Keamanan Bitcoin sangat tangguh, karena perlu waktu miliaran miliaran tahun untuk memecahkan private key sebuah dompet Bitcoin menggunakan komputer biasa. Tetapi dengan komputer kuantum, proses tersebut dapat dilakukan dalam waktu kurang dari 10 menit. Namun, komputer kuantum yang menyanggupi itu, diprediksi hadir pada tahun 2027.
Permasalahan komputasi kuantum bukanlah hal baru di dunia kripto. Para pakar berpendapat masih ada waktu lebih dari 10 tahun untuk menemukan kriptografi yang tahan kuantum (quantum proof), tetapi ada pihak lain yang berpendapat, kemajuan teknologi yang pesat membuat kurun waktu itu menciut lebih cepat. Dengan kata lain, teknologi blockchain, khususnya Bitcoin harus bersiap-siap menghadapi ini.
Komputasi kuantum “merasa” Bitcoin mempunyai celah untuk diserang, sebab setiap transaksi Bitcoin disertai public key tidak terenkripsi dan terpapar selama kurun waktu konfirmasi blok, yakni sekitar 10 menit. Jeda tersebut cukup bagi sebuah komputer kuantum untuk meretas private key dari public key dan mencuri dana yang tersimpan.
Pekan ini, pakar kriptografi terkemuka akan berkumpul di ajang Post Quantum Cryptography di Universitas California di Amerika Serikat, untuk menemukan terobosan terbaru bagi kriptografi kuantum. Ajang kompetisi tersebut penting agar data yang tersimpan dalam blockchain, seperti uang, data pribadi dan riwayat medis, aman dari peretasan bertenaga komputer kuantum.
Stewart Allan, COO IonQ, perusahaan pembuat komputer kuantum berpendapat akan butuh 10 tahun sebelum kriptografi pasca-kuantum menjadi persoalan penting. Menurutnya, saat itu akan ada seseorang yang berhasil menemukan blockchain yang tahan kuantum. Kendati demikian, pihak lain menyebutkan permasalahan ini justru memerlukan perhatian lebih mulai dari sekarang.
Selain terhadap Bitcoin, komputasi kuantum berpotensi menjadi ancaman terhadap keamanan data. Rob Campbell dari Med Cybersecurity mengatakan badan-badan pemerintah seringkali memiliki teknologi yang jauh lebih canggih dibanding umum. Pemerintah bisa saja sudah memiliki komputasi kuantum, tetapi dirahasiakan.
Campbell menjelaskan jika ada badan pemerintah oposisi yang mengumpulkan data terenkripsi saat ini, mereka bisa mendekripsinya di kemudian hari ketika sudah ada kekuatan komputer kuantum yang sudah mumpuni. Hal ini kelak menjadikan kriptografi tahan kuantum sebagai persoalan keamanan nasional dan menjadi isu global yang sangat penting.
Komputasi kuantum ini ibarat pedang bermata dua, di satu sisi dapat dimanfaatkan oleh peretas yang jahat, tetapi bisa dimanfaatkan oleh pakar kriptografi juga demi keamanan informasi. Informasi yang tahan kuantum akan tahan terhadap serangan man in the middle, di mana peretas mencegat pengiriman informasi tanpa harus mendekripsi kuncinya.
Sejumlah proyek blockchain mengklaim sudah menerapkan teknik tahan kuantum dalam sistem mereka, seperti Quantum Resistant Ledger, IOTA, HyperCash dan Starkware. Tetapi, sebelum ada algoritma tahan kuantum yang terbukti dan diterima oleh komunitas akademis, tidak ada jaminan proyek-proyek blockchain tersebut benar-benar tahan kuantum.
Agar sebuah blockchain desentralistik diperbarui, harus ada persetujuan dari mayoritas komunitas. Selain itu, jika terjadi pembaruan blockchain tahan kuantum, dompet-dompet yang belum tahan kuantum akan rentan diserang. Hal ini termasuk 1 juta Bitcoin yang tersimpan di dompet pencipta Bitcoin, Satoshi Nakamoto, bila tidak dipindahkan ke dompet tahan kuantum.
Potensi ancaman tersebut menekankan, meskipun komputasi kuantum baru akan muncul 10 tahun lagi menurut estimasi, tetap menjadi prioritas untuk meriset teknologi tahan kuantum demi mengurangi resiko terjadinya bencana keamanan data.
Prediksi yang lebih agresif datang dari Divesh Aggarwal dan kawan-kawan. Melalui penelitian, mereka memprediksi Bitcoin dapat diretas secara mudah dengan komputer kuantum pada tahun 2027. Bahkan mereka menyebutkan skema elliptic curve signature pada Bitcoin adalah yang paling rentang diretas.
