Pendiri Bersama Ethereum, Vitalik Buterin, Mengatakan Masalah Tersulit dalam Kriptografi Masih Belum Terpecahkan

Apa yang Sebenarnya Dilakukan Obfuscation

Sebagian besar orang di dunia kripto sudah tidak asing lagi dengan enkripsi, yang menyembunyikan data selama pengiriman, dan bukti pengetahuan nol (zero-knowledge proofs), yang memverifikasi data tanpa mengungkapkannya. Obfuscation melakukan hal yang berbeda: teknik ini menyembunyikan kode itu sendiri.

Bayangkan seperti ini. Enkripsi mengunci sebuah surat di dalam amplop. Obfuscation mengacak mesin yang menulis surat tersebut sehingga tidak ada seorang pun, bahkan orang yang mengamati mesin itu berjalan, yang dapat memahami cara kerjanya.

Versi spesifik yang dijelaskan Vitalik Buterin dalam postingan blog terbarunya disebut indistinguishability obfuscation, atau iO. Secara sederhana, iO berarti bahwa jika dua program melakukan hal yang sama tetapi menggunakan logika internal yang berbeda, Anda tidak dapat membedakannya setelah diobfuskasi. Program tersebut berjalan, menghasilkan keluaran yang nyata, dan tidak mengungkapkan apa pun tentang bagaimana program tersebut mencapai hasil tersebut.

Mengapa Blockchain Membutuhkan Ini

Dalam analisisnya, Buterin mengaitkan iO secara langsung dengan kasus penggunaan blockchain. Program yang telah diobfuskasi tidak dapat mencegah dirinya sendiri dari penyalinan, yang berarti program tersebut tidak dapat menyimpan status seperti saldo atau catatan transaksi. Itulah tepatnya yang dilakukan oleh blockchain.

Gabungkan keduanya, tulis Buterin, dan hasilnya adalah sesuatu yang mendekati "pihak ketiga tepercaya tanpa kepercayaan." Sebuah sistem yang menegakkan aturan, memproses masukan, dan menghasilkan keluaran yang jujur tanpa ada yang perlu mempercayai orang-orang yang membangunnya.

Salah satu contoh konkret: sistem pemungutan suara yang aman, privat, dan tahan manipulasi tanpa komite multisig, tanpa pengaturan tepercaya yang dijalankan oleh kelompok kecil, dan tanpa asumsi bahwa setidaknya beberapa peserta tetap jujur.

Kemajuan Sejauh Ini

Para peneliti telah menghabiskan sekitar 20 tahun mencoba membangun versi iO yang terbukti aman. Pendekatan awal berulang kali gagal. Buterin merujuk pada hasil kunci dari tahun 2001 yang menunjukkan bahwa versi ideal dari obfuscation secara matematis tidak mungkin. Para peneliti kemudian beralih ke iO sebagai target terbaik berikutnya.

Dalam beberapa tahun terakhir, bidang ini mencapai tonggak sejarah. Ahli kriptografi kini memiliki konstruksi yang mencapai iO di bawah apa yang disebut Buterin sebagai "asumsi keamanan yang wajar." Itu adalah kemajuan yang sesungguhnya.

Masalahnya: Waktu Eksekusi yang Lebih Lama dari Usia Alam Semesta

Masalahnya adalah waktu eksekusi. Skema iO saat ini secara teknis bersifat polinomial, yang berarti skalanya sebanding dengan ukuran input, bukan meledak secara eksