Komputasi kuantum diatur untuk menghancurkan kripto. Enkripsi anti kuantum berbasis cloud menjadi solusinya?

· 5 min read
Komputasi kuantum diatur untuk menghancurkan kripto. Enkripsi anti kuantum berbasis cloud menjadi solusinya?
Photo by Growtika / Unsplash

Saat masih dalam tahap awal, Komputasi Kuantum diharapkan untuk merevolusi pemecahan masalah dan pemrosesan data, menimbulkan ancaman yang membayangi atas metode enkripsi blockchain saat ini. Di tengah ketidakpastian, enkripsi anti kuantum berbasis cloud meningkat sebagai solusi tentatif untuk ancaman kuantum terhadap kriptografi blockchain. Sebelum kita mempelajari implikasinya yang mendalam untuk mata uang kripto, mari kita bahas dasar-dasarnya.

Kekuatan Sistem Komputasi

Komputer pada dasarnya adalah mesin pemecahan masalah yang melakukan operasi logis dan aritmatika. Komputasi klasik pada dasarnya berada di belakang semua operasi teknologi harian kami sedangkan komputasi kuantum, jauh lebih terbatas dalam cakupan, menjanjikan kemajuan yang menarik dan perlahan-lahan diintegrasikan ke lanskap publik yang lebih luas. Baru-baru ini, misalnya, komputer kuantum pertama tersedia untuk penyedia layanan cloud Eropa dan akan tersedia bagi siswa dari universitas terpilih untuk penelitian ilmiah.

Tapi apa yang membuat mereka berbeda?

Dua Jenis Kekuatan: Komputasi Kuantum Klasik v/s

Komputer klasik diperintah oleh fisika klasik dan memproses informasi satu per satu dalam unit dasar yang disebut bit. Bit-bit ini bekerja dengan bergantian antara 1 dan 0 untuk menyelesaikan perhitungan yang kompleks. Ketika masalah meningkat dalam kompleksitas, begitu juga jumlah perhitungan yang diperlukan untuk menyelesaikannya. Beberapa di antaranya sangat kompleks sehingga diyakini hanya komputer kuantum yang dapat menyelesaikannya. Yang lain terlalu tidak praktis atau lurus tidak mungkin untuk diselesaikan dalam jangka waktu yang wajar menggunakan perhitungan klasik.

Komputasi kuantum, di sisi lain, memanfaatkan prinsip fisika kuantum, memungkinkan beberapa operasi dilakukan secara bersamaan pada unit yang disebut "qubits." Tidak seperti bit tradisional, ini dapat mengambil beberapa nilai dalam proses yang disebut "superimposisi," yang berarti mereka dapat berupa 0, 1, atau keduanya pada saat yang bersamaan. Ini, di samping fitur lain seperti tunneling, annealing, dan paralelisme, membuka kemungkinan untuk memecahkan kode masalah yang pernah dianggap tidak dapat dihitung dengan kecepatan yang belum pernah terjadi sebelumnya.

Misalnya, perusahaan komputer kuantum D-Wave baru-baru ini mengembangkan prototipe kuantum yang dikenal sebagai Advantage2 (Adv2), menampilkan lebih dari 1.200 qubit dan rasio pemecahan masalah waktu-ke-solusi 20x lebih cepat pada masalah pengoptimalan yang kompleks. Dengan kapasitas komputasi yang tak tertandingi ini, kumpulan data raksasa dapat diuraikan dalam waktu kurang dari detik, faktorial besar dihitung dengan mudah, dan teka-teki yang saat ini berada di luar cakupan komputasi klasik dapat diselesaikan dalam hitungan detik.

Bagaimana ini mempengaruhi mata uang kripto?

Ini Semua Tentang Enkripsi

Jaringan blockchain menyimpan dan mengamankan aset digital senilai miliaran dolar. Kriptografi - seni matematika untuk mengenkripsi atau mengenkripsi data - adalah disiplin yang melindungi barang-barang berharga ini dan membuat mata uang kripto aman, terdesentralisasi, dan anonim. Dari mengamankan transaksi dengan ID unik hingga memverifikasi kepemilikan, kriptografi meletakkan dasar jaringan mata uang kripto yang terdesentralisasi.

