Quantum Computing Ancam Enkripsi, USA Kembangkan Teknologi Baru



Quantum Computing Ancam Enkripsi, USA Kembangkan Teknologi Baru - picture from: bgr - pibitek.biz - Kriptografi

picture from: bgr


336-280
TL;DR
  • Pemerintah USA kembangkan teknologi baru untuk mengatasi ancaman komputasi kuantum yang bisa memecahkan standar enkripsi saat ini, seperti standar RSA yang digunakan dalam 90% koneksi internet yang aman.
  • Komputer kuantum bisa memecahkan enkripsi dalam beberapa jam, sedangkan komputer biasa membutuhkan waktu sekitar 1 miliar tahun untuk memecahkan standar enkripsi yang ada saat ini.
  • NIST telah menyetujui tiga algoritma pertama untuk mengenkripsi data internet yang tahan kuantum, yaitu CRYSTALS-Kyber, CRYSTALS-Dilithium, dan SPHINCS, yang akan menjadi standar baru untuk mengatasi ancaman komputasi kuantum.

pibitek.biz -Komputasi kuantum akan mematahkan algoritma enkripsi yang ada, sehingga pemerintah USA mengembangkan teknologi yang lebih kuat. Ketika kita membicarakan tentang data yang dienkripsi secara end-to-end, kita biasanya membahas tentang aplikasi pesan seperti iMessage, Signal, WhatsApp, dan RCS Google. Namun, banyak data lainnya juga dienkripsi untuk mencegah serangan. Enkripsi ini sangat kuat sehingga hampir mustahil bagi komputer modern untuk memecahkannya.

Kita tidak bisa memiliki "backdoor" dalam enkripsi seperti yang diinginkan oleh beberapa anggota parlemen. "Backdoor" seperti itu akan sangat berbahaya. Suatu hari nanti, komputer kuantum akan menjadi sangat kuat sehingga dapat memecahkan standar enkripsi saat ini dalam beberapa jam.

Komputer biasa membutuhkan waktu sekitar 1 miliar tahun untuk memecahkan salah satu standar yang ada saat ini. Pemerintah USA memiliki rencana untuk mengatasi ancaman ini: standar enkripsi baru yang dapat menahan serangan kuantum. Departemen Perdagangan USA, National Institute for Standards and Technology (NIST), telah menyetujui tiga algoritma pertama untuk mengenkripsi data internet.

NIST mengumumkan versi final dari algoritma tersebut pada hari Selasa. Gedung Putih akan mengadakan acara untuk merayakan pencapaian ini. Itu menunjukkan betapa pentingnya pertahanan terhadap komputasi kuantum. Kriptografi digital telah khawatir tentang komputer kuantum yang dapat memecahkan standar enkripsi saat ini selama tiga dekade.

Meskipun mungkin masih membutuhkan waktu satu dekade lagi sebelum komputer kuantum seperti itu ada, penerapan standar baru harus dilakukan beberapa tahun sebelumnya. Mereka tidak bisa diterapkan dalam semalam. Saat ini, dunia menggunakan tiga algoritma: RSA, elliptic curve cryptography, dan Diffie-Hellman key exchange. Algoritma-algoritma ini melibatkan pemecahan masalah matematika yang terlalu kompleks untuk komputer modern.

Standar RSA adalah yang dapat dipecahkan oleh komputer modern dalam waktu sekitar 1 miliar tahun. Komputer kuantum hanya membutuhkan beberapa jam untuk memecahkan enkripsi RSA. RSA adalah dasar dari sekitar 90% koneksi internet yang aman. Memecahkan enkripsi seperti itu akan menjadi prestasi besar.

Tidak ada komputer kuantum yang dapat melakukan pekerjaan itu saat ini. Namun, perkiraan saat ini menunjukkan bahwa ada kemungkinan 17-31% bahwa komputer kuantum yang relevan dengan kriptografi dapat muncul pada dekade ini. Kemungkinan itu meningkat menjadi 33-54% untuk 15 tahun ke depan. Semakin cepat dunia menerapkan teknik enkripsi baru, semakin baik.

