Ethlabs schlägt vor, Ethereum bis 2027 quanten- und KI-resilient zu machen

Ethereum könnte künftig mit Sicherheitsrisiken konfrontiert werden, die weit über heutige Smart-Contract-Exploits und Phishing-Angriffe hinausgehen: Fortschritte in der Quanteninformatik und bei künstlicher Intelligenz könnten langfristig die Kryptografie und Software unter Druck setzen, auf denen das Netzwerk basiert.

Ethlabs hat deshalb vorgeschlagen, 2027 als Zieljahr festzulegen, um Ethereum gegen beide Risiken zu wappnen. Die Initiative trägt den Namen pqai27. Sie soll den Weg zu Post-Quanten-Sicherheit priorisieren und Ethereum zugleich auf eine Zukunft vorbereiten, in der KI Software-Schwachstellen in bislang ungekanntem Umfang aufspüren kann.

Bei diesem Ziel handelt es sich um einen Vorschlag, nicht um eine bereits beschlossene Ethereum-Roadmap. Die Core-Entwickler und die breitere Community müssten den technischen Ansatz, den Umfang und den Zeitplan zunächst noch diskutieren.

Warum Quantencomputing für Ethereum relevant ist

Ethereum setzt auf Kryptografie, um Konten zu schützen und das Netzwerk zu koordinieren. Heute autorisieren Nutzer Transaktionen mit einer digitalen Signatur. Auch Validatoren verwenden im Rahmen des Proof-of-Stake-Systems von Ethereum kryptografische Verfahren.

Ein ausreichend leistungsfähiger Quantencomputer könnte einige der heute verbreiteten asymmetrischen Verschlüsselungsverfahren gefährden. Das bedeutet jedoch weder, dass ein solcher Computer bereits existiert, noch dass Ethereum-Konten unmittelbar bedroht sind. Die eigentliche Sorge besteht darin, dass der Austausch grundlegender kryptografischer Verfahren in einem globalen Netzwerk umfangreiche Forschung, Implementierung, Tests und die Migration der Nutzer erfordern würde.

Die Sicherheitsbranche bereitet sich bereits auf diesen Übergang vor. Das US-amerikanische National Institute of Standards and Technology hat seine ersten Standards für Post-Quanten-Kryptografie veröffentlicht. Die darin beschriebenen Algorithmen sollen Angriffen sowohl durch herkömmliche Computer als auch durch ausreichend leistungsfähige Quantencomputer standhalten.

Für Ethereum bedeutet die Einführung quantenresistenter Kryptografie weit mehr als den bloßen Austausch eines einzelnen Algorithmus. Neue Signaturen und Beweisverfahren müssen mit Wallets, Anwendungen, Validatoren und dem Protokoll selbst funktionieren – ohne Transaktionen unerschwinglich zu machen oder den Netzwerkbetrieb zu stören.

Was „Post-AI“ in dem Vorschlag bedeutet

Der KI-Teil des Vorschlags befasst sich mit einer anderen Form der Unsicherheit. Leistungsfähigere KI-Werkzeuge könnten Forschern dabei helfen, schneller mathematische Erkenntnisse zu gewinnen oder Softwarefehler aufzuspüren. Dieselben Fähigkeiten könnten allerdings auch von Angreifern genutzt werden, um Schwachstellen in großem Maßstab zu finden und auszunutzen.

Ethlabs behauptet ausdrücklich nicht, es gebe Belege dafür, dass KI zwangsläufig die derzeitigen kryptografischen Grundbausteine von Ethereum brechen wird. Das Argument lautet vielmehr, dass Tempo und Richtung der KI-Entwicklung nur schwer vorhersehbar sind. Daher sei es sinnvoll, die Widerstandsfähigkeit des Protokolls zu erhöhen, bevor eine konkrete Bedrohung akut wird.

Diese Unterscheidung ist wichtig: Quantenresistenz richtet sich gegen bestimmte Klassen kryptografischer Angriffe, während KI-Resilienz eine umfassendere Herausforderung für Software und Sicherheit darstellt. Kein einzelnes Upgrade kann Schutz vor sämtlichen künftigen, KI-gestützten Angriffen garantieren.

Ein zweistufiger Ansatz: Einsatzbereitschaft vor voller Skalierung

Ethlabs unterteilt das vorgeschlagene Ziel in zwei Phasen. So wird die unmittelbar erforderliche, funktionsfähige Rückfalllösung von der langfristigen Aufgabe getrennt, Post-Quanten-Transaktionen bei voller Ethereum-Kapazität praktikabel zu machen.

1. pqai-ready: ein Migrationspfad und eine Rückfalllösung

In der ersten Phase würde die Konsensschicht von Ethereum für Quantenresistenz aufgerüstet. Gleichzeitig erhielten Nutzer die Möglichkeit, zu quantenresistenten Konten zu wechseln.

Der Vorschlag soll dem Netzwerk außerdem ermöglichen, seinen Betrieb fortzusetzen, falls die bestehende Kryptografie früher als erwartet unsicher werden sollte. In einem solchen Szenario könnte Ethereum möglicherweise weniger Transaktionen verarbeiten. Eine reduzierte Kapazität wäre jedoch immer noch besser, als die Fähigkeit zum sicheren Betrieb vollständig zu verlieren.

Ein Migrationspfad würde nicht automatisch sämtliche Konten oder Vermögenswerte umstellen. Wie Nutzer, Wallets und Anwendungen diesen Übergang konkret vollziehen könnten, hängt weiterhin von der technischen Ausgestaltung und den Entscheidungen der Community ab.

