Apa Itu Algoritma Kunci Asimetris

Algoritma kunci-asimetris termasuk dalam bidang kriptografi. Mereka adalah algoritma yang dapat mengenkripsi dan mendekripsi informasi. Operasi mereka memerlukan kunci publik dan kunci privat. Kunci publik mungkin diketahui oleh orang lain. Kunci privat harus tidak diketahui oleh siapapun kecuali pemiliknya. Kedua kunci dapat mengenkripsi dan mendekripsi satu sama lain. Karena enkripsi dan dekripsi menggunakan dua kunci yang berbeda, algoritma ini disebut Algoritma kunci-asimetris.

Algoritma yang sesuai adalah Algoritme Simetris, yang menggunakan kunci kriptografi baik untuk enkripsi teks biasa maupun dekripsi teks sandi. Sebagai contoh, menggunakan Algoritme Simetris AES (Standar Enkripsi Lanjutan) untuk mengenkripsi kata "Gate.io" dapat menghasilkan string alfabet U2FsdGVkX18fop1iGBPzNdnADZ57AJxOn+wEBSIUAG4. Sebaliknya, teks sandi juga dapat didekripsi oleh Algoritme Simetris AES untuk mendapatkan string alfabet asli Gate.io. Pada masa awal, Algoritme Simetris digunakan untuk mengirim telegram terenkripsi. Proses dekripsi ini sederhana dan cepat, tetapi setelah metode enkripsi bocor, mudah untuk mendekripsi informasi yang disadap, dan keamanannya tidak tinggi.

Keamanan Algoritme Kunci-Asimetris lebih tinggi daripada Algoritme Kunci-Simetris, tetapi efisiensinya lebih rendah daripada Algoritme Kunci-Simetris karena operasi-operasi kompleks mereka. Mari kita memahaminya secara sederhana melalui contoh: misalkan Jim ingin mengirim pesan ke Bob menggunakan Algoritme Kunci-Asimetris, Jim perlu melalui proses berikut:

1. Baik Jim maupun Bob perlu menghasilkan sepasang kunci publik dan privat;

2. Kunci publik Jim dikirimkan ke Bob, dan kunci privat disimpan oleh Jim; Kunci publik Bob dikirimkan ke Jim, dan kunci privat disimpan oleh Bob;

3. Ketika Jim mengirim pesan kepada Bob, dia mengenkripsi pesan dengan kunci publik Bob;

4. Setelah Bob menerima pesan, dia dapat mendekripsinya dengan menggunakan kunci pribadinya.

Penerapan Algoritme Kunci-Asimetris dalam Blockchain

Algoritma kunci Asimetris adalah algoritma kriptografi utama yang digunakan dalam blockchain. Skenario aplikasinya terutama meliputi enkripsi informasi, tanda tangan digital, otentikasi login, dan sertifikat digital. Nilainya dalam blockchain adalah kunci publik dan kunci privat untuk mengidentifikasi identitas pengirim dan penerima.

1. Enkripsi informasi: memastikan keamanan informasi. Pengirim memiliki kunci publik, dan tidak masalah jika orang lain juga tahu, karena informasi yang dikirim oleh orang lain tidak berdampak pada penerima. Kunci yang dipegang oleh penerima adalah kunci privat dan hanya penerima yang dapat membuka informasi yang terenkripsi. Teknologi enkripsi transaksi Bitcoin termasuk dalam skenario ini.

2. Tanda tangan digital: memastikan atribusi informasi. Untuk menunjukkan bahwa informasi tidak dipalsukan dan memang dikirim oleh pemilik informasi, tanda tangan digital dilampirkan di bagian belakang informasi asli. Seperti tanda tangan tertulis, tanda tangan digital ini unik dan ringkas.

3. Otentikasi login: klien mengenkripsi informasi login dengan kunci privat dan mengirimkannya ke server, yang kemudian mendekripsi dan mengotentikasi informasi login dengan kunci publik klien setelah menerimanya.

4. Sertifikat digital: memastikan keabsahan kunci publik. Agar pengirim dapat memverifikasi bahwa kunci publik yang diperoleh dari Internet adalah benar, organisasi pihak ketiga CA (Certificate Authority) dihasilkan untuk memastikan keabsahan kunci publik. Saat mempublikasikan informasi, pemilik teks asli informasi perlu membawa tanda tangan digital dan sertifikat digitalnya sendiri, yang dapat memastikan bahwa informasi tidak diubah.

Bagaimana Algoritma Kunci Asimetris Bitcoin Bekerja

Algoritme kunci Asimetris yang digunakan dalam blockchain Bitcoin adalah algoritme kriptografi kurva eliptik. Mereka juga merupakan Algoritme kunci Asimetris yang umum digunakan dalam blockchain saat ini, disebut sebagai ECDSA, di mana EC adalah singkatan dari "kurva eliptik" dan DSA adalah singkatan dari "algoritma tanda tangan digital".

