Di era Internet of Things (IoT), ketika perangkat-perangkat seperti ponsel pintar dan laptop terus terhubung ke internet, keamanan data dan privasi menjadi isu krusial. Badan Riset dan Inovasi Nasional (BRIN) menyoroti tantangan ini, terutama mengingat IoT juga mencakup sistem-sistem vital seperti smart city, transportasi cerdas, jaringan listrik pintar, dan pabrik cerdas.
Risiko utama adalah potensi peretasan. Meskipun enkripsi telah diterapkan untuk mengamankan komunikasi di internet, ada celah yang perlu diwaspadai. Enkripsi simetrik, yang menggunakan kunci yang sama untuk enkripsi dan dekripsi, rentan terhadap penyadapan jika kunci tersebut berhasil dicuri. Enkripsi asimetrik, dengan kunci berbeda untuk pengirim dan penerima, saat ini dianggap aman dari komputer klasik. Namun, ancaman nyata datang dari komputer kuantum.
Algoritma Shor, yang ditemukan pada tahun 1994, memungkinkan komputer kuantum memecahkan enkripsi asimetrik secara signifikan lebih cepat daripada komputer konvensional. Prediksi menyebutkan bahwa komputer kuantum suatu hari nanti, bahkan dalam waktu kurang dari sehari, akan mampu menjebol standar enkripsi RSA-2048 yang umum digunakan. Ini membuka peluang bagi peretas untuk mencuri data saat ini dan mendekripsinya nanti ketika teknologi kuantum sudah memadai.
Untuk mengatasi ancaman ini, para peneliti berupaya mengembangkan solusi. Dua pendekatan utama yang muncul adalah:
Post Quantum Cryptography (PQC): Teknik enkripsi baru yang dirancang agar tahan terhadap algoritma kuantum yang dikenal saat ini. Namun, keamanannya tidak terjamin terhadap algoritma kuantum yang mungkin ditemukan di masa depan.
Quantum Key Distribution (QKD): Metode pendistribusian kunci simetrik yang memanfaatkan prinsip fisika kuantum, khususnya quantum no cloning theorem. Prinsip ini memungkinkan deteksi aktivitas penyadapan karena perubahan kuantum pada kunci yang didistribusikan akan meninggalkan jejak. QKD menawarkan keamanan yang independen terhadap perkembangan teknologi komputasi, tetapi memerlukan perangkat khusus yang belum sepenuhnya kompatibel dengan infrastruktur internet saat ini.
Meskipun menjanjikan, implementasi praktis QKD masih menghadapi tantangan, termasuk security loophole yang berasal dari electromagnetic side-channel. Penelitian menunjukkan bahwa penyadapan dapat dilakukan melalui emisi frekuensi radio yang berkorelasi dengan kunci kuantum yang didistribusikan.
Penelitian komprehensif tentang QKD sangat penting mengingat potensi komputer kuantum untuk menembus pertahanan enkripsi dalam komunikasi internet dalam dekade mendatang. Fokus penelitian harus mencakup pemahaman electromagnetic compatibility (EMC) untuk menjamin keandalan kinerja QKD secara keseluruhan, identifikasi security loophole berbasis electromagnetic side channel lainnya, dan pengembangan mitigasi seperti electromagnetic shielding dan desain elektronik yang aman untuk sistem QKD.
