AI Mempercepat Ancaman Kuantum. Pertahanan Masih Memiliki Masalah Koordinasi

Ketika Google Quantum AI melaporkan pada bulan Juli bahwa mereka telah mengajarkan komputer kuantum untuk “belajar dari kesalahannya,” cerita yang jelas adalah perbaikan koreksi kesalahan. Komputer kuantum adalah mesin yang sangat sensitif. Perubahan kecil di lingkungan mereka dapat membuatnya tidak selaras dan menimbulkan kesalahan, yang dapat memaksa peneliti menghentikan perhitungan dan mengkalibrasi ulang perangkat keras.

Sistem AI Google belajar melakukan beberapa penyesuaian tersebut sementara mesin masih beroperasi. Dalam pengujian, sistem menjadi 3,5 kali lebih stabil ketika peneliti sengaja membuatnya tidak selaras dan mengurangi kesalahan sebesar 20% lagi setelah para ahli manusia sebelumnya telah mengkalibrasinya.

Perhitungan kuantum yang berguna mungkin pada akhirnya harus dijalankan secara terus-menerus selama hari atau bahkan bulan. Menjaga mesin tetap stabil tanpa harus menghentikan perhitungan berulang kali menjadi penting. Google mengibaratkannya seperti menyetel sebuah instrumen sambil musik terus dimainkan.

Stabilitas berkelanjutan juga merupakan hal yang dibutuhkan komputer kuantum masa depan untuk menjalankan algoritma Shor cukup lama guna menyerang kriptografi kunci publik yang banyak digunakan.

Perkembangan yang lebih penting adalah apa yang AI lakukan terhadap kecepatan riset kuantum itu sendiri. Koreksi kesalahan, desain sirkuit, kalibrasi, dan kriptanalisis dulu berkembang pada jalur waktu yang sebagian terpisah. AI kini mulai memadatkan beberapa lingkaran riset tersebut secara bersamaan. Riset kuantum kini bergerak secepat pengembangan perangkat lunak. Migrasi kriptografi bergerak pada jam yang lebih lambat, ditentukan oleh perangkat keras yang telah diterapkan, vendor, tata kelola, dan pengguna.

Serangan kriptografi berskala besar masih berada di luar kemampuan perangkat keras saat ini, namun peneliti terus mengurangi jumlah daya komputasi kuantum yang dibutuhkan penyerang untuk memecahkan kriptografi rentan saat ini.

Target Terus Menjadi Lebih Kecil

Peter Shor menunjukkan beberapa dekade yang lalu bahwa komputer kuantum yang cukup kuat dapat memecahkan RSA dan kriptografi kurva eliptik, dua bentuk kriptografi kunci publik yang banyak digunakan untuk melindungi komunikasi digital. Matematika tersebut telah diketahui selama beberapa dekade. Ketidakpastian selalu terletak pada kapan perangkat keras menjadi cukup mampu menjalankan serangan tersebut pada skala yang berguna.

Pada bulan Maret, Google Quantum AI menerbitkan perkiraan baru untuk menyerang kriptografi kurva eliptik yang banyak digunakan. Para peneliti menghitung bahwa algoritma Shor dapat dijalankan dengan kurang dari 500.000 qubit fisik berdasarkan asumsi perangkat keras yang mereka uji. Perkiraan terkemuka sebelumnya membutuhkan kira-kira 20 kali lebih banyak. Tidak ada lonjakan perangkat keras 20‑kali lipat yang setara terjadi. Desain sirkuit yang lebih baik mengurangi apa yang pada akhirnya harus dilakukan perangkat keras.

Dinamik yang sama menjadi terlihat melalui ECDSA.fail, sebuah upaya terbuka di mana peneliti dan agen AI mencari cara agar serangan kuantum yang sama membutuhkan daya komputasi lebih sedikit. Jaringan tersebut mencocokkan tolok ukur Google dalam hitungan jam dan melampauinya dalam beberapa hari. Pada akhir Juni, sirkuit terbaik yang dilaporkan menjadi 47,5% lebih efisien pada tolok ukur tersebut.

Efisiensi sirkuit dan waktu kalender bergerak secara berbeda. Setiap peningkatan efisiensi tetap mengurangi apa yang harus dilakukan perangkat keras di masa depan, dan AI dapat terus menurunkan kebutuhan tersebut sebelum institusi selesai menanggapi perkiraan sebelumnya.

Orang secara alami bertanya kapan mesin pemecah kode akan tiba. Untuk perencanaan keamanan, saya rasa pertanyaan yang lebih berguna adalah seberapa cepat asumsi kita dapat menjadi usang.

Pertahanan Berjalan pada Jam yang Berbeda

NIST menyelesaikan standar pasca-kuantum pertamanya pada tahun 2024. Cloudflare menyatakan lebih dari 65% lalu lintas manusia di jaringannya sudah menggunakan enkripsi pasca-kuantum. Apple meluncurkan protokol kriptografi pasca-kuantum yang disebut PQ3 for iMessage, dan Signal terus menambahkan perlindungan pasca-kuantum ke protokolnya.

