Q-Day für BTC: Was passiert, wenn ein Quantencomputer Bitcoin knackt?

​Die öffentlichen Schlüssel von mehr als 6 Millionen BTC wurden bereits offengelegt, wodurch diese Coins potenziell gefährdet sind. Ein hinreichend leistungsstarker Quantencomputer könnte theoretisch die entsprechenden privaten Schlüssel ableiten und damit Hunderte Milliarden Dollar gefährden. Was würde mit Bitcoin geschehen, wenn eine solche Technologie aufkäme, bevor das Netzwerk auf quantenresistente Kryptografie umgestellt werden könnte?

Dabei handelt es sich nicht um ein Szenario, in dem die Blockchain plötzlich keine Blöcke mehr produziert oder jemand die kryptografische Hashfunktion SHA-256 knackt. Die Hauptbedrohung betrifft in diesem Fall digitale Signaturen.

Heute kann nur der Inhaber eines privaten Schlüssels eine BTC-Transaktion gültig signieren, während das Netzwerk die Signatur anhand des öffentlichen Schlüssels verifiziert. Mit dem Algorithmus von Shor könnte ein hinreichend leistungsstarker Quantencomputer theoretisch aus dem zugehörigen öffentlichen Schlüssel einen privaten Schlüssel ableiten. So könnte ein Angreifer die Coins einer anderen Person ausgeben.

Bitcoin könnte also auch nach Beginn des „Angriffs des Jahrhunderts“ weiter funktionieren.

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Miner würden weiterhin Blöcke erzeugen und Nodes Transaktionen validieren, doch digitale Signaturen würden den Besitz bestimmter Coins nicht mehr zuverlässig nachweisen. Das Problem beträfe dann weit mehr als einzelne Wallets: Bitcoin wird bereits in ETFs, Unternehmensreserven und anderen traditionellen Finanzprodukten gehalten.

Wie könnte Bitcoin gehackt werden?

Heute ist es mit einem herkömmlichen Computer praktisch unmöglich, einen privaten Schlüssel zu erraten. Diese rechnerische Schwierigkeit bildet die Grundlage für die Sicherheit von ECDSA und Schnorr, den beiden digitalen Signaturverfahren, die bei Bitcoin zum Einsatz kommen und beide auf der elliptischen Kurvenkryptografie secp256k1 basieren.

Quantencomputer verändern diese Gleichung. Der Algorithmus von Shor kann das mathematische Problem, auf dem diese Kryptografie beruht, erheblich schneller lösen. Wird ein Quantencomputer leistungsstark genug, müsste ein Angreifer lediglich einen öffentlichen Schlüssel beschaffen, den zugehörigen privaten Schlüssel ableiten und eine Transaktion signieren, mit der er die BTC einer anderen Person überträgt.

Für das Netzwerk würde eine solche Transaktion gültig erscheinen. Die Blockchain weiß nicht, wer den Schlüssel ursprünglich kontrollierte; sie prüft lediglich die mathematische Signatur.

Nach einem erfolgreichen Quantenangriff hätte das aktuelle Protokoll daher keine Möglichkeit, den rechtmäßigen Besitzer von einem Angreifer zu unterscheiden.

Allerdings sind nicht alle Wallets gleichermaßen gefährdet. Laut Glassnode waren bis Mai 2026 die öffentlichen Schlüssel von rund 6,04 Millionen BTC dauerhaft offengelegt, was 30,2 % des ausgegebenen Bestands entspricht. Der Vorschlag BIP-361 nennt mit mehr als 34 % einen höheren Schätzwert, doch die Methoden unterscheiden sich, weshalb die Zahlen nicht direkt vergleichbar sind.

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Besonders gefährdet sind ältere P2PK-Outputs, die Aufzeichnungen über ausgebbare Guthaben darstellen, sowie Taproot-P2TR-Outputs, bei denen der öffentliche Schlüssel direkt in der Output-Struktur verfügbar ist. Ebenfalls gefährdet sind Coins, die Adressen zugeordnet sind, deren öffentliche Schlüssel bei früheren Transaktionen offengelegt wurden.

Eine solche Wallet könnte im Voraus angegriffen werden, ohne dass der Angreifer innerhalb der wenigen Minuten zwischen dem Veröffentlichen einer Transaktion und ihrer Bestätigung handeln müsste. Bei Outputs, deren öffentliche Schlüssel durch einen Hash verborgen bleiben, öffnet sich das Angriffsfenster erst, wenn die Coins ausgegeben werden. Sobald die Transaktion veröffentlicht ist, muss ein Angreifer den privaten Schlüssel ableiten und eine konkurrierende Transaktion erstellen, bevor die ursprüngliche bestätigt wird.

