Coinbase Menjelajahi Enkripsi Pasca-Kuantum untuk Blockchain

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

Hal ini akan sangat berguna untuk memecahkan masalah matematika yang sangat kompleks, seperti pertanyaan tentang ilmu material pada semikonduktor, dirgantara, baterai, atau memecahkan konfigurasi 3D protein, atau menemukan farmasi penyelamat baru.

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

Dengan cara yang sama, cryptocurrency dapat berada dalam bahaya jika enkripsi yang membuatnya begitu aman tiba-tiba dapat dipecahkan.

Ini menjadi sangat problematis karena komputer kuantum di masa depan dapat memecahkan enkripsi data yang saat ini dikumpulkan, meskipun masih tidak dapat dipecahkan, tetapi dapat didekripsi kemudian, sebuah metode yang disebut “Panen Sekarang, Dekripsi Nanti” (HNDL).

Dalam konteks tersebut, para pelaku utama di bidang blockchain dan cryptocurrency juga bergerak cepat untuk mempersiapkan kemungkinan munculnya komputer kuantum.

Salah satunya adalah Coinbase, yang menerbitkan laporannya “Quantum Computing & Blockchain ” yang membahas kekhawatiran ini dan meneliti solusi yang dapat dan harus diadopsi oleh 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 kemungkinan ini.”

Gambaran Laporan Kuantum Coinbase

Dalam gambaran laporan ini, Coinbase memulai dengan mengingatkan bahwa National Institute of Standards and Technology (NIST) merekomendasikan migrasi pasca-kuantum (PQ) harus dilaksanakan pada tahun 2035. Ia juga menunjukkan bahwa jadwal persiapan ini, yang hanya menyisakan 9 tahun, mungkin bahkan optimis.

“Kami tidak yakin bahwa komputer kuantum yang relevan secara kriptografi (CRQC) tidak akan ada pada tahun 2035 atau setelahnya, karena penelitian terbaru meningkatkan kemungkinan bahwa jadwalnya mungkin lebih singkat.”

Laporan tersebut dibagi menjadi 6 segmen utama plus lampiran “bacaan tambahan”, mencakup topik secara luas:

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

Batas utama dalam membangun komputer kuantum adalah perangkat kerasnya, yang sangat sulit diproduksi dan dipertahankan dalam keadaan kuantum cukup lama sehingga 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 menangani tingkat kesalahan yang lebih tinggi.

“Untuk melakukan komputasi kuantum toleran kesalahan (FTQC), seseorang juga harus terus-menerus mengukur qubit fisik, untuk mengetahui 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, angka yang jauh lebih rendah dan realistis dapat dicapai dibandingkan yang diperkirakan awalnya (99,9999%). Lebih penting lagi, hal 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 akan cukup untuk FTQC.

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

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

Kesimpulannya, artikel mencatat bahwa meskipun belum siap secara langsung, tidak ada alasan untuk menganggap bahwa komputer kuantum tidak akan dapat memecahkan tingkat enkripsi tertinggi saat ini, dan blockchain/cryptocurrency 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. Hal ini berbeda dengan hal seperti QKD (distribusi kunci kuantum), yang mengharuskan pengguna (yang jujur) menggunakan sistem kuantum.”

Dua metode terkemuka adalah berbasis kisi dan berbasis hash:

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

“Varian penandatanganan yang lebih cepat dari kriptografi berbasis hash SLH-DSA menghasilkan tanda tangan yang 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.”

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 yang aman terhadap 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, sengaja dibangun dengan asumsi berbeda sebagai “cadangan” bila penelitian di masa depan mengungkap kelemahan pada sistem berbasis kisi.

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 memakan banyak energi dan sebaliknya mengandalkan 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 diselesaikan oleh komputer kuantum.

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

Dalam sistem ini, yang secara khusus digunakan oleh Ethereum, suara dapat diaggregasi atau diatur ambang untuk mengurangi biaya yang terkait dengan pengiriman tanda tangan validator, verifikasi, dan penyimpanan mereka. Blockchain ini tidak memiliki pengganti plug-and-play yang mudah untuk membuatnya aman pasca-kuantum.
Namun, laporan menjelaskan bahwa Konsensus Nakamoto (NC) berbasis Proof-of-Work Bitcoin secara teoretis 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 waktu operasi per qubit pada komputer kuantum jauh lebih lambat dibandingkan ASIC yang sangat dioptimalkan yang digunakan 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 kriptografis yang terlampir 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 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.”

