Kemajuan Baru dalam Komputasi Kuantum dan Potensi Dampaknya pada Blockchain

Perusahaan Google baru-baru ini meluncurkan chip komputasi kuantum generasi baru bernama Willow, teknologi inovatif ini merupakan terobosan besar setelah pertama kali mencapai "dominasi kuantum" pada tahun 2019. Willow memiliki 105 qubit, dan telah mencapai kinerja terbaik di kategori yang sama dalam dua pengujian dasar yaitu koreksi kuantum dan pengambilan sampel sirkuit acak.

Dalam pengujian referensi sampling sirkuit acak, chip Willow hanya membutuhkan 5 menit untuk menyelesaikan tugas komputasi yang saat ini memerlukan 10^25 tahun untuk diselesaikan oleh superkomputer tercepat, angka ini bahkan melebihi usia alam semesta yang diketahui. Willow mampu mengurangi tingkat kesalahan secara eksponensial dan menurunkannya di bawah ambang batas tertentu, yang merupakan prasyarat penting untuk penerapan komputasi kuantum.

Kemajuan teknologi ini tidak hanya mendorong perkembangan komputasi kuantum, tetapi juga memiliki dampak yang mendalam pada berbagai industri, terutama di bidang blockchain dan cryptocurrency. Misalnya, algoritma tanda tangan digital kurva elips (ECDSA) dan fungsi hash SHA-256 digunakan secara luas dalam transaksi cryptocurrency seperti Bitcoin. Penelitian menunjukkan bahwa algoritma kuantum dapat membongkar dasar-dasar kriptografi ini, meskipun jumlah qubit yang diperlukan saat ini masih sangat besar.

Dalam transaksi Bitcoin, ada dua jenis alamat dompet: satu menggunakan kunci publik ECDSA penerima secara langsung, dan yang lainnya menggunakan nilai hash dari kunci publik. Karena semua transaksi Bitcoin bersifat publik, ini berarti penyerang mungkin dapat memperoleh informasi kunci publik pengguna. Begitu mereka memiliki komputer kuantum yang cukup kuat, penyerang dapat dengan cepat menyimpulkan kunci privat dan mengendalikan Bitcoin yang sesuai.

Meskipun komputer kuantum saat ini belum dapat menimbulkan ancaman langsung terhadap algoritma kriptografi yang digunakan di dunia nyata, kemajuan cepat dalam teknologi ini telah menimbulkan tantangan baru bagi sistem keamanan cryptocurrency. Bagaimana melindungi keamanan cryptocurrency di tengah guncangan komputasi kuantum akan menjadi fokus perhatian bersama di kalangan dunia teknologi dan keuangan.

Untuk menghadapi tantangan ini, teknologi kriptografi pasca-kuantum (PQC) muncul. PQC adalah jenis algoritma kriptografi baru yang dapat menahan serangan komputasi kuantum. Memindahkan blockchain ke tingkat tahan kuantum bukan hanya eksplorasi teknologi mutakhir, tetapi juga untuk memastikan keamanan blockchain yang stabil dan tahan lama di masa depan.

Beberapa lembaga penelitian telah membuat kemajuan di bidang ini, menyelesaikan pembangunan kemampuan kriptografi pasca-kuantum untuk seluruh proses Blockchain, dan mengembangkan perpustakaan kriptografi yang mendukung beberapa algoritma kriptografi pasca-kuantum berdasarkan standar NIST. Sementara itu, untuk masalah pembengkakan penyimpanan tanda tangan pasca-kuantum, dengan mengoptimalkan proses konsensus dan mengurangi latensi pembacaan memori, kinerja Blockchain anti-kuantum dapat mencapai sekitar 50% dari rantai aslinya.

Selain itu, juga ada terobosan dalam migrasi pasca-kuantum untuk algoritma kriptografi fungsional yang kaya. Para peneliti telah mengembangkan protokol manajemen kunci terdistribusi untuk algoritma standar tanda tangan pasca-kuantum NIST, Dilithium, yang merupakan protokol tanda tangan ambang terdistribusi pasca-kuantum pertama yang efisien di industri, dengan peningkatan kinerja yang signifikan dibandingkan dengan solusi yang ada.

Seiring dengan kemajuan teknologi Komputasi Kuantum, industri blockchain dan cryptocurrency perlu bersiap-siap, secara aktif mengembangkan dan menerapkan teknologi tahan kuantum untuk memastikan keamanan dan keandalan di masa depan. Ini tidak hanya berkaitan dengan keamanan aset pribadi, tetapi juga berkaitan dengan stabilitas ekosistem ekonomi digital secara keseluruhan.