Apa Itu Enkripsi Quantum-Proof dan Mengapa Anda Belum Dapat Mengujinya?

Kriptografi didefinisikan sebagai studi tentang menulis dan memecahkan kode. Ini adalah bagian penting dari protokol keamanan dan komunikasi, meningkatkan privasi dan memastikan bahwa information hanya dibaca oleh penerima yang dituju.


Namun, dengan munculnya komputer kuantum, secara luas diharapkan bahwa metode kriptografi konvensional tidak lagi layak. Akibatnya, pemrogram dan pakar telah mengerjakan topi yang mereka sebut sebagai enkripsi kuantum-bukti.

Jadi apa itu enkripsi kuantum-bukti? Dan mengapa Anda belum benar-benar mengujinya?


Apa itu Enkripsi Bukti Kuantum?

Enkripsi kuantum-bukti hanya mengacu pada serangkaian algoritma yang tidak dapat diretas, bahkan dengan komputer kuantum. Diharapkan enkripsi kuantum-bukti mungkin akan menggantikan algoritma konvensional yang mengandalkan enkripsi kunci publik, yang umumnya bergantung pada satu set dua kunci (satu untuk encoding dan satu lagi untuk decoding).

Pada tahun 1994, seorang ahli matematika di Bell Labs, Peter Shor, menulis sebuah makalah yang berbicara tentang komputer kuantum, yang pada dasarnya adalah komputer yang kuat yang dapat melakukan perhitungan jauh lebih kuat daripada yang mampu dilakukan oleh komputer standar. Tapi saat itu, mereka hanya kemungkinan. Maju cepat hingga hari ini, dan perangkat komputasi telah berkembang pesat. Faktanya, banyak yang percaya bahwa komputer kuantum berjarak satu dekade atau lebih.

Tak perlu dikatakan, ini menimbulkan kekhawatiran serius: jika komputer kuantum menjadi kenyataan, yang tampaknya semakin mungkin, metode enkripsi konvensional akan menjadi tidak berguna. Akibatnya, para ilmuwan telah bekerja pada kriptografi pasca-kuantum untuk sementara waktu sekarang.

See also  Apa itu Manajemen Aplikasi Seluler dan Mengapa Penting?

Mengembangkan Standar Enkripsi Quantum-Proof

Institut Nasional Standar dan Teknologi (NIST) memulai kompetisi pada tahun 2016 untuk menemukan standar enkripsi pasca-kuantum yang mampu melawan komputer kuantum.

Ini berbeda dari sistem enkripsi konvensional yang mengandalkan terutama pada pemecahan masalah matematika yang kompleks. Pada tahun 2022, NIST mengumumkan bahwa mereka telah memilih empat algoritma enkripsi utama yang dianggap “bukti kuantum.” Ini termasuk:

  • Algoritma CRYSTALS-Kyber.
  • Algoritma CRYSTALS-Dilithium.
  • ELANG.
  • SPHINS+.

Algoritma CRYSTALS-Kyber sedang dikembangkan untuk digunakan sebagai standar enkripsi umum. Algoritme ini populer karena kunci enkripsinya yang lebih kecil, memungkinkan kedua belah pihak untuk menukarnya dengan cepat. Ini juga berarti bahwa CRYSTALS-Kyber sangat cepat jika dibandingkan dengan yang lain.

Tiga sisanya telah dipilih untuk tanda tangan digital, idealnya untuk menandatangani dokumen digital dari jarak jauh atau untuk memverifikasi identitas kedua belah pihak selama transaksi digital.

NIST secara resmi merekomendasikan CRYSTALS-Dilithium sebagai pilihan pertama untuk tanda tangan digital, dan FALCON untuk tanda tangan yang lebih mendasar yang mungkin tidak dicakup oleh Dilithium. Keduanya dikenal cukup cepat. Ketiganya menggunakan masalah matematika kisi terstruktur untuk mengenkripsi information.

Yang keempat, SPHINCS+, secara komparatif lebih lambat daripada yang lain, tetapi dianggap bukti kuantum karena bergantung pada serangkaian masalah matematika yang sama sekali berbeda dari tiga lainnya. Alih-alih menggunakan kisi terstruktur, yang satu ini bergantung pada fungsi hash.

