Kriptografi kuantum adalah bidang yang sangat menarik! Ini adalah cara menggunakan prinsip-prinsip fisika kuantum untuk mengamankan komunikasi, terutama dalam hal enkripsi dan dekripsi informasi.
Jadi, bagaimana ini berbeda dari kriptografi biasa? Nah, di kriptografi klasik, kita menggunakan algoritma matematika untuk mengenkripsi dan mendekripsi pesan. Misalnya, kita mungkin menggunakan kunci untuk mengubah teks menjadi serangkaian angka dan huruf acak, yang kemudian bisa diubah kembali menjadi teks asli dengan kunci yang sama.
Namun, kriptografi kuantum bekerja sedikit berbeda. Ini menggunakan prinsip-prinsip seperti superposisi dan penggabungan kuantum. Superposisi adalah ide bahwa partikel kuantum bisa berada dalam banyak keadaan sekaligus, dan penggabungan adalah ide bahwa dua partikel kuantum bisa menjadi terkait sedemikian rupa sehingga keadaan satu partikel langsung mempengaruhi yang lain, tidak peduli seberapa jauh mereka berada.
Ini berarti bahwa, dengan kriptografi kuantum, kita bisa membuat sistem di mana jika seseorang mencoba mengintip pesan, mereka akan mengubah pesan itu sendiri. Ini membuat sangat sulit untuk mengakses data tanpa izin, dan memberikan tingkat keamanan yang sangat tinggi.
Difinisi kriptografi
Seni atau ilmu yang mencakup prinsip dan metode untuk mengubah pesan yang dapat dipahami menjadi pesan yang tidak dapat dipahami, dan kemudian mengubah kembali pesan tersebut kembali ke bentuk aslinya.
#Plaintext
Pesan asli yang dapat dipahami.
#Ciphertext
Pesan yang diubah.
#Cipher
Algoritma untuk mengubah pesan yang dapat dipahami menjadi pesan yang tidak dapat dipahami dengan metode transposisi dan/atau substitusi.
#Key
Beberapa informasi penting yang digunakan oleh cipher, yang hanya diketahui oleh pengirim & penerima.
#Encipher (encode)
Proses konversi plaintext ke ciphertext menggunakan cipher dan kunci.
#Decipher (decode)
Proses mengubah ciphertext kembali menjadi plaintext menggunakan cipher dan kunci.
#Cryptanalysis
Studi tentang prinsip dan metode untuk mengubah pesan yang tidak dapat dipahami kembali menjadi pesan yang dapat dipahami tanpa pengetahuan tentang kuncinya. Disebut juga pemecah kode.
#Kriptologi
Baik kriptografi maupun kriptoanalisis
#Code
Sebuah algoritma untuk mengubah pesan yang dapat dipahami menjadi pesan yang tidak dapat dipahami menggunakan buku kode.
Kriptografi Pada Masa Lampau
- Memiliki sejarah setidaknya 4000 tahun
- Orang mesir kuno mengkodekan beberapa tulisan hieroglif mereka di monumen
- Ibrani kuno menyandikan kata-kata tertentu dalam kitab suci
- 2000 tahun yang lalu Julius Caesar menggunakan sandi substitusi sederhana, yang sekarang dikenal sebagai sandi Caesar
- Roger Bacon menjelaskan beberapa metode pada tahun 1200-an
- Geoffrey Chaucer memasukkan beberapa sandi dalam karyanya
- Leon Alberti merancang roda sandi, dan menjelaskan prinsip-prinsip analisis frekuensi pada tahun 1460-an
- Blaise de Vigenère menerbitkan sebuah buku tentang kriptologi pada tahun 1585, & menjelaskan sandi substitusi polialfabetik
- Peningkatan penggunaan, terutama dalam diplomasi & perang selama berabad-abad
Mesin Kriptografi
- Silinder Jefferson
Dikembangkan pada tahun 1790-an, terdiri dari 36 disk, masing-masing dengan alfabet acak, urutan disk adalah kunci, pesan ditetapkan, kemudian baris lain menjadi sandi.
- Cakram Wheatstone
Awalnya ditemukan oleh Wadsworth pada tahun 1817, tetapi dikembangkan oleh Wheatstone pada tahun 1860-an, terdiri dari dua roda konsentris yang digunakan untuk menghasilkan sandi polialfabetik.
