Quantus CEO: Crypto-industrie dreigt tijd tekort te komen voor voorbereiding op Q-Day

Quantumcomputers zijn nog niet in staat om blockchains op grote schaal te kraken, maar de crypto-industrie heeft mogelijk minder tijd om zich voor te bereiden dan velen aannemen. Quantus CEO Christopher Smith legt uit waarom digitale handtekeningen het eerste doelwit zouden zijn, waarom Bitcoin voor een moeilijkere transitie naar post-quantumbeveiliging staat dan andere blockchains, en hoe AI de dreiging zou kunnen versnellen. In een interview met Traders Union legt hij ook uit waarom hij gelooft dat iemand mogelijk al een voldoende krachtige quantumcomputer bezit en wat er zou kunnen gebeuren als de crypto-industrie er niet in slaagt de transitie op tijd te voltooien.

Q-Day is mogelijk dichterbij dan verwacht

– IBM maakte quantumcomputing al in 2016 toegankelijk voor een breder publiek. Waarom is quantumbeveiliging nu zo'n urgent onderwerp geworden? Wie loopt het meeste risico door de vooruitgang in quantumcomputing? 

– Quantumtechnologie bestaat al decennia. Atoomklokken en lasers dateren van vóór de jaren 70. De theoretische fundamenten van quantumcomputing werden gelegd in de jaren 80 en het algoritme van Shor (waar iedereen zich zorgen over maakt) werd ontdekt in 1994. 

Iedereen praat er 30 jaar later plotseling over omdat het zo lang duurde om quantumcomputing te ontwikkelen tot het punt waarop het realistisch gezien het algoritme van Shor kon uitvoeren. Mensen maken zich zorgen over het algoritme van Shor omdat het efficiënt bepaalde wiskundige problemen kan oplossen die als moeilijk werden beschouwd. Deze problemen vormen de basis van moderne cryptografie, die vele soorten informatie beveiligd, van militaire geheimen en online financiële transacties tot de meeste blockchains.

Zodra quantumcomputers het algoritme van Shor kunnen uitvoeren, zullen al deze systemen hun cryptografie moeten upgraden. Veel technologiebedrijven zijn al begonnen met de migratie naar post-quantumcryptografie. Helaas zijn blockchains de moeilijkste systemen om te upgraden. Er staat meer dan $2 BILJOEN op het spel in de crypto-industrie die naar post-quantumoplossingen moet verhuizen, en er zijn er momenteel niet veel beschikbaar.

– Hoe dicht zijn we bij een quantumcomputer die in staat is de cryptografie te kraken die door de huidige blockchains wordt gebruikt? Op welk punt kunnen we zeggen dat de dreiging praktisch is geworden in plaats van theoretisch? 

– Dit is om verschillende redenen een lastige vraag om te beantwoorden. De eerste is dat technologische ontwikkeling niet lineair verloopt. Het gebeurt met horten en stoten. Het is onvoorspelbaar.

De tweede reden is dat AI alles versnelt, vooral quantum. De beste manier om dit te zien is door https://ecdsa.fail te bestuderen. Een paar maanden geleden ontwikkelde Google een veel efficiëntere versie van het algoritme van Shor, maar de Amerikaanse overheid legde hen een spreekverbod op omdat ze bezorgd was dat tegenstanders zoals China het zouden gebruiken. Google publiceerde het artikel uiteindelijk wel, maar zonder de details van het algoritme te onthullen.

Een paar weken later zei een cryptoteam genaamd EigenLabs: "Laten we eens kijken wat er in de doos zit," en creëerde een open platform waar iedereen AI kon gebruiken om het best bekende publieke algoritme te verbeteren. Het kostte de open-source gemeenschap slechts drie dagen om de resultaten van Google te evenaren, en in de daaropvolgende maand verdubbelden ze bijna de prestaties van het algoritme. Kort daarna vaardigde president Donald Trump een decreet uit dat de tijdlijn voor Amerikaanse overheidsinstanties om te migreren naar post-quantumcryptografie drastisch verkortte. Dit toont aan dat de Amerikaanse overheid de impact van AI op quantumcomputing drastisch heeft onderschat.

De derde reden waarom het voorspellen van Q-Day moeilijk is, is nationale veiligheid. We moeten ervan uitgaan dat quantumhardware-labs ook onderworpen zijn aan spreekverboden en AI gebruiken om hun voortgang te versnellen. Aangezien het jaren zal duren voordat blockchains gemigreerd zijn, moeten we deze dreiging onmiddellijk serieus nemen.

