Memahami mekanisme kriptografi kunci publik dan penerapannya pada Practical Blockchain

Apa itu PKC

Kryptografi kunci publik (selanjutnya disebut PKC) juga dikenal sebagai kriptografi asimetris, adalah teknologi keamanan yang menggabungkan dua kunci yang berbeda untuk melindungi informasi. Dalam kriptografi simetris tradisional, satu kunci digunakan untuk enkripsi dan dekripsi, sedangkan PKC menggunakan pasangan kunci yang dibagi menjadi dua peran, yaitu kunci publik dan kunci privat. Dengan mekanisme inovatif ini, PKC secara mendasar menyelesaikan masalah keamanan komputer modern dan menjadi dasar dari ekosistem blockchain dan cryptocurrency.

Keuntungan Keamanan yang Dihasilkan oleh Pasangan Kunci

Fitur utama PKC adalah kemampuan untuk membagikan kunci publik secara bebas. Pengirim menggunakan kunci publik penerima untuk mengenkripsi pesan, yang hanya dapat didekripsi oleh penerima menggunakan kunci rahasia yang sesuai. Kedua kunci tersebut terhubung secara matematis, tetapi secara praktis hampir tidak mungkin untuk menghitung kembali kunci rahasia dari kunci publik.

Dalam algoritma RSA, pasangan kunci dihasilkan dari koefisien yang merupakan hasil kali dari dua bilangan prima besar. Teknologi yang dikembangkan oleh Rivest, Shamir, dan Adleman pada tahun 1977 ini masih berfungsi sebagai standar industri hingga hari ini. Umumnya, panjang kunci antara 1.024 hingga 2.048 bit digunakan, yang sangat meningkatkan kesulitan dalam melakukan pembobolan.

Solusi untuk Masalah yang Dihadapi oleh Kriptografi Simetris

Kunci simetris tradisional memiliki kelemahan fatal. Karena menggunakan kunci yang sama untuk enkripsi dan dekripsi, kunci tersebut perlu disampaikan kepada pihak lain melalui saluran komunikasi yang tidak aman. Jika disadap oleh pihak ketiga, semua pesan dapat dibaca. Meskipun ada teknologi seperti pertukaran kunci Diffie-Hellman-Merkle, risiko serangan tetap ada.

Dalam PKC, meskipun kunci publik “dipublikasikan” secara harfiah, hal ini tidak mempengaruhi keamanan. Selama kunci privat dijaga, informasi dapat ditukar dengan aman melalui saluran komunikasi apa pun.

Menjamin Keaslian Data dengan Tanda Tangan Digital

Salah satu kegunaan PKC lainnya adalah tanda tangan digital. Hash yang dihasilkan dari pesan ditandatangani dengan kunci rahasia, dan penerima memverifikasi dengan kunci publik pengirim. Ini memungkinkan untuk memastikan asal usul pesan dan menjamin bahwa tidak ada yang telah diubah. Dalam beberapa kasus, hash itu sendiri juga bisa dienkripsi bersama dengan pesan.

Pemanfaatan dalam Blockchain dan Cryptocurrency

PKC merupakan inti dari teknologi blockchain seperti Bitcoin dan Ethereum. Saat membuat dompet, sepasang kunci publik dan kunci pribadi dihasilkan. Alamat dompet diturunkan dari kunci publik, dan Anda tidak masalah membagikannya dengan orang lain. Di sisi lain, kunci pribadi digunakan untuk tanda tangan transaksi dan verifikasi perpindahan dana, sehingga harus dijaga kerahasiaannya.

Menariknya, Bitcoin dan Ethereum menggunakan algoritma tanda tangan digital kurva elips (ECDSA) yang merupakan metode PKC tertentu. ECDSA hanya melakukan pembuatan tanda tangan, bukan enkripsi, sehingga sebenarnya blockchain tidak bergantung pada teknologi enkripsi itu sendiri. Setelah transaksi diverifikasi, catatan tersebut ditambahkan ke buku besar blockchain, dan hanya orang yang memiliki kunci rahasia yang sesuai yang dijamin dapat memindahkan dana.

Tantangan dalam Implementasi PKC

Sementara memiliki keunggulan dalam hal keamanan, PKC memiliki beberapa keterbatasan. Karena melibatkan perhitungan matematika yang kompleks, kecepatan pemrosesan dapat menurun saat memproses sejumlah besar data. Selain itu, pengelolaan kunci rahasia adalah syarat mutlak. Jika kunci rahasia bocor, maka keamanan semua pesan yang dienkripsi dengan kunci publik tersebut akan hilang. Lebih jauh lagi, jika kunci rahasia hilang secara tidak sengaja, maka akses ke data yang dienkripsi dapat menjadi tidak mungkin selamanya.

Contoh Aplikasi dalam Kehidupan Sehari-hari dan Bisnis

PKC digunakan untuk semua komunikasi penting, seperti email, protokol SSL/TLS situs web, dan transaksi perbankan online. Secure Socket Layer (SSL) juga mengadopsi kriptografi asimetris untuk mewujudkan koneksi web yang aman. Selain itu, penggunaannya terus berkembang, termasuk pertimbangan untuk membangun sistem pemungutan suara elektronik yang lebih aman.

Ringkasan

Kriptografi kunci publik adalah penjaga sistem digital modern, mulai dari keamanan komputer hingga teknologi blockchain. Dengan memanfaatkan pasangan kunci publik dan kunci privat, ia menyelesaikan masalah mendasar dari kriptografi simetris dan mewujudkan tingkat keamanan yang lebih tinggi. PKC telah terus berkembang selama beberapa dekade, terutama di bidang cryptocurrency, di mana aplikasi baru terus dikembangkan.