Astro Fisika: Kriptologi Kuantum Sebagai Benteng Digital Masa Depan

Pernah menonton film James Bond? Quantum of Solace atau Skyfall?

~Q~

Diceritakan bahwa para pembobol jaringan keamanan internet mampu melakukan "serangan" digital terhadap fasilitas-fasilitas penting publik dan pemerintahan sehingga menyebabkan kelumpuhan total dalam bidang keamanan dan pertahanan sebuah negara.

Apakah kisah-kisah karya Ian Fleming tersebut hanya fiksi dan khayalan belaka?

"Though much is taken..., much abides...., and though...., We are not now that strength which in old days...., Moved earth and heaven...., that which we are, we are... One equal temper of heroic hearts... Made weak by time and fate.. but strong in will...
To strive... to seek... to find... and not to yield."

~M~

Where worlds collide and days are dark
We will stand tall face it all together at skyfall

Peperangan fisik telah bergeser keranah perang maya yang tak kasat mata, kekuatan militer yang besar tak cukup untuk melindungi sebuah bangsa dan negara, domain ekonomi, kekuatan sumber daya manusia yang berbasis pendidikan yang hebat serta pertahanan budaya yang kuat kini menjadi sangat penting dan dominan dalam menjaga keutuhan dan persatuan sebuah bangsa.

Strategi penggunaan kekuatan melalui teknologi informasi terus dikembangkan oleh negara-negara maju, antara lain oleh Amerika Serikat, Inggris, Perancis, Jerman, Rusia, India dan Cina, dalam upaya mewujudkan tujuan nasionalnya.

Permasalahan global ini yang merupakan Current issue seperti Changing Responsibility of Security dan Core Values of Responsibility. Nilai-nilai Humaniter yang dijunjung tinggi, melahirkan konsep bahwa nilai tingkat keamanan individu sangat dijunjung tinggi, oleh karena itu negara akan sangat tergantung pada seluruh interaksi individu pada tataran global.

Sehingga masalah Human security merupakan agenda pokok bagi semua insan manusia di muka bumi dan membutuhkan kerja sama yang erat antar semua individu. Dengan kata lain tercapainya keamanan tidak hanya bergantung pada negara, melainkan oleh kerja sama transnasional antar non state actor.

Perang Informasi

Perang Informasi adalah suatu bentuk konflik militer di mana sistem informasi diserang atau dipertahankan, langsung atau tak langsung sebagai upaya mengungguli, menurunkan atau menghancurkan, atau melindungi data, keterangan, keyakinan atau suatu potensi kekuatan perang, antara lain ;

1. Perang Informasi adalah setiap bentuk serangan terhadap suatu fungsi informasi. Terlepas dari sarana yang digunakan. Pengeboman terhadap fasilitas telepon juga merupakan perang informasi. Sama halnya dengan menghancurkan software fasilitas switch.

2. Perang Informasi adalah setiap bentuk kegiatan bertujuan melindungi fungsi-fungsi informasi, terlepas dari sarana yg digunakan. Memperkuat dan mempertahankan fasilitas switch dari serangan udara adalah Perang Informasi. Termasuk menggunakan anti-virus untuk melindungi fasilitas software.

3. Perang Informasi adalah sarana, bukan tujuan, seperti halnya Perang Udara adalah alat, bukan tujuan. Perang Informasi bisa digunakan sebagai sarana untuk melaksanakan Serangan Strategis dan Penyekatan, persis seperti Perang Udara digunakan dalam Serangan strategis dan Penyekatan Udara.

Saat ini kita dapat melihat dengan jelas bahwasanya Teknologi Informasi telah berubah bentuk menjadi senjata yang sangat ampuh untuk menghancurkan suatu Negara.

Simak saja apa yang terjadi di Mesir, Tunisia, Libiya, Syriya, dan banyak Negara Negara Arab yang masih menerapkan fungsi kultur demokrasi berkarakter monarkhi, dan paham turunan akan menjadi sasaran empuk dari Era teknologi ini, tanpa menggunakan kekuatan senjata yang dapat berakhir dengan penggulingan kekuasaan ataupun bagi yang bertahan juga menjadi pemicu perang saudara.

