Tanda tangan digital adalah mekanisme kriptografi yang digunakan untuk memverifikasi keaslian dan integritas data digital. Kita dapat menganggap ini sebagai versi digital dari tanda tangan tulisan tangan biasa, namun dengan tingkat kompleksitas dan keamanan yang lebih tinggi.
Untuk menyederhanakannya, kita dapat menggambarkan tanda tangan digital sebagai kode yang dilampirkan pada pesan atau dokumen. Setelah dibuat, kode tersebut berfungsi sebagai bukti bahwa pesan tersebut belum dirusak dengan cara apa pun antara pengirim dan penerima.
Meskipun konsep mengamankan komunikasi menggunakan kriptografi sudah ada sejak lama dalam sejarah manusia, sistem tanda tangan digital menjadi kenyataan pada tahun 1970an – berkat perkembangan Kriptografi Kunci Publik (PKC). Untuk mengetahui cara kerja tanda tangan digital, pertama-tama kita perlu memahami dasar-dasar fungsi hash dan kriptografi kunci publik.
Fungsi Hash
Hash merupakan salah satu elemen utama sistem tanda tangan digital. Proses hashing melibatkan transformasi data dengan ukuran berapa pun menjadi keluaran dengan ukuran yang telah ditentukan sebelumnya. Hal ini dicapai dengan jenis algoritma khusus yang dikenal sebagai fungsi hash. Output yang dihasilkan oleh fungsi hash dikenal sebagai nilai hash atau sidik jari.
Jika dikombinasikan dengan kriptografi, fungsi hash kriptografi dapat digunakan untuk menghasilkan nilai hash (sidik jari) yang berfungsi sebagai sidik jari digital unik. Artinya, setiap perubahan pada data masukan (pesan) akan menghasilkan keluaran (nilai hash) yang sama sekali berbeda. Inilah alasan mengapa fungsi hash kriptografi banyak digunakan untuk memverifikasi keaslian data digital.
Kriptografi Kunci Publik (PKC)
Kriptografi kunci publik, atau PKC, mengacu pada sistem kriptografi yang menggunakan sepasang kunci: kunci publik dan kunci pribadi. Kedua kunci tersebut berkorelasi secara matematis dan dapat digunakan untuk enkripsi data dan tanda tangan digital.
Sebagai alat enkripsi, PKC lebih aman dibandingkan metode enkripsi simetris yang lebih sederhana. Meskipun sistem lama mengandalkan kunci yang sama untuk mengenkripsi dan mendekripsi informasi, PKC memungkinkan enkripsi data dengan kunci publik dan dekripsi data tersebut dengan kunci pribadi yang sesuai.
Selain itu, skema PKC juga dapat diterapkan dalam pembuatan tanda tangan digital. Intinya, prosesnya melibatkan hashing pesan (atau data digital) dengan kunci pribadi penanda tangan. Kemudian, penerima pesan dapat memeriksa apakah tanda tangan tersebut valid menggunakan kunci publik yang disediakan oleh penandatangan.
Dalam beberapa situasi, tanda tangan digital mungkin menyertakan enkripsi, namun hal ini tidak selalu terjadi. Misalnya, blockchain Bitcoin menggunakan PKC dan tanda tangan digital, namun bertentangan dengan apa yang diyakini banyak orang, tidak ada enkripsi dalam prosesnya. Secara teknis, Bitcoin menerapkan Elliptic Curve Digital Signature Algorithm (ECDSA) untuk mengautentikasi transaksi.
Cara kerja tanda tangan digital
Dalam konteks mata uang kripto, sistem tanda tangan digital sering kali terdiri dari tiga langkah dasar: hashing, penandatanganan, dan verifikasi.
Pencirian data
Langkah pertama adalah melakukan hashing pada pesan atau data digital. Hal terakhir ini dicapai dengan memasukkan data melalui algoritma hashing sehingga nilai hash dihasilkan (yaitu ringkasan pesan). Seperti disebutkan, ukuran pesan dapat sangat bervariasi, tetapi ketika di-hash, semua nilai hashnya memiliki ukuran yang sama. Ini adalah properti paling mendasar dari fungsi hash.
Namun, hashing data bukanlah syarat wajib untuk menghasilkan tanda tangan digital, karena kunci privat dapat digunakan untuk menandatangani pesan tanpa harus di-hash. Mengenai mata uang kripto, data di-hash secara sistematis karena memanipulasi sidik jari yang ukurannya tetap dan tidak berubah-ubah akan memfasilitasi prosesnya.
Tanda tangan
Setelah informasi di-hash, pengirim pesan harus menandatanganinya. Di sinilah kriptografi kunci publik berperan. Ada beberapa jenis algoritma tanda tangan digital, masing-masing dengan mekanismenya sendiri. Namun secara umum, pesan yang di-hash akan ditandatangani dengan kunci pribadi, dan penerima pesan kemudian dapat memverifikasi validitasnya menggunakan kunci publik yang sesuai (disediakan oleh penandatangan).
Artinya, jika kunci privat tidak disertakan saat tanda tangan dibuat, penerima pesan tidak akan dapat menggunakan kunci publik terkait untuk memverifikasi validitasnya. Kunci publik dan pribadi dihasilkan oleh pengirim pesan, namun hanya kunci publik yang dibagikan kepada penerima.
Penting untuk dicatat bahwa tanda tangan digital terkait langsung dengan isi setiap pesan. Jadi tidak seperti tanda tangan tulisan tangan, yang cenderung sama secara sistematis terlepas dari pesan yang dilampirkan, setiap pesan yang ditandatangani secara digital akan memiliki tanda tangan digital yang berbeda.
