Kami beruntung masih hidup hari ini. Kita berada di tengah pergolakan teknologi yang dahsyat, di mana penemuan dan penemuan kita, didorong oleh penelitian ilmiah yang berpikiran sosial, merayap ke dalam setiap aspek kehidupan kita. Blockchain hanyalah salah satu dari teknologi ini; lainnya seperti komputasi kuantum dan energi bersih membuat kemajuan yang sama di mengejar dunia yang lebih baik.

Penemuan ilmiah sering kali memiliki jalan keluar menguji satu sama lain, dalam semacam survival of the fittest teknologi. Misalnya, ketika peraturan energi bersih mengamanatkan pengurangan industri penghasil energi tradisional, blockchain harus merancang solusi untuk mengurangi konsumsi energi sambil melanjutkan pembuatan blok baru dalam rantai tersebut. Saat blockchain memanjang, sumber daya listrik dan komputasi membutuhkan peningkatan secara eksponensial.

Ancaman Komputasi Kuantum ke Blockchain

Komputasi kuantum memberi kita kekuatan komputasi yang luar biasa, membuat daging cincang keluar dari masalah yang harus diselesaikan oleh komputer klasik. Masalah paling mendesak di dunia, seperti perubahan iklim, hanya dapat diatasi dengan mesin seperti komputer kuantum. Namun, seperti halnya semua teknologi baru, ia memiliki kekuatan untuk membuat fitur-fitur teknologi lain menjadi usang. Teknologi ini harus bermutasi untuk bertahan hidup dan berkembang, atau dibiarkan di tempat barang rongsokan dari teknologi keajaiban satu-hit.

Dengan blockchain, pemangsa itu adalah komputasi kuantum. Keamanan Blockchain berasal dari standar enkripsi yang ditingkatkan, tetapi kekuatan komputasi kuantum membuat para ahli khawatir bahwa enkripsi yang digunakan oleh blockchain akan diatasi terlalu mudah oleh komputasi kuantum.

Baru-baru ini, peneliti dari University of South Wales membangun arsitektur baru, mirip dengan yang digunakan di prosesor saat ini, untuk melakukan kalkulasi kuantum. Ini memiliki implikasi yang signifikan bagi kebanyakan orang. Artinya, teknologi yang sama yang digunakan untuk menjalankan perangkat yang Anda gunakan saat ini dapat digunakan untuk menjalankan kalkulasi komputasi kuantum.

Komputasi kuantum, bahkan komputasi kuantum saku, tidak bisa dihindari. Namun, itu selalu dilihat sebagai mimpi yang jauh – 10 hingga 15 tahun ke depan telah menjadi opini industri tentang kedatangan komputasi kuantum komersial. Penemuan oleh peneliti UNSW ini mendiskreditkan prediksi itu. Sekarang bisa tiba lebih cepat dan itu mungkin bukan pertanda baik untuk kriptografi dan blockchain secara keseluruhan.

Secara teknis mungkin bagi komputer klasik untuk menerobos enkripsi asimetris yang disukai koin Bitcoin gunakan, menggunakan kekuatan kasar belaka (menjalankan semua solusi yang mungkin); itu hanya akan memakan waktu yang sangat lama. Komputer kuantum beroperasi pada besaran yang berkali-kali lebih cepat daripada komputer klasik, dan lebih mudah untuk mengalahkan enkripsi asimetris..

Itu menempatkan cryptocurrency dan blockchain di posisi yang sulit. Cryptocurrency dan blockchain dapat dipaksa untuk berevolusi, bermutasi sehingga memiliki karakteristik baru, atau keamanan dan privasi yang sangat disukai yang dipuji oleh para penggemar mungkin menjadi sesuatu dari masa lalu..

Namun, semuanya tidak hilang. Pengembang koin memiliki perhatian untuk masa depan jangka panjang, mungkin karena cryptocurrency sendiri masih dalam tahap balita. Ada jalan panjang yang harus ditempuh sebelumnya cryptocurrency mulai digunakan di seluruh dunia. Pengembang berhati-hati dalam merencanakan segala rintangan yang mungkin terjadi dan ini termasuk komputasi kuantum.

