Coinbase Menjelajahi Enkripsi Pasca-Kuantum untuk Blockchain

Komputer kuantum diperkirakan akan dibangun dalam ukuran yang berguna secara komersial dalam beberapa tahun saja, mungkin mulai 2028 hingga pertengahan 2030-an, tergantung pada perkiraan dan kapasitas tepat yang ditargetkan.

Ini akan sangat berguna untuk memecahkan masalah matematika yang sangat kompleks guna menjawab pertanyaan tentang ilmu material dalam semikonduktor, dirgantara, baterai, atau memecahkan konfigurasi 3D protein, atau menemukan farmasi penyelamat hidup yang baru.

Namun kapasitas yang sama dapat digunakan untuk memecahkan metode enkripsi yang menjadi dasar dunia modern. Inilah mengapa, misalnya, semua bank utama AS dipaksa mempercepat adopsi kriptografi berbasis kisi, sebuah metode yang diyakini tahan terhadap kuantum.

Dengan cara yang sama, mata uang kripto dapat berada dalam bahaya jika enkripsi yang membuat kripto begitu aman tiba‑tiba dapat dipecahkan.

Hal ini terutama problematis karena komputer kuantum di masa depan dapat memecahkan enkripsi data yang dikumpulkan hari ini, meskipun saat ini tidak dapat dipecahkan, tetapi dapat didekripsi nanti, sebuah metode yang disebut “Harvest Now, Decrypt Later” (HNDL).

Dalam konteks ini, para pelaku utama di bidang blockchain dan kripto bergerak cepat untuk mempersiapkan diri menghadapi kemungkinan munculnya komputer kuantum.

Salah satunya adalah Coinbase, yang menerbitkan laporannya “Quantum Computing & Blockchain” yang membahas kekhawatiran ini dan menelusuri solusi yang dapat dan harus diadopsi komunitas blockchain tepat waktu untuk menghindari masalah keamanan yang nyata.

“Kami sangat yakin bahwa komputer kuantum berskala besar yang toleran terhadap kesalahan (FTQC) pada akhirnya akan dibangun. Oleh karena itu, blockchain dan ekosistem kriptografi yang lebih luas harus mempersiapkan diri untuk eventualitas ini.”

Gambaran Laporan Kuantum Coinbase

Dalam gambaran laporan ini, Coinbase mengingatkan bahwa National Institute of Standards and Technology (NIST) merekomendasikan migrasi pasca‑kuantum (PQ) harus diselesaikan pada tahun 2035. Mereka juga menunjukkan bahwa jangka waktu persiapan ini, yang hanya menyisakan 9 tahun, mungkin terlalu optimis.

“Kami tidak yakin bahwa komputer kuantum yang relevan secara kriptografi (CRQC) tidak akan ada pada tahun 2035 atau setelahnya, karena riset terbaru meningkatkan kemungkinan bahwa jangka waktunya lebih pendek.”

Laporan tersebut dibagi menjadi 6 segmen utama plus lampiran “bacaan tambahan”, yang membahas topik secara komprehensif:

1. Gambaran Komputasi Kuantum dan Status Terkini.
2. Kriptografi Pasca‑Kuantum (PQC).
3. Kriptografi Pasca‑Kuantum dan Lapisan Konsensus.
4. Kriptografi Pasca‑Kuantum dan Lapisan Eksekusi.
5. Rencana Pasca‑Kuantum untuk Blockchain Besar.
6. Keamanan Pasca‑Kuantum di Luar Penandatanganan.

Gambaran Komputasi Kuantum

Bagian pertama ini merangkum apa itu komputer kuantum, apa yang dapat dilakukannya, dan bagaimana teknologi ini telah berkembang sejauh ini.

Singkatnya, komputer kuantum menggunakan superposisi dan efek kuantum lainnya untuk meningkatkan daya komputasinya secara eksponensial untuk setiap “qubit” tambahan (setara kuantum dari bit komputer biasa), bukan secara linear.