- Mesin Enigma Rotor
Salah satu kelas mesin sandi yang sangat penting, banyak digunakan selama perang dunia ke-2, terdiri dari serangkaian roda rotor dengan koneksi silang internal, menyediakan substitusi menggunakan alfabet yang terus berubah.
Pengertian Kriptografi
Dalam kriptografi terdapat dua proses yaitu enkripsi dan dekripsi yang dilakukan pada ujung pengirim dan penerima.
Enkripsi adalah proses di mana data multimedia sederhana digabungkan dengan beberapa data tambahan (dikenal sebagai kunci) dan diubah menjadi format terenkode yang tidak dapat dibaca yang dikenal sebagai Cipher.
Dekripsi adalah metode kebalikan dari enkripsi di mana data tambahan yang sama atau berbeda (kunci) digunakan untuk memecahkan kode sandi dan diubah menjadi data multimedia yang sebenarnya.
Teknik kriptografi dapat dikategorikan menurut prinsip dasar atau protokol yang mereka ikuti.
Tapi di sini kita akan berkonsentrasi pada dua jenis teknik kriptografi: Kriptografi Klasik dan Kriptografi Quantum.
Hal-hal tersebut dijelaskan sebagai berikut di bawah ini.
1. Kriptografi Klasik
Kriptografi klasik didasarkan pada matematika dan bergantung pada kesulitan komputasi dalam memfaktorkan bilangan besar.
Keamanan kriptografi klasik didasarkan pada kompleksitas masalah matematika yang tinggi untuk faktorisasi contoh bilangan besar.
Dalam kriptografi klasik, data asli yaitu, teks biasa diubah menjadi format yang dikodekan yaitu teks sandi sehingga kami dapat mengirimkan data ini melalui saluran komunikasi yang tidak aman.
Sebuah string data yang dikenal sebagai kunci digunakan untuk mengontrol transformasi data dari teks biasa ke teks sandi.
Pengaturan ini membantu menjaga keamanan data karena diperlukan kunci untuk mengekstrak informasi asli dari teks sandi.
Tanpa kunci tidak ada yang bisa membaca data. Dalam teknik ini diasumsikan bahwa satu-satunya penerima yang berwenang memiliki kunci.
Kriptografi Klasik memiliki dua jenis teknik:
Kriptografi Simetris
Dalam kriptografi simetris, satu kunci digunakan untuk mengenkripsi dan mendekripsi data.
Kunci enkripsi ini adalah kunci pribadi. Ini adalah batasan teknik enkripsi ini bahwa kunci pribadi ini harus didistribusikan hanya di antara pengirim dan penerima yang berwenang.
Kriptografi Asimetris
Dalam kriptografi asimetris sepasang kunci, yaitu, kunci publik dan kunci pribadi digunakan untuk enkripsi dan dekripsi.
Pengirim dapat menggunakan kunci publiknya untuk mengenkripsi data dan pada penerima akhir penerima dapat mendekripsi data dengan menggunakan kunci pribadinya. Teknik ini mengatasi masalah distribusi kunci.
Enkripsi Berdasarkan Teknik Blockingnya
Enkripsi terbagi menjadi 2 yaitu substitusi dan transposisi.
Teknik substitusi adalah teknik di mana huruf-huruf plaintext diganti dengan huruf lain atau dengan angka atau simbol.
Jika plaintext dilihat sebagai urutan bit, maka substitusi melibatkan penggantian pola bit plaintext dengan pola bit ciphertext.
- Caesar cipher (or) shift cipher
- Playfair cipher
- Polyalphabetic ciphers
- Vigenere cipher
- One Time Pad Cipher
Teknik Transposisi adalah Semua teknik yang diteliti sejauh ini melibatkan substitusi simbol teks sandi untuk simbol teks biasa.
Jenis pemetaan yang sangat berbeda dicapai dengan melakukan semacam permutasi pada huruf plaintext. Teknik ini disebut sebagai sandi transposisi.
- Rail fence
- Row Transposition Ciphers
Keuntungan Kriptografi Klasik
- Saat menggunakan pad satu kali, itu tidak bisa dipecahkan.
- Mudah dilakukan secara manual, tidak perlu komputer.
- Ini melindungi teks biasa dari pengintaian biasa.
