Tanda tangan digital adalah mekanisme kriptografi yang digunakan untuk memverifikasi keaslian dan integritas angka dan data. Kita dapat menganggapnya sebagai versi digital dari metode tanda tangan tulisan tangan tradisional, dan lebih kompleks serta aman dibandingkan tanda tangan.
Singkatnya, tanda tangan digital dapat kita pahami sebagai kode yang dilampirkan pada suatu pesan atau dokumen. Setelah tanda tangan digital dihasilkan, ini berfungsi sebagai bukti bahwa pesan tersebut tidak diubah selama perjalanannya dari pengirim ke penerima.
Meskipun konsep penggunaan kriptografi untuk melindungi kerahasiaan komunikasi sudah ada sejak zaman kuno, skema tanda tangan digital baru menjadi kenyataan pada tahun 1970an dengan berkembangnya kriptografi kunci publik (PKC). Jadi, untuk memahami cara kerja tanda tangan digital, pertama-tama kita perlu memahami dasar-dasar fungsi hash dan kriptografi kunci publik.
fungsi hash
Hashing adalah salah satu elemen inti dalam tanda tangan digital. Proses operasi nilai hash mengacu pada konversi data dengan panjang berapa pun menjadi panjang tetap. Hal ini dicapai melalui operasi khusus yang disebut fungsi hash. Nilai yang dihasilkan oleh fungsi hash disebut nilai hash atau intisari pesan.
Ketika nilai hash digabungkan dengan algoritma kriptografi, yang menggunakan fungsi hash kriptografi untuk menghasilkan nilai hash (digest), nilai tersebut bertindak sebagai sidik jari digital yang unik. Artinya, setiap perubahan pada data masukan (pesan) akan menghasilkan nilai keluaran (nilai hash) yang sama sekali berbeda. Inilah sebabnya mengapa fungsi hash kriptografi banyak digunakan untuk memverifikasi keaslian angka dan data.
Kriptografi kunci publik (PKC)
Kriptografi kunci publik, atau PKC, mengacu pada sistem enkripsi yang menggunakan sepasang kunci: kunci publik dan kunci pribadi. Kedua kunci tersebut terkait secara matematis dan dapat digunakan untuk enkripsi data dan tanda tangan digital.
Sebagai alat enkripsi, PKC memiliki keamanan yang lebih tinggi dibandingkan enkripsi simetris. Sistem enkripsi simetris mengandalkan kunci yang sama untuk mengenkripsi dan mendekripsi informasi, namun PKC menggunakan kunci publik untuk enkripsi data dan kunci pribadi yang sesuai untuk dekripsi data.
Selain itu, PKC juga dapat diterapkan untuk menghasilkan tanda tangan digital. Pada dasarnya, proses ini melibatkan pengirim yang mengenkripsi hash pesan (data) menggunakan kunci pribadinya sendiri. Selanjutnya, penerima pesan dapat memeriksa apakah tanda tangan digital tersebut valid menggunakan kunci publik yang disediakan oleh penandatangan.
Dalam beberapa kasus, tanda tangan digital itu sendiri mungkin menyertakan enkripsi, namun tidak selalu. Misalnya, blockchain Bitcoin menggunakan PKC dan tanda tangan digital, dan tidak seperti yang diyakini kebanyakan orang, tidak ada enkripsi dalam prosesnya. Secara teknis, Bitcoin pada gilirannya menerapkan apa yang disebut Elliptic Curve Digital Signature Algorithm (ECDSA) untuk memverifikasi transaksi.
Cara kerja tanda tangan digital
Dalam konteks mata uang kripto, sistem tanda tangan digital biasanya terdiri dari tiga proses dasar: hashing, penandatanganan, dan verifikasi.
Hash datanya
Langkah pertama adalah melakukan hash pada pesan atau data. Hal ini dilakukan dengan mengoperasikan data menggunakan algoritma hashing untuk menghasilkan nilai hash (yaitu intisari pesan). Seperti disebutkan di atas, panjang pesan bisa sangat bervariasi, tetapi ketika pesan di-hash, nilai hashnya akan memiliki panjang yang sama. Ini adalah properti paling dasar dari fungsi hash.
Namun, hanya melakukan hashing pada pesan saja tidak diperlukan untuk menghasilkan tanda tangan digital, karena pesan yang belum di-hash juga dapat dienkripsi menggunakan kunci pribadi. Namun untuk mata uang kripto, pesan perlu diproses dengan fungsi hash, karena memproses nilai hash dengan panjang tetap membantu program mata uang kripto berjalan.
tanda
Setelah informasi di-hash, pengirim pesan perlu menandatangani pesannya. Kriptografi kunci publik digunakan di sini. Ada beberapa jenis algoritme tanda tangan digital, yang masing-masing memiliki mekanisme pengoperasian uniknya sendiri. Pada dasarnya, pesan hash (nilai hash) ditandatangani menggunakan kunci pribadi, dan penerima pesan kemudian dapat memeriksa validitasnya menggunakan kunci publik yang sesuai (disediakan oleh penandatangan).
