Penjelasan token tahan quantum

Token tahan kuantum menggunakan metode kriptografi canggih untuk melindungi dari kemampuan kuat komputer kuantum.

Token tahan quantum adalah generasi baru cryptocurrency yang dibangun untuk mengatasi kerentanan yang dihadapi oleh komputasi kuantum.Kriptocurrency tradisional, seperti Bitcoin

BTCdan EtherETH, bergantung pada kriptografi kurva eliptik (ECC), yang aman terhadap komputer klasik tetapi rentan terhadap algoritma kuantum seperti Algoritma Shor. Namun, ancaman potensial merupakan kekhawatiran untuk masa depan.

ECC didasarkan pada masalah matematika kompleks, seperti menemukan kunci pribadi dari kunci publik (masalah logaritma diskret). Menyelesaikan ini akan memakan waktu yang tidak masuk akal pada komputer standar, sehingga dianggap aman.

Namun, komputer kuantum dapat menggunakan Algoritma Shor untuk menyelesaikan masalah ini dengan jauh lebih cepat. Pada dasarnya, mereka dapat menemukan kunci pribadi dari kunci publik dalam waktu singkat, yang dapat merusak keamanan sistem.

Untuk mengatasi hal ini, token tahan kuanta mengimplementasikan algoritma kriptografi post-kuantum, seperti kriptografi berbasis lattice dan skema tanda tangan berbasis hash. Metode-metode ini bergantung pada masalah yang bahkan komputer kuantum pun tidak dapat menyelesaikan dengan efisien, memastikan perlindungan yang kuat untuk kunci privat, tanda tangan digital, dan protokol jaringan.

Ancaman komputasi kuantum terhadap cryptocurrency

Kekuatan eksponensial komputasi kuantum bisa membuat protokol kriptografi saat ini tidak efektif, mengancam keamanan jaringan blockchain.

Kekuatan komputasi tak tertandingi

Komputasi kuantum mewakili loncatan signifikan dalam kemampuan komputasi. Berbeda dengan komputer klasik yang memproses informasi dalam biner (0 dan 1), komputer kuantum menggunakan qubit, yang dapat ada dalam beberapa keadaan secara bersamaan karena fenomena kuantum seperti superposisi dan keterkaitan.

Mengalahkan kriptografi kunci-publik

Ancaman paling signifikan terletak pada potensi untuk memecahkan kriptografi kunci publik, yang merupakan dasar keamanan blockchain.Kriptografi kunci publikmengandalkan dua kunci — kunci publik yang dapat diakses oleh siapa saja dan kunci pribadi yang hanya diketahui oleh pemiliknya.

Keunggulan sistem ini bergantung pada masalah matematika yang tidak mungkin diselesaikan oleh komputer klasik dalam waktu yang wajar:

• Enkripsi RSA: Mengandalkan kesulitan faktorisasi angka-angka komposit besar, tugas yang bisa memakan waktu ribuan tahun bagi komputer klasik dengan kunci yang cukup besar.
• Kriptografi kurva eliptik (ECC): Digunakan oleh Bitcoin, Ethereum, dan sebagian besar blockchain modern, bergantung pada penyelesaian masalah logaritma diskrit, tugas yang memerlukan komputasi intensif lainnya.

Komputer kuantum dilengkapi dengan Shor'sAlgoritmadapat menyelesaikan masalah ini secara eksponensial lebih cepat. Misalnya, komputer kuantum dapat melakukan faktorisasi kunci RSA 2048-bit dalam hitungan jam, tugas yang akan memakan waktu yang tidak praktis bagi superkomputer klasik.

Jadwal Ancaman

Penelitian dari Global Risk Institute (GRI) memperkirakan bahwa komputer kuantum yang mampu merusak standar kriptografi saat ini bisa muncul dalam 10 hingga 20 tahun. Urgensi ini ditekankan oleh kemajuan seperti Prosesor kuantum Willow, yang baru-baru ini mencapai tonggak sejarah 105 qubit. Meskipun Willow belum mampu membobol enkripsi, perkembangannya menunjukkan kemajuan yang pesat menuju sistem kuantum yang lebih kuat.

Bagaimana cara kerja token yang tahan terhadap kuantum

Token tahan-kuantum bergantung pada algoritma kriptografi canggih yang dirancang untuk tahan terhadap kekuatan komputer kuantum.

Keberadaan token tahan kuanta penting karena penggunaan algoritma kriptografi pasca-kuantum, yang dirancang untuk tahan serangan komputasi klasik dan kuantum. Berikut adalah beberapa teknik kunci yang digunakan:

Kriptografi berbasis kisi

Bayangkan kriptografi berbasis lattice sebagai kisi 3-D raksasa yang terdiri dari miliaran titik kecil. Tantangannya adalah menemukan jalur terpendek antara dua titik di kisi ini - teka-teki yang begitu rumit sehingga bahkan komputer kuantum kesulitan untuk memecahkannya. Inilah dasar dari kriptografi berbasis lattice.