Kekurangan Kriptografi Klasik
- Saat menggunakan pembalut satu kali, itu tidak praktis dan membutuhkan pertemuan pribadi untuk menukar pembalut.
- Jika tidak menggunakan OTP, siapa pun yang tertarik untuk mengetahui apa yang Anda tulis dan ketahui tentang kriptografi akan dapat memecahkan enkripsi.
2. Kriptografi Kuantum
Kriptografi kuantum didasarkan pada fisika dan bergantung pada hukum mekanika kuantum.
Ini adalah teknologi yang muncul yang menekankan fenomena fisika kuantum di mana dua pihak dapat memiliki komunikasi yang aman berdasarkan invariabilitas hukum mekanika kuantum.
Mekanika kuantum adalah kerangka matematika atau seperangkat aturan untuk konstruksi teori fisika.
Ada 2 elemen penting mekanika kuantum di mana kriptografi kuantum bergantung: Prinsip Ketidakpastian Heisenberg dan Prinsip Polarisasi Foton.
Hal-hal tersebut dijelaskan sebagai berikut di bawah ini.
Prinsip Ketidakpastian Heisenberg
Prinsip ini mengatakan bahwa jika Anda mengukur satu hal, Anda tidak dapat mengukur hal lain secara akurat.
Misalnya, jika Anda menerapkan prinsip ini pada manusia, Anda dapat mengukur tinggi badan seseorang, tetapi Anda tidak dapat mengukur berat badannya.
Satu-satunya hal yang aneh tentang prinsip ini adalah bahwa hal itu menjadi benar hanya pada saat Anda mencoba mengukur sesuatu. Prinsip ini diterapkan pada foton.
Foton memiliki struktur seperti gelombang dan terpolarisasi atau miring ke arah tertentu. Saat mengukur polarisasi foton, semua pengukuran selanjutnya dipengaruhi oleh pilihan ukuran yang kami buat untuk polarisasi.
Adapun prinsip ini memainkan peran penting untuk mencegah upaya penyerang dalam kriptografi kuantum.
Prinsip Polarisasi Foton
Di dalam prinsip ini mengacu bahwa, seorang penyadap tidak dapat menyalin bit kuantum unik, yaitu, keadaan kuantum yang tidak diketahui, karena prinsip tanpa kloning.
Jika upaya dilakukan untuk mengukur properti apa pun, itu akan mengganggu informasi lainnya.
Keuntungan Kriptografi Kuantum
- Ini membangun komunikasi yang aman dengan memberikan keamanan berdasarkan hukum dasar fisika, bukan algoritma matematika atau teknologi komputasi yang digunakan saat ini.
- Ini hampir tidak bisa diretas.Hal ini sederhana untuk digunakan. Lebih sedikit sumber daya yang dibutuhkan untuk mempertahankannya.
- Ini digunakan untuk mendeteksi penyadapan di QKD (Quantum Key Distribution). Ini karena fakta bahwa tidak mungkin menyalin data yang dikodekan dalam keadaan kuantum.
- Kinerja sistem kriptografi tersebut terus ditingkatkan.
Kekurangan Kriptografi Kuantum
- Implementasi di seluruh dunia ini dapat mengambil banyak pekerjaan dan karenanya pengangguran akan meningkat.
- Saat bepergian melalui saluran, polarisasi foton dapat berubah karena berbagai penyebab.
- Kriptografi kuantum tidak memiliki banyak fitur penting seperti tanda tangan digital, surat bersertifikat, dll.
- Jarak terjauh yang didukung oleh QKD adalah sekitar 250 KM dengan kecepatan 16 bps melalui media terpandu.
Demikianlah pembahasan mengenai kriptografi klasik dan kriptografi kuantum dengan penjelasan yang lengkapnya semoga bermanfaat ya.
Tentu saja, ini adalah penjelasan yang sangat sederhana, dan kriptografi kuantum adalah bidang yang sangat kompleks dan sedang berkembang. Tapi saya harap ini memberikan gambaran dasar tentang apa itu dan bagaimana cara kerjanya! Kamu tertarik dengan bidang ini?
Penutup
Sekian Penjelasan Singkat Mengenai Kriptografi kuantum . Semoga Bisa Menambah Pengetahuan Kita Semua.