Dengan kata lain, jika kunci privat tidak digunakan saat membuat tanda tangan, 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 dikaitkan dengan isi setiap pesan. Oleh karena itu, berbeda dengan tanda tangan tulisan tangan, tanda tangan digital berbeda untuk setiap pesan.
memeriksa
Mari kita ambil contoh untuk mengilustrasikan keseluruhan proses, dari awal hingga langkah akhir verifikasi. Mari kita asumsikan Alice mengirim pesan ke Bob, meng-hash pesan tersebut ke nilai hash, dan kemudian menggabungkan nilai hash dengan kunci pribadinya untuk menghasilkan tanda tangan digital. Tanda tangan digital akan berfungsi sebagai sidik jari digital unik dari pesan tersebut.
Ketika Bob menerima pesan tersebut, dia dapat memeriksa 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 hanya dia yang memiliki kunci privat yang sesuai dengan kunci publik (setidaknya itulah yang kami asumsikan).
Oleh karena itu, penting bagi Alice untuk menjaga keamanan kunci pribadinya. Jika orang lain mendapatkan kunci pribadi Alice, mereka juga dapat membuat tanda tangan digital dan berpura-pura menjadi Alice. Dalam konteks Bitcoin, ini berarti seseorang memiliki akses ke kunci pribadi Alice dan dapat mentransfer atau menggunakan Bitcoinnya tanpa sepengetahuannya.
Mengapa tanda tangan digital penting?
Tanda tangan digital biasanya digunakan untuk mencapai tiga tujuan: integritas data, otentikasi, dan non-penyangkalan.
Integritas data. Bob dapat memverifikasi apakah pesan Alice telah dirusak. Setiap perubahan pada pesan akan menghasilkan tanda tangan digital yang benar-benar berbeda.
Keaslian. Selama Alice menyimpan kunci pribadinya dengan aman, Bob dapat menggunakan kunci publiknya untuk mengonfirmasi bahwa tanda tangan digital tersebut dibuat oleh Alice sendiri dan bukan oleh orang lain.
Non-penyangkalan. Setelah membuat tanda tangan, Alice tidak dapat menolak penandatanganan tanda tangan itu di masa depan kecuali kunci pribadinya dikompromikan.
Kasus
Tanda tangan digital dapat diterapkan pada berbagai dokumen dan sertifikat digital. Oleh karena itu, mereka memiliki beberapa kegunaan. Beberapa kasus yang paling umum meliputi:
teknologi Informasi. Meningkatkan keamanan sistem komunikasi Internet.
keuangan. Tanda tangan digital dapat diterapkan pada audit, laporan keuangan, perjanjian pinjaman, dan banyak lagi.
hukum. Tanda tangan digital dapat diterapkan pada berbagai kontrak bisnis dan perjanjian hukum, termasuk dokumen pemerintah.
kesehatan. Tanda tangan digital mencegah penipuan dalam resep dan catatan medis.
Blockchain. Skema tanda tangan digital memastikan bahwa hanya pemilik sah suatu mata uang kripto yang dapat menandatangani transaksi dan memindahkan dana (selama kunci pribadi mereka tidak disusupi).
keterbatasan
Tantangan utama yang dihadapi skema tanda tangan digital sebagian besar terbatas pada tiga faktor berikut:
algoritma. Algoritma yang digunakan dalam skema tanda tangan digital memiliki persyaratan kualitas yang tinggi. Ini termasuk pilihan fungsi hash dan sistem enkripsi yang andal.
penerapan. Jika algoritme sudah lengkap tetapi tidak ada rencana implementasi yang baik, sistem tanda tangan digital mungkin juga memiliki bahaya tersembunyi.
kunci pribadi. Jika kunci privat hilang atau dikompromikan dengan cara tertentu, keaslian dan non-penyangkalan tidak dijamin. Bagi pengguna mata uang kripto, kehilangan kunci pribadi dapat mengakibatkan kerugian finansial yang signifikan.
Tanda tangan elektronik dan tanda tangan digital
Singkatnya, tanda tangan digital dapat dipahami sebagai jenis tanda tangan elektronik tertentu, yang mengacu pada penggunaan sarana elektronik untuk menandatangani dokumen dan pesan. Oleh karena itu, semua tanda tangan digital dapat dianggap sebagai tanda tangan elektronik, namun tidak sebaliknya.
Perbedaan utama di antara keduanya adalah metode otentikasi. Tanda tangan digital memerlukan penerapan sistem kriptografi seperti fungsi hash, kriptografi kunci publik, dan teknik enkripsi.
Meringkaskan
Fungsi hash dan kriptografi kunci publik merupakan inti dari sistem tanda tangan digital dan sekarang digunakan dalam berbagai kasus. Jika diterapkan dengan benar, tanda tangan digital dapat meningkatkan keamanan, memastikan integritas, dan memfasilitasi otentikasi semua jenis data.
Di dunia blockchain, tanda tangan digital digunakan untuk menandatangani dan mengotorisasi transaksi mata uang kripto. Hal ini sangat penting bagi Bitcoin karena tanda tangan digital memastikan bahwa token hanya dapat digunakan oleh seseorang yang memiliki kunci pribadi yang sesuai.
Meskipun kami telah menggunakan tanda tangan elektronik dan digital selama bertahun-tahun, masih terdapat banyak ruang untuk pertumbuhan. Saat ini, sebagian besar dokumen resmi masih berbasis kertas, namun seiring dengan semakin banyaknya sistem yang bermigrasi ke digital, kita akan melihat lebih banyak solusi tanda tangan digital.