“Daya komputer kuantum secara langsung terkait dengan fakta bahwa, untuk menggambarkan superposisi dengan N qubit, diperlukan daftar 2^N parameter. Ketika (misalnya) N=1000, ini sudah lebih banyak parameter daripada yang dapat dituliskan di alam semesta yang dapat diamati.”

Seperti yang disebutkan, komputer semacam itu akan ideal untuk simulasi dunia fisik dan memecahkan enkripsi. Ia juga dapat digunakan untuk melatih AI secara lebih efisien, sebuah topik yang kami bahas sebelumnya dalam artikel “Apakah Komputasi Kuantum Memiliki Kasus Penggunaan Dunia Nyata Pertama?”.

Batas utama dalam membangun komputer kuantum adalah perangkat keras, yang sangat sulit diproduksi dan dipertahankan dalam keadaan kuantum cukup lama agar qubit dapat dipercaya dan melakukan perhitungan yang berguna.

Ini dapat ditingkatkan dari dua sisi: mengurangi tingkat kesalahan fisik untuk gerbang dua‑qubit dan merancang skema toleransi kesalahan yang mampu mengatasi tingkat kesalahan yang lebih tinggi.

“Untuk melakukan komputasi kuantum toleran kesalahan (FTQC), kita juga harus terus‑menerus mengukur qubit fisik, untuk menemukan di mana kesalahan terjadi dan apa yang perlu dilakukan untuk memperbaikinya.”

Peningkatan terbaru dalam koreksi kesalahan menunjukkan bahwa gerbang dua‑qubit dengan akurasi 99,9% mungkin sudah cukup, jauh di bawah angka yang awalnya diperkirakan (99,9999%). Lebih penting lagi, akurasi ini sudah dicapai oleh Quantinuum (bagian dari Honeywell (HON ), ikuti tautan untuk laporan investasi terkait) dan Google untuk qubit individual.

Jika akurasi ini dapat dipertahankan saat skala meningkat menjadi puluhan atau ratusan ribu qubit fisik, secara teoritis itu sudah cukup untuk FTQC.

Laporan tersebut juga memberikan gambaran tentang tipe perangkat keras utama yang sedang dieksplorasi oleh perusahaan dan peneliti komputasi kuantum:

• Superkonduktor.
• Ion terperangkap.
• Atom netral.
• Fotoni.
• Topologis.

Kesimpulannya, artikel mencatat bahwa meskipun belum siap secara langsung, tidak ada alasan untuk menganggap bahwa komputer kuantum tidak akan mampu memecahkan tingkat enkripsi tertinggi saat ini, dan bahwa blockchain/kripto tidak akan ada.

Kriptografi Pasca‑Kuantum (PQC)

Kriptografi pasca‑kuantum sangat penting jika kita ingin sistem keuangan secara keseluruhan, serta sistem militer, tetap aman dari komputer kuantum.

Jenis enkripsi ini juga harus dapat dijalankan pada komputer dengan desain dan kapasitas normal.

“Kriptografi pasca‑kuantum dijalankan pada komputer klasik dan aman terhadap penyerang kuantum. Ini berbeda dengan hal‑hal seperti QKD (distribusi kunci kuantum), yang mengharuskan pengguna (yang jujur) menggunakan sistem kuantum.”

Dua metode terkemuka adalah berbasis kisi dan berbasis hash:

• Kisi: Metode kriptografi tradisional seperti RSA dan ECC dibangun di atas struktur periodik dalam grup yang dapat dipecahkan secara efisien oleh algoritma Shor dengan menemukan “periode” mereka. Sebaliknya, kriptografi berbasis kisi tidak bergantung pada struktur semacam itu.
• Hash: Metode enkripsi yang sangat aman, namun juga sangat memakan daya komputasi.

“Varian penandatanganan yang lebih cepat dari kriptografi hash‑berbasis SLH‑DSA memiliki tanda tangan sekitar 250 kali lebih besar daripada ECDSA dengan waktu penandatanganan sekitar 1.000 kali lebih lambat. Menerapkan skema ini pada blockchain jelas akan sangat menantang.”