2. pqai-scaled: Quantenresistenz bei voller Netzwerkkapazität

Die zweite Phase ist deutlich anspruchsvoller: Quantenresistente Transaktionen und Datenverfügbarkeit sollen bei voller Netzwerkkapazität unterstützt werden.

Für dieses Ziel sind insbesondere zwei Bereiche entscheidend:

• Aggregation von Post-Quanten-Signaturen: Es müssen effiziente Verfahren zur Verarbeitung von Signaturen gefunden werden, ohne übermäßige Bandbreiten- oder Rechenkosten zu verursachen.
• Post-Quanten-Datenverfügbarkeit: Die Mechanismen, mit denen der Zugriff auf Transaktionsdaten überprüft wird, müssen auch gegen relevante Quantenbedrohungen sicher bleiben.

Dabei geht es ebenso sehr um Skalierung wie um Kryptografie. Ein System kann zwar theoretisch sicher sein, sich in der Praxis aber nur schwer breit einsetzen lassen, wenn seine Beweise, Signaturen oder Verifizierungsanforderungen zu viele Ressourcen beanspruchen.

Wie pqai27 die Prioritäten künftiger Ethereum-Upgrades verändern könnte

Um Kapazitäten für die vorgeschlagenen Arbeiten freizumachen, empfiehlt Ethlabs, den Umfang von Hegotá, einem geplanten künftigen Hard Fork, neu zu bewerten. Funktionen, die nicht auf dem kritischen Pfad zu pqai27 liegen, könnten noch einmal geprüft werden, anstatt sie automatisch aufzunehmen.

Der Vorschlag benennt mehrere anstehende Entscheidungen:

• Frames und Vorschläge für quantenresistente Konten würden weiterhin eine wichtige Rolle spielen, da Nutzer praktikable Möglichkeiten benötigen, um die neue Kontosicherheit einzuführen.
• FOCIL, ein Vorschlag zur Aufnahme von Transaktionen und zur Zensurresistenz, müsste hinsichtlich seiner Auswirkungen auf den Zeitplan und seiner Kompatibilität mit den Bemühungen um Quantenresistenz geprüft werden.
• Beim Konsensdesign müsste entschieden werden, ob Ethereums bestehendes Gasper-Protokoll angepasst oder ein entkoppelter Konsensansatz verfolgt werden soll.

Ethlabs erklärt außerdem, sich nicht länger für die Aufnahme von Quick Slots in Hegotá einzusetzen. Stattdessen soll die Funktion voraussichtlich 2028 weiterverfolgt werden. Glamsterdam und die dazugehörigen Skalierungspläne würden im Rahmen des Vorschlags unverändert fortgeführt.

Keine dieser Änderungen ist endgültig beschlossen. Ethereum-Upgrades hängen von Implementierungsarbeiten, Tests und der Koordination zwischen unabhängigen Client-Teams und dem gesamten Ökosystem ab. Aktuelle technische Diskussionen lassen sich im Ethereum-Forschungsforum und im Repository zur Entwicklung des Ethereum-Protokolls verfolgen.

Was Ethereum-Nutzer jetzt tun sollten

Der Vorschlag verlangt weder, dass Nutzer ihre ETH migrieren, noch dass sie andere dringende Maßnahmen ergreifen. Ebenso gibt es keinen Grund zu der Annahme, dass jede bestehende Wallet oder jedes vorhandene Konto automatisch quantenresistent werden wird.

Vorerst bleiben die sinnvollsten Schutzmaßnahmen dieselben wie bisher:

1. Schützen Sie Ihre Wiederherstellungsphrase. Bewahren Sie sie offline auf, geben Sie sie niemals auf einer Website ein und teilen Sie sie mit niemandem.
2. Prüfen Sie die Transaktionsdetails. Kontrollieren Sie vor dem Signieren die Zieladresse, das Netzwerk und die erteilten Berechtigungen.
3. Seien Sie bei Migrationsankündigungen vorsichtig. Ein künftiges Sicherheitsupgrade könnte Betrüger anlocken, die Nutzer über inoffizielle Links zu einem angeblichen „Upgrade“ oder zur Übertragung ihrer Vermögenswerte auffordern.
4. Verfolgen Sie vertrauenswürdige Informationen. Warten Sie auf eindeutige Anweisungen der Ethereum-Entwickler und Ihres Wallet-Anbieters, bevor Sie bei einer künftigen Migration aktiv werden.

Eine Hardware-Wallet wie OneKey kann im täglichen Gebrauch dazu beitragen, private Schlüssel vor dem Zugriff durch internetfähige Geräte zu schützen. Sie macht ein Ethereum-Konto jedoch nicht von sich aus quantenresistent. Ein künftiger Übergang wäre von der Kryptografie abhängig, die vom jeweiligen Konto, der Wallet und dem Netzwerk unterstützt wird.

Das Gesamtbild

Der pqai27-Vorschlag betrachtet Quanten- und KI-bezogene Sicherheitsfragen als Herausforderungen, mit denen sich Ethereum möglicherweise befassen muss, noch bevor sich die entsprechenden Bedrohungen präzise messen lassen. Im Kern geht es um eine Abwägung: Sollte das Ökosystem kurzfristig mehr Entwicklungskapazitäten in seine Widerstandsfähigkeit investieren, selbst wenn dafür andere geplante Funktionen neu bewertet werden müssen?

Das Jahr 2027 ist bislang ein angestrebtes Ziel und keine verbindliche Zusage. Für Nutzer ist daher nicht nur entscheidend, ob Ethereum eine Frist festlegt. Wichtiger ist, ob sich die Community auf einen sicheren und praktikablen Migrationspfad verständigt, der langfristig auch in dem vom Netzwerk benötigten Umfang funktioniert.