Dalam hal keamanan data, seni kriptografi kuno telah menjadi landasan penting di era digital saat ini. Dari intelijen rahasia pemerintah hingga pesan pribadi sehari-hari, kriptografi memungkinkan kita untuk mengaburkan informasi yang paling sensitif dari orang yang tidak diinginkan. Baik berbelanja online atau menyimpan rahasia dagang yang berharga ke dalam disk, kita bisa berterima kasih kepada kriptografi untuk segala bentuk privasi yang mungkin kita miliki.
Prinsip utama kriptografi membangun kepercayaan saat menjalankan bisnis online. Prinsip-prinsipnya termasuk yang berikut:
Sebelum membahas contoh-contoh penggunaan kriptografi, mari kita tinjau dasar-dasar kriptografi terlebih dulu.
Bergabunglah dengan para pemimpin keamanan yang mengandalkan Buletin Think untuk berita yang dikurasi tentang AI, keamanan siber, data, dan otomatisasi. Pelajari dengan cepat dari tutorial pakar dan penjelas—dikirimkan langsung ke kotak masuk Anda. Lihat Pernyataan Privasi IBM®.
Sepanjang sejarah, para ahli kriptologi telah menggunakan berbagai metode untuk menyandikan informasi pribadi dan membuat pesan terenkripsi. Meskipun algoritma kriptografi modern jauh lebih maju, langkah-langkah mendasarnya tetap sangat mirip.
Kriptologi dasar mengambil informasi asli yang tidak disandikan (dikenal sebagai plaintext) dan mengkodekannya menjadi kode yang diacak (dikenal sebagai ciphertext) dengan bantuan kunci atau kunci rahasia, yang juga dapat digunakan untuk mendekode ciphertext kembali menjadi plaintext.
Algoritma kriptografi adalah rumus matematika yang digunakan untuk mengenkripsi dan mendekripsi data. Algoritma ini membuat kunci rahasia untuk menentukan cara data diubah dari plaintext asli menjadi ciphertext dan sebaliknya. Beberapa algoritma kriptografi yang terkenal termasuk RSA (Rivest-Shamir-Adleman), AES (Standar Enkripsi Lanjutan), dan ECC (Kriptografi Kurva Eliptis).
Pada tingkat dasar, sebagian besar algoritme kriptografi membuat kunci dengan mengalikan bilangan prima yang besar. Meskipun perkalian mudah untuk komputer modern, memfaktorkan kembali bilangan besar menjadi dua bilangan prima besar membutuhkan begitu banyak daya komputasi, praktis tidak mungkin. Cryptosystems yang menggunakan kunci yang lebih kecil dapat direkayasa balik dengan lebih mudah, tetapi bahkan superkomputer tercepat pun akan membutuhkan ratusan hingga ratusan ribu tahun untuk menyerang algoritma kriptografi yang lebih kuat saat ini. Kriptografi kurva eliptik menambahkan tingkat keamanan tambahan dengan menggunakan angka acak untuk membuat kunci yang jauh lebih kuat yang bahkan tidak dapat dipecahkan oleh komputer kuantum generasi berikutnya.
Manajemen kunci adalah bagian integral dari kriptografi; setiap sistem kripto menggunakan kunci untuk mengenkripsi dan mendekripsi data. Manajemen kunci melibatkan pembuatan, penyimpanan, dan distribusi kunci enkripsi dengan aman di antara pengguna. Manajemen kunci yang tepat sangat penting untuk menjaga keamanan data terenkripsi, karena kunci yang lemah atau dicuri dapat menciptakan kerentanan kritis dalam sistem kriptografi apa pun. Ukuran kunci, keacakan, dan penyimpanan adalah semua fungsi penting dari manajemen kunci.
Dikenal juga sebagai kriptografi kunci pribadi atau kriptografi kunci rahasia, sistem kripto simetris hanya menggunakan satu kunci untuk enkripsi dan dekripsi. Agar sistem jenis ini berfungsi, setiap pengguna harus sudah memiliki akses ke kunci pribadi yang sama. Kunci pribadi dapat dibagikan melalui saluran komunikasi aman yang telah dibuat sebelumnya (seperti kurir pribadi atau jalur aman) atau, lebih praktisnya, metode pertukaran kunci yang aman (seperti perjanjian kunci Diffie-Hellman).
Meskipun kerentanan tercipta dari penggunaan hanya satu kunci, jenis enkripsi ini lebih cepat dan lebih efisien daripada metode alternatif. Algoritma enkripsi simetris yang populer termasuk DES (Standar Enkripsi Data), 3DES (Triple DES), dan AES.