Apa itu komputer kuantum?
Komputer kuantum adalah komputer yang menerapkan teori mekanika kuantum. Dasarnya adalah bahwa energi tidak bergerak kontinu, tetapi diskrit alias berupa “paket” atau kuanta. Sebagai sebuah ilmu, mekanika kuantum berpusat pada tataran atom dan subatom (partikel: elektron, proton dan neutron) terhadap sebuah unsur. Di sinilah sebuah unsur, misalnya Hidrogen dijadikan bagian dari prosesor komputer kuantum. Nah, sifat kuantum dari partikel dapat digunakan untuk mewakili data dan struktur data dan untuk melakukan operasi komputasi dengan data ini.
Prosesor komputer biasa bergantung pada komponen penting yakni transistor yang bersifat semikonduktor. Bahan dasarnya biasanya adalah Germanium, Silikon, ataupun Gallium Arsenide. Informasi komputer disimpan dengan notasi 1 dan 0 alias bilangan binari (binary digit/bit). Bilangan itu mewakili keadaan benar/salah atau menyala/padam. Bilangan desimal 1 (satu) misalnya disimpan dengan bilangan binari 000 dan bilangan desimal 7 disimpan dengan bilangan binari 111. Perpaduan dari sejumlah bilangan binari itulah yang menghasilkan data dan informasi di komputer.
Nah, sedangkan pada komputer kuantum notasi 1 dan 0 bisa diolah sekaligus pada saat yang bersamaan, bukan bergantian. Di sini satuan informasi terkecil disebut qubit (quantum bit) dan kemampuan lebih olah informasinya disebut dengan “quantum superposition”. Karena itulah data dan informasi pada komputer kuantum berlangsung ribuan kali lipat daripada komputer biasa.
Sejumlah komputer kuantum saat ini menggunakan hasil modifikasi dari algoritma Shor yang diciptakan oleh Peter Shor pada tahun 1994 agar private key semakin sukar diretas.
Miruna Rosca menyebutkan komputer kuantum yang cukup hebat saat ini adalah komputer kuantum Bristlecone milik Google. Komputer itu masih berkekuatan 72 qubit. Katanya, perlu kekuatan 4.000 qubit untuk bisa meretas algoritma kriptografi yang dimiliki manusia saat ini, seperti SHA256 yang disematkan pada blockchain Bitcoin.
Sebenarnya bukan kali ini saja wacana soal ancaman komputer kuantum terhadap blockchain, khususnya Bitcoin.
Beberapa waktu lalu Alexander Lvovsky, Pakar Fisika Universitas Oxfor mendedahkan hal serupa.
“Komputer kuantum adalah ancaman terhadap semua jenis keamanan digital, di mana ada penerapan kriptografi public key di dalamnya. Blockchain juga tidak dapat mengelak, karena ada aspek anonimitas di dalamnya. Blockchain hanya dilindungi oleh kriptografi public key. Kalau di pengelolaan layanan perbankan biasa masih ada keterlibatan manusia, seperti melalui penggunaan kartu debit dan ATM, di blockchain Anda tidak perlu sebagai manusia untuk dapat menggunakannya,” tuturnya Gizmodo.
Maksud Lvovsky adalah aspek otomatisasi lumrah terjadi di blockchain. Dan itu mampu berjalan tanpa kehadiran manusia, tetapi cukup dijalankan dengan robot berwujud peranti lunak.
IBM juga tak lupa menyampaikan kepada publik. Pada acara IBM Think 2019, Wakil Presiden Blockchain dan Uang Digital IBM Jesse Lund mengatakan komputer kuantum dapat mengungkap private key yang mengendalikan dompet kripto dengan cara meretas public key. Lund menyatakan, “Public key Anda menjadi sangat rentan dan saya pikir ini adalah ancaman yang dekat dan nyata.”
Bitcoin merupakan pembukuan (ledger) terbuka, sehingga siapapun bisa melihat public key mana yang menyimpan dana terbesar. Seorang oknum dapat mengincar public key dengan dana besar, lalu menggunakan komputer kuantum untuk mengungkap private key dari public key, tambah Lund.
Komputer kuantum diperkirakan dapat dipakai untuk mengungkap (reverse engineer) private key dari public key pasangannya, sehingga semua bentuk kriptografi public key menjadi rentan. Lund meyakini setidaknya setengah dari semua blockchain yang ada terbuka terhadap serangan ini. [decrypto.co, dailyhodl.com, hackernoon.com, Gizmodo/ed]