Namun sebelum kita berbicara tentang kemungkinan solusi yang dapat digunakan blockchain untuk pertahanan terhadap komputasi kuantum, mari kita lihat apa itu komputasi kuantum. Seperti blockchain dan cryptocurrency, ada gunanya mengetahui sedikit tentang teknologi yang akan memiliki dampak yang belum pernah terjadi sebelumnya pada kehidupan kita.

Membuat Semesta Berfungsi untuk Kita

Komputasi kuantum adalah permainan akhir penelitian komputasi. Ini dilampaui dalam kekaguman dan spekulasi hanya oleh satu bidang penelitian lainnya – Kecerdasan Buatan. Selama bertahun-tahun, organisasi seperti NASA dan raksasa industri seperti Google telah menuangkan sumber dayanya ke dalam kesempurnaan bidang fisika gila ini untuk penggunaan sehari-hari..

Untuk saat ini, ini terbatas pada laboratorium penelitian berteknologi tinggi dan beberapa organisasi tertentu, tetapi pada satu titik, begitu pula komputer tradisional yang Anda gunakan saat ini. Ponsel cerdas di tangan Anda berkali-kali lebih kuat daripada pesawat ruang angkasa Voyager yang sekarang mengapung di ruang antarbintang dan komputer yang mensimulasikan perang nuklir selama Perang Dingin. Hanya masalah waktu sebelum komputasi kuantum menjadi lebih mudah diakses oleh orang kebanyakan.

Komputer masa kini menggunakan bit. Ini adalah nilai yang bisa berupa 0 atau 1. Dengan sendirinya, itu tidak berarti banyak, tetapi ketika Anda menggabungkan nilai “ya” atau “tidak” ini dengan nilai “ya” atau “tidak” lainnya berulang kali, Anda bisa datang dengan jawaban atas pertanyaan yang sangat kompleks (Faktanya, Anda hanya perlu 6 bit untuk mengetahui apa itu surat – meskipun dalam praktiknya, dibutuhkan 8 bit.) Cukup banyak yang dibutuhkan komputer Anda untuk melakukan semua yang dilakukannya hari ini.

Rendering CGI yang kompleks? Memeriksa. Video game? Memeriksa. Kemungkinan simulasi ultra-realistis dunia? Memeriksa. Semua ini dapat dilakukan hanya dengan sedikit.

Komputasi kuantum membawa ide ini ke tingkat yang baru. Hebatnya, ia memanfaatkan tatanan alam semesta untuk melakukan ini. Komputer kuantum yang beroperasi saat ini memanipulasi alam semesta dan alam semesta paralel untuk membuat perhitungan.

Komputer kuantum berjalan pada qubit, yang dapat berada dalam status 0 dan 1 secara bersamaan. Kami tidak akan membahas detailnya, tetapi dengan setiap qubit tambahan, kekuatan komputasi komputer tumbuh secara eksponensial. Hal ini memungkinkan komputer kuantum untuk melakukan kalkulasi kompleks dengan kecepatan yang jauh melebihi komputer saat ini, mengurangi waktu untuk menyelesaikan model matematika kompleks, simulasi, dan keamanan kriptografi..

Bagaimana Enkripsi Bekerja Saat Ini

Teknik kriptografi paling populer yang digunakan saat ini adalah kriptografi kunci publik. Ini menggunakan sepasang kunci publik dan privat untuk mengenkripsi dan mendekripsi pesan (atau data transaksi, dalam kasus blockchain) untuk memastikan bahwa hanya pengguna terverifikasi yang dapat mengakses informasi tersebut..

Sumber: Commons.wikimedia.org

Singkatnya, kunci publik Anda digunakan untuk mengakses pesan terenkripsi dan kunci pribadi Anda digunakan untuk mendekripsi pesan. Kekuatan kunci pribadi bergantung pada metode keamanan dan kerahasiaan kunci pribadi. Blockchain menggunakan tanda tangan digital untuk perlindungan tambahan.