Sumber: Coinbase

NIST memainkan peran utama dalam menetapkan arah di sini. Pada tahun 2024, National Institute of Standards and Technology (NIST) menyelesaikan tiga standar kriptografi pasca‑kuantum (PQC) yang berbeda:

• FIPS 203 – ML‑KEM – Mekanisme enkapsulasi kunci (KEM) berbasis kriptografi kisi, dimaksudkan sebagai blok bangunan utama untuk penetapan kunci aman kuantum (misalnya, dalam TLS atau VPN).
• FIPS 204 – ML‑DSA – Skema tanda tangan digital utama, juga berbasis kisi, ditujukan untuk kasus penggunaan seperti penandatanganan perangkat lunak, sertifikat, dan otentikasi.
• FIPS 205 – SLH‑DSA – Skema tanda tangan berbasis hash tanpa status, dibangun dengan asumsi berbeda sebagai “cadangan” bila riset di masa depan menemukan kelemahan pada sistem berbasis kisi.

Sumber: NIST

Kriptografi Pasca‑Kuantum dan Lapisan Konsensus

Segmen laporan ini membahas bagaimana blockchain secara khusus dapat dipengaruhi oleh enkripsi tahan kuantum, dengan fokus pada lapisan konsensus.

“Secara umum, kekhawatiran utama dalam migrasi ke keamanan PQ adalah ukuran data dan biaya komputasi. Tantangan tambahan adalah mengatur pergantian aktif kunci kriptografi oleh pengguna.”

Kerentanan utama berasal dari algoritma Shor, yang dapat digunakan oleh komputer PQ yang kuat untuk memecahkan kriptografi kunci publik klasik.

Blockchain yang beralih dari Proof‑of‑Work yang mengkonsumsi energi tinggi dan beralih ke solusi untuk masalah Byzantine Fault Tolerance (BFT) dapat menjadi lebih rentan. Di sini, algoritma Shor menjadi ancaman utama, karena matematika di balik metode ini dapat dipecahkan oleh komputer kuantum.

Situasinya bahkan lebih buruk untuk blockchain yang mengandalkan tanda tangan agregat dan ambang untuk konsensus.

Dalam sistem ini, yang secara khusus digunakan oleh Ethereum, suara dapat di‑agregasi atau di‑ambang untuk mengurangi biaya pengiriman tanda tangan validator, verifikasi, dan penyimpanan. Blockchain ini tidak memiliki pengganti plug‑and‑play yang mudah untuk membuatnya aman pasca‑kuantum.

Namun, laporan menjelaskan bahwa Konsensus Nakamoto berbasis Proof‑of‑Work Bitcoin secara teoritis hanya terancam oleh metode dekripsi lain, yaitu serangan Grover pada fungsi hash.

“Dalam praktiknya, percepatan kuadratik Grover tidak menghasilkan percepatan nyata untuk ukuran puzzle karena operasi per qubit pada komputer kuantum jauh lebih lambat dibandingkan ASIC yang sangat dioptimalkan untuk penambangan saat ini. Oleh karena itu, mekanisme konsensus Nakamoto pada dasarnya aman pasca‑kuantum.”

Kriptografi Pasca‑Kuantum dan Lapisan Eksekusi

Segmen laporan ini membahas bagaimana blockchain secara khusus dapat dipengaruhi oleh enkripsi tahan kuantum, dengan fokus pada lapisan eksekusi.

Tanda tangan kriptografi yang melekat pada transaksi mengautentikasi pengirim dan mengotorisasi perubahan status. Semua skema tanda tangan kompak, seperti ECDSA dan Schnorr, harus diganti dengan alternatif PQ.

Salah satu risikonya adalah sistem enkripsi pasca‑kuantum yang baru jauh kurang teruji dibandingkan yang tradisional.

“Mengenai skema berbasis kisi seperti ML‑DSA atau FN‑DSA, kami mungkin sebenarnya menurunkan keamanan, karena kami akan beralih ke skema tanda tangan yang memiliki jejak penggunaan jauh lebih sedikit dan belum dipelajari sedalam skema seperti ECDSA dan EdDSA.”