Komputer dan Komputasi Kuantum

Komputer kuantum adalah alat hitung yang menggunakan sebuah fenomena mekanika kuantum, misalnya superposisi dan keterkaitan, untuk melakukan operasi data. Dalam komputasi klasik, jumlah data dihitung dengan bit; dalam komputer kuantum, hal ini dilakukan dengan qubit.

Prinsip dasar komputer kuantum adalah bahwa sifat kuantum dari partikel dapat digunakan untuk mewakili data dan struktur data, dan bahwa mekanika kuantum dapat digunakan untuk melakukan operasi dengan data ini. Dalam hal ini untuk mengembangkan komputer dengan sistem kuantum diperlukan suatu logika baru yang sesuai dengan prinsip kuantum.

Ide mengenai komputer kuantum ini berasal dari beberapa fisikawan antara lain Charles H. Bennett dari IBM, Paul A. Benioff dari Argonne National Laboratory, Illinois Chicago, USA., David Deutsch dari University of Oxford, dan Richard P. Feynman dari California Institute of Technology (Caltech) USA.

Pada awalnya Feynman mengemukakan idenya mengenai sistem kuantum yang juga dapat melakukan proses penghitungan. Fenyman juga mengemukakan bahwa sistem ini bisa menjadi simulator bagi percobaan fisika kuantum.

Selanjutnya para ilmuwan mulai melakukan riset mengenai sistem kuantum tersebut, mereka juga berusaha untuk menemukan logika yang sesuai dengan sistem tersebut. Sampai saat ini telah dikemukaan dua algoritma baru yang bisa digunakan dalam sistem kuantum yaitu algoritma shor dan algoritma grover.

Walaupun komputer kuantum masih dalam pengembangan, telah dilakukan eksperimen dimana operasi komputasi kuantum dilakukan atas sejumlah kecil Qubit. Riset baik secara teoretis maupun praktik terus berlanjut dalam laju yang cepat, dan banyak pemerintah nasional dan agensi pendanaan militer mendukung riset komputer kuantum untuk pengembangannya baik untuk keperluan rakyat maupun masalah keamanan nasional seperti kriptoanalisis.

Kriptologi Kuantum

Ilmu kriptografi telah dikenal sejak lama. Mulai dari algoritma paling sederhana seperti Caesar Cipher sampai dengan algoritma kriptografi modern yang banyak digunakan saat ini. Seiring dengan berkembangnya ilmu kriptografi ikut pula berkembang ilmu kriptoanalisis yaitu ilmu untuk memecahkan cipherteks yang telah di enkripsi dengan suatu algoritma kriptografi. Bersama-sama kriptografi dan kriptoanalisis tergabung dalam suatu bidang yang disebut kriptologi.

Kriptografi dan kriptoanalisis terus berkembang beririrngan. Para ahli kriptologi akan berlomba-lomba menemukan cara untuk memecahkan sebuah algoritma kriptografi yang baru muncul. Sebagai ilmu yang terus berkembang, selalu muncul inovasi baru dalam dunia kriptologi. Saat ini perkembangan kriptoanalisis sedikit terhambat oleh keterbatasan kemampuan komputasi computer saat ini.

Sejumlah algoritma kriptografi modern memanfaatkan hambatan ini. Sejumlah algoritma kriptografi modern saat ini akan dengan mudah dapat dipecahkan jika kunci yang digunakan tergolong pendek. Akan tetapi, jika kunci yang digunakan cukup panjang (biasanya mencapai 100 angka) dibutuhkan waktu yang sangat lama untuk menemukan kunci untuk memecahkan cipherteks tersebut.

Para ahli kriptologi terus menerus mencari kemungkinan baru untuk diterapkan dalam dunia kriptologi. Salah satu ide yang muncul belakangan ini, walaupun baru sebatas pembahasan teori adalah kuantum kriptologi.

