Skip to content Skip to sidebar Skip to footer

Menggunakan Prinsip Fisika "Relativitas" Ilmuan Merancang Sistem Keamanan Jaringan Mutlak

Berada dalam era yang terus berkembang, adalah bukti prestasi setiap pradaban. Begitu juga di era teknologi ini, akses data dan informasi kian cepat, namun risikonyapun sebanding, ruang pencurian datapun menjadi terbuka. Sehingga bagian terpenting saat ini adalah "keamanan" siapa yang memiliki keamanan yang kuat maka dia yang bertahan. 

Ketika seseorang yang disebut 'prover' ingin mengonfirmasi identitasnya, misalnya saat ingin menarik uang dari ATM, mereka harus memberikan data pribadinya kepada verifikator, dalam contoh kita bank, yang memproses informasi (misalnya nomor identifikasi dan kode pin). Selama hanya pembuktian dan pemverifikasi yang mengetahui data ini, kerahasiaannya terjamin. Tapi bagaimana Jika orang lain mendapatkan informasi ini, misalnya dengan meretas ke server bank?

Bukti tanpa pengetahuan

Untuk mengatasi masalah ini, peribahasa idealnya adalah bagaimana mengkonfirmasi identitas mereka, tanpa mengungkapkan informasi apa pun tentang data pribadi mereka. Tetapi apakah ini mungkin? Anehnya jawabannya adalah ya, melalui konsep yang disebut "Bukti tanpa pengetahuan". Bayangkan saya ingin membuktikan teorema matematika kepada seorang rekan, jika saya menunjukkan kepada mereka langkah-langkah pembuktian, mereka akan diyakinkan, tetapi kemudian memiliki akses ke semua informasi dan dapat dengan mudah mereproduksi buktinya," jelas Nicolas Brunner, seorang profesor di Departemen Fisika Terapan di Fakultas Sains, University of Geneva (UNIGE). "Sebaliknya, dengan bukti tanpa pengetahuan, saya akan dapat meyakinkan mereka bahwa saya mengetahui buktinya, tanpa memberikan informasi apa pun tentangnya, sehingga mencegah kemungkinan pemulihan data."

Prinsip pembuktian tanpa pengetahuan, ditemukan pada pertengahan 1980-an, dan kini telah dipraktikkan dalam beberapa tahun terakhir, terutama untuk mata uang kripto. Namun, implementasi ini memiliki kelemahan, karena didasarkan pada asumsi matematis (bahwa fungsi pengkodean tertentu sulit untuk didekode).

Hari ini, tim ilmuan Jenewa mendemonstrasikan sistem yang sangat berbeda dalam praktiknya: bukti tanpa pengetahuan relativistik. Keamanan di sini didasarkan pada konsep fisika, prinsip relativitas, bukan pada hipotesis matematis. Prinsip relativitas "Bahwa informasi tidak bergerak lebih cepat dari cahaya" adalah pilar fisika modern, yang tidak mungkin ditentang. Oleh karena itu, protokol peneliti Jenewa menawarkan keamanan yang sempurna dan dijamin dalam jangka panjang.

Verifikasi ganda berdasarkan masalah tiga warna
Menerapkan bukti nol-pengetahuan relativistik melibatkan dua pasangan verifier/prover yang jauh dan masalah matematika yang menantang. "Kami menggunakan masalah tiga warna. Jenis masalah ini terdiri dari grafik yang terdiri dari sekumpulan simpul yang terhubung atau tidak oleh tautan," jelas Hugo Zbinden, profesor di Departemen Fisika Terapan di UNIGE. Setiap node diberikan satu dari tiga kemungkinan warna misalnya hijau, biru atau merah - dan dua node yang dihubungkan bersama harus memiliki warna yang berbeda. Masalah tiga warna ini, di sini menampilkan 5.000 node dan 10.000 tautan, dalam praktiknya tidak mungkin dipecahkan, karena semua kemungkinan harus dicoba.

Semacam puzzel warna dimana anda harus menebak beberapa pasangan warna yang tepat dengan aturan main anda harus mengisi 3 warna dari 5000 kemungkinan simpul, dimana simpul tersebut memiliki kemungkinan terhubung oleh 10000 tautan.

Jadi mengapa kita membutuhkan dua pasang checker/prover?" Untuk mengkonfirmasi identitas mereka, para ahli tidak lagi harus memberikan kode, tetapi menunjukkan kepada verifikator bahwa mereka tahu cara mewarnai tiga grafik tertentu," lanjut Nicolas Brunner. Yang pasti, verifikator akan memilih secara acak sejumlah besar pasangan node pada grafik yang dihubungkan oleh sebuah link, kemudian menanyakan kepada masing-masing verifikator apa warna node tersebut. Karena verifikasi ini dilakukan hampir bersamaan, para ahli tidak dapat berkomunikasi satu sama lain selama tes, dan karenanya tidak dapat menyontek. Jadi, jika dua warna yang diumumkan selalu berbeda, verifikator yakin dengan identitas para ahli, karena mereka benar-benar mengetahui tiga warna dari grafik ini. "Ini seperti ketika polisi menginterogasi dua penjahat pada saat yang sama di kantor yang berbeda: ini soal memeriksa apakah jawaban mereka cocok, tanpa membiarkan mereka berkomunikasi satu sama lain," kata Hugo Zbinden. Dalam hal ini, pertanyaannya hampir bersamaan, sehingga para ahli tidak dapat berkomunikasi satu sama lain, karena informasi ini harus tidak mungkin bergerak lebih cepat daripada cahaya. Akhirnya, untuk mencegah pemeriksa mereproduksi grafik, kedua pemeriksa terus-menerus mengubah kode warna dengan cara yang berkorelasi: apa yang hijau menjadi biru, biru menjadi merah, dll. "Dengan cara ini, pembuktian dibuat dan diverifikasi, tanpa mengungkapkan informasi apa pun tentangnya," kata fisikawan yang berbasis di Jenewa itu.

Sistem yang andal dan sangat cepat
Dalam praktiknya, verifikasi ini dilakukan lebih dari tiga juta kali, semuanya dalam waktu kurang dari tiga detik. "Idenya adalah menetapkan grafik untuk setiap orang atau klien," lanjut Nicolas Brunner. Dalam eksperimen peneliti Jenewa, dua pasangan pembuktian/penguji berjarak 60 meter, untuk memastikan bahwa mereka tidak dapat berkomunikasi. "Tapi sistem ini sudah bisa digunakan, misalnya antara dua cabang bank dan tidak memerlukan teknologi yang rumit atau mahal," katanya. Namun, tim peneliti percaya bahwa dalam waktu dekat jarak ini dapat dikurangi menjadi satu meter. Kapan pun transfer data harus dilakukan, sistem bukti tanpa pengetahuan relativistik ini akan menjamin keamanan mutlak pemrosesan data dan tidak dapat diretas. "Dalam beberapa detik, kami akan menjamin kerahasiaan mutlak," Hugo Zbinden menyimpulkan.

Jurnal Referensi:
  • Pouriya Alikhani, Nicolas Brunner, Sébastien Designolle, Raphaël Houlmann, Claude Crépeau, Weixu Shi, Nan Yang, Hugo Zbinden. Experimental relativistic zero-knowledge proofs. Nature, 2021; 599 (7883): 47 DOI: 10.1038/s41586-021-03998-y



Post a Comment for "Menggunakan Prinsip Fisika "Relativitas" Ilmuan Merancang Sistem Keamanan Jaringan Mutlak"