Setiap skema adopsi penandatanganan pasca‑kuantum idealnya harus memenuhi serangkaian kriteria yang didefinisikan dalam laporan ini:

• P1: Transisi tidak mengorbankan postur keamanan saat ini.
• P2: Skema baru memberikan keamanan pasca‑kuantum, baik apa adanya atau dengan memungkinkan peralihan cepat ke keamanan pasca‑kuantum.
• P3: Skema baru tidak menambah biaya signifikan pada cara kerja saat ini, setidaknya selama tidak ada ancaman kuantum yang mendesak.
• P4: Skema baru memerlukan perubahan minimal (jika ada) pada blockchain dan cara kerja saat ini, selama tidak ada ancaman kuantum yang mendesak.

Laporan kemudian mengeksplorasi berbagai strategi yang mungkin dan membandingkannya.

Strategi 1 menghasilkan kunci pribadi sebagai output hash. Metode ini memungkinkan, ketika ancaman kuantum semakin dekat, untuk menandatangani menggunakan ECDSA atau EdDSA, karena tanda tangan dapat dibangun berdasarkan pengetahuan pemilik atas preimage kunci pribadi.

Strategi 2 beralih ke penandatanganan hibrida/ganda 2‑dari‑2. Strategi ini bekerja dengan menambahkan skema tanda tangan pasca‑kuantum dan mengharuskan setiap transaksi menyertakan tanda tangan ECDSA/EdDSA serta tanda tangan pasca‑kuantum (misalnya, ML‑DSA).

Strategi 3 beralih ke penandatanganan 1‑dari‑2 (atau lebih). Mirip dengan strategi 2, tetapi alih‑alih memerlukan kedua tanda tangan, cukup menyediakan satu tanda tangan baik menggunakan skema kurva eliptik maupun skema pasca‑kuantum.

Sumber: Coinbase

Semua metode ini akan mengharuskan pemilik akun mentransfer saldo mereka ke akun baru yang dilindungi oleh skema tanda tangan PQ, yang merupakan masalah tersendiri.

“Ada jutaan akun UTXO yang dimiliki, dan pada tingkat transaksi saat ini dari blockchain seperti Bitcoin dan Ethereum, mungkin memerlukan berbulan‑bulan hanya untuk menyelesaikan volume besar transaksi pergantian.”

Secara keseluruhan, Coinbase merekomendasikan penggunaan strategi “beralih ke 1‑dari‑2”, karena strategi ini menangani ancaman tanpa menambah biaya sampai diperlukan.

Rencana Pasca‑Kuantum untuk Blockchain Besar

Bitcoin

Pendekatan Bitcoin saat ini adalah memastikan semua kunci publik UTXO dapat disembunyikan di balik fungsi hash. Hal ini dapat dimitigasi dengan perubahan cara pengelolaan kunci publik.

“Proposal BIP‑360 memperkenalkan tipe output taproot baru yang disebut Pay‑to‑Merkle‑Root (P2MR) yang menghilangkan kunci publik ini sepenuhnya. Setelah proposal ini diaktifkan di jaringan utama Bitcoin, transisi output P2TR ke output P2MR akan menghilangkan kerentanan ini.”

Sementara itu, beberapa pengembang inti Bitcoin sedang mengeksplorasi tanda tangan berbasis hash untuk Bitcoin. Setidaknya, proof‑of‑work membuat jaringan penambangan cukup aman, yang menjadi poin kuat bagi Bitcoin dari perspektif risiko kuantum.

Namun, pendekatan menunggu‑dan‑melihat saat ini lebih disukai. Coinbase mencatat bahwa hal ini tidak tanpa menimbulkan masalah, terutama karena dapat merusak prospek Bitcoin ketika orang mulai khawatir tentang risiko terkait kuantum.

“Kami mencatat bahwa pendekatan menunggu‑dan‑melihat memiliki harga dalam bentuk ketidakpastian pasar. Jadi, menunggu rencana migrasi yang tepat dapat masuk akal, tetapi harus disertai dengan pernyataan strategi yang jelas dan persiapan untuk memungkinkan migrasi cepat bila diperlukan.”

