Komputer Quantum Dengan 20 Juta Qubit Dapat Mematahkan Enkripsi 2048-Bit Dalam 8 Jam
- Para peneliti mengembangkan algoritme kuantum baru yang menggunakan lebih sedikit sumber daya untuk melakukan penghitungan pemecahan kode.
- Komputer kuantum 20 juta qubit yang menjalankan algoritme ini hanya membutuhkan waktu 8 jam untuk memecahkan enkripsi RSA 2.048-bit.
Sudah pasti bahwa komputer kuantum akan dapat memecahkan kode enkripsi yang ada yang digunakan untuk mengirim pesan rahasia. Teknik enkripsi ini tidak pernah benar-benar dapat diandalkan. Sebaliknya, mereka bergantung pada fungsi matematika kompleks yang bekerja hanya dalam satu arah, sehingga memudahkan untuk mengenkripsi informasi.
Keamanan teknik tersebut didasarkan pada waktu yang dibutuhkan komputer klasik untuk mendekripsi informasi. Teknik enkripsi modern hampir tidak bisa dipecahkan, karena dibutuhkan ribuan tahun bagi komputer saat ini untuk mendekripsi kode mereka.
Namun, komputer kuantum akan dapat memecahkan kode ini dengan mudah, dan mesin ini cukup mendekati kenyataan daripada yang diharapkan.
Baru-baru ini, para peneliti di Google dan KTH Royal Institute of Technology di Swedia menemukan teknik yang lebih efisien yang dapat digunakan komputer kuantum untuk mendekripsi pesan rahasia. Ini akan memungkinkan komputer kuantum menggunakan lebih sedikit sumber daya untuk melakukan perhitungan pemecahan kode.
Komputer Quantum Menjadi Lebih Kuat
Pada tahun 1994, seorang matematikawan Amerika Peter Shor mengembangkan algoritme kuantum untuk memfaktorkan bilangan besar secara eksponensial lebih cepat daripada algoritme terbaik yang ada yang berjalan pada komputer klasik. Dia menyarankan bahwa mesin kuantum yang cukup kuat dapat memecahkan teknik enkripsi modern dengan mudah.
Dalam dekade terakhir, banyak kemajuan telah dibuat dalam komputasi kuantum. Pada 2012, para ilmuwan dapat menggunakan komputer kuantum 4-qubit untuk memfaktorkan '143'. Dua tahun kemudian, mereka menggunakan mesin serupa untuk memfaktorkan '56153'.
Mempertimbangkan tingkat kemajuan, komputer kuantum akan segera dapat mengungguli komputer saat ini. Setidaknya inilah yang diharapkan para ilmuwan beberapa tahun lalu.
Ternyata memfaktorkan bilangan besar dalam mesin kuantum jauh lebih sulit daripada yang diantisipasi. Ini karena kebisingan yang signifikan di komputer kuantum besar. Masalahnya dapat diatasi dengan menggunakan kode koreksi kesalahan, yang membutuhkan qubit ekstra.
Referensi:arXiv:1905.09749 | Tinjauan Teknologi MIT
Dengan mempertimbangkan faktor kebisingan ini, komputer kuantum akan membutuhkan satu miliar qubit untuk memfaktorkan angka 2048-bit (atau untuk mendekripsi enkripsi RSA 2048-bit). Namun, komputer kuantum universal saat ini hanya memiliki 70 qubit.
Eksponensial Modular
Algoritma baru memungkinkan komputer kuantum untuk melakukan perhitungan ini hanya dengan 20 juta qubit. Faktanya, para peneliti telah menunjukkan bahwa perangkat kuantum yang menjalankan algoritme baru ini hanya membutuhkan waktu 8 jam untuk memecahkan enkripsi RSA 2.048-bit.
Metode mereka melakukan eksponensial modular — jenis eksponensial yang dilakukan pada modulus — dengan cara yang efisien. Operasi matematika ini secara komputasi mahal dalam algoritma Shor.
Para peneliti telah menemukan berbagai cara untuk mengoptimalkan operasi ini, secara dramatis mengurangi sumber daya yang diperlukan untuk menjalankan algoritme.
Baca:5 Prosesor Quantum dengan Paradigma Komputasi Baru
Meskipun komputer kuantum dengan 20-juta-qubit tidak layak dalam waktu dekat, pakar keamanan harus memikirkan bentuk enkripsi baru yang bahkan komputer kuantum yang kuat tidak akan dapat untuk retak.