Bentuk kriptografi ini telah digunakan selama bertahun-tahun dan merupakan bukti efisiensinya yang telah bertahan terhadap upaya puluhan tahun untuk memecahkannya..

Secara teoritis, komputer kuantum dapat dengan mudah menyelesaikan metode keamanan kriptografi asimetris. Komputer kuantum harus cukup besar, dan industri membuat lompatan dalam hal ini.

Diperkirakan dibutuhkan 4.000 qubit untuk memecahkan standar enkripsi terkuat saat ini. Pada November 2017, IBM mengumumkan bahwa ia baru saja memproduksi komputer kuantum 50 qubit. Itu mungkin terlihat jauh dari 4.000, tapi ingat, teknologi tidak tumbuh secara linier. Waktu antara tonggak dipersingkat dengan cepat seiring berjalannya waktu. Itu 50 tahun sebelum komputer berubah dari alat militer raksasa menjadi barang-barang rumah tangga. Hanya 35 tahun yang aneh sejak saat itu dan kami sudah dalam perjalanan menuju era komputasi berikutnya.

Untuk meringkas, standar enkripsi saat ini dalam blockchain berfungsi saat ini, tetapi komputasi kuantum tepat di belakangnya. Apa artinya untuk blockchain dan cryptocurrency?

Bisakah Komputer Quantum Membunuh Blockchain?

Jika penelitian komputasi kuantum berlanjut pada kecepatannya saat ini, maka tidak akan ada masalah untuk memecahkan enkripsi yang digunakan oleh blockchain. Sistem ekonomi cryptocurrency akan menjadi tidak berguna karena ada kemungkinan bagi peretas untuk mencuri koin Anda, melakukan penipuan, dan mengendalikan blockchain. Jika seseorang dapat dengan mudah mencuri bitcoin Anda, itu tidak akan baik untuk reputasi Bitcoin.

Anda mungkin pernah mendengar istilah “51% serangan“. Ini terjadi ketika penambang mengontrol lebih dari 50% jaringan, memungkinkan mereka untuk menggandakan pengeluaran. Dalam istilah awam, ini berarti mereka dapat menghabiskan uang dua kali dengan menghapus transaksi dari blockchain.

Komputer kuantum dapat memberi penambang jahat kekuatan yang mereka butuhkan untuk menembus ambang batas 50% ini. Kekhawatiran keamanan khusus ini bukanlah perhatian langsung. Perkiraannya adalah setidaknya 10 tahun sebelum komputer kuantum mampu melakukan ini. Namun, dengan arsitektur teknik yang baru-baru ini terungkap untuk komputer kuantum, garis waktu itu dapat dipersingkat.

Ada kekhawatiran yang jauh lebih besar, seperti yang kami sebutkan, adalah kemudahan komputasi kuantum yang dapat memecahkan enkripsi kunci publik. Komputasi kuantum diharapkan bisa tercapai tingkat kekuatan ini pada tahun 2027. Dengan kata lain, jika standar enkripsi saat ini dan dengan ekstensi, keamanan blockchain, tidak mengembangkan teknik keamanan baru atau standar enkripsi, itu akan menjadi tidak berguna..

Kabar baiknya adalah bahwa pengembang cryptocurrency yang berpikiran jangka panjang sebenarnya sedang mempersiapkan kemungkinan ini dan mereka punya beberapa trik di lengan mereka..

Menerapkan Tindakan Pencegahan

Cryptocurrency menggunakan berbagai alat untuk memerangi ancaman komputer kuantum yang semakin mendekat. Ini adalah evolusi teknologi yang akan menjadi pertunjukan yang hebat.

Salah satu perkembangan ini adalah versi upgrade dari Bitcoin yang disebut qBitcoin. Dapat dibayangkan untuk menggunakan protokol kriptografi kuantum, seperti skema distribusi kunci kuantum BB84, untuk mentransfer qBitcoin ini antar pengguna..