• P1: Transisi tidak mengorbankan postur keamanan kami 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 tentang 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 atau skema pasca-kuantum.

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

“Ada jutaan akun UTXO yang dimiliki, dan pada tingkat transaksi saat ini pada blockchain seperti Bitcoin dan Ethereum, mungkin membutuhkan 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 diatasi dengan perubahan cara pengelolaan kunci publik.

“BIP-360 mengusulkan tipe output taproot baru yang disebut Pay-to-Merkle-Root (P2MR) yang menghilangkan kunci publik ini sepenuhnya. Setelah proposal ini diaktifkan pada jaringan utama Bitcoin, mengubah output P2TR menjadi 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 merupakan poin kuat bagi Bitcoin dari perspektif risiko kuantum.
Namun, pendekatan tunggu-dan-lihat saat ini lebih banyak dipilih. Coinbase menunjukkan 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 tunggu-dan-lihat memiliki biaya berupa ketidakpastian pasar. Oleh karena itu, 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

Meskipun 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 lapisan konsensus dan eksekusi. Jika fungsi hash kriptografis standar digunakan, maka hal ini 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 opsi yang lebih baik untuk lapisan konsensus dan tanpa status untuk lapisan eksekusi, sehingga pemilik akun terlindungi dari kesalahan dalam manajemen status.
Secara keseluruhan, Coinbase memvisualisasikan Ethereum pasca-kuantum di mana “validator menandatangani setiap blok menggunakan skema tanda tangan berbasis hash berstatus, dan semua penandatanganan pada blok tertentu akan diaggregasi menjadi satu bukti menggunakan sistem bukti ringkas berbasis hash”.

Solana

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

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

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

Lainnya: Algorand, Sui, Aptos

Algorand adalah salah satu platform blockchain pertama yang menerapkan skema tanda tangan pasca-kuantum (PQ) dalam produksi pada kedua mekanisme terkait konsensus dan lapisan eksekusi. Ini masih sebagian dalam proses pengerjaan, tetapi juga menunjukkan bahwa teknologi blockchain dapat 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 migrasi 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 menimbulkan kerusakan dengan memecahkan enkripsi.
Salah satu contoh adalah tanda tangan ambang, yang digunakan untuk melindungi kunci penandatanganan di seluruh ekosistem blockchain.
Dalam hal ini, MLDSA, analog berbasis kisi dari skema tanda tangan Schnorr, dapat digunakan. Skema tanda tangan berbasis hash, seperti salah satu varian SLH-DSA, juga dapat digunakan untuk aplikasi yang membutuhkan jaminan keamanan yang 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 yang menjadi ancaman bagi komputer kuantum. Namun berpotensi, beberapa algoritma kuantum baru dapat mengubah hal itu.
Protokol TLS pra-kuantum berada pada risiko serangan yang disebut panen-sekarang-dekripsi-nanti (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 terhadap kuantum dan dimaksudkan tetap tersembunyi selamanya dapat lebih berisiko terhadap ancaman panen-sekarang-dekripsi-nanti.

Berinvestasi di Coinbase

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

Pada tahun 2025, Coinbase memiliki 8 juta akun aktif dan menjadi kustodian Bitcoin terbesar di dunia, dengan memegang 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 kesepakatan 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 yang diperoleh pelanggan Coinbase pada 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 adalah mitra kunci bagi banyak Bitcoin ETF yang mana ia memegang kustodian Bitcoin, menjadikannya aktor penting dalam industri untuk produk-produk ini, mempermudah kepemilikan ETF bagi investor individu dan institusional.
Baru-baru ini, Coinbase telah aktif bekerja pada “tokenisasi” sahamnya (dan sekuritas lainnya), yang saat ini terdaftar “normal” di Nasdaq.
Dari awal yang ambisius, Coinbase telah tumbuh menjadi pilar industri Bitcoin dan kripto, terutama di pasar AS.
Hal ini tentu 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 ada dalam ruang kripto (dan sebenarnya semua investasi), dan komputasi kuantum dapat menimbulkan gangguan.
Namun bagaimanapun, Coinbase yang lebih matang dan dominan saat ini berada pada posisi yang tepat untuk memanfaatkan kripto yang semakin menjadi arus utama melalui tren berkembang Bitcoin ETF, stablecoin, dan tokenisasi saham.
Anda juga dapat membaca lebih lanjut tentang Coinbase di laporan investasi kami yang didedikasikan untuk perusahaan.)

Berita dan Perkembangan Saham Coinbase (COIN) Terbaru