Pentingnya Mengembangkan Kriptografi Tahan Kuantum

Salah satu kekhawatiran terbesar bagi organisasi besar saat ini adalah bahwa begitu komputasi kuantum menjadi arus utama, ada kemungkinan besar bahwa semua information yang dienkripsi dengan aman saat ini mungkin berisiko. Banyak yang percaya bahwa komputasi kuantum akan mengubah dunia sepenuhnya, dan kriptografi adalah satu-satunya bidang yang kemungkinan besar akan terpengaruh.

See also  iPhone Tidak Akan Mengirim Pesan Teks? 10 Ideas dan Perbaikan

Misalnya, jika Anda mengirim informasi sensitif menggunakan enkripsi konvensional hari ini, ada risiko pihak ketiga yang berbahaya dapat mencegat information Anda dan menyimpannya. Hal ini terutama berlaku untuk instansi pemerintah, di mana kerahasiaan dokumen rahasia hari ini akan sama pentingnya di masa depan.

Setelah komputasi kuantum menjadi arus utama, ada risiko nyata bahwa informasi sensitif ini dapat didekripsi dan dirilis ke publik atau digunakan untuk tujuan pemerasan, bahkan jika itu beberapa dekade ke depan. Itulah salah satu alasan mengapa pemerintah dan badan keamanan begitu serius mengembangkan enkripsi aman kuantum sesegera mungkin.

Jika Anda menggunakan kunci yang dibagikan sebelumnya dengan protokol IKEv1, Anda pada dasarnya menggunakan enkripsi yang dianggap tahan kuantum. Banyak juga yang percaya bahwa AES-256, enkripsi yang umum digunakan, juga tahan kuantum.

Namun, menurut NIST, empat enkripsi yang disebutkan di atas adalah satu-satunya yang dianggap “bukti kuantum.” Banyak perusahaan telah memperkenalkan enkripsi aman kuantum ke dalam produk mereka. Misalnya, VPN aman kuantum Verizon dirancang agar mampu menahan serangan oleh komputer kuantum.

Mengapa Anda Belum Dapat Menguji Enkripsi Quantum-Proof?

Meskipun ada beberapa standar enkripsi yang kami anggap aman kuantum, tidak ada yang benar-benar diuji. Dan alasannya cukup jelas: kita belum memiliki komputer kuantum.

Namun, kami semakin dekat. Nanocomputing, sesuatu yang dianggap mustahil pada satu titik, adalah nyata, dengan beberapa perangkat trendy sekarang menggunakan transistor yang memiliki saluran dengan panjang kurang dari 100 nanometer.

Faktanya, pada tahun 2019, Google menerbitkan laporan penting di Nature, mengklaim bahwa mereka telah mencapai supremasi kuantum dengan Sycamore, komputer kuantum mereka. Dalam sebuah tim yang dipimpin oleh John Martinis, seorang fisikawan eksperimental, mereka dapat menggunakan komputer kuantum mereka untuk melakukan perhitungan kompleks yang akan membutuhkan superkomputer standar lebih dari 100.000 tahun.

See also  Cara Menemukan dan Menggunakan Pencarian Home windows di Home windows 10 dan 11

Ini bukan alasan untuk khawatir: mereka hanya mencapai supremasi kuantum dengan satu kasus tertentu, tetapi ini menunjukkan bahwa komputasi kuantum sangat nyata, dan tidak sejauh yang dipikirkan kebanyakan orang.

Akibatnya, karena komputasi kuantum tidak benar-benar tersedia, tidak mungkin untuk mengujinya dengan benar. Faktanya, untuk menjelaskan seberapa spesifik masalah yang diselesaikan Sycamore, tim sebenarnya mempresentasikan kasus di mana komputer harus menghitung probabilitas hasil yang berbeda menggunakan generator bilangan acak kuantum.

Ini jelas sangat berbeda dari enkripsi konvensional, yang umumnya melibatkan persamaan matematika. Namun, itu menunjukkan betapa kuatnya hal itu untuk hal terbaik berikutnya setelah para ilmuwan dapat sepenuhnya menguasainya.

Ambil Langkah untuk Mengenkripsi Informasi Anda Hari Ini

Meskipun enkripsi kuantum-bukti masih jauh, tidak ada salahnya untuk memastikan bahwa Anda menggunakan langkah-langkah keamanan yang tepat hari ini. Misalnya, jika Anda menggunakan penyimpanan cloud untuk menyimpan file atau information pribadi, selalu pastikan bahwa Anda menggunakan penyedia penyimpanan cloud menyeluruh.