Kryptographie ist das Herz der Kryptowährungen. Sie ist das Prinzip, das der Technologie hinter der Blockchain zugrunde liegt. Kryptographie macht diese Technologie so extrem sicher. Es existieren mehrere kryptographische Technologien die quasi die Essenz der Kryptowährungen bilden. Was aber wird passieren, wenn dieser essentielle Teil der Kryptowährungen nicht mehr funktionieren sollte? So sicher die Blockchain-Technologie auch ist, sie ist nicht perfekt. Der größte Feind der digitalen Währungen ist das Quantum Computing.

Das liegt daran, daß Quantencomputer über die Fähigkeit verfügen, einen großen Teil der Kryptographie der digitalen Währungen zu entschlüsseln. Ein voll entwickelter Quantencomputer wäre zumindest theoretisch in der Lage, bestimmte mathematische Aufgaben in wesentlich höherem Tempo zu lösen als ein klassischer Computer. Möglicherweise können sie sogar Aufgaben lösen, die für klassische Computer bislang als praktisch unlösbar gelten.

Auch wenn Quantencomputer als eine futuristische Technologie angesehen werden, die noch fern von von jeder Praktikabilität liegt, ist Quantensicherheit bereits heute ein wichtiges Thema!

Quantencomputer

Quantencomputer sind schon seit einiger Zeit im Gespräch, wenngleich auch eher als Science-Fiction, aber mit jedem Tag werden in dem Bereich Fortschritte gemacht. Die Technologie wird von den weltbesten Wissenschaftlern erforscht und entwickelt. Im Jahre 2018 befindet sich die Entwicklung eines realen Quantencomputers noch in einem frühen Stadium, es wurden jedoch schon Experimente durchgeführt. Aufgrund der potentiell sehr hohen Leistungsfähigkeit von Quantencomputern gehen die Forscher jedoch auf Nummer Sicher.

Theoretische und praktische Forschung wird weiter fortgesetzt. Die Regierungen vieler Nationen und Militärbehörden finanzieren die Quantencomputerforschung, um dem Bereich mit zusätzlichen Bemühungen zu helfen. Quantencomputer werden für viele Zwecke entwickelt, z. B. für zivile Zwecke, Unternehmen, Handel, nationale Sicherheit und mehr. Die meisten Leute, die an der Blockchain-Technologie interessiert sind, sollten sich darüber im Klaren sein, dass Quantencomputer die Verschlüsselung der digitalen Währungen nutzlos machen können.

Die Kryptowährungsindustrie muss sich weiterentwickeln. Resistenz gegenüber Quantencomputern muss erforscht und in die Währungen integriert werden. Die Forscher suchen bereits nach Wegen, um Kryptowährungssysteme restrukturieren zu können, damit diese keine Anfälligkeit für Quantencomputer mehr aufweisen. Es handelt sich hier um ein wirklich großes Problem, da grundsätzlich alle Währungen Änfalligkeiten zeigen.

Forscher zeigten sich auf der Financial Crypto 2018 Konferenz besorgt über die vielen Möglichkeiten und Auswirkungen, die Quantencomputer auf digitale Währungen haben werden. Es fanden bereits zahlreiche Diskussionen zu dem Thema statt, und viele Kryptowährungsexperten sprechen bereits von möglichen Lösungen. Fangguo Zhang, Forscher der Sun Yat-sen Universität und Co-Autor der neuen Studie namens ‚Anonymous Post-Quantum Cryptocash‘, sagte folgendes:
“Kryptowährungen sind sehr eng mit dem Geld der Nutzer verknüpft, und das ist ein äußerst sensibles Thema. Als Kryptographen müssen wir bei unseren Vorkehrungen die schnell fortschreitende Entwicklung des Quantencomputers berücksichtigen, so daß wir in der Lage sind, Kryptowährungssysteme so schnell wie möglich zu aktualisieren, falls sich dies als notwendig erweist.”

Digitale Signaturen der Kryptowährungen

Die digitalen Signaturalgorithmen erweisen sich als der anfälligste Teil des Systems. Diese Algorithmen erzeugen die privaten und öffentlichen Schlüssel, die Kryptowährungsinhaber zum Speichern und Übertragen von Kryptowährungen verwenden. Natürlich funktionieren nicht alle Kryptowährungen nach dem gleichen Prinzip. Einige verwenden die Blockchain-Technologie und andere Währungen wiederum verwenden andere Technologien.

Öffentliche Schlüssel können anderen Benutzern angezeigt werden – hierbei handelt es sich um die Methode, mit der Währungen empfangen werden können. Auf der anderen Seite erlaubt der private Schlüssel Ihnen, Ihre Tokens auszugeben. Dieser Schlüssel sollte mit niemandem geteilt werden. Computer der heutigen Generation können mathematisch keinen privaten Schlüssel aus einem öffentlichen Schlüssel erzeugen. Quantencomputer könnten allerdings eines Tages unter Umständen so weit fortgeschritten sein, daß sie private und öffentliche Schlüssel miteinander verbinden können.