Algoritma-algoritma seperti CRYSTALS-Kyber dan CRYSTALS-Dilithium ini seperti kunci yang sangat kuat. Mereka efisien (cepat digunakan) dan tidak memakan banyak ruang, membuatnya ideal untuk jaringan blockchain.

Kriptografi berbasis hash

Kriptografi berbasis hash bekerja seperti sidik jari unik untuk setiap transaksi. Hash adalah rangkaian angka dan huruf yang dihasilkan dari data dan tidak dapat dikembalikan ke bentuk aslinya. Misalnya, Quantum Resistant Ledger (QRL) menggunakan XMSSuntuk mengamankan transaksi, menawarkan contoh praktis dan operasional tentang ketahanan kuantum berbasis hash.

Kriptografi berbasis kode

Metode ini bekerja seperti menyembunyikan pesan di dalam sinyal radio berisik. Hanya seseorang dengan kunci privat dapat “menyetel” dan mendekode pesan. Sistem kriptografi McEliece telah melakukan ini dengan sukses selama lebih dari 40 tahun, menjadikannya salah satu metode yang paling tepercaya untuk enkripsi email. Satu-satunya kerugiannya adalah bahwa “sinyal radio” (ukuran kunci) jauh lebih besar dari metode lain, yang dapat membuatnya lebih sulit untuk disimpan dan dibagikan.

Kriptografi polinomial multivariat

Bayangkan sebuah teka-teki di mana Anda harus memecahkan beberapa persamaan rumit sekaligus. Ini bukan hanya persamaan biasa; mereka adalah persamaan nonlinier dan multivariat (banyak variabel). Bahkan komputer kuantum pun kesulitan dengan teka-teki ini, itulah sebabnya mereka sangat bagus untuk enkripsi.

Contoh-contoh token tahan kuantum

Beberapa proyek blockchain sudah mengintegrasikan teknik kriptografi tahan kuanta untuk mengamankan jaringan mereka.

Quantum resistant ledger (QRL)

Quantum Resistant Ledger (QRL) menggunakan XMSS, metode kriptografi yang mengandalkan fungsi matematika yang aman (hash) untuk membuat tanda tangan digital. Bayangkan ini sebagai segel atau cap super-aman yang membuktikan bahwa transaksi tersebut sah dan tidak dapat dimanipulasi.

Berbeda dengan metode tradisional yang dapat dipecahkan oleh komputer kuantum, pendekatan ini tetap aman bahkan terhadap teknologi kuantum masa depan. Ini memastikan bahwa cryptocurrency yang dibangun dengan QRL akan tetap terlindungi seiring dengan kemajuan komputasi kuantum.

QANplatform

QANplatform mengintegrasikan kriptografi berbasis lattice ke dalam blockchain-nya, menyediakan keamanan tahan-kuantum untuk aplikasi terdesentralisasi (DApps)dankontrak pintar.Platform ini juga menekankan aksesibilitas pengembang, sehingga lebih mudah untuk membangun solusi yang aman.

IOTA

IOTA menggunakan Skema Tanda Tangan Satu Kali Winternitz (WOTS), bentuk kriptografi pasca-kuantum, untuk mengamankan jaringan berbasis Tangle-nya. Sebagai salah satu token kripto pasca-kuantum, pendekatan ini meningkatkan kesiapan IOTA untuk masa depan kuantum, memastikan integritas dan keamanan transaksi dalam ekosistemnya.

Pentingnya token yang tahan terhadap quantum

Token yang tahan terhadap quantum sangat penting untuk menjaga keamanan, integritas, dan keberlanjutan jangka panjang jaringan blockchain saat komputasi kuantum berkembang.

Mengamankan aset kripto

Token yang tahan terhadap quantum sangat penting dalammelindungi aset kriptodari kerentanan berbasis kuantum dalam kripto dan komputasi kuantum. Jika komputer kuantum mengekspos kunci privat, ini bisa mengakibatkan akses dompet tanpa izin dan pencurian dalam skala besar. Dengan mengintegrasikan kriptografi berbasis matriks atau skema tanda tangan digital berbasis hash, token tahan kuantum memastikan bahwa kunci privat tetap aman.

Mempertahankan integritas blockchain

Integritas jaringan blockchain bergantung pada ketahanan mereka terhadap penyusupan, yang menekankan pentingnya ketahanan kuantum dalam cryptocurrency. Transaksi harus tetap tidak berubah untuk memastikan transparansi dan keandalan sistem terdesentralisasi. Namun, komputasi kuantum dapat mengancam ketidakberubahannya dengan memungkinkan penyerang untuk memalsukan atau mengubah catatan transaksi, merusak kepercayaan pada jaringan blockchain.

