Deze techniek moet Bitcoin quantumveilig én schaalbaar maken

Kwantumcomputers worden al jaren gezien als een van de grootste toekomstige uitdagingen voor Bitcoin (BTC). Zodra deze computers krachtig genoeg zijn, zouden ze de cryptografie achter het netwerk kunnen doorbreken.

Volgens Eli Ben-Sasson, medeoprichter van blockchainbedrijf StarkWare, is er inmiddels een oplossing in beeld die Bitcoin niet alleen beter kan beschermen, maar ook een belangrijk schaalbaarheidsprobleem kan aanpakken.

Het gaat om zogeheten ZK-STARKs, een techniek waarmee grote aantallen transacties kunnen worden samengevat in één compact cryptografisch bewijs. Volgens Ben-Sasson maakt dat Bitcoin beter bestand tegen toekomstige kwantumaanvallen, zonder dat het netwerk aan capaciteit hoeft in te leveren.

Grotere handtekeningen zorgen voor minder capaciteit

Bitcoin gebruikt digitale handtekeningen om te bewijzen dat iemand eigenaar is van zijn bitcoin en transacties mag uitvoeren. De huidige cryptografie wordt als veilig beschouwd, maar onderzoekers verwachten dat krachtige kwantumcomputers die beveiliging op termijn kunnen doorbreken.

Daarom wordt wereldwijd gewerkt aan post-kwantumcryptografie. Het nadeel is dat de nieuwe digitale handtekeningen veel groter zijn dan de handtekeningen die Bitcoin nu gebruikt. Daardoor passen er minder transacties in een blok, wat de capaciteit van het netwerk beperkt.

Volgens Ben-Sasson kunnen ZK-STARKs dat probleem deels oplossen. In plaats van duizenden afzonderlijke handtekeningen op de blockchain op te slaan, kan één cryptografisch bewijs aantonen dat al deze transacties geldig zijn.

“Als ZK-STARK-aggregatie niet wordt toegestaan, los je het echte probleem niet op: kan uiteindelijk iedereen Bitcoin gebruiken?”, aldus Ben-Sasson.

Hij stelt daarnaast dat bekende Bitcoin-ontwikkelaars, onder wie Adam Back en Luke Dashjr, positief tegenover deze techniek staan.

Consensus blijft de grootste uitdaging

Ben-Sasson is medeoprichter van StarkWare, een bedrijf dat ZK-STARK-technologie ontwikkelt. Zijn uitspraken komen daarom vanuit een partij die direct betrokken is bij deze technologie.

Volgens verschillende onderzoekers is de cryptografie achter ZK-STARKs inmiddels voldoende volwassen. De grootste uitdaging ligt nu bij de invoering binnen Bitcoin zelf. Daarvoor zijn wijzigingen aan de software nodig, en die vereisen brede steun binnen de Bitcoin-community.

Een alternatief is het vergroten van de blokgrootte, zodat meer transacties tegelijk kunnen worden verwerkt. Dat onderwerp ligt echter al jaren gevoelig. In 2017 leidde een vergelijkbaar debat uiteindelijk tot de afsplitsing van Bitcoin Cash.

Andere blockchains bereiden zich al voor

Terwijl Bitcoin nog discussieert over de beste aanpak, werken andere blockchainnetwerken al aan post-kwantumbeveiliging.

Ethereum mikt volgens de huidige plannen op een migratie rond 2029. Ook Solana onderzoekt nieuwe vormen van kwantumbestendige cryptografie.

Voor Bitcoin verwachten experts dat een eventuele overstap waarschijnlijk pas in de jaren 2030 haalbaar is. Niet omdat de technologie ontbreekt, maar omdat grote wijzigingen aan het netwerk pas worden doorgevoerd als daar brede consensus over bestaat. Dat maakt de vraag niet alleen welke oplossing het beste is, maar ook hoe snel de Bitcoin-gemeenschap daar overeenstemming over kan bereiken.