Aus diesem Grund zielt der größte Teil der Forschung darauf ab, die digitalen Algorithmen der Kryptowährungen zu ersetzen. Fangguo Zhang und andere Forscher haben ein neues Konzept für Kryptowährungen entworfen, das eine andere Kryptographiemethode verwendet, die als auch als „ideales Gitter“ bezeichnet wird. Zhangs Konzept der „idealen Gitter“ ist quantenresistent und bietet zusätzliche Funktionen für Datenschutz und Sicherheit.

Laut der von den Forschern veröffentlichten Arbeit enthalten diese Datenschutzfunktionen Stealth-Adressen und nicht verknüpfbare Ring-Signaturen. Die Signatur-Technologie wurde bereits im Token mit dem besten Datenschutz implementiert – Monero. Wenn Du mehr über Moneros Funktionen für Datenschutz und Privatsphäre erfahren möchtest, dann lies diesen Artikel.

Zhang zufolge sollte aufgrund der Komplexität des neuen Systems eine neue Kryptowährung geschaffen werden. Zhang sagte, daß es nicht geplant ist, einen neuen Token zu erstellen. Einige Studenten testen das System und arbeiten mit den Forschern zusammen. Schließlich besteht das Ziel darin, die Sicherheit der Kryptowährungen zu verbessern und den digitalen Signaturalgorithmus für Kryptowährungen zu ersetzen oder zu verbessern, so daß dieser in Zukunft gegen das Quantencomputing bestehen kann.

Mögliche und bereits existierende Lösungen

Da es bereits großes Interesse besteht und Investitionen sowohl in Kryptowährungen als auch in die Quantencomputerforschung getätigt werden, wird die Herstellung einer neuen quantenresistenten Kryptowährung nicht die beste Lösung sein. Die beste Lösung wäre es, die bereits bestehenden Kryptowährungen resistent zu machen, damit es keine Probleme bei Einführung von Quantencomputern gibt. Die Forschung arbeitet hochkonzentriert an diesem Problem.

Alexei Zamyatin, wissenschaftlicher Assistent des Imperial College of London, hat kürzlich ein neues Arbeitspapier zu diesem Thema veröffentlicht. Allerdings ist dieses noch nicht komplett fertiggestellt. Die Forscher arbeiten daran, die Benutzer über das Problem aufzuklären, damit sie auf die Änderungen vorbereitet sind. Wenn die beste Lösung darin besteht, neue quantenresistente Adressen zu entwickeln, ist es an den Nutzern, zu diesen neuen Adressen zu wechseln.

Alexei Zamyatin glaubt, es existiert noch eine andere Möglichkeit, Benutzer dazu zu bringen, ihre Kryptowährungen sicher auf resistente Adressen zu verschieben. Diese Methode bedient sich einer rückwärtskompatiblen Softfork. Letzten November erwähnte Zamyatin auf einer großen Krypto-Konferenz ein Konzept mit einer großen Anzahl alternativer quantenresistenter Signaturen.

Saarland University’s Tim Ruffing posted an idea to a leading Bitcoin developer mailing list. He described it as a “two-step” transaction process that hides the user’s public key until the coins are delivered to a quantum-ready address.
Tim Ruffing von der Saarland Universität verschickte eine Idee über einen Email-Verteiler, der führende Bitcoin-Entwickler beinhaltete. Er beschrieb seine Idee als einen „zweistufigen“ Transaktionsprozess, der den öffentlichen Schlüssel des Benutzers verbirgt, bis die Coins an eine quantenreife Adresse geliefert werden.

Vor diesem Hintergrund glauben viele Forscher, daß die Herstellung von Kryptowährungen, die gegen Quantencomputer resistent sind, nicht so schwierig sein wird, wie viele Menschen im Kryptobereich denken. Darüber hinaus glauben einige, daß die Sorge um Kryptowährungen die kleinste Sorge sein wird, falls sich Quantencomputer tatsächlich durchsetzen sollten. Samjatin sagte hierzu:

“Sollten sich Quantencomputer tatsächlich durchsetzen, werden wir ganz andere Probleme haben.”

Auch wenn es sich bei Quantencomputern um eine futuristische Technologie handelt und niemand genau sagen kann, wann diese zum Tragen kommt, wird viel diskutiert. Einige sind gar der Meinung, diese Technologie sei überhaupt nicht möglich. Dennoch arbeitet die Mehrheit der Forscher an einer Lösung. Man ist sich darüber im Klaren, daß Quantensicherheit bereits heute wichtig ist – noch bevor Quantencomputer überhaupt verfügbar sind.

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About Peio Purlev

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