Een onderzoeker heeft een publiekelijk toegankelijke kwantumcomputer gebruikt om een sterk vereenvoudigde versie van een cryptografische sleutel in Bitcoin-stijl te kraken, wat de grootste publieke demonstratie tot nu toe is van een kwantumaanval op elliptische curve cryptografie.

Project Eleven maakte vrijdag bekend dat het zijn 1 Bitcoin “Q-Day Prijs” bounty – momenteel bijna $78.000 waard – heeft toegekend aan de Italiaanse onderzoeker Giancarlo Lelli voor het breken van een 15-bits elliptische curve cryptografie sleutel met behulp van een variant van Shor’s algoritme.

Elliptische curve cryptografie vormt de basis van de digitale handtekeningschema's die worden gebruikt door Bitcoin, Ethereum en vele andere blockchains. De 15-bits sleutel in deze demonstratie is veel kleiner dan de 256-bits cryptografie die echte Bitcoin-wallets beveiligt, maar het is een volgende stap naar de dag dat kwantumcomputers een bedreiging vormen voor honderden miljarden dollars aan cryptocurrency.

“We zijn objectief gezien nog ver verwijderd van het punt waarop je Bitcoin daadwerkelijk zou kunnen kraken,” vertelde Alex Pruden, CEO van Project Eleven, aan Decrypt. “Maar hoe lang zal het duren om dat gat te dichten, en zullen we het weten naarmate we dichterbij komen? Dat weet ik niet zeker.”

Gelanceerd in 2025 en vernoemd naar de hypothetische datum waarop een voldoende krachtige kwantumcomputer moderne cryptografie zou kunnen kraken, was de Q-Day Prijs ontworpen om te testen of publiekelijk beschikbare kwantumsystemen verder konden gaan dan een van de meest voorkomende kritieken op het gebied: dat huidige machines alleen triviale berekeningen hebben aangetoond, zoals het ontbinden van het getal 21 in 3 en 7. Lelli’s resultaat breidde die capaciteit uit naar een 15-bits elliptisch curveprobleem met 32.767 mogelijke waarden.

“Het nieuws hier is dat er vooruitgang wordt geboekt,” zei Pruden. “Het is niet zo dat er niets is gebeurd op kwantumgebied, en dit is daar het bewijs van.”

De winnende aanval gebruikte een machine met ongeveer 70 qubits – kwantum-bits die in meerdere staten tegelijk kunnen bestaan, in tegenstelling tot de binaire bits die in traditionele computers worden gebruikt – en liep binnen enkele minuten na ontwikkeling, aldus Pruden. Hij zei dat de inzending werd beoordeeld door een panel van kwantumonderzoekers uit de academische wereld en de industrie, waaronder onderzoekers van de University of Wisconsin–Madison en kwantumsoftwarebedrijf qBraid.

De aankondiging komt op het moment dat grote kwantumfirma's en onderzoeksinstellingen steeds agressievere hardware-roadmaps publiceren en nauwkeurigere schattingen voor het breken van moderne cryptografie.

In maart stelde Google publiekelijk een deadline van 2029 in om zijn systemen over te zetten naar post-kwantum cryptografie, daarbij verwijzend naar vorderingen in kwantumhardware, foutcorrectie en krimpende schattingen voor het kraken van de huidige versleuteling. Google zelf is een van de grote bedrijven die kwantumcomputers bouwen en de technologie vooruithelpen.

Rond dezelfde tijd schatte een onderzoekspaper van Google dat het kraken van Bitcoin minder dan 500.000 fysieke qubits zou kunnen vereisen, terwijl een afzonderlijke paper van Caltech en Oratomic dat aantal schatte op 10.000 tot 20.000 qubits met behulp van een neutraal-atoomarchitectuur.

“Onze eigen voorspelling voor Q-Dag is 2029 in het slechtste geval,” zei Pruden. “Ik denk dat dit komt omdat je niet met zekerheid kunt weten hoe slim mensen zijn en hoe snel deze technologische doorbraken plaatsvinden.”

Wanneer die doorbraak plaatsvindt, zei Project Eleven dat ongeveer 6,9 miljoen Bitcoin zich in wallets bevindt met publieke sleutels die on-chain zichtbaar zijn en kwetsbaar zouden kunnen worden als grootschalige kwantumcomputers opkomen.

Niet iedereen is het er echter mee eens dat de dreiging imminent is. Sommige onderzoekers en investeerders zeggen dat het risico reëel is, maar nog jaren verwijderd en moet worden behandeld als een lange-termijn technische uitdaging in plaats van een existentiële crisis.

Bitcoin-ontwikkelaars overwegen momenteel meerdere voorstellen om de dreiging aan te pakken. BIP-360 zou een kwantum-resistent transactieformaat introduceren, terwijl BIP-361 oudere handtekeningschema's zou uitfaseren en uiteindelijk munten zou bevriezen die niet migreren. Ondertussen heeft de Ethereum Foundation een post-kwantum beveiligingsteam opgericht, en mede-oprichter Vitalik Buterin heeft een routekaart geschetst om kwetsbare delen van de cryptografie van Ethereum te vervangen.

Naast de vorderingen in kwantumcomputing wees Pruden ook op de vooruitgang in kunstmatige intelligentie, zeggende dat de technologie de Q-Day tijdlijn dichterbij zou kunnen brengen door kwantumfoutcorrectie te verbeteren of aanvallers te helpen zwakkere cryptografische doelen te identificeren.

“Een belangrijk onderdeel van kwantumcomputing op schaal is foutcorrectie,” zei Pruden. “AI kan helpen dat proces veel efficiënter te maken.”