Enkripsi asimetris, dikenal juga sebagai enkripsi kunci publik, menggunakan sepasang kunci—kunci publik dan kunci pribadi. Kunci publik digunakan untuk enkripsi, kunci pribadi digunakan untuk dekripsi, dan setiap pengguna memiliki pasangan kunci mereka sendiri. Dua kunci enkripsi yang digunakan dalam kriptografi kunci publik menambahkan lapisan keamanan tambahan, tetapi perlindungan tambahan ini harus dibayar dengan penurunan efisiensi. RSA, ECC, dan Secure Shell Protocol (SSH) adalah algoritma kriptografi asimetris yang umum.
Salah satu contoh penggunaan kriptografi yang paling umum adalah menyediakan komunikasi yang aman melalui internet. Transport Layer Security (TLS) dan pendahulunya, Secure Sockets Layer (SSL), menggunakan protokol kriptografi untuk membangun koneksi yang dilindungi antara browser web dan server. Saluran aman ini memastikan bahwa data yang dibagikan antara peramban pengguna dan situs web tetap bersifat pribadi dan tidak dapat dicegat oleh pihak yang berniat jahat.
Kriptografi juga digunakan untuk aplikasi perpesanan umum seperti email dan WhatsApp untuk menyediakan enkripsi menyeluruh (E2EE) dan menjaga privasi percakapan pengguna. Dengan E2EE, hanya pengirim dan penerima yang dituju yang dapat mendekripsi dan membaca pesan mereka, sehingga hampir tidak mungkin bagi pihak ketiga—termasuk penyedia layanan pengguna sendiri—untuk mengakses konten.
Enkripsi data adalah bentuk kriptografi yang banyak digunakan untuk melindungi informasi sensitif yang disimpan di berbagai perangkat, seperti hard drive, ponsel pintar, dan layanan penyimpanan cloud. Algoritma enkripsi yang kuat seperti AES secara efektif mengubah plaintext menjadi ciphertext, memastikan bahwa meskipun pihak yang tidak berwenang mendapatkan akses, mereka tidak akan dapat mendekripsi data sensitif tanpa akses ke kunci enkripsi pengguna yang berwenang.
Kriptografi juga digunakan untuk memastikan integritas data. Fungsi hash adalah jenis algoritma kriptografi yang menghasilkan hash ukuran tetap (juga dikenal sebagai digest) data—pada dasarnya mengubah satu kumpulan data menjadi nomor hash numerik yang unik. Hash ini sangat unik sehingga mengubah satu karakter atau spasi saja di dalam plaintext akan menghasilkan nilai numerik yang sangat berbeda. Penerima, aplikasi, atau situs web dapat memverifikasi integritas data dengan membandingkan hash data yang diterima dengan hash yang diharapkan, dan mereka dapat mengonfirmasi bahwa data tidak diubah selama transmisi.
Fungsi hash juga sering digunakan untuk memverifikasi kata sandi pengguna tanpa perlu membuat basis data sisi klien yang rentan dari kata sandi pribadi. Sebaliknya, layanan seperti portal perbankan online hanya akan mengumpulkan dan menyimpan hash kata sandi pengguna. Bahkan jika basis data seperti itu dicuri, seorang aktor jahat tidak akan dapat menyimpulkan kata sandi pengguna dari hash mereka saja.
Memverifikasi keaslian informasi yang dikirim dan diterima adalah fungsi penting kriptografi yang digunakan untuk melakukan semua tata cara bisnis, dimungkinkan oleh penggunaan tanda tangan digital. Melalui kriptografi asimetris, dokumen dapat diubah dengan tanda tangan digital, yang hanya dapat dihasilkan dengan menggunakan kunci pribadi. Penerima dokumen yang ditandatangani secara digital dapat menggunakan kunci publik pengirim untuk memverifikasi keaslian tanda tangan dan mengonfirmasi bahwa dokumen tersebut tidak dirusak selama transmisi.
Tidak dapat disangkal (non-repudation) adalah konsep hukum yang memastikan keaslian pesan yang diterima dan mencegah pengirim untuk menyangkal keabsahan pesan yang dikirim. Tanda tangan digital adalah komponen penting dari non-repudation, karena tanda tangan digital membuktikan bahwa pengirim, dan bukan orang lain, yang menandatangani pesan atau dokumen tersebut. Non-repudation yang diaktifkan oleh kriptografi, seperti yang ditetapkan oleh protokol integritas data dan tanda tangan digital, menyediakan kerangka kerja yang layak untuk memverifikasi negosiasi yang mengikat secara hukum, kontrak, dan jenis transaksi hukum dan bisnis lainnya.
