Perkenalan

Kriptografi kunci publik (PKC), juga dikenal sebagai kriptografi asimetris, adalah kerangka kerja yang menggunakan kunci privat dan kunci publik, berbeda dengan kunci tunggal yang digunakan dalam kriptografi simetris. Penggunaan pasangan kunci memberi PKC serangkaian karakteristik dan kemampuan unik yang dapat digunakan untuk memecahkan masalah yang melekat pada metode kriptografi lainnya. Bentuk kriptografi ini telah menjadi elemen penting dalam keamanan komputer modern, serta komponen penting dalam ekosistem mata uang kripto yang sedang berkembang.

Bagaimana cara kerja kriptografi kunci publik?

Dalam skema PKC, kunci publik digunakan oleh pengirim untuk mengenkripsi informasi, dan kunci privat digunakan oleh penerima untuk mendekripsinya. Karena kedua kunci tersebut berbeda satu sama lain, maka kunci publik dapat digunakan dengan aman tanpa mengorbankan keamanan kunci privat. Setiap pasangan kunci asimetris bersifat unik, yang memastikan bahwa pesan yang dienkripsi menggunakan kunci publik hanya dapat dibaca oleh orang yang memiliki kunci privat terkait.

Karena algoritma enkripsi asimetris menghasilkan pasangan kunci yang berhubungan secara matematis, panjang kuncinya jauh lebih besar dibandingkan dengan kriptografi simetris. Panjangnya yang besar, biasanya antara 1024 dan 2048 bit, membuatnya sangat sulit untuk menghitung kunci privat dari kunci publiknya. Salah satu algoritma enkripsi asimetris yang paling umum digunakan saat ini dikenal sebagai RSA. 

Dalam skema RSA, kunci dihasilkan menggunakan modulus yang diperoleh dengan mengalikan dua bilangan (seringkali dua bilangan prima besar). Sederhananya, modul ini menghasilkan dua kunci (satu kunci publik yang dapat dibagikan dan satu lagi kunci pribadi yang harus dirahasiakan). Algoritme RSA pertama kali dijelaskan pada tahun 1977 oleh Rivest, Shamir, dan Adleman (maka RSA) dan tetap menjadi komponen inti sistem kriptografi kunci publik.

PKC sebagai alat enkripsi

Kriptografi kunci privat memecahkan salah satu permasalahan kuno algoritma simetris, yaitu transmisi kunci yang digunakan untuk enkripsi dan dekripsi. Mengirimkan kunci ini melalui koneksi yang tidak aman dapat memaparkannya kepada pihak ketiga, yang kemudian dapat membaca pesan apa pun yang dienkripsi dengan kunci bersama tersebut. Meskipun ada metode kriptografi (seperti protokol pertukaran kunci Diffie-Hellman-Merkle) untuk mengatasi masalah ini, metode tersebut masih rentan terhadap serangan. Sebaliknya, dalam kriptografi kunci pribadi, kunci yang digunakan untuk enkripsi dapat dikirimkan dengan aman melalui koneksi apa pun. Hasilnya, algoritma asimetris memberikan tingkat perlindungan yang lebih tinggi dibandingkan algoritma simetris.

Pembuatan tanda tangan digital

Penerapan lain dari algoritma kriptografi asimetris adalah otentikasi data dengan tanda tangan digital. Pada dasarnya, tanda tangan digital adalah hash yang dibuat menggunakan data dalam pesan. Saat pesan ini terkirim, tanda tangannya dapat diverifikasi oleh penerima menggunakan kunci publik pengirim. Dengan cara ini, mereka dapat mengidentifikasi sumber pesan dan memastikan bahwa pesan tersebut tidak dirusak. Dalam beberapa kasus, tanda tangan digital dan enkripsi digunakan bersamaan, artinya hash itu sendiri dapat dienkripsi sebagai bagian dari pesan. Namun perlu diperhatikan bahwa tidak semua skema tanda tangan digital menggunakan metode enkripsi.

Keterbatasan

Meskipun dapat digunakan untuk meningkatkan keamanan komputer dan menyediakan pemeriksaan integritas pesan, PKC memiliki beberapa keterbatasan. Karena operasi matematika kompleks yang terkait dengan enkripsi dan dekripsi, algoritma asimetris bisa menjadi sangat lambat ketika bekerja dengan data dalam jumlah besar. Jenis kriptografi ini juga bergantung pada asumsi bahwa kunci privat akan selalu dirahasiakan. Jika kunci pribadi dibagikan atau diungkapkan secara tidak sengaja, keamanan semua pesan yang dienkripsi dengan kunci pribadi terkait akan terganggu. Pengguna juga dapat kehilangan kunci pribadinya secara tidak sengaja dan mereka tidak akan dapat mengakses data terenkripsi.

Penerapan kriptografi kunci publik

Jenis kriptografi ini digunakan oleh banyak sistem komputer modern untuk menjamin keamanan informasi rahasia. Email, misalnya, dapat dienkripsi menggunakan teknik kriptografi kunci publik untuk menjaga kerahasiaan isinya. 

Protokol Secure Sockets Layer (SSL), yang memungkinkan koneksi aman ke situs web, juga menggunakan kriptografi asimetris. Sistem PKC bahkan telah dianggap sebagai sarana untuk menyediakan lingkungan pemungutan suara elektronik yang aman, yang berpotensi memungkinkan pemilih untuk berpartisipasi dalam pemilu dari komputer di rumah mereka.

PKC juga memainkan peran penting dalam teknologi blockchain dan mata uang kripto. Saat menyiapkan dompet kripto baru, sepasang kunci (publik dan pribadi) dibuat. Alamat dompet dibuat menggunakan kunci publik dan dapat dibagikan dengan aman kepada orang lain. Di sisi lain, kunci privat digunakan untuk membuat tanda tangan digital dan memverifikasi transaksi, sehingga harus dirahasiakan. 

Setelah transaksi diverifikasi dengan memverifikasi hash yang terkandung dalam tanda tangan digital, transaksi tersebut dapat ditambahkan ke buku besar blockchain. Sistem verifikasi tanda tangan digital ini memastikan bahwa hanya orang yang memiliki kunci pribadi yang terkait dengan dompet kripto masing-masing yang dapat memindahkan dana. 

Perlu dicatat bahwa kriptografi asimetris yang digunakan dalam aplikasi mata uang kripto berbeda dengan yang digunakan untuk tujuan keamanan komputer. Misalnya, Bitcoin dan Ethereum menggunakan algoritma khusus untuk memverifikasi transaksi yang dikenal sebagai "Elliptic Curve Digital Signature Algorithm (ECDSA)". ECDSA juga membuat tanda tangan digital tanpa menggunakan enkripsi. Artinya, blockchain tidak memerlukan enkripsi.

Hasil

Kriptografi kunci publik memainkan peran penting dalam keamanan sistem digital saat ini, mulai dari keamanan komputer hingga verifikasi transaksi mata uang kripto. Dengan menggunakan pasangan kunci publik dan privat, algoritma kriptografi asimetris memecahkan masalah keamanan utama yang terkait dengan sandi simetris. Meskipun PKC telah digunakan selama bertahun-tahun, aplikasi dan aplikasi baru terus dikembangkan untuk itu, terutama di bidang blockchain dan mata uang kripto.