Herausforderungen bei der Entwicklung von Quantum-Computern: Quantum-Kohärenz (wie lange Qubits ihre Quantenzustände behalten) und die Fehlerkorrektur, die notwendig ist, um zuverlässige Berechnungen durchzuführen.
• 😀 Willow hat die Quantum-Kohärenz um das Fünffache verbessert, sodass Qubits nun komplexere Berechnungen mit weniger Fehlern durchführen können.
• 😀 Google hat mit Willow eine neue Methode zur Fehlerkorrektur eingeführt, die es ermöglicht, Fehler in Echtzeit mit Hilfe von KI und maschinellem Lernen zu beheben, was den Fortschritt von Quantum-Computern beschleunigt.
• 😀 Bitcoin verwendet zwei Hauptarten von Kryptografie: ECDSA 256 und SHA 256, die beide mit den heutigen Computern nahezu unknackbar sind, aber Quantum-Computer eine potenzielle Bedrohung darstellen könnten.
• 😀 Quantum-Computer könnten theoretisch mit Shor's Algorithmus die ECDSA 256 Verschlüsselung knacken, was den privaten Schlüssel eines Bitcoin-Wallets von einem öffentlichen Schlüssel ableiten könnte, aber dafür sind derzeit Millionen von Qubits erforderlich.
• 😀 SHA 256, das die Blockchain von Bitcoin sichert, wäre durch Quantum-Computer nur mit Grover's Algorithmus zu brechen, was jedoch auch noch extrem schwierig und mit enormem Rechenaufwand verbunden wäre.
• 😀 Der Konsens unter Experten ist, dass Quantum-Computer in naher Zukunft Bitcoin oder ähnliche Systeme nicht gefährden können, da die Technologie noch nicht ausreichend ausgereift ist. Dennoch wird empfohlen, sich mit Quantum-sicheren Algorithmen für die Zukunft vorzubereiten.
• 😀 Bitcoin könnte durch ein zukünftiges Upgrade, wie einen Hard Fork, vor Quantum-Computern geschützt werden, indem die verwendeten Verschlüsselungsalgorithmen durch Quantum-sichere Algorithmen ersetzt werden.

Q & A

Was sind Quantencomputer und wie unterscheiden sie sich von klassischen Computern?

Quantencomputer nutzen Qubits anstelle von klassischen Bits. Qubits können gleichzeitig in mehreren Zuständen existieren, was Quantencomputern ermöglicht, komplexe Berechnungen exponentiell schneller durchzuführen als klassische Computer.

Was ist das Besondere an Googles neuem Quantenchip 'Willow'?

Willow ist der fortschrittlichste Quantenchip von Google und hat signifikante Verbesserungen gegenüber früheren Chips. Besonders bemerkenswert ist, dass Willow eine Berechnung in weniger als 5 Minuten löste, für die der schnellste Supercomputer 10^25 Jahre benötigen würde.

Welche beiden Hauptprobleme haben Quantencomputer in der Vergangenheit ausgebremst?

Die beiden Hauptprobleme sind 'Quantenkohärenz', also wie lange Qubits ihren quantenmechanischen Zustand beibehalten können, und der 'kritische Fehlerthreshold', der die Notwendigkeit von Quantenfehlerkorrektur beschreibt.

Wie verbessert Willow die Quantenkohärenz und Fehlerkorrektur?

Willow hat die Quantenkohärenzzeit von 20 Mikrosekunden auf 100 Mikrosekunden verbessert und nutzt neue Hardwaremerkmale wie 'tuneable qubits', die mit Hilfe von KI und maschinellem Lernen Fehler in Echtzeit korrigieren können.

Was ist ECDSA 256 und wie schützt es Bitcoin?

ECDSA 256 ist der elliptische Kurven-Digital-Signatur-Algorithmus, der private und öffentliche Schlüssel in Bitcoin erzeugt. Die Sicherheit beruht darauf, dass der private Schlüssel nicht aus dem öffentlichen Schlüssel abgeleitet werden kann.

Könnten Quantencomputer Bitcoin-Sicherheit gefährden?

Quantencomputer könnten theoretisch ECDSA 256 brechen, aber dazu wären mehr als 1 Million Qubits nötig, was über die Kapazitäten von Willow hinausgeht. Auch SHA-256, das Bitcoin schützt, ist durch Quantencomputing derzeit nicht zu knacken.

Was ist SHA-256 und warum ist es für Bitcoin wichtig?

SHA-256 ist eine kryptografische Hash-Funktion, die eine digitale Fingerabdruck von Transaktionen erstellt und fast unmöglich rückgängig zu machen ist. Sie sorgt für die Integrität der Bitcoin-Blockchain und verhindert, dass die gleichen privaten Schlüssel mehrfach generiert werden.

Wie könnte ein Quantencomputer SHA-256 knacken?

Ein Quantencomputer könnte Grovers Algorithmus nutzen, um die Anzahl der Operationen zur Suche nach einem Hash zu reduzieren, aber selbst mit dieser Beschleunigung wären die benötigten Rechenoperationen astronomisch hoch (2^128 mögliche Ergebnisse).

Welche Fortschritte in der Quantencomputing-Technologie sind nötig, um Bitcoin zu gefährden?

Es wird geschätzt, dass Millionen von fehlerkorrigierten Qubits nötig sind, um SHA-256 zu knacken. Aktuelle Quantencomputer wie Willow sind noch weit davon entfernt, diese Anforderungen zu erfüllen.

Wie könnte Bitcoin gegen Quantencomputerangriffe geschützt werden?

Bitcoin könnte durch ein Upgrade auf quantensichere Algorithmen geschützt werden. Dies würde eine harte Gabel (Hard Fork) erfordern, bei der das gesamte Netzwerk, einschließlich Entwickler, Miner und Benutzer, mitwirken müsste. Bitcoin hat bereits in der Vergangenheit erfolgreich einen Hard Fork durchgeführt.