Laporan FastCompany menunjukkan bahwa beberapa peretas akan memiliki waktu untuk menunggu komputer kuantum datang untuk memecahkan data tertentu. Ketika peretas mencuri data yang dienkripsi, itu masih merupakan risiko. Mereka mungkin dapat mendekripsi data itu di masa depan.

Jika itu adalah informasi seperti nomor keamanan sosial, rekening bank, atau rahasia pemerintah, mereka masih dapat melakukan kerusakan bahkan setelah beberapa dekade. NIST memulai pencarian standar enkripsi baru yang dapat menahan serangan kuantum pada tahun 2014. Institusi ini mempekerjakan matematikawan dan kriptografer untuk mengembangkan dan menguji standar baru. Mereka memulai dengan 82 algoritma, 69 di antaranya diuji sejak 2016.

Enam tahun kemudian, NIST memilih empat proposal untuk dijadikan standar enkripsi baru. NIST mengumumkan tiga dari empat algoritma enkripsi yang tahan kuantum yang diusulkan: CRYSTALS-Kyber, CRYSTALS-Dilithium, dan SPHINCS. Algoritma keempat, FALCON, mungkin akan dirilis tahun depan.

Algoritma CRYSTALS didasarkan pada struktur geometris yang berulang yang disebut lattice. "Otak kita memikirkan lattice dalam dua dimensi atau tiga dimensi, tetapi untuk lattice ini, kita melakukan matematika dalam 500 atau 1.000 dimensi", kata Dustin Moody, seorang matematikawan yang telah memimpin upaya kriptografi NIST sejak 2014. Mendekripsi lattice geometris ini sangat sulit sehingga bahkan komputer kuantum akan kesulitan memecahkan matematika itu.

Algoritma SPHINCS adalah alternatif yang menggunakan hash-based cryptography. Ini adalah cara lain untuk mengenkripsi data, karena NIST ingin memiliki pilihan jika seseorang menemukan cara untuk memecahkan lattice. Tentang layanan apa yang akan ditingkatkan ke standar enkripsi baru, itu masih belum jelas.

Aman untuk mengasumsikan bahwa informasi yang sangat sensitif, seperti rahasia negara, akan menjadi yang pertama mendapatkan perlindungan tersebut. Akhirnya, enkripsi yang tahan kuantum harus tersedia di lebih banyak layanan. Banyak negara kemungkinan besar sudah menginvestasikan sejumlah besar uang untuk mengembangkan komputer kuantum yang dapat memecahkan standar enkripsi saat ini, serta mengembangkan algoritma enkripsi yang tahan kuantum.

China mungkin menjadi salah satu negara tersebut, karena diyakini telah menginvestasikan lebih dari $15 miliar dalam proyek komputasi kuantum. Penerapan standar enkripsi baru ini akan membutuhkan waktu beberapa tahun. Namun, itu lebih baik daripada tidak melakukan apa-apa dan membiarkan komputer kuantum memecahkan enkripsi kita. Kita harus siap untuk menghadapi ancaman komputasi kuantum dan mengembangkan teknologi yang lebih kuat untuk melindungi data kita.

Dalam beberapa tahun ke depan, kita akan melihat lebih banyak pengembangan dalam bidang enkripsi yang tahan kuantum. Ini akan menjadi perjalanan yang panjang, tetapi kita harus siap untuk menghadapinya. Kita tidak bisa menunggu sampai komputer kuantum memecahkan enkripsi kita.

Kita harus mengambil tindakan sekarang untuk melindungi data kita. Pemerintah USA telah mengambil langkah yang tepat dengan mengembangkan standar enkripsi baru yang tahan kuantum. Kita harus mendukung upaya ini dan mengembangkan teknologi yang lebih kuat untuk melindungi data kita. Dalam beberapa tahun ke depan, kita akan melihat lebih banyak pengembangan dalam bidang enkripsi yang tahan kuantum.