Dalam menentukan parameter kurva elips, sistem Bitcoin menggunakan parameter kurva yang disebut SECP256k1. Dengan cara ini, sistem secara acak memperoleh kunci privat 32 byte dalam operasi, dan kemudian memperoleh kunci publik melalui algoritme tanda tangan digital kurva elips (menggunakan kurva SECP256k1), dan kemudian melakukan beberapa algoritma hash untuk memperoleh hash kunci publik, dan membentuk alamat akun akhir dalam kombinasi dengan nomor versi.

Misalnya, dua bilangan prima (152.891) dihasilkan secara acak untuk membentuk 152891 "kunci pribadi" enam digit, dan aturan untuk menghasilkan "kunci publik" adalah bahwa kedua bilangan prima ini dikalikan (152x891=135432). Pada saat ini, orang-orang di jaringan bisa mendapatkan "kunci publik" ini. Bila Anda ingin data ini dimodifikasi oleh Anda sendiri, Anda dapat menambahkan catatan ke data " 'kunci publik' 135432 ": hanya tiga digit kiri kunci pribadi dikalikan dengan tiga digit kanan sama dengan kunci publik dan dapat dimodifikasi.

Jika seorang peretas di jaringan ingin merusak data tanpa persetujuan, bahkan jika dia tahu bahwa "kunci pribadi" menghasilkan "kunci publik" dengan mengalikan dua bilangan prima, dia tidak tahu mana dua bilangan prima tersebut. Oleh karena itu, untuk menemukan kunci pribadi dari "kunci publik" 135423, dia hanya bisa mencoba satu per satu dengan cara yang paling langsung: 001 x 02, ..., 998 x 999, dll. Proses ini sulit ketika bilangan prima tersebut besar.

Contoh seperti itu relatif sederhana. Sebuah komputer dapat menghitung "kunci pribadi" dari contoh di atas langsung dari "kunci publik". Namun, algoritme kurva eliptis yang digunakan oleh sistem Bitcoin untuk menghasilkan "kunci publik" dari "kunci pribadi" sulit untuk dipecahkan dengan teknologi yang ada. Karena bilangan prima yang sangat besar. Selain itu, proses dekripsi kunci privat dalam sistem Bitcoin direalisasikan oleh bahasa eksekusi tumpukan dari notasi Polandia terbalik.

kurva eliptis

Kunci pribadi dapat menyimpulkan kunci publik dan hash kunci publik, tetapi kunci publik dan hash kunci publik tidak dapat menyimpulkan kunci pribadi. Oleh karena itu, kunci pribadi perlu disimpan dengan baik oleh pengguna. Sekali kunci pribadi hilang, aset dalam akun tidak dapat dikembalikan.

Algoritma Kunci-Asimetris Umum

Algoritma asimetris adalah dasar dari operasi blockchain. Selain algoritma kriptografi kurva eliptik yang digunakan dalam blockchain seperti Bitcoin dan Ethereum, algoritma kriptografi berikut juga umum dalam blockchain.

Algoritma RSA (Rivest Shamir Adleman): karena sulit diretas, algoritma ini banyak digunakan dalam bidang enkripsi digital dan tanda tangan digital. Dalam algoritma RSA, baik kunci publik maupun kunci privat dapat digunakan untuk mengenkripsi informasi. Jika kunci publik digunakan untuk mengenkripsi (untuk mencegah pencurian informasi), kunci privat akan digunakan untuk mendekripsi. Jika kunci privat digunakan untuk mengenkripsi (untuk mencegah pemalsuan informasi), kunci publik akan digunakan untuk mendekripsi (tanda tangan digital). Secara teoritis, semakin panjang jumlah bit kunci dalam algoritma RSA, semakin sulit diretas (komputasi kuantum tidak terkecuali). Oleh karena itu, kunci yang umum digunakan dalam industri tidak kurang dari 2048 bit.

Algoritma tanda tangan digital DSA: algoritma ini tidak dapat mengenkripsi atau mendekripsi informasi, dan umumnya digunakan untuk menandatangani dan mengotentikasi informasi terenkripsi. Keamanannya sama tingginya dengan algoritma RSA, tetapi kecepatan pemrosesannya lebih cepat.

Algoritme kriptografi kurva eliptik ECC: proses enkripsi berasal dari kurva eliptik dalam matematika. Dibandingkan dengan algoritme RSA, algoritme ECC memiliki kecepatan enkripsi dan dekripsi yang lebih cepat dan intensitas keamanan unit yang lebih tinggi. Dengan panjang kunci yang sama, algoritme ECC memiliki keamanan tertinggi.

Kesimpulan

Kriptografi adalah salah satu teknologi dasar yang mendukung operasi sistem blockchain. Ini telah menjadi bagian tak terpisahkan dari keamanan komputer modern dan komponen kunci dari ekosistem cryptocurrency yang berkembang. Dengan perkembangan kriptografi yang terus-menerus, Algoritme Simetri-kunci dan Algoritme Asimetris-kunci akan memainkan peran yang lebih besar dalam menahan berbagai ancaman dalam keamanan komputer masa depan dan validasi keamanan cryptocurrency.