– Blockstream CEO Adam Back heeft betoogd dat het onwaarschijnlijk is dat quantumcomputers de komende 20-40 jaar een praktische dreiging vormen voor Bitcoin, terwijl andere experts vinden dat de transitie nu moet beginnen. Waarom lopen de meningen zo uiteen, en welke visie vindt u overtuigender?

– Nou, iedereen spreekt altijd in zijn eigen belang, en Bitcoin heeft het moeilijkste migratiepad van alle blockchains vanwege de (waarschijnlijk) overleden oprichter en de "gedecentraliseerde" besluitvorming. Quantumsceptici zouden de afgelopen 20 jaar gelijk hebben gehad, dus het is een logische standaardpositie om in te nemen. Tegenwoordig is echter bijna niemand het meer eens met de tijdlijn van Adam Back. Scott Aaronson, Eli ben-Sasson, Vitalik Buterin, de Five Eyes inlichtingendiensten, internationale banken, Google; ze hanteren allemaal veel kortere tijdlijnen. Mijn persoonlijke standpunt is dat iemand de quantumcomputer al heeft en dat ze bezorgd zijn dat iemand anders hem krijgt en tegen hen gebruikt.

Bitcoin staat voor de zwaarste migratie

– Welke elementen van een blockchain zullen waarschijnlijk als eerste kwetsbaar worden voor quantumaanvallen: digitale handtekeningen, wallets, consensusmechanismen of mining? 

– De digitale handtekeningen zijn de kwetsbare component. Dit omvat zowel transactie-autorisatie als blokvalidatie in proof-of-stake systemen. Het omvat ook ZK-SNARKS, gebruikt door privacy-chains en roll-ups, maar niet ZK-STARKS, wat een op hash gebaseerde versie van dezelfde technologie is. Mining is gebaseerd op hashes, wat veel minder kwetsbaar is voor quantumaanvallen. De vuistregel is: "hashes goed, elliptische curven slecht".

– Waarom is het upgraden van een bestaande blockchain voor post-quantumbeveiliging moeilijker dan het vanaf nul opbouwen van een nieuw quantumresistent netwerk?

– De oudere blockchains zijn moeilijk te upgraden omdat ze on-chain governance-systemen missen. Nieuwere chains hebben over het algemeen mechanismen om een upgrade uit te voeren, wat de transitie aanzienlijk vergemakkelijkt, maar het echte probleem is de migratie. Signal, iMessage en CloudFlare zijn al overgestapt op post-quantum en niemand heeft het gemerkt, omdat de technici het gewoon hebben afgehandeld en dit gecentraliseerde systemen zijn, zodat gebruikers niets hoefden te doen. 

In het geval van blockchains beheren gebruikers hun eigen sleutels, dus moeten ze actie ondernemen om quantumveilig te worden. Veel mensen hebben geen gemakkelijke toegang, of helemaal geen toegang, tot hun sleutels, wat voor meer frictie zorgt. Wij zeggen altijd: de pre-quantum blockchains hebben een migratieprobleem. Nieuwe chains hebben een adoptieprobleem.

– BlackRock, Coinbase, Strategy en verschillende andere bedrijven hebben $15 miljoen toegezegd om de beveiliging van Bitcoin te verbeteren, inclusief voorbereidingen op quantumdreigingen. Is dat een betekenisvolle investering, en is het genoeg om een verschil te maken? 

– Helaas is de bottleneck niet geld, noch is het technisch. De defensieve algoritmen "post-quantum-cryptografie" bestaan al en hebben goede implementaties. AI maakt het gemakkelijk om de code bij te werken en te auditen. Deze zaken zijn het probleem niet. Het is de migratie van oude sleutels naar nieuwe. Dat zou voor Bitcoin 1 tot 2 jaar kunnen duren. Ondertussen heeft Bitcoin slechts 7 transacties per seconde (TPS), maar de sleutels en handtekeningen voor post-quantum-cryptografie zijn veel groter, dus de TPS van Bitcoin zal ver onder de 1 zakken. Het is duidelijk dat de instituties willen dat Bitcoin overleeft, maar helaas heeft de crypto-industrie alles ingezet op elliptische curven.