Ada ironi di sini: teknologi yang sama yang digunakan komputasi kuantum untuk mengancam keamanan blockchain, qubit, digunakan untuk melindungi blockchain. Sayangnya, ada banyak kendala dalam metode ini. Jaringan distribusi kuantum perlu dipasang untuk mentransfer qubit ini, yang secara finansial tidak layak dalam skala besar karena tingginya biaya konstruksi. Seiring waktu, bagaimanapun, ini mungkin menjadi lebih murah.

Metode lain yang diusulkan adalah Buku Besar Tahan Kuantum, dikembangkan oleh Dr Peter Waterland. Teknik baru ini dirancang dengan mempertimbangkan kriptografi pasca-kuantum. Ini bertujuan untuk memerangi ancaman komputasi kuantum dengan mengimplementasikan tanda tangan digital baru ke dalam transaksi, yang membuat buku besar tahan terhadap komputasi kuantum.

Dengan menggunakan algoritma Proof-of-Stake, metode ini telah terbukti memiliki fungsi pseudo-random berbasis hash yang aman dan kebal terhadap analisis kuantum. Tidak seperti qBitcoins, tidak membutuhkan infrastruktur yang mahal untuk beroperasi. Ini dapat berjalan di perangkat berdaya rendah seperti laptop dan Raspberry Pis.

QRL juga berencana untuk memperkenalkan lapisan perpesanan aman kuantum. Melalui teknik yang disebut kriptografi berbasis kisi, transaksi akan ditandatangani dengan kunci publik khusus yang dapat digunakan oleh pengguna untuk memanggil media komunikasi yang aman di mana pesan dapat dikirim. Paket tambahan termasuk menautkan ID blockchain ke alamat aman kuantum ini, yang disebut transaksi XMSS.

Ada juga cryptocurrency yang berencana untuk kriptografi pasca-kuantum. IOTA, salah satu koin terbesar di pasar, menggunakan Winternitz OTS atau Lamport Signatures untuk mengamankan tandatangannya dari analisis kuantum. Satu-satunya masalah dengan ini adalah setiap alamat hanya dapat digunakan sekali.

Protokol kepemilikan IOTA, Tangle, secara kontra-intuitif, sebenarnya mempercepat jaringan saat lebih banyak pengguna datang. Grafik Asiklik Terarah IOTA, berbeda dari blockchain, adalah perkembangan baru yang patut diperhatikan dalam teknologi mata uang kripto. Di jaringan ini, pengirim transaksi harus memverifikasi dua transaksi lainnya. Ini adalah protokol baru yang menarik layak dibaca.

Apa Prognosis untuk Keamanan Blockchain?

Untungnya, tidak terlalu mengkhawatirkan.

Ya, komputasi kuantum berpotensi menimbulkan bencana bagi cryptocurrency tetapi industri sudah angkat senjata melawan ancaman ini. Ini masih sangat awal dalam masa hidup kedua teknologi dan bahkan mungkin membantu keduanya secara keseluruhan jika mereka bersaing berdampingan. Kedatangan komputer kuantum yang akan datang memaksa ahli enkripsi dan cryptocurrency untuk mempersiapkannya, yang hanya meningkatkan fitur dan peluangnya untuk bertahan hidup..

Jawabannya adalah Anda tidak perlu panik. Mungkin saja komputasi kuantum menang, tetapi upaya preemptive dari ahli kriptografi dan cryptocurrency terlihat menjanjikan. Menurut pendapat pribadi saya, sepertinya komputasi kuantum tidak akan menghancurkan pasar. Nilai inheren Blockchain di banyak industri adalah keuntungan yang harus diambil dengan kedua tangan. Sulit membayangkan ada orang yang ingin melepaskannya. Tampaknya beberapa pertahanan terhadap komputasi kuantum akan ditemukan atau ditemukan tidak lama lagi.

Jika Anda memiliki pemikiran sendiri tentang komputasi kuantum, keamanan blockchain, atau koin yang menangani masalah kriptografi pasca-kuantum, beri tahu kami di komentar di bawah..