Verifikasi
Mari kita ambil contoh untuk mengilustrasikan keseluruhan proses hingga langkah verifikasi akhir. Bayangkan Alice menulis pesan kepada Bob, melakukan hashing, lalu menggabungkan nilai hash dengan kunci pribadinya untuk menghasilkan tanda tangan digital. Tanda tangan akan berfungsi sebagai sidik jari digital unik untuk pesan tertentu.
Ketika Bob menerima pesan tersebut, dia dapat memverifikasi validitas tanda tangan digital menggunakan kunci publik yang disediakan oleh Alice. Dengan cara ini, Bob dapat yakin bahwa tanda tangan tersebut dibuat oleh Alice karena dialah satu-satunya yang memiliki kunci privat yang cocok dengan kunci publik tersebut (Setidaknya itulah yang diharapkan Bob).
Jadi sangat penting bagi Alice untuk menjaga rahasia kunci pribadinya. Jika orang lain mendapatkan kunci pribadi Alice, orang tersebut akan dapat membuat tanda tangan digital dan berpura-pura menjadi Alice. Dalam konteks Bitcoin, ini berarti seseorang dapat menggunakan kunci pribadi Alice untuk memindahkan atau membelanjakan Bitcoinnya tanpa izinnya.
Mengapa tanda tangan digital penting?
Tanda tangan digital sering digunakan untuk tiga tujuan yang ingin dicapai propertinya: integritas data, autentikasi, dan non-penyangkalan.
Integritas data. Bob dapat memverifikasi bahwa pesan Alice tidak diubah antara pengiriman dan penerimaan. Setiap perubahan pada pesan akan menghasilkan tanda tangan yang sangat berbeda.
Keaslian. Selama kunci pribadi Alice dirahasiakan, Bob dapat menggunakan kunci publiknya untuk mengonfirmasi bahwa tanda tangan digital tersebut dibuat oleh Alice dan bukan oleh orang lain.
Non-penyangkalan. Setelah tanda tangan dibuat, Alice tidak akan dapat menyangkal telah menerapkannya di masa depan, kecuali kunci pribadinya disusupi dengan cara tertentu.
Kasus penggunaan
Tanda tangan digital dapat diterapkan pada berbagai jenis dokumen dan sertifikat digital. Oleh karena itu, mereka memiliki beberapa aplikasi. Beberapa kasus penggunaan yang paling umum meliputi:
Teknologi Informasi, untuk meningkatkan keamanan sistem komunikasi Internet.
Keuangan. Tanda tangan digital dapat diterapkan untuk audit, laporan pengeluaran, perjanjian pinjaman, dan banyak lagi.
Hukum. Penandatanganan digital semua jenis kontrak bisnis-ke-bisnis dan perjanjian hukum. Hal yang sama berlaku untuk dokumen pemerintah.
Keamanan sosial. Tanda tangan digital dapat bertindak sebagai pencegahan terhadap penipuan resep dan rekam medis.
Blockchain. Tanda tangan digital memastikan bahwa hanya pemilik dana yang sah yang dapat menandatangani transaksi (selama kunci pribadinya tidak dibobol).
Pembatasan
Tantangan utama yang dihadapi sistem tanda tangan digital bergantung pada setidaknya tiga persyaratan:
Algoritma. Kualitas algoritma yang digunakan dalam skema tanda tangan digital sangatlah penting. Hal ini termasuk memilih fungsi hash dan sistem kriptografi yang andal.
Penerapan. Jika algoritmanya bagus, namun implementasinya tidak, sistem tanda tangan digital kemungkinan besar akan memiliki kekurangan.
Kunci pribadi. Jika kunci privat bocor atau disusupi dengan cara apa pun, properti keaslian dan non-penyangkalan akan menjadi tidak valid. Bagi pengguna mata uang kripto, kehilangan kunci pribadi dapat mengakibatkan kerugian finansial yang signifikan.
Tanda tangan elektronik versus tanda tangan digital
Ringkasnya, tanda tangan digital adalah jenis tanda tangan elektronik khusus — yang mengacu pada metode elektronik apa pun untuk menandatangani dokumen atau pesan. Oleh karena itu, semua tanda tangan digital adalah tanda tangan elektronik, namun hal sebaliknya tidak berlaku secara sistematis.
Perbedaan utama di antara keduanya adalah metode otentikasi. Tanda tangan digital menerapkan sistem kriptografi, seperti fungsi hash, kriptografi kunci publik, dan teknik enkripsi.
Untuk menyimpulkan
Fungsi hash dan kriptografi kunci publik merupakan inti dari sistem tanda tangan digital, yang kini diterapkan pada berbagai kasus penggunaan. Jika diterapkan dengan benar, tanda tangan digital dapat meningkatkan keamanan, menjamin integritas, dan memfasilitasi otentikasi semua jenis data digital.
Di blockchain, tanda tangan digital digunakan untuk menandatangani dan mengotorisasi transaksi mata uang kripto. Kunci ini sangat penting bagi Bitcoin karena tanda tangan memastikan bahwa koin hanya dapat dibelanjakan oleh individu yang memiliki kunci pribadi yang sesuai.
Meskipun telah digunakan selama bertahun-tahun, masih banyak kemajuan yang harus dicapai di bidang tanda tangan digital dan elektronik. Sebagian besar birokrasi saat ini masih bergantung pada penggunaan kertas, namun kemungkinan besar kita akan melihat adopsi tanda tangan digital secara luas seiring kita bergerak menuju masyarakat yang semakin terdigitalisasi.
