Meluruskan Catatan tentang Komputasi Kuantum dan Enkripsi RSA

Blog ini pertama kali diterbitkan pada tahun 2024 dan telah diperbarui.

Apakah komputer kuantum dapat memecahkan enkripsi RSA? Tidak, setidaknya dalam konteks praktis dan dunia nyata saat ini. Komputasi kuantum memang menimbulkan risiko di masa depan bagi kriptografi kunci publik, namun klaim bahwa komputer kuantum saat ini mampu memecahkan enkripsi RSA modern perlu dilihat dalam konteks yang lebih luas.

Pertama-tama, penting untuk diperjelas bahwa enkripsi RSA adalah standar kriptografi publik, bukan produk RSA Security. Algoritma ini terkait dengan para pendiri kami dan memiliki nama yang sama dengan perusahaan kami, namun ini merupakan standar publik (FIPS 186-5) dan tidak dimiliki oleh, atau berafiliasi dengan, RSA Security.

Karena enkripsi RSA berperan dalam mengamankan komunikasi digital di internet, risiko kuantum perlu direncanakan dengan matang. Namun, para pemimpin bidang keamanan juga perlu tetap fokus pada risiko-risiko saat ini, termasuk pencurian kredensial, penerapan MFA yang lemah, rekayasa sosial, akses yang tidak terkelola, serta ancaman yang semakin meningkat akibat kecerdasan buatan (AI).

Enkripsi RSA adalah metode kriptografi kunci publik yang digunakan untuk membantu mengamankan komunikasi digital. RSA merupakan singkatan dari Rivest, Shamir, dan Adleman, tiga peneliti yang memperkenalkan algoritma tersebut pada tahun 1977.

Algoritma RSA menggunakan kunci publik untuk mengenkripsi informasi atau memverifikasi tanda tangan digital, serta kunci pribadi untuk mendekripsi informasi atau membuat tanda tangan tersebut. Model ini memungkinkan dua sistem membangun kepercayaan tanpa harus terlebih dahulu berbagi kunci rahasia.

Hal itu menjadikan enkripsi RSA penting bagi koneksi web yang aman, sertifikat digital, protokol otentikasi, tanda tangan perangkat lunak, serta fungsi-fungsi keamanan siber lainnya yang bergantung pada komunikasi yang tepercaya.

Komputer kuantum pada akhirnya berpotensi mengancam beberapa sistem kriptografi kunci publik yang banyak digunakan, termasuk enkripsi RSA. Namun, hal itu tidak berarti komputer kuantum saat ini mampu memecahkan enkripsi RSA modern dalam lingkungan keamanan siber yang sebenarnya.

Dasar dari banyak kekhawatiran belakangan ini adalah sebuah makalah yang diterbitkan pada Mei 2024 oleh para peneliti di Universitas Shanghai, yang memperlihatkan suatu metode untuk memfaktorkan bilangan bulat dengan panjang hingga 50 bit menggunakan kombinasi inovatif antara algoritma dan teknik kuantum serta klasik. Karena enkripsi RSA sebagian didasarkan pada kesulitan komputasi dalam memfaktorkan bilangan prima besar, beberapa pihak berspekulasi bahwa teknik-teknik ini dapat dikembangkan lebih lanjut hingga pada akhirnya mampu memecahkan algoritma tersebut.

Setelah beberapa berita utama awal yang berlebihan mengenai kisah tersebut, beberapa media mengklarifikasi fakta tersebut. Dalam Forbes, Craig Smith menulis bahwa proses yang diuraikan oleh Universitas Shanghai "mewakili langkah-langkah tambahan daripada terobosan yang mengubah paradigma yang membuat standar kriptografi saat ini menjadi usang." Dalam Orang Dalam QuantumMatt Swayne mencatat bahwa meskipun proses ini "merupakan tonggak sejarah teknis, namun masih jauh dari memecahkan algoritme enkripsi yang sangat aman yang biasa digunakan dalam sistem militer dan keuangan saat ini."

Perbedaan itu penting. Kemajuan penelitian memang penting, tetapi menghitung bilangan bulat kecil dalam konteks akademis tidak sama dengan memecahkan enkripsi RSA 2048-bit yang digunakan dalam sistem di dunia nyata.