Ethereum

Walaupun lebih rentan terhadap komputer kuantum, komunitas Ethereum juga menerbitkan rencana terperinci untuk mengurangi masalah terkait.

Rencana saat ini adalah beralih ke tanda tangan berbasis hash untuk kedua lapisan konsensus dan eksekusi. Jika fungsi hash kriptografi standar digunakan, maka tidak memperkenalkan asumsi keamanan baru pada Ethereum.

Perdebatan masih berlangsung antara opsi tanda tangan tanpa status dan dengan status, dengan tanda tangan berstatus yang lebih pendek menjadi pilihan lebih baik untuk lapisan konsensus dan tanpa status untuk lapisan eksekusi, sehingga pemilik akun terlindungi dari kesalahan manajemen status.

Secara keseluruhan, Coinbase memvisualisasikan Ethereum pasca‑kuantum di mana “validator menandatangani setiap blok menggunakan skema tanda tangan berbasis hash berstatus, dan semua attestasi pada blok tertentu akan di‑agregasi menjadi satu bukti menggunakan sistem bukti singkat berbasis hash”.

Solana

Solana menciptakan tipe brankas baru, yang disebut Solana Winternitz Vault, sebuah skema tanda tangan berbasis hash yang memiliki ukuran tanda tangan yang dapat dikelola (meskipun tanda tangan dua orde magnitudo lebih besar daripada tanda tangan ECDSA).

Setelah pemegang token Solana memindahkan aset mereka ke alamat berbasis Winternitz yang baru, aset tersebut tidak lagi terpapar pada penyerang kuantum.

Hal ini sendiri dapat menjadi keunggulan besar bagi Solana, karena Solana jauh lebih siap secara kuantum dibandingkan Bitcoin & Ethereum.

Lainnya: Algorand, Sui, Aptos

Algorand termasuk platform blockchain pertama yang menerapkan skema tanda tangan pasca‑kuantum (PQ) dalam produksi pada mekanisme konsensus serta lapisan eksekusi. Ini masih sebagian pekerjaan yang sedang berlangsung, namun juga menunjukkan bahwa teknologi blockchain dapat beralih menjadi siap kuantum dengan cepat dalam beberapa kasus.

Aptos menggunakan sistem di mana alamat pengguna tidak diturunkan dari hash kunci publik pengguna. Jadi, pengguna yang ingin menjadi aman pasca‑kuantum hanya perlu menandatangani transaksi yang memperbarui kunci otentikasi mereka ke kunci publik pasca‑kuantum. Tidak perlu memindahkan aset ke akun baru.

Sementara itu, Sui telah merinci berbagai strategi untuk bermigrasi ke rantai yang aman pasca‑kuantum, namun belum jelas strategi mana yang akan diterapkan.

Keamanan Pasca‑Kuantum di Luar Penandatanganan

Tanda tangan transaksi dan integritas blockchain bukan satu‑satunya topik di mana komputer kuantum dapat menyebabkan kekacauan dengan memecahkan enkripsi.

Salah satu contohnya adalah tanda tangan ambang, yang digunakan untuk melindungi kunci penandatanganan di seluruh ekosistem blockchain.

Dalam kasus tersebut, ML‑DSA, analog berbasis kisi dari skema tanda tangan Schnorr, dapat digunakan. Skema tanda tangan berbasis hash, seperti varian SLH‑DSA, juga dapat dipakai untuk aplikasi yang memerlukan jaminan keamanan lebih kuat.

Contoh lain adalah fungsi hash tahan tabrakan, yang digunakan dalam pohon Merkle, pohon Patricia, dan sistem bukti berbasis hash. Secara a priori, ini bukan topik di mana komputer kuantum menjadi ancaman. Namun berpotensi, algoritma kuantum baru dapat mengubah hal itu.

Protokol TLS pra‑kuantum berisiko terkena serangan yang disebut harvest‑now‑decrypt‑later (HNDL). Untungnya, TLS pasca‑kuantum sudah banyak diterapkan di Internet. Misalnya, pada Februari 2026, lebih dari 60 % lalu lintas Internet Cloudflare menggunakan rangkaian cipher hibrida pasca‑kuantum X25519MLKEM768.