Token yang tahan terhadap quantum meningkatkan keamanan quantum blockchain dengan mengamankan catatan transaksi melalui kriptografi pasca-quantum, memastikan bahwa serangan komputasi canggih pun tidak dapat mengubah buku besar. Keamanan ini penting dalam sektor-sektor seperti manajemen rantai pasokan, di mana jaringan blockchainharus memastikan keaslian data.

Masa depan yang terjamin ekosistem

Membuat lingkungan yang tahan terhadap masa depan adalah keuntungan kritis lain dari token tahan kuantum. Ketika komputasi kuantum menjadi lebih kuat, metode kriptografi tradisional perlu diganti atau ditambah dengan alternatif yang aman terhadap kuantum. Dengan mengadopsi kriptografi pasca-kuantum sekarang, pengembang blockchain dapat secara proaktif mengamankan jaringan mereka dari ancaman masa depan.

Mendukung kepatuhan regulasi

Token tahan kuantum dapat memainkan peran penting dalam mendukung kepatuhan regulasiPemerintah dan lembaga regulatoris semakin menekankan langkah-langkah keamanan cyber yang kuat seiring dengan adopsi mainstream aset digital.

Tantangan dalam token tahan kuanta

Meskipun memiliki manfaat, mengadopsi token tahan kuantum menghadapi beberapa tantangan yang harus diatasi.

• Post-kuantumalgoritma kriptografi, seperti metode berbasis lattice atau kode, membutuhkan lebih banyak daya komputasi daripada metode tradisional. Hal ini dapat memperlambat kecepatan transaksi, mengurangi skalabilitas blockchain, dan meningkatkan konsumsi energi.
• Kriptografi post-kuantum sering membutuhkan kunci dan tanda tangan yang lebih besar, kadang-kadang berukuran beberapa kilobyte. Kunci-kunci yang terlalu besar ini menciptakan tantangan penyimpanan, memperlambat transmisi data, dan tidak kompatibel dengan sistem yang ada yang dioptimalkan untuk payload yang lebih kecil.
• Belum ada standar universal untuk algoritma tahan kuanta. Organisasi seperti Institut Standar dan Teknologi Nasional (NIST) sedang bekerja pada hal tersebut, tetapi sampai di-finalisasi, proyek-proyek blockchain berisiko mengalami fragmentasi, dengan jaringan-jaringan yang berbeda mengadopsi solusi yang tidak kompatibel.
• Infrastruktur blockchain yang ada dibangun untuk kriptografi tradisional dan tidak dapat dengan mudah mengintegrasikan metode aman kuantum. Peningkatan ke kriptografi pasca-kuantum sering memerlukan perombakan yang mahal, termasuk hard fork, yang dapat mengganggu jaringan dan memecah komunitas.

Masa depan kriptografi tahan quantum

Masa depan kriptografi tahan-quantum difokuskan pada memastikan informasi digital pengguna tetap aman bahkan dengan munculnya komputer quantum yang kuat.

Ini melibatkan pendekatan berbilah, dengan NIST memimpin dengan menstandarisasi algoritma kriptografi baru seperti CRYSTALS-Kyber dan CRYSTALS-Dilithium untuk pelaksanaan luas melalui perangkat lunak, perangkat keras, dan protokol.

Penelitian yang sedang berlangsung difokuskan pada penyempurnaan algoritma-algoritma ini untuk efisiensi dan kinerja yang lebih baik, terutama untuk perangkat dengan sumber daya terbatas. Namun, tantangan utama termasuk manajemen kunci yang kuat, penggunaan pendekatan klasik/post-kuantum hybrid selama transisi, dan memastikan kegesitan kriptografi untuk pembaruan algoritma di masa depan.

Contoh nyata seperti Solana’s Winternitz Vault, yang menggunakan tanda tangan berbasis hash untuk ketahanan kuantum menunjukkan langkah-langkah proaktif menuju dunia pasca-kuantum.

Melihat ke depan, mengatasi ancaman “panen sekarang, dekripsi nanti”, menerapkan kriptografi pos-kuantum di perangkat keras, dan meningkatkan kesadaran publik semuanya sangat penting untuk transisi yang aman.

Disclaimer:

1. Artikel ini dicetak ulang dari [cointelegraph]. Hak Cipta milik penulis asli [ Callum Reid]. Jika ada keberatan terhadap pengulangan ini, silakan hubungi Pintu Belajar, dan mereka akan segera menanganinya sesuai dengan prosedur yang relevan.
2. Penolakan Tanggung Jawab Kewajiban: Pandangan dan pendapat yang terkandung dalam artikel ini semata-mata merupakan milik penulis dan tidak merupakan nasihat investasi.
3. Tim Learn gate menerjemahkan artikel ke dalam bahasa lain. Menyalin, mendistribusikan, atau menjiplak artikel yang diterjemahkan dilarang kecuali disebutkan.