Zakura plant separate Schlüssel für ZEC-Swaps zum Schutz vor künftigen Quantencomputern

Das Team hinter Zakura, einer neueren Version der Software, auf der das Zcash-Netzwerk läuft, plant, jedem ZEC-Tausch über NEAR Intents einen separaten Viewing Key zuzuweisen. In einem technischen Beitrag erklärt Zakura, die Änderung würde eine Lücke schließen, die ein künftiger Quantencomputer ausnutzen könnte, um den Zahlungsverlauf eines Nutzers zu rekonstruieren. Zakura zufolge könnten Wallets, die auf den Open-Source-Bibliotheken des Projekts aufbauen, darunter Vizor, die Funktion in den kommenden Wochen ergänzen. Hardware-Wallets könnten folgen, sobald ihre Firmware die Funktion unterstützt. Dieser Zeitplan läge vor dem für Januar angepeilten Ziel für quantenresistente Zahlungen, das Zcash-Entwickler früher in diesem Monat festgelegt haben.

NEAR Intents ermöglicht es Nutzern, Token über verschiedene Blockchains hinweg zu tauschen. Tauscht ein Nutzer private ZEC gegen USDC, veröffentlicht NEAR Intents eine der privaten Zcash-Adressen des Nutzers auf der öffentlichen Blockchain von NEAR. Anhand dieser Adresse lässt sich erkennen, wohin NEAR Intents nicht verwendete ZEC zurücksenden soll. Die Adresse wird öffentlich, sobald die Einzahlung eingeht, und bleibt es auch dann, wenn der Tausch erfolgreich ist und keine Rückerstattung erfolgt.

Solche Adressen geben heutigen Computern keine Informationen preis. Jede Zcash-Adresse enthält einen öffentlichen Schlüssel, der mithilfe einseitiger elliptischer Kurvenmathematik aus dem Viewing Key des Wallets abgeleitet wird. Vergleichbare Mathematik schützt Bitcoin- und Ether-Wallets. Der Viewing Key ist das Geheimnis, mit dem ein Wallet eingehende Zahlungen erkennt. Gewöhnliche Computer können diese Mathematik nicht umkehren. Ein hinreichend leistungsfähiger Quantencomputer, auf dem der 1994 veröffentlichte Shor-Algorithmus läuft, könnte sich theoretisch jedoch von der Adresse zurück zum Schlüssel arbeiten.

Ein Zcash-Wallet kann zahlreiche scheinbar voneinander unabhängige Adressen erzeugen, die normalerweise denselben Viewing Key nutzen. Ein Angreifer, der diesen Schlüssel aus einer veröffentlichten Adresse wiederherstellen könnte, könnte jede Zahlung verknüpfen, die das Konto jemals erhalten hat, und Zahlungsbeträge sowie private Vermerke lesen. Die Guthaben blieben sicher, da zum Ausgeben ein separater Schlüssel erforderlich ist. Zakuras vorgeschlagener Ansatz weist jedem Tausch einen eigenen Viewing Key zu, während der Ausgabeschlüssel im Hauptkonto des Nutzers verbleibt. Ein Angreifer, der künftig den Viewing Key einer Rückerstattungsadresse wiederherstellen könnte, würde nur Zahlungen sehen, die mit diesem Tausch verbunden sind.

Ein Wallet, das Hunderte von Tauschvorgängen abgewickelt hat, würde Hunderte von Viewing Keys ansammeln. Bei einer Wiederherstellung aus einer Sicherungskopie müsste das Wallet sonst mit jedem Schlüssel die gesamte Zcash-Blockchain durchsuchen. Zakura schlägt eine Datenbank vor, die Wallets mit einer Technik namens „Private Information Retrieval“ (privater Informationsabruf) abfragen können. Die Datenbank würde ermitteln, wo Rückerstattungen eingegangen sind, ohne zu erfahren, nach welchen Adressen das Wallet gesucht hat.

Bitcoin aus der Satoshi-Ära ist einer ähnlichen Bedrohung ausgesetzt, weil bereits auf der Blockchain gespeicherte öffentliche Schlüssel von jedem kopiert werden können. Google erklärte vergangene Woche, Googles Willow-Quantenchip habe nahezu perfekte Versionen einer Komponente erzeugt, die für einen solchen Angriff benötigt wird. Der Fortschritt ist ein Schritt hin zu einer Maschine, die leistungsfähig genug wäre, den Angriff zu versuchen. Quantencomputer mit dieser Fähigkeit sind vermutlich noch Jahre entfernt; einen konkreten Zeitplan für ihre Entwicklung gibt es nicht. Ein Quantencomputer, der diese Schlüssel wiederherstellen könnte, wurde bislang nicht demonstriert.