Entwickler bezeichnen diese Szenarien als Long Exposure und Short Exposure. Im ersten Fall ist der öffentliche Schlüssel im Voraus bekannt, sodass ein Angreifer deutlich mehr Zeit hat. Im zweiten Fall erhöht das begrenzte Zeitfenster den erforderlichen Rechenaufwand erheblich.

Die ältesten Coins stellen ein weiteres Problem dar. Ein beträchtlicher Teil der Satoshi Nakamoto zugeschriebenen BTC liegt in frühen Outputs, deren öffentliche Schlüssel bereits offengelegt wurden.

Wenn diese Coins nach dem Aufkommen eines kryptografisch relevanten Quantencomputers zum ersten Mal seit Jahrzehnten bewegt werden, wüsste der Markt nicht sofort, ob ihr rechtmäßiger Besitzer zurückgekehrt ist oder jemand die privaten Schlüssel abgeleitet hat.

Die ersten Stunden: Von Wallets bis zur Wall Street

Die Blockchain selbst könnte weiterhin Blöcke produzieren. Die Krise würde nicht mit einem Netzwerkausfall beginnen, sondern mit dem Vertrauensverlust, dass eine digitale Signatur tatsächlich zu einem bestimmten Nutzer gehört.

Eine der ersten Reaktionen großer Handelsplattformen wären wahrscheinlich Beschränkungen für Bitcoin-Transaktionen. Börsen und Verwahrer müssten feststellen, welche Outputs bereits kompromittiert wurden, ob Reserven sicher bewegt werden könnten und ob das Veröffentlichen einer Transaktion die Coins zusätzlichen Risiken aussetzen würde.

Gleichzeitig würden Inhaber damit beginnen, ihre Gelder von gefährdeten Adressen abzuziehen. Wenn Millionen Nutzer gleichzeitig versuchten, BTC zu übertragen, könnte der Mempool stark überlastet werden, was die Transaktionsgebühren deutlich in die Höhe treiben würde.

Bei einem hinreichend leistungsstarken Quantencomputer würden einige dieser Überweisungen unmittelbar nach Offenlegung des öffentlichen Schlüssels selbst ein kurzes Angriffsfenster schaffen.

Ein Vertrauensverlust in die Eigentumsverhältnisse bei Bitcoin würde sich schnell auf Finanzprodukte auswirken, die den Vermögenswert im Auftrag von Anlegern halten. US-amerikanische Bitcoin-Spot-ETFs halten rund 1,5 Millionen BTC. Rechtlich würden die Anteile dieser Fonds nicht verschwinden, doch ihr Betrieb hängt davon ab, dass Verwahrer den zugrunde liegenden Vermögenswert sicher aufbewahren und übertragen können.

Ein Quantenangriff könnte die Ausgabe und Rücknahme von ETF-Anteilen beeinträchtigen. Kann ein Verwahrer die Reserven nicht sicher bewegen oder die Kontrolle darüber nicht gewährleisten, könnte der Arbitrage-Mechanismus zusammenbrechen, der den Bitcoin-Wert mit den ETF-Kursen verknüpft.

Fonds müssten ihren Betrieb wahrscheinlich einschränken, bis sie die Sicherheit ihrer Vermögenswerte überprüfen könnten.

Auch börsennotierte Unternehmen stünden vor ähnlichen Problemen. Strategy hält mehr als 848.000 BTC. Ein starker Kursrückgang oder die Kompromittierung eines Teils der Reserven würde daher weit mehr als nur die Bilanz belasten.

Auch die Stammaktien, Vorzugswertpapiere, Schuldverschreibungen und sonstigen Instrumente, über die Anleger indirekt in Bitcoin investieren, gerieten unter Druck.

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Derivate würden ebenfalls weiter bestehen. Ein CME-Futureskontrakt würde nicht einfach verschwinden, nur weil das Vertrauen in digitale Signaturen zusammengebrochen ist. Die Verlässlichkeit des Referenzpreises des Basiswerts geriete jedoch unter Druck, wenn verschiedene Handelsplattformen begännen, BTC-Transaktionen einzuschränken.

Auch das Mining würde nicht zwangsläufig zum Erliegen kommen. Ein Quantencomputer, der digitale Signaturen angreifen kann, hätte nicht denselben Vorteil gegenüber SHA-256. Würde der Bitcoin-Kurs jedoch einbrechen, wären einige Mining-Geräte nicht mehr rentabel, die Hashrate würde sinken und die wirtschaftlichen Folgen des Minings würden den Druck auf die Netzwerksicherheit erhöhen.

