Terobosan Kuantum Google Dapat Mengancam Keamanan Bitcoin Lebih Cepat Dari yang Diperkirakan

Google telah mengungkapkan bahwa komputer kuantum mungkin memerlukan 20 kali lebih sedikit sumber daya daripada yang diperkirakan sebelumnya untuk memecahkan enkripsi RSA—teknologi yang sama yang mengamankan dompet cryptocurrency. Dengan chip kuantum Willow baru mereka yang diumumkan pada Desember 2024, Google mengklaim bahwa itu dapat berpotensi memecahkan enkripsi Bitcoin dalam waktu hanya dua hari.

Menurut Google, prosesor kuantum Willow mereka dapat menyelesaikan masalah tertentu dalam lima menit yang akan memakan waktu superkomputer konvensional sekitar 10 septillion tahun. Keunggulan kuantum ini telah menimbulkan kekhawatiran tentang potensi ancaman terhadap integritas dan keamanan blockchain Bitcoin.

Peneliti Google memperingatkan tentang percepatan garis waktu ancaman kuantum

"Enkripsi RSA 2048-bit secara teoritis dapat dipecahkan oleh komputer kuantum dengan 1 juta qubit berisik yang berjalan selama satu minggu," menurut penelitian Google.

Raksasa teknologi menyatakan bahwa terobosan terbarunya membawa komputasi kuantum lebih dekat untuk menjadi kenyataan praktis—dan ancaman kredibel bagi kerangka keamanan Bitcoin. Craig Gidney, Ilmuwan Penelitian Kuantum di Google, menekankan bahwa memahami biaya serangan kuantum sangat penting untuk merencanakan transisi ke sistem kripto yang aman dari kuantum.

Estimasi sebelumnya Gidney pada tahun 2019 menyarankan bahwa memfaktorkan bilangan bulat RSA 2048-bit akan memerlukan 20 juta qubit dan memakan waktu sekitar delapan jam. Penelitian terbarunya secara dramatis mengurangi kebutuhan ini:

"Saya memperkirakan bahwa sebuah bilangan bulat RSA 2048 bit dapat difaktorkan dalam waktu kurang dari seminggu oleh komputer kuantum dengan kurang dari satu juta qubit berisik. Ini adalah pengurangan 20 kali lipat dalam jumlah qubit dari perkiraan kami sebelumnya."

Sementara Gidney meyakinkan bahwa aset digital tetap aman untuk saat ini, dia memperingatkan bahwa trajektori perkembangan komputasi kuantum harus menjadi perhatian bagi pemegang cryptocurrency.

Peningkatan teknis yang mendorong percepatan kuantum

Google mengaitkan percepatan ini dengan terobosan dalam algoritma dan teknik koreksi kesalahan. Di bidang algoritma, para peneliti telah mengembangkan metode untuk menghitung eksponensiasi modular—dasar matematis dari sistem enkripsi—dua kali lebih efisien daripada sebelumnya.

Perbaikan kesalahan juga telah mengalami peningkatan yang signifikan. Tim telah melipatgandakan kepadatan ruang qubit logis dengan memperkenalkan lapisan perbaikan kesalahan tambahan, secara efektif memadatkan lebih banyak operasi kuantum yang berguna ke dalam ruang fisik yang sama.

Inovasi kunci lainnya adalah apa yang disebut Google sebagai "budidaya keadaan ajaib"—sebuah teknik yang meningkatkan keandalan bahan kuantum khusus yang dikenal sebagai keadaan T. Pendekatan ini memungkinkan komputer kuantum untuk melakukan operasi kompleks dengan lebih efisien tanpa membuang sumber daya, mengurangi ruang kerja yang diperlukan untuk operasi kuantum dasar.

Bitcoin menggunakan kriptografi kurva eliptik (ECC), yang beroperasi pada prinsip-prinsip matematis yang mirip dengan RSA. Penelitian Google menunjukkan bahwa jika komputer kuantum dapat memecahkan enkripsi RSA lebih cepat dari yang diperkirakan sebelumnya, garis waktu untuk kerentanan keamanan Bitcoin mungkin sedang mempercepat.

Proyek 11 meluncurkan inisiatif pengujian keamanan kuantum

Sebuah kelompok penelitian komputasi kuantum yang disebut Project 11 telah menetapkan hadiah Bitcoin senilai sekitar $85.000 bagi siapa saja yang dapat memecahkan bahkan versi sederhana dari enkripsi Bitcoin menggunakan teknologi kuantum. Proyek ini saat ini menguji kunci yang berkisar dari 1 hingga 25 k—jauh lebih kecil daripada enkripsi 256-bit Bitcoin—untuk mengukur kemajuan dalam kemampuan komputasi kuantum.

Proyek 11 mencatat bahwa keamanan Bitcoin pada dasarnya bergantung pada kriptografi kurva eliptik, yang mereka percaya pada akhirnya akan rentan terhadap komputer kuantum yang menjalankan algoritma Shor—sebuah algoritma kuantum yang dirancang khusus untuk menemukan faktor prima dari bilangan bulat dengan kecepatan eksponensial lebih cepat daripada algoritma klasik terbaik yang diketahui.

Industri bersiap untuk transisi keamanan pasca-kuantum

Google memperingatkan bahwa musuh mungkin sudah mengumpulkan data terenkripsi dengan rencana untuk mendekripsinya nanti ketika komputer kuantum yang cukup kuat tersedia—strategi yang dikenal sebagai "panen sekarang, dekripsi nanti." Perusahaan melaporkan telah secara proaktif mengenkripsi lalu lintas di Chrome dan dalam sistem internalnya, menerapkan versi standar dari ML-KEM ( algoritma kriptografi pasca-kuantum ) saat mereka tersedia.

Institut Nasional Standar dan Teknologi (NIST) merilis standar kriptografi pasca-kuantum tahun lalu, merekomendasikan agar sistem yang rentan dihentikan secara bertahap setelah 2030. Namun, penelitian terbaru Google menunjukkan bahwa jadwal ini mungkin perlu dipercepat.

Perusahaan teknologi besar lainnya juga berinvestasi secara besar-besaran dalam pengembangan komputasi kuantum. IBM telah bermitra dengan Universitas Tokyo dan Universitas Chicago untuk rencana pembangunan komputer kuantum 100.000-qubit pada tahun 2030, sementara Quantinuum bertujuan untuk menghadirkan komputer kuantum yang sepenuhnya tahan kesalahan pada tahun 2029.