Mengenal Enkripsi Pascakuantum yang Disiapkan untuk Melindungi Data Masa Depan

Komputer kuantum yang mampu membobol enkripsi modern belum tersedia secara terbuka. Meski demikian, risiko terhadap data sudah muncul sejak sekarang melalui strategi yang dikenal sebagai harvest now, decrypt later.

Dalam strategi ini, penyerang mencuri dan menyimpan data terenkripsi tanpa harus langsung membacanya. Data tersebut dapat disimpan selama bertahun-tahun sambil menunggu tersedianya komputer kuantum yang mampu memecahkan sistem perlindungannya.

Ancaman ini sangat penting bagi informasi yang harus dirahasiakan dalam jangka panjang, seperti data kesehatan, informasi pertahanan, rahasia dagang, dokumen diplomatik, identitas penduduk, dan rancangan teknologi strategis. Data yang dienkripsi pada masa sekarang belum tentu tetap aman sepuluh atau dua puluh tahun mendatang apabila masih menggunakan algoritma rentan.

Karena itu, migrasi ke kriptografi pascakuantum bukan sekadar persiapan menghadapi ancaman yang sangat jauh. Langkah tersebut juga diperlukan untuk melindungi informasi yang sedang disimpan dan dikirim saat ini.

Tiga Standar Utama Telah Diterbitkan NIST

National Institute of Standards and Technology atau NIST di Amerika Serikat menerbitkan tiga standar utama kriptografi pascakuantum pada Agustus 2024. Ketiganya dikembangkan melalui proses evaluasi internasional selama sekitar delapan tahun.

Standar pertama adalah FIPS 203 yang memuat ML-KEM. Algoritma ini dikembangkan dari CRYSTALS-Kyber dan digunakan sebagai mekanisme enkapsulasi kunci. ML-KEM membantu dua pihak membentuk rahasia bersama yang selanjutnya dapat dipakai untuk melindungi komunikasi menggunakan enkripsi simetris.

Standar kedua adalah FIPS 204 yang memuat ML-DSA, algoritma tanda tangan digital berbasis CRYSTALS-Dilithium. Teknologi tersebut dapat digunakan untuk memverifikasi identitas pengirim dan memastikan data tidak diubah tanpa izin.

Standar ketiga adalah FIPS 205 yang memuat SLH-DSA, algoritma tanda tangan digital berbasis fungsi hash yang sebelumnya dikenal sebagai SPHINCS+. Pendekatan matematikanya berbeda dari ML-DSA sehingga dapat menjadi pilihan alternatif apabila kelemahan ditemukan pada sistem berbasis kisi.

"Standar yang telah diselesaikan ini mencakup petunjuk untuk memasukkannya ke dalam produk dan sistem enkripsi. Kami mendorong administrator sistem untuk segera mulai mengintegrasikannya karena integrasi secara menyeluruh akan membutuhkan waktu," kata pemimpin proyek kriptografi pascakuantum NIST, Dustin Moody.

Pernyataan tersebut menunjukkan bahwa standar yang tersedia bukan sekadar rancangan eksperimental. Organisasi sudah dapat memulai penerapannya pada sistem yang sesuai.

HQC Disiapkan sebagai Perlindungan Cadangan

Pada Maret 2025, NIST memilih algoritma Hamming Quasi-Cyclic atau HQC untuk dikembangkan sebagai standar tambahan. HQC dirancang sebagai mekanisme enkapsulasi kunci dan akan menjadi alternatif bagi ML-KEM.

ML-KEM dibangun di atas persoalan kisi terstruktur, sedangkan HQC menggunakan pendekatan berdasarkan kode koreksi kesalahan. Perbedaan ini diperlukan untuk menciptakan keragaman kriptografi. Apabila pada masa mendatang ditemukan kelemahan mendasar pada satu kelompok algoritma, sistem lain yang menggunakan fondasi matematika berbeda masih dapat dipertahankan.

HQC tidak disiapkan untuk menggantikan ML-KEM sebagai pilihan utama. Algoritma itu dirancang sebagai pertahanan cadangan, meskipun ukuran data dan kebutuhan komputasinya cenderung lebih besar. NIST menargetkan standar final HQC dapat diterbitkan pada 2027.