Sebuah komponen utama dari komunikasi yang aman, pertukaran kunci merupakan aspek penting dalam membangun koneksi yang aman, terutama dalam ekosistem kriptografi asimetris. Kriptografi juga memainkan peran berharga dalam langkah awal ini. Sebuah tonggak penting dalam pengembangan kriptografi kunci publik, algoritma pertukaran kunci Diffie-Hellman memungkinkan dua pihak untuk bertukar kunci enkripsi dengan aman melalui saluran yang tidak aman. Metode ini memastikan bahwa meskipun penyadap mencegat dialog pertukaran kunci, mereka tidak dapat menguraikan kunci enkripsi yang sedang dipertukarkan. Melalui kriptografi, algoritma seperti protokol pertukaran kunci Diffie-Hellman memungkinkan para pihak untuk membuat koneksi yang aman melalui enkripsi kunci publik, tanpa memerlukan pertukaran kunci alternatif yang telah ditetapkan sebelumnya dan berpotensi rentan.
Ciri khas Web 2.0 (dan seterusnya), operabilitas antar-aplikasi yang kooperatif memungkinkan berbagai aplikasi dan layanan web untuk menarik data dari dalam ekosistem virtual yang mereka kuasai, sehingga memungkinkan fungsionalitas yang diperluas secara masif dari semua jenis aplikasi—mulai dari menyematkan postingan media sosial ke dalam artikel berita hingga berbagi analisis sistem penting ke dalam dasbor operasional tingkat lanjut.
Dikenal sebagai antarmuka pemrograman aplikasi (API), sistem ini dirancang untuk memfasilitasi komunikasi lintas program, dan kriptografi memastikan bahwa data sensitif ini tetap terlindungi dari penyadapan atau gangguan yang intrusif, memastikan bahwa hanya pihak yang berwenang yang dapat mengakses informasi tersebut. Kunci dan token API sering digunakan bersama enkripsi untuk melindungi data sensitif yang dipertukarkan antara aplikasi, terutama dalam situasi yang sangat membutuhkan keamanan, seperti pekerjaan umum dan infrastruktur.
Munculnya komputasi quantum menimbulkan ancaman yang signifikan terhadap metodologi enkripsi dan sistem keamanan siber yang ada. Sebagian besar sistem kripto modern dirancang untuk menahan potensi daya komputasi komputer tradisional, yang hanya membutuhkan ratusan hingga ratusan ribu tahun untuk berhasil menyerang algoritma kriptografi saat ini. Namun, komputer quantum berpotensi meningkatkan kekuatan komputer saat ini berkali-kali lipat, mengurangi waktu yang dibutuhkan untuk memecahkan kunci kriptografi terkuat sekalipun dari ribuan tahun menjadi beberapa detik saja.
Meskipun sebagian besar algoritma kriptografi modern tidak akan mampu menahan serangan komputer quantum teoretis, ahli kriptologi menanggapi kerentanan ini dengan pengembangan teknik kriptografi tahan quantum. Contoh penggunaan untuk kriptografi tahan quantum dan pasca-quantum sama banyaknya dengan contoh penggunaan kriptografi secara umum. Meskipun komputasi quantum masih dalam tahap pembuatan prototipe, sebagian besar ilmuwan komputer setuju bahwa terobosan besar dalam 10 hingga 50 tahun ke depan akan membuat pengembangan kriptografi tahan quantum sama pentingnya dengan komputasi quantum itu sendiri.
Teknologi blockchain sangat bergantung pada kriptografi untuk memastikan keamanan dan kekekalan semua transaksi dan pembaruan on-chain. Mata uang digital seperti Bitcoin menggunakan algoritma kriptografi untuk menambang dan mencetak koin baru, sementara fungsi hash kriptografi mengamankan integritas blok dalam rantai. Saat melakukan transaksi, kriptografi kunci publik digunakan untuk membuat dan memverifikasi tanda tangan digital. Meliputi sebagian besar prinsip inti kriptografi, teknologi blockchain menggunakan enkripsi untuk menciptakan sebuah ekosistem yang tidak dapat dipercaya di mana semua tindakan dapat dengan mudah diautentikasi dan diverifikasi.
Solusi kriptografi IBM menggabungkan teknologi mutakhir, konsultasi, integrasi sistem, dan layanan keamanan terkelola untuk membantu memastikan ketangkasan kripto, keamanan quantum, serta tata kelola dan kebijakan risiko yang solid. Dari kriptografi simetris, asimetris, hingga fungsi hash dan seterusnya, pastikan keamanan data dan mainframe dengan enkripsi end-to-end yang dibuat khusus untuk memenuhi kebutuhan bisnis Anda.