Ide mengenai kriptografi kuantum berkembang dari ilmu fisika kuantum. Menurut ilmu kuantum, gelombang cahaya terdiri dari partikel-partikel diskrit yang disebut foton (photon). Foton adalah partikel tak bermassa yang membawa energy, momentum dan momentum angular. Sementara gelombang elektromagnetik, termasuk gelombang cahaya, dapat dikenai polarisasi.

Untuk gelombang cahaya, polarisasi terjadi sesuai dengan arah momentum angular atau perputaran foton. Sebuah foton yang dilewatkan pada filter polarisasi bisa lolos ataupun tidak lolos dari filter tersebut. Tetapi jika foton tersebut lolos, maka polarisasinya akan menjadi sama dengan arah filter yang dilewatinya tanpa mempehitungkan polarisasi awal foton tersebut.

Polarisasi foton tersebut dapat diketahui melalui detektor foton untuk mengetahui apakah sebuah foton lolos dari filter yang ada atau tidak. Dasar dari kriptografi kuantum adalah prinsip ketidakpastian Heisenberg yang menyatakan bahwa suatu pasangan properti fisik saling terhubung sedemikian sehingga pengukuran terhadap salah satu properti akan menghambat pengukuran untuk properti lainnya.

Hacker Bertopi Putih Yang Baik Hati

Kita tentu sering mendengan kata hacker. Apa sebenenarnya hacker itu? Mereka sering disebut sebagai pengacau dalam sebuah sistem keamanan jaringan komputer. Seorang hacker menguasai bahasa pemrograman komputer dan keterampilan untuk mengakses informasi rahasia serta mengambil data-data.

Dalam suatu komunitas hacker, terdapat keahlian dan kemampuan yang berlainan satu sama lain. Ada yang ahli algoritma mampu memecahkan masalah dengan urutan perintah yang secara mudah dikuasai olehnya, ada juga yang ahli dalam sistem operasi komputer, hacker yang menguasai jaringan internet ataupun hacker yang dapat memecahkan sandi dan kode rahasia.

Hacker adalah orang yang mempelajari, menganalisa, dan selanjutnya bila menginginkan, bisa membuat, memodifikasi, atau bahkan mengeksploitasi sistem yang terdapat di sebuah perangkat seperti perangkat lunak komputer dan perangkat keras komputer seperti program komputer, administrasi dan hal-hal lainnya, terutama keamanan.

Terminologi hacker muncul pada awal tahun 1960-an diantara para anggota organisasi mahasiswa Tech Model Railroad Club di Laboratorium Kecerdasan Artifisial Massachusetts Institute of Technology (MIT).

Kelompok mahasiswa tersebut merupakan salah satu perintis perkembangan teknologi komputer dan mereka berkutat dengan sejumlah komputer mainframe. Kata hacker pertama kalinya muncul dengan arti positif untuk menyebut seorang anggota yang memiliki keahlian dalam bidang komputer dan mampu membuat program komputer yang lebih baik ketimbang yang telah dirancang bersama.

Hacker pada masa ini memiliki konotasi negatif karena aksi-aksinya yang mengakibatkan kerugian pihak tertentu seperti mengubah tampilan suatu situs web, menyisipkan kode-kode virus dsb. Hacker menggunakan celah-celah keamanan yang belum diperbaiki oleh pembuat perangkat lunak (bug). Tetapi pada masa lalu,dan beberapa golongan hacker masa kini, masih mempertahankan budaya penganalisaan sistem.

Jenis – Jenis Hacker:

Biasanya para hacker dibagi menjadi 2 golongan dan White Hat Hackers & Black Hat Hackers, dimana fungsi dan pekerjaan yang dilakukannya berbeda.

