IonQ: kwantumcomputer met 20.000 qubits kan Bitcoin-beveiliging kraken in 26 dagen

Het Amerikaanse bedrijf IonQ, dat kwantumcomputers bouwt op basis van gevangen ionen, publiceerde deze week een technische studie met een opvallende conclusie: een fouttolerante kwantumcomputer met circa 20.000 qubits zou de wiskundige beveiliging van Bitcoin kunnen breken. Het gaat om secp256k1, de elliptische kromme die Bitcoin en veel andere digitale valuta gebruiken om transacties te ondertekenen. Volgens de berekening van IonQ zou het kraken van één sleutel gemiddeld 25,7 dagen duren.

Bijzonder aan het onderzoek is de volledigheid. Eerdere schattingen namen vaak aannames over de foutcorrectie van een kwantumcomputer, het proces dat rekenfouten in de machine herstelt. IonQ rekende dit keer alles door tot op het niveau van de onderliggende Q-Day-scenario's: 19.397 fysieke qubits, 1.457 logische qubits en 39 miljoen zogeheten Toffoli-poorten. De berekening is gebaseerd op het algoritme van Shor, een kwantumrekenmethode die al sinds de jaren negentig bekendstaat als bedreiging voor veelgebruikte cryptografie, en op IonQ's eigen 'Walking Cat'-architectuur voor foutbestendige ionenval-computers.

Wat betekent dit voor Bitcoin-bezitters?

Bitcoin gebruikt elliptische krommen om te bewijzen dat een transactie echt van de eigenaar van een adres komt, zonder de bijbehorende geheime sleutel openbaar te maken. Een kwantumcomputer die dit systeem kraakt, zou in theorie transacties kunnen vervalsen. Belangrijk is dat het hier gaat om een risico voor authenticatie, niet voor vertrouwelijkheid: versleutelde data die vandaag wordt onderschept, wordt er niet automatisch door leesbaar. Een gekraakte handtekeningmethode is vooral een probleem voor toekomstige transacties, certificaten en software-updates die nog moeten worden ondertekend. IonQ benadrukt dat er tijdens het onderzoek geen enkel bestaand digitaal bezit of platform is aangeraakt.

Hoe dichtbij is dit scenario echt?

IonQ heeft nog geen machine met 20.000 qubits gebouwd. Het bedrijf werkt naar eigen zeggen toe naar een fouttolerant systeem met 10.000 fysieke qubits in 2027, met verdere opschaling in 2028. De uitkomst van de studie past dus bij de eigen roadmap, maar is nog geen aankondiging van een werkende aanval. Wel verschuift de discussie: waar experts een paar jaar geleden nog spraken over de jaren dertig, wordt het risico nu voor het einde van dit decennium serieus genomen. Dat is ook de reden dat de Amerikaanse overheid deze zomer een presidentieel besluit over kwantumveiligheid uitvaardigde.

Goed nieuws is dat er al alternatieven klaarliggen. De post-quantum cryptografie-standaarden ML-DSA en SLH-DSA zijn ontworpen om ook tegen kwantumaanvallen bestand te zijn en worden door dit onderzoek niet geraakt. IonQ deelde de resultaten vooraf met Amerikaanse overheids- en industriepartners, in lijn met de gangbare praktijk van verantwoorde onthulling in de beveiligingswereld.