Wat quantumresistent echt betekent

– Veel blockchain-projecten omschrijven zichzelf als quantumresistent. Aan welke technische criteria moet een netwerk voldoen voordat die claim als geloofwaardig kan worden beschouwd in plaats van als marketing? 

– Het zou nergens elliptische curve-handtekeningen mogen bevatten, maar vooral niet voor consensus of transactie-autorisatie. Het hebben van een post-quantum optie voor gebruikers, zoals Algorand en NEAR, is een goed begin, maar verwachten dat je gebruikers proactief zijn over het esoterische onderwerp cryptografie is een beetje optimistisch. 

– Een van de producten van Quantus is een cryptocurrency wallet. Welk specifiek probleem lost deze beter op dan bestaande wallets, en waarom zou de gemiddelde cryptogebruiker vandaag al over quantumbeveiliging moeten nadenken?

– Veel crypto-wallets staan onder druk om zoveel mogelijk waarde uit hun gebruikers te halen, wat leidt tot zaken als het aanbieden van handel met hefboomwerking (gokken) op memecoins. Dit nodigt niet alleen uit tot ondergang voor minder financieel onderlegde gebruikers, maar verwatert ook de oorspronkelijke crypto-missie van "beter geld". Quantus gelooft dat je geen cybersecurity-expert hoeft te zijn om je crypto te beveiligen, en we hebben een zeer snelle, veilige en gebruiksvriendelijke crypto-wallet ontwikkeld die gericht is op geld, niet op gokken.

– In juni ondertekende president Donald Trump decreten gericht op het bevorderen van quantumtechnologieën en het versterken van de Amerikaanse bescherming tegen cryptografische aanvallen. Moet de transitie naar post-quantumcryptografie worden gecoördineerd door overheden, of moet deze worden geleid door technologiebedrijven en de open-source gemeenschap? 

– Zowel de private als de publieke sector zijn afhankelijk van cryptografie. Overheden, bedrijven en de open-source gemeenschap moeten allemaal hun steentje bijdragen. Overheden zijn van nature nauw betrokken bij de ontwikkeling van cryptografie vanwege de relevantie voor oorlogsvoering, wat in het verleden heeft geleid tot diverse problemen waarbij cryptografie opzettelijk en in het geheim werd verzwakt door inlichtingendiensten. 

Een van de grote geschenken van blockchain als industrie was de private financiering en ontwikkeling van cryptografie voor commercieel gebruik, iets wat voorheen niet echt bestond. NIST hield een acht jaar durend internationaal toernooi om post-quantumcryptografie te ontwikkelen, wat een vrij goed proces is om het risico op kwaadwillige inmenging in het ontwerp van deze algoritmen te verminderen. In totaal namen 278 cryptografen uit 25 landen verspreid over zes continenten deel, waardoor het voor elke partij uiterst moeilijk was om de uitkomst te beïnvloeden.

Tegelijkertijd is de commercialisering van deze algoritmen een andere uitdaging. Het vereist praktische implementatiebeslissingen die overheden mogelijk niet het beste kunnen nemen. Daarom hebben overheden, technologiebedrijven en de open-source gemeenschap allemaal een belangrijke rol te spelen. 

De migratie kan niet wachten

– Welke systemen zouden als eerste naar post-quantumcryptografie moeten migreren, en hoe urgent is de transitie voor blockchains, banken, betalingsnetwerken, hardware wallets en communicatieplatforms?

– Ik denk niet dat dit als een watervalproces moet worden benaderd. Elke sector zou nu moeten beginnen met migreren als dat nog niet is gebeurd. Wallet-aanbieders kunnen bijvoorbeeld nieuwe handtekeningschema's pas volledig activeren als de onderliggende blockchains deze ondersteunen, wat weer een extra laag complexiteit toevoegt. Ondertussen vormt "nu oogsten, later ontsleutelen" een groter risico voor banken en overheden, omdat de meeste blockchains transparant zijn door hun ontwerp.

De urgentie groeit omdat we snel het punt naderen waarop de tijd die nodig is om de migratie te voltooien, de resterende tijd tot Q-Day kan overschrijden. Zodra dat gebeurt, zou een aanzienlijke hoeveelheid kapitaal de crypto-industrie volledig kunnen verlaten, terwijl een deel ervan naar post-quantum blockchains zoals Quantus kan vloeien.