White hat hacker adalah istilah teknologi informasi dalam bahasa Inggris yang mengacu kepada Hacker yang secara etis menunjukkan suatu kelemahan dalam sebuah sistem komputer. White hat secara umum lebih memfokuskan aksinya kepada bagaimana melindungi sebuah sistem, dimana bertentangan dengan black hat yang lebih memfokuskan aksinya kepada bagaimana menerobos sistem tersebut.

Black hat hacker adalah istilah teknologi informasi dalam bahasa Inggris yang mengacu kepada Hacker yaitu mereka yang menerobos keamanan sistem komputer tanpa ijin, umumnya dengan maksud untuk mengakses komputer-komputer yang terkoneksi ke jaringan tersebut. Istilah cracker diajukan oleh Richard Stallman untuk mengacu kepada hacker dalam arti ini.

Penulis ikut "narsis" bersama Om Onno W Purbo, Ph.D.

Kata pakar IT, Bpk. Onno W. Purbo, M.Sc., Ph.D.:

"Hacker dengan keahliannya dapat melihat & memperbaiki kelemahan perangkat lunak dikomputer; biasanya kemudian di publikasikan secara terbuka di Internet agar sistem menjadi lebih baik. Sialnya, segelintir manusia berhati jahat menggunakan informasi tersebut untuk kejahatan – mereka biasanya disebut cracker. Pada dasarnya dunia hacker & cracker tidak berbeda dengan dunia seni, disini kita berbicara seni keamanan jaringan Internet."

Para Hacker Yang Telah Menguncang Dunia

1. Jonathan James

James adalah orang Amerika, saat baru umur 16 taun dia dikirim ke penjara karena kelakuannya di dunia maya. Situs departemen pertahanan Amerika dibobol olehnya dan dia cuma bilang itu tantangan bagi dia dan merupakan suatu kesenangan tersendiri.

NASA juga terkena dampak keisengan dia, James mencuri software NASA yang diperkirakan seharga 1.7 juta dollar AS. Sehingga NASA dipaksa mematikan server dan sistemnya. Karena kelakuannya, dia juga tidak boleh menyentuh komputer selama 10 tahun. Tapi sekarang dia sudah di jalan yang benar dan mendirikan sebuah perusahaan keamanan di bidang komputer.

Antara 23 Agustus, 1999 dan 27 Oktober 1999, James melakukan serangkaian penyusupan ke berbagai sistem, termasuk ke BellSouth dan sistem sekolah Miami-Dade. Namun kali ini untuk menganalisis potensi ancaman terhadap Amerika Serikat, baik di dalam dan di luar negeri.

2. Adrian Lamo

Lamo adalah seorang analis ancaman virus dan “grey hat” hacker. Dia pertama kali mendapat perhatian media adalah saat merusak beberapa profil jaringan komputer tinggi, termasuk The New York Times, Yahoo, dan Microsoft, yang berpuncak pada tahun 2003 penangkapannya. Pada tahun 2010, Lamo menjadi terlibat dalam skandal yang melibatkan WikiLeaks Bradley Manning, yang ditangkap setelah Lamo dilaporkan kepada otoritas federal bahwa Manning telah membocorkan ratusan ribu dokumen pemerintah AS yang sensitif.

Pada bulan Februari 2002 ia masuk ke jaringan komputer internal dari The New York Times, menambahkan namanya ke database internal sumber ahli, dan menggunakan kertas account LexisNexis untuk melakukan penelitian tentang profil tinggi subyek. Tahun 2004, dia membobol New York Times untuk mendapatkan info personal dan beberapa security number dan membobol Microsoft. Dia akhirnya didenda 65.000 dollar AS. Saat ini dia jadi pembicara di beberapa acara seminar.

3. Kevin Mitnick

Inilah legenda hidup yang saat ini benar-benar mantap dalam dunia hack. Ia menggunakan sistem transportasi bis buat mendapatkan tumpangan gratis, mengelabui FBI, dan meng-hack jaringan dalam DEC system (Digital Equipment Corporation). Dia juga meretas IBM, Motorola, NEC, Nokia, Sun Microsystems, dan Fujitsu Systems. Dan masih banyak lagi kelakuan dia yang luar biasa.

