Oleh: Dede Farhan Aulawi
Algoritma kuantum adalah serangkaian instruksi yang dirancang untuk dijalankan pada komputer kuantum. Algoritma ini memanfaatkan prinsip mekanika kuantum seperti superposisi dan entanglement, sehingga mampu menyelesaikan masalah kompleks jauh lebih cepat dibandingkan algoritma klasik. Contohnya, Algoritma Shor dapat memfaktorkan bilangan besar dengan efisien, sementara Algoritma Grover mempercepat pencarian data di database besar.
Di sisi lain, enkripsi modern berfungsi melindungi data digital dengan mengacaknya menjadi kode rahasia. Enkripsi ini meliputi teknik simetris (seperti AES) dan asimetris (seperti RSA dan ECC), serta prinsip-prinsip yang menjamin kerahasiaan, integritas, otentikasi, dan non-repudiasi. Penerapannya luas, mulai dari situs web aman (HTTPS), aplikasi perpesanan, penyimpanan cloud, hingga transaksi perbankan.
Ancaman Algoritma Kuantum terhadap Enkripsi Modern
Kemampuan komputer kuantum menimbulkan potensi besar untuk menembus sistem kriptografi yang saat ini dianggap aman. Algoritma seperti RSA, DSA, dan ECC bergantung pada kesulitan masalah matematika klasik, misalnya faktorisasi bilangan besar (RSA) dan logaritma diskret (DSA, ECC). Namun, Algoritma Shor mampu:
-
Memfaktorkan bilangan besar dengan efisien, menembus RSA.
-
Memecahkan logaritma diskret, menembus ECC dan DSA.
Jika komputer kuantum berskala besar tersedia—yang saat ini masih dalam tahap penelitian—RSA dan ECC bisa dihancurkan secara praktis.
Untuk enkripsi simetris dan fungsi hash seperti AES dan SHA-2, ancamannya datang dari Algoritma Grover, yang mempercepat brute-force search dari O(N) menjadi O(√N). Artinya, AES-128 secara efektif hanya sekuat AES-64 terhadap komputer kuantum, sehingga penggunaan AES-256 lebih disarankan untuk ketahanan jangka panjang.
Status Komputer Kuantum Saat Ini
Saat ini, komputer kuantum belum stabil atau besar cukup untuk menjalankan Shor terhadap enkripsi nyata. Namun, riset berkembang cepat. Pemerintah dan perusahaan besar, seperti NSA, Google, IBM, tengah mempersiapkan diri. Perkiraan munculnya komputer kuantum berskala besar adalah dalam 10–20 tahun ke depan. Meski begitu, data sensitif yang dicuri sekarang bisa disimpan dan didekripsi di masa depan (“store now, decrypt later”).
Solusi: Kriptografi Pasca-Kuantum (Post-Quantum Cryptography / PQC)
Untuk menghadapi ancaman kuantum, muncul algoritma PQC, yang tidak bergantung pada faktorisasi atau logaritma diskret. Beberapa contoh yang sedang distandarisasi oleh NIST (AS):
-
CRYSTALS-Kyber (enkripsi kunci publik)
-
CRYSTALS-Dilithium dan Falcon (tanda tangan digital)
Saat ini, banyak organisasi mulai beralih ke sistem hybrid, yakni kombinasi algoritma klasik dan pasca-kuantum, sebagai langkah mitigasi dini.
Dengan pemahaman ini, kita bisa melihat bahwa komputasi kuantum bukan hanya sekadar inovasi teknologi, tetapi juga tantangan besar bagi keamanan digital global. Persiapan sejak sekarang sangat penting agar data tetap aman di era kuantum yang akan datang
Comment