Masalah dari klaim-klaim yang dijelaskan di atas adalah bahwa memfaktorkan bilangan bulat 50-bit sama sekali berbeda dengan memecahkan enkripsi 2048-bit yang digunakan dalam implementasi modern algoritma RSA. Namun, hanya seberapa jauh sulit dipahami oleh otak manusia karena kekuatan enkripsi meningkat secara eksponensial dengan panjang kunci.

Sebagai ilustrasi, bayangkan sebuah koper dengan kunci tiga digit dan 1.000 kemungkinan kombinasi. Tambahkan satu tombol lagi dan kerumitannya akan meningkat sepuluh kali lipat hingga 10.000 kombinasi. Sekarang bayangkan sebuah koper dengan 2.048 tombol. Bahkan dengan bit biner, jumlahnya menjadi sangat besar sehingga metode yang ditunjukkan dalam makalah ini akan membutuhkan waktu berkali-kali lipat dari usia alam semesta kita untuk menemukan solusinya. Pelaku ancaman cenderung memiliki tenggat waktu yang lebih pendek.

Pertumbuhan eksponensial itulah yang menjadi alasan mengapa enkripsi 2048-bit tidak dapat dibandingkan secara langsung dengan demonstrasi faktorisasi 50-bit. Penelitian tersebut mungkin menunjukkan bahwa teknik kuantum dan klasik terus berkembang, tetapi tidak menunjukkan bahwa enkripsi RSA saat ini telah berhasil dipecahkan.

Meskipun bidang ini terus mengalami kemajuan yang stabil, penting untuk dicatat bahwa komputasi kuantum masih dibatasi oleh tantangan rekayasa yang besar dan menghadapi banyak tantangan teknis yang berat sebelum penerapan praktis teknologi ini dapat terwujud. Para peneliti memperkirakan bahwa untuk memecahkan satu kunci RSA 2048-bit, diperlukan komputer kuantum berskala besar yang tahan kesalahan dengan jutaan qubit fisik. Sistem kuantum saat ini masih jauh dari tingkat kemampuan kriptografi praktis tersebut. 

Selain itu, metode terbaru yang didokumentasikan oleh para peneliti dari Universitas Shanghai melibatkan kombinasi antara kuantum dan teknik komputasi klasik. Hingga ketergantungan pada teknik klasik ini dihilangkan, metode ini akan mencapai batas fisiknya jauh sebelum dapat ditingkatkan menjadi 2048 bit.

Bagi para pemimpin bidang keamanan, kesimpulannya jelas: komputasi kuantum memang perlu diantisipasi, tetapi tidak boleh dianggap sebagai krisis yang mendesak. Komputer kuantum yang tersedia saat ini belum memiliki kemampuan kriptografi praktis yang diperlukan untuk memecahkan enkripsi RSA 2048-bit dalam penerapan di dunia nyata.

Meskipun komputasi kuantum mungkin tidak menjadi ancaman dalam waktu dekat, organisasi tidak boleh mengabaikannya. Institut Standar dan Teknologi Nasional (NIST) pertama kali meminta masukan dari masyarakat mengenai strategi untuk menyusun standar kriptografi pasca-kuantum pada 2016 dan telah menyelesaikan tiga standar kriptografi pasca-kuantum pertamanya pada tahun 2024: FIPS 203, FIPS 204, dan FIPS 205. NIST juga terus mengerjakan standar-standar pasca-kuantum lainnya, termasuk FIPS 206.

Itulah model yang tepat untuk ditiru oleh organisasi: bersiap secara terencana, tanpa menganggap komputasi kuantum sebagai krisis yang mendesak. Tim keamanan sebaiknya memantau pedoman NIST, memahami di mana saja kriptografi yang rentan terhadap serangan kuantum terdapat di lingkungan mereka, dan merencanakan migrasi ke kriptografi pasca-kuantum di masa depan.

Sementara itu, NIST juga menyatakan bahwa kunci RSA 2048-bit seharusnya tetap memberikan perlindungan yang memadai setidaknya hingga tahun 2030. Organisasi disarankan untuk terus menerapkan praktik terbaik terkait panjang kunci dan rotasi kunci guna menjaga keamanan enkripsi mereka.

Selain itu, algoritma RSA sudah menyediakan solusi bawaan melalui panjang kunci yang diperpanjang. Meskipun kunci 2048-bit saat ini sudah umum digunakan, peramban web modern sudah mendukung kunci yang lebih panjang, yaitu 4096-bit, jika diperlukan.