Seorang white hat hacker yang bernama Tsutomu Shimomura (ahli juga dia dan merupakan top 5 white hat hacker), dihack komputer sistemnya, dan terjadilah perang luar biasa. Kevin dilacak dan ditangkap oleh FBI dengan bantuan Tsutomu Shimomura yang melacak (tracking) lewat jaringan HP’ yang dibawa Mitnick saat itu. Tapi sekarang dia sudah tobat dan menjadi seorang penulis buku, konsultan keamanan, dan pembicara.

4. Kevin Poulsen

Juga dikenal dengan Dark Dante. Dia menghack database FBI. Selain itu dia juga menghack seluruh saluran telefon karena memang kemahiran dia adalah menghack melalui saluran telefon tersebut. Saat ini dia jadi senior editor di Wired News, dan berhasil menangkap 744 penawaran seks melalui profiles Myspace. Hacknya yang terbaik-dihargai adalah pengambilalihan semua saluran telepon untuk stasiun radio Los Angeles KIIS-FM, dan memenangkan hadiah Porsche 944 S2.

Ketika FBI mulai mengejar Poulsen, ia pun bergerak secara“underground” dan menjadi buronan. Ketika ia tampil di Unsolved Mysteries NBC, 1-800 acara saluran telepon jadi misterius. Saat itulah dia ditangkap pada April 1991. Pada bulan Juni 1994, Poulsen mengaku bersalah atas tujuh dakwaan pembajakan surat elektronika, kawat dan penipuan komputer, pencucian uang, dan obstruksi keadilan, dan dijatuhi hukuman 51 bulan penjara. Dia juga mengaku bersalah membobol komputer dan memperoleh informasi mengenai bisnis menyamar dijalankan oleh FBI.

5. Karl Koch

Karl Werner Lothar Koch adalah seorang hacker Jerman di tahun 1980’an, yang menyebut dirinya “hagbard”, setelah Hagbard Celine. Ia terlibat dalam insiden komputer Perang Dingin spionase. Dia berasal dari Hannover, Jerman yang menamakan komputernya ****UP (First Universal Cybernetic-Kinetic Ultra-Micro Programmer). Dia melakukan beberapa keberhasilan dalam menghack pada kurun waktu 1985-1988. Dia juga seorang pecandu kokain. Dia berhasil membobol beberapa sistem militer AS dan menghack sebuah pusat tenaga nuklir AS pada zaman perang dingin dan hasil hack-annya dijual ke KGB (Agen Rahasia Uni Soviet).

6. Julian Paul Assange si Jagoan Wikileaks

Namanya Julian Assange, pendiri situs Wikileaks legendaris yang meretas jaringan internet pertahanan diplomatik US dan dunia yang terkenal paling aman, Assange dan kawan-kawan membocorkan informasi rahasia milik pemerintahan Amerika Serikat yang menyebabkan negara adi daya ini kebakaran jenggot.

Bagaimana bisa negara Super Power yang digdaya ini dikacangi oleh seorang Assange?

Bagi para penggemarnya, Julian Assange adalah seorang pejuang kebenaran yang gagah berani. Bagi para pengkritiknya, dia adalah pencari publisitas yang telah membahayakan jiwa banyak orang dengan menyajikan informasi peka ke ranah publik.

Assange adalah seorang wartawan Australia, aktivis internet yang dikenal sebagai juru bicara dan Pemimpin Redaksi Wikileaks, situs internet yang memasang dokumen-dokumen rahasia. Diluncurkan tahun 2006, organisasi nirlaba itu memiliki misi membocorkan informasi rahasia untuk memerangi korupsi pemerintah dan korporasi.

Assange pernah belajar di 37 Sekolah dan enam Universitas. Ia mempelajari fisika dan matematika di Universitas Melbourne. Selain itu, dia juga mempelajari filosofi dan neurosains. Pada tahun 1990-an, Assange bekerja sebagai perancang program perangkat lunak yang mengatur keamana komputer di Australia dan luar negeri.