Bitcoin retten heißt, über das Schicksal alter Coins zu entscheiden

Werkzeuge, um sich auf dieses Szenario vorzubereiten, gibt es bereits. NIST-Experten haben Post-Quanten-Signaturverfahren standardisiert, während Bitcoin-Entwickler darüber beraten, wie das Protokoll auf den Übergang zu neuer Kryptografie vorbereitet werden kann.

BIP-360 schlägt beispielsweise einen Zwischenschritt vor: einen neuen P2MR-Ausgabetyp ohne den für Quantenangriffe anfälligen Taproot-Key-Path. Damit ließen sich Ausgaben erstellen, die gegen Angriffe nach langer Beobachtungszeit resistent sind, und die Infrastruktur könnte auf eine mögliche Einführung von Post-Quanten-Signaturen vorbereitet werden. Dieser Ansatz allein würde jedoch nicht vor einer schnellen Wiederherstellung privater Schlüssel schützen, nachdem eine Transaktion gesendet wurde.

Darüber hinaus würde die Einführung eines neuen Ausgabeformats nicht ausreichen. Millionen bestehender Coins blieben in älteren Ausgaben, und genau hier beginnt die umstrittenste Frage.

Der Entwurf BIP-361 sieht eine Migration in zwei Phasen vor. Etwa drei Jahre nach der Aktivierung dürften Guthaben aus älteren Ausgaben nur noch auf Post-Quanten-Ausgaben übertragen werden. Zwei weitere Jahre später würden die Regeln für das Ausgeben der verbleibenden durch ECDSA und Schnorr geschützten Coins deutlich strenger.

Für einige Wallets schlagen die Autoren spezielle Wiederherstellungsmechanismen vor, mit denen rechtmäßige Eigentümer ihren Besitz nachweisen könnten, ohne auf die bestehenden, anfälligen Signaturen zurückzugreifen.

Dieser Ansatz würde das Netzwerk vor Angreifern schützen, aber ein weiteres Problem schaffen. Versäumt ein Eigentümer die Migration, verliert den Zugriff auf Sicherungsinformationen oder nutzt eine Wallet, die zu alt ist, um die Wiederherstellung zu unterstützen, könnten seine BTC nach den Regeln des Protokolls praktisch eingefroren werden.

Die Alternative ist noch drastischer: Die Regeln unverändert lassen und demjenigen die anfälligen Coins überlassen, der zuerst einen ausreichend leistungsfähigen Quantencomputer erhält. Bei verlorenen Bitcoin oder den frühen Ausgaben von Satoshi hätte das Netzwerk keine automatische Möglichkeit festzustellen, wer der rechtmäßige Eigentümer ist und wer den Schlüssel Jahrzehnte später abgeleitet hat.

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Die Entwickler debattieren aktiv über diese Entscheidung. Einige argumentieren, quantenresistente Funktionen sollten früh eingeführt werden, ohne verpflichtende Einfrierungen vorzuschreiben. Andere befürworten eine strikte Migrationsfrist, da nach dem Aufkommen eines tatsächlich leistungsfähigen Quantencomputers keine Zeit mehr für ein geordnetes Upgrade bleibe.

Auch komplexere Wiederherstellungsvorschläge werden untersucht.

2026 präsentierte Project Eleven einen Prototyp, der Zero-Knowledge-Beweise nutzt, um den Besitz einer alten Wallet nachzuweisen, ohne auf deren bestehendes Signaturverfahren zurückzugreifen. Der Ansatz ist jedoch noch experimentell und löst das Problem nicht für alle frühen Adressen, insbesondere nicht für solche, die vor modernen Seed-Phrasen und standardisierten Verfahren zur Wiederherstellung von Backups erstellt wurden.

Ein Quantencomputer müsste Bitcoin also nicht zwangsläufig lahmlegen. Viel gefährlicher wäre ein Szenario, in dem weiterhin Blöcke erzeugt werden, digitale Signaturen aber nicht mehr gewährleisten können, dass Coins von ihren rechtmäßigen Eigentümern ausgegeben werden.

Beginnt der Übergang zur Post-Quanten-Kryptografie frühzeitig, bleibt dem Netzwerk Zeit für eine schrittweise Migration. Findet der erste große Diebstahl vor diesem Übergang statt, wird aus einem technischen Problem sofort ein finanzielles und politisches: Bitcoin müsste dann nicht nur entscheiden, wie neue Transaktionen geschützt werden, sondern auch, wem Millionen alter BTC zustehen.