Pekerjaan Anthropic pada bulan Juli menunjukkan bagaimana AI dapat memperkuat sisi pertahanan juga. Claude menemukan kelemahan signifikan pada HAWK, sebuah kandidat tanda tangan pasca-kuantum yang telah melewati dua putaran tinjauan manusia. Karena HAWK masih menjadi kandidat, peneliti menemukan kelemahan tersebut sebelum penerapan, dan standar NIST yang telah diselesaikan tidak terpengaruh.

Setelah peneliti sepakat pada kriptografi yang lebih baik, organisasi masih harus menemukan di mana sistem lama masih ada, mengoordinasikan vendor, memperbarui perangkat keras dan perangkat lunak, serta memindahkan pelanggan yang mengendalikan kunci mereka sendiri. Ketergantungan tersebut dapat memakan tahun. Migrasi pasca-kuantum adalah program infrastruktur dengan batas waktu kriptografi yang tidak dikendalikan siapa pun.

Blockchain Membuat Kesenjangan Lebih Sulit Disembunyikan

Sebagian besar blockchain terkemuka mengandalkan sepasang kunci kriptografi untuk menetapkan kepemilikan. Kunci publik dapat terlihat oleh jaringan. Kunci pribadi adalah bukti rahasia yang memungkinkan pemilik memindahkan aset. Bitcoin menggunakan pasangan kunci ini untuk mengotorisasi transaksi.

Komputer kuantum yang cukup kuat yang menjalankan algoritma Shor dapat bekerja mundur dari kunci publik yang terekspos dan menghitung kunci pribadi. Pada titik itu, penyerang dapat menghasilkan transaksi yang sah dan memindahkan dana seolah‑olah mereka adalah pemilik yang sah.

Bagi blockchain, transaksi palsu tersebut akan tampak sah dan tidak ada layanan bantuan yang dapat membatalkan transfer setelah jaringan menerimanya.

Layanan web memiliki kontrol lebih besar atas migrasi. Aplikasi seperti Signal dapat dengan mudah mengirimkan pembaruan protokol. Penyedia cloud dapat mengubah pertukaran kunci di balik layar, dan sebagian besar pengguna mungkin tidak pernah menyadari adanya perubahan.

Jaringan terdesentralisasi harus mengoordinasikan dompet, bursa, kustodian, validator, pengembang, produsen perangkat keras, dan pemegang token. Beberapa kunci sudah hilang. Beberapa alamat mungkin tetap tidak tersentuh selama bertahun‑tahun. Tanda tangan pasca-kuantum juga memerlukan data yang jauh lebih banyak dibandingkan tanda tangan digital yang digunakan blockchain saat ini. Oleh karena itu setiap transaksi memakan lebih banyak kapasitas jaringan dan penyimpanan, yang dapat mengurangi jumlah transaksi yang dapat diproses blockchain secara efisien.

Migrasi juga mengharuskan saldo yang ada dipindahkan ke alamat yang aman secara kuantum. Dompet perangkat keras harus mendukung kriptografi baru; bursa harus mengenali alamat baru; kustodian harus memperbarui sistem dan kebijakan mereka. Dana yang tidak aktif atau hilang mungkin tidak pernah bermigrasi, yang meninggalkan jaringan dengan keputusan tata kelola yang tidak dapat dijawab oleh kriptografi.

Saya pikir industri masih meremehkan berapa lama koordinasi itu dapat memakan waktu. Kriptografi dapat siap sementara jaringan di sekitarnya masih membutuhkan bertahun‑tahun untuk bermigrasi, karena desentralisasi menghilangkan otoritas yang dapat dengan mudah memerintahkan semua orang beralih ke standar baru.

Mulailah Mengukur Waktu Migrasi Sekarang

Tim keamanan blockchain seharusnya dapat menjawab pertanyaan operasional dasar hari ini: jika batas waktu migrasi tiba‑tiba dipercepat tiga tahun, berapa lama waktu yang dibutuhkan untuk memindahkan pengguna, dompet, bursa, dan infrastruktur protokol kritis ke tanda tangan pasca-kuantum?

Untuk banyak jaringan, jawabannya masih belum jelas. Perdebatan lain tentang apakah Q-Day akan terjadi pada 2030, 2035, atau lebih lama tidak akan menyelesaikan ketidakpastian tersebut.

Untuk mempersiapkan, identifikasi di mana kriptografi yang rentan masih digunakan. Lakukan benchmark alternatif pasca-kuantum di bawah kondisi jaringan nyata. Bangun dukungan dompet dan kustodian sebelum menjadi fitur darurat. Mulailah pekerjaan tata kelola sementara perbedaan pendapat masih dapat memakan bulan bukan jam.

AI sudah memperpendek siklus riset di sisi kuantum. Algoritma pasca-kuantum melindungi aset hanya setelah dompet, bursa, dan protokol dapat benar‑benar menggunakannya. Tim keamanan harus membangun jalur migrasi tersebut sebelum terobosan kuantum mengubah perencanaan menjadi respons insiden.