Di tahun 1997, dia ikut menciptakan Rubberhose deniable encryption, suatu sistem kriptografi yang dibuat untuk pekerja hak asasi manusia untuk melindungi data sensitif di lapangan dan dia juga menjadi salah satu tokoh kunci dalam gerakan pembebasan perangkat lunak.

Penutup:

Kriptologi kuantum adalah sebuah ide menarik yang dapat menimbulkan revolusi dalam dunia kriptografi. Jika kriptografi kuantum dapat benar-benar diterapkan, keamanan pesan yang dikirim untuk berkomunikasi satu sama lain melalui saluran umum akan jauh lebih terjaga. Sehingga Kriptologi Kuantum dapat digunakan sebagai benteng digital masa depan untuk keamanan suatu bangsa.

Kemajuan teknologi informasi yang sangat pesat, telah memberikan peluang kepada siapa saja yang ingin memanfaatkan teknologi tersebut untuk mengembangkan wawasan pengetahuan, strategi, dan taktik berpikir dalam kehidupan bermasyarakat, berbangsa, dan bernegara.

Konsekuensi logis dari kondisi ini kemudian mempengaruhi sikap dan perilaku setiap orang yang berpendidikan, bahkan telah memotivasi masyarakat internasional di setiap belahan dunia untuk menuntut adanya; kebebasan disemua lini, independensi serta tata kelola pemerintahan yang baik dan bersih (good governance and clean government); penegakan hukum yang adil (law enforcement of fair), maupun hak untuk hidup layak (kesejahteraan).

Teknologi informasi dewasa ini secara signifikan telah dimanfaatkan oleh perorangan atau kelompok untuk mendapatkan dan menyebarluaskan data dan informasi melalui mass media, internet, dengan pemanfaatan satelit komunikasi guna memenuhi rasa ingin tahu atau untuk mendukung falsafah hidup seorang komunikator. Pengaruh yang ditimbulkan sangat jelas dapat berakibat positif atau buruk terhadap sasaran yang dicapai, apakah itu pribadi, kelompok, dan atau suatu organisasi pemerintahan.

Belakangan kerap terjadi suatu informasi yang mengguncangkan seperti situs Jaring sosial Wiki Leaks yang memberikan informasi tentang berbagai hal telah mempengaruhi kredibilitas banyak negara. Atau juga tayangan hiburan dan berita media elektronik yang bernuansa kekerasan, materialistis, dan menghasut dapat menggoda pemirsa untuk berbuat anomali.

Institusi pertahanan negara (Kementrian Pertahanan dan Semua Lembaga Pertahanan Negara) harus segera bertindak cepat dalam merespon perubahan ini, dalam 25 tahun mendatang bangsa Indonesia harus mampu memiliki para ahli yang handal dalam bidang ini, merekrut para anak muda cerdas dan cemerlang berbakat dari berbagai wilayah di tanah air agar kreatifitas dan kecerdasannya tersalurkan untuk mempertahankan bangsanya.

Wallohualambissawab.

Ucapan Terima Kasih:

Om Dian Hadiana Web Developer IT Telkom, Kak Doddy Hardhienata, M.Sc. at Johannes Kepler Universität, Austria. Bidang keahlian Nonlinear Optics, Chaos Theory and Photonics, Kang Ginanjar F. M., S.T. STEI ITB. Letda Hendri Agus H., Akademi Militer Magelang, Kang Nararya Rahadiyan B., S.Pd. (UNY dan UNNES), Kang Ricky Aji Pratama, S.T. STSN, Ibu Dr. Selly Feranie, M.Sc. Dosen Fisika Modern UPI yang inspiratif dan selalu bersemangat, Kang Doni Nurdiansyah, S.Si. Founder Serupedia, sahabat-sahabat di Forum Tanya Jawab Fisika dengan administrator Ibu Dyah Puspita, S.Si. dan seluruh sahabat yang mencintai bangsa dan negara Indonesia.