Teknik enkripsi yang berbeda digunakan untuk melindungi data blockchain. Sebagai contoh, banyak blockchain menggunakan nilai rahasia yang dikenal sebagai kunci untuk mengontrol akses ke informasi terenkripsi. Semakin kompleks enkripsinya, semakin anti peluru terhadap peretasan dan ancaman digital lainnya.

Saat ini, komputer klasik memiliki keterbatasan dalam memecahkan algoritma enkripsi tertentu, terutama yang memiliki kunci besar. Ingat apa yang kita katakan tentang komputasi kuantum? Semakin lama kuncinya, semakin sulit untuk menguraikan informasi terenkripsi.

Namun, apa yang dianggap aman sekarang mungkin tidak aman besok.

Ancaman Kuantum

Protokol blockchain yang saat ini menggunakan algoritma kriptografi yang umumnya dikenal sebagai Infrastruktur Kunci Publik atau PKI. Sayangnya, ini tahan non-kuantum dan seiring perkembangan teknologi kuantum, enkripsi mata uang kripto berisiko lebih besar untuk dipecahkan. Ini berarti bahwa algoritma enkripsi yang paling umum seperti RSA (Rivest, Shamir, Adleman), ECDSA (Elliptic Curve Digital Signature Algorithm), dan ECDH (Elliptic Curve Diffie-Hellman) dapat dianggap usang jika komputer kuantum yang cukup kuat akan digunakan.

Kerusakan tidak hanya akan menjadi bencana dalam hal keamanan siber; mereka juga akan menimbulkan kehancuran ekonomi senilai triliunan dolar. Untuk menempatkan hal-hal ke dalam perspektif, Bitcoin (BTC) dan Ethereum (ETH) — dua mata uang kripto terbesar berdasarkan kapitalisasi pasar — keduanya menggunakan enkripsi ECDSA. Pada Mei 2024, Bitcoin memiliki kapitalisasi pasar sekitar $1,37 triliun, sedangkan Ethereum (ETH) memiliki kapitalisasi pasar sekitar $454.24 miliar.

Bukan hanya raksasa, bagaimanapun, yang harus mengurangi risiko ini. RSA dan ECDSA adalah algoritma enkripsi paling umum yang digunakan oleh sebagian besar mata uang kripto, termasuk Ripple (XRP), Litecoin (LTC), Dogecoin (DOGE), Dash (DASH), Zcash (ZEC), Monero (XMR) dan Stellar (XLM).

Digabungkan, total kapitalisasi pasar global dari semua mata uang kripto digabungkan mencapai $2,59 triliun yang menjulang tinggi. Ini lebih dari PDB mandiri Italia dan Kanada — masing-masing sekitar $2,36 triliun dan $2,02 triliun. Angka-angka ini pasti menempatkan ke dalam perspektif konsekuensi yang luas dari kehancuran kripto yang diinduksi kuantum.

Mengalahkan Peluang: Komputasi Kuantum

Untuk menggambar paralel bagaimana komputasi kuantum dapat merusak stabilitas metode enkripsi kriptografi, mari kita terapkan kekuatan kuantum ke skenario dunia nyata. Sebagai contoh, pertimbangkan contoh berikut. Dalam roda roulette tradisional, peluang menang adalah tetap: setiap pemain memiliki peluang 1 dari 38 (atau 2.632%) untuk menang. Sama seperti peluang menang di roulette kasino tidak hanya stabil, tetapi juga dipahami dengan baik dan tidak dapat diubah, begitu juga prinsip matematika yang ditetapkan saat ini digunakan oleh algoritma kriptografi untuk melindungi data terenkripsi dalam komputasi klasik.

Namun, pengenalan komputasi kuantum akan mirip dengan tiba-tiba memperkenalkan jenis baru roda roulette yang konfigurasinya tidak dapat diprediksi dan sangat mengganggu. Jika roda kuantum hipotetis ini mampu memprediksi hasilnya, seluruh industri perjudian akan berada dalam bahaya.