Bagi sebagian besar organisasi, langkah-langkah praktis selanjutnya sudah jelas:

• Lakukan inventarisasi di mana kriptografi kunci publik digunakan di seluruh aplikasi, infrastruktur, layanan cloud, sertifikat, dan sistem pihak ketiga.
• Pantau standar kriptografi pasca-kuantum NIST serta panduan migrasi dari para penyedia layanan.
• Terapkan praktik yang ketat dalam pengelolaan kunci, rotasi, dan siklus hidup sertifikat.
• Hindari terburu-buru menerapkan perubahan kriptografi yang belum teruji tanpa model risiko yang jelas.
• Prioritaskan langkah-langkah pengamanan yang dapat mengurangi risiko aktif saat ini, terutama serangan berbasis identitas.

Komputasi kuantum memang layak mendapat perhatian jangka panjang, namun sebagian besar organisasi saat ini menghadapi risiko keamanan siber yang lebih mendesak akibat serangan berbasis identitas. Penjahat siber tidak memerlukan komputer kuantum untuk membobol sistem pengguna, melewati sistem pengamanan yang lemah, atau memanfaatkan akses yang tidak terkelola.

Ubah Perawatan Kesehatan telah diretas akibat kredensial yang dicuri dan tidak memiliki Fitur MFA diaktifkan pada beberapa akunnya. Laba-laba yang tersebar meyakinkan staf meja bantuan TI untuk menonaktifkan atau mengatur ulang kredensial MFA untuk meluncurkan serangan ransomware. Dan Pipa Kolonial terjadi pelanggaran, sebagian disebabkan oleh sebuah akun VPN yang tidak terpakai.

Komputasi kuantum membutuhkan dana dan sumber daya yang sangat besar. Pembobolan data ini tidak demikian. Sebaliknya, mereka mengandalkan eksploitasi klasik seperti rekayasa sosial, autentikasi berbasis kata sandi, dan organisasi tidak melacak siapa yang memiliki akses ke apa. Itulah risiko yang menuntut perhatian dan tindakan organisasi, bukan komputasi kuantum.

Itulah sebabnya keamanan identitas tetap menjadi hal yang sangat penting dalam keamanan siber perusahaan. MFA yang Kuat, otentikasi tanpa kata sandi, tata kelola akses, pengendalian siklus hidup, dan IAM berbasis Zero Trust membantu organisasi mengurangi risiko yang saat ini sedang dimanfaatkan secara aktif oleh para penyerang.

Enkripsi membantu melindungi kepercayaan digital. Keamanan identitas membantu menentukan siapa yang berhak mengakses, dalam kondisi apa, dan apakah akses tersebut tetap sesuai seiring berjalannya waktu. Organisasi membutuhkan keduanya, namun keamanan identitaslah yang saat ini menjadi celah yang dimanfaatkan oleh banyak penyerang.

Komputasi kuantum pada akhirnya mungkin akan mengubah cara organisasi melindungi komunikasi terenkripsi, tanda tangan digital, dan sistem kriptografi lainnya. Itulah sebabnya para pemimpin bidang keamanan harus mengikuti standar kriptografi pasca-kuantum dan mulai merencanakan migrasi jangka panjang.

Namun, tak perlu khawatir berlebihan. Enkripsi RSA belum berhasil dipecahkan oleh komputer kuantum yang ada saat ini, dan risiko keamanan siber yang paling mendesak sudah ada di depan mata. Organisasi sebaiknya bersiap menghadapi risiko kuantum sambil memperkuat kontrol identitas yang melindungi pengguna, aplikasi, data, dan sistem kritis sejak sekarang.

RSA ID Plus membantu organisasi memperkuat akses yang aman dengan MFA, otentikasi tanpa kata sandi, serta kemampuan otentikasi yang tangguh di lingkungan cloud, hybrid, dan on-premises, Dan Penyebaran Sovereign RSA ID Plus memungkinkan mereka untuk mengintegrasikan kemampuan manajemen identitas dan akses full-stack di seluruh lingkungan cloud pribadi, on-premises, dan air-gapped. Jelajahi solusi-solusi RSA ini untuk mengetahui bagaimana kontrol identitas yang lebih ketat dapat membantu mengurangi risiko yang saat ini dimanfaatkan oleh para penyerang.