Sementara itu, sistem bukti nol‑pengetahuan, yang digunakan dalam sistem privasi, tidak seharusnya terpengaruh. Sistem privasi lain dengan data transaksi yang rentan kuantum dan dimaksudkan tetap tersembunyi selamanya dapat lebih berisiko terhadap ancaman harvest‑now‑decrypt‑later.

Berinvestasi di Coinbase

Laporan Coinbase tentang risiko kuantum dan kesiapan ekosistem cryptocurrency serta blockchain ini penting, dan mencerminkan peran perusahaan sebagai pemimpin industri dan inovasinya. Ini merupakan konsekuensi langsung dari ukuran dan pentingnya peran yang diemban perusahaan selama beberapa tahun terakhir.

Pada tahun 2025, Coinbase memiliki 8 juta akun aktif dan menjadi kustodian Bitcoin terbesar di dunia, dengan kepemilikan 2,4 juta BTC. Ini mewakili tidak kurang dari 12 % dari total pasokan Bitcoin.

Saat ini, selain aplikasi utama Coinbase dan pertukaran kripto, perusahaan memiliki serangkaian penawaran pelengkap:

• Coinbase One, layanan keanggotaan premium yang menawarkan tanpa biaya perdagangan, hadiah staking yang ditingkatkan, dan penawaran dengan mitra seperti kalkulator pajak kripto, riset kripto, dll.
• Coinbase Advanced, untuk pedagang kripto profesional.
• Coinbase Wallet, untuk penyimpanan mandiri cryptocurrency di luar pertukaran, serta NFT.
• Coinbase Earn, layanan staking di mana pemilik cryptocurrency dapat mengunci kripto mereka untuk memperoleh bunga dari jaringan, dengan $230 juta diperoleh oleh pelanggan Coinbase pada tahun 2023.
• Coinbase Card, kartu debit Visa untuk melakukan pembelian menggunakan cryptocurrency, dengan 1 % kembali dalam Bitcoin saat membayar dengan USD, dan 1,5 % dalam USDC saat membayar dengan ETH. Kartu ini diterima di semua tempat kartu debit Visa diterima.
• USD Coin, USDC, stablecoin digital dengan nilai setara dolar AS, sedang berupaya menciptakan “dolar digital”.

Coinbase merupakan mitra kunci bagi banyak ETF Bitcoin yang di mana ia memegang kustodian Bitcoin, menjadikannya aktor penting dalam industri untuk produk‑produk tersebut, memudahkan kepemilikan ETF bagi investor individu dan institusional.

Baru‑baru ini, Coinbase aktif bekerja pada “tokenisasi” sahamnya (dan sekuritas lainnya), yang saat ini terdaftar “normal” di Nasdaq.

Sejak awal yang ambisius, Coinbase telah tumbuh menjadi pilar utama industri Bitcoin dan kripto, terutama di pasar AS.

Namun perjalanan ini tidak selalu mulus; Coinbase harus menghadapi serangan siber, regulasi yang tidak jelas, serta gugatan oleh SEC, dan melihat layanan pelanggan serta protokol keamanan berusaha mengejar pertumbuhan perusahaan.

Volatilitas dan risiko memang menjadi bagian dari ruang kripto (dan semua investasi), dan komputasi kuantum dapat membawa gangguan.

Namun bagaimanapun, Coinbase yang kini lebih matang dan dominan berada pada posisi yang baik untuk memanfaatkan kripto yang semakin mainstream melalui tren pertumbuhan ETF Bitcoin, stablecoin, dan tokenisasi saham.

(Anda dapat membaca lebih lanjut dari kami tentang pro dan kontra Coinbase sebagai pertukaran kripto dalam “Ulasan Coinbase – Apakah Ini Benar‑benar Platform Terbaik?.”

Anda juga dapat membaca lebih lanjut tentang Coinbase dalam laporan investasi khusus kami tentang perusahaan tersebut.

Berita dan Perkembangan Saham Coinbase (COIN) Terbaru