Untungnya, ini semua hanyalah metafora. Roulette adalah permainan kesempatan, dengan setiap putaran menjadi independen dan tidak dapat diprediksi. Meramalkan hasil yang tepat tidak mungkin, bahkan untuk superkomputer. Komputer kuantum, di sisi lain, menimbulkan ancaman yang signifikan dan sangat nyata terhadap keamanan sistem kriptografi.

Tapi seberapa cepat kita bisa mengharapkan kiamat kripto? Dan apa solusinya?

Keadaan Sekarang

Sulit untuk mengetahui dengan tepat kapan komputer kuantum yang kuat mungkin dibuat untuk memecahkan enkripsi. Namun demikian, sejumlah kecil ahli berpikir bahwa itu bisa terjadi lebih cepat dari yang diperkirakan banyak orang. Menurut Laporan Garis Waktu Ancaman Kuantum, beberapa ahli percaya ada lebih dari 5% kemungkinan dalam 10 tahun, dengan beberapa bahkan mengatakan itu lebih dari 50% kemungkinan.

Namun, penelitian kuantum lambat dan mahal. Aplikasi dunia nyata dari komputer kuantum terbatas dan masih banyak pekerjaan yang harus dilakukan sebelum semua negara adidaya kuantum ini tersedia secara luas untuk mengacaukan jaringan terdesentralisasi. Enkripsi 80-bit, 112-bit, dan 160-bit semuanya cukup aman dari serangan klasik setidaknya selama tiga atau empat dekade ke depan. Kunci 2048-bit super kompleks, di sisi lain, akan membutuhkan sekitar 20 juta qubit, yang jauh melampaui kapasitas daya pemrosesan komputer kuantum saat ini.

Kabar baiknya adalah, hari ini, terlalu rumit dan mahal untuk memecahkan sistem kripto keamanan saat ini. Jauh lebih masuk akal untuk berpikir bahwa para ilmuwan akan dapat mengembangkan enkripsi tahan kuantum sebelum komputer kuantum menjadi arus utama dan hemat biaya.

Sinar Cahaya: Enkripsi Awan Quantum-Proof

Quantum-threats telah berada di radar untuk sementara waktu, yang telah menyebabkan komunitas cryptocurrency untuk secara aktif bekerja menuju pengembangan solusi quantum-proof. Salah satu kemajuan tersebut adalah sistem enkripsi berbasis cloud- quantum-proof, seperti yang dipelopori oleh Proton. Dalam dunia berbasis cloud tahan kuantum, Infrastruktur Kunci Publik dapat memberikan lapisan perlindungan lain untuk enkripsi blockchain, yang sebagian besar bergantung pada kunci untuk melindungi data dan barang berharga.

Dengan demikian, tidak mengherankan bahwa bidang kriptografi tahan kuantum terus berkembang dan menarik investasi besar di sektor ini. Cina, membanggakan fasilitas penelitian kuantum terbesar di dunia, juga memimpin investasi global dalam teknologi kuantum, terhitung lebih dari setengah pengeluaran publik dunia di lapangan.

Sementara sebagian besar ilmuwan setuju bahwa masih ada banyak waktu untuk mempersiapkan Q-Day - hari ketika komputer kuantum akan mampu memecahkan algoritma enkripsi - para peneliti di daerah tersebut tidak menerima waktu ini begitu saja. Mereka secara aktif mengarahkan kita menuju transisi ke masa depan yang tahan kuantum, dengan tujuan melindungi privasi dan transaksi kita. Enkripsi anti kuantum berbasis cloud, meskipun salah satu solusi yang mungkin, menjadi lebih menarik sebagai solusi untuk ancaman kuantum terhadap kriptografi blockchain.

Selama dorongan untuk transisi yang aman ke blockchain tahan kuantum berlanjut, dompet kripto Anda harus aman dari kecelakaan kuantum selama beberapa dekade mendatang. Semoga saat itu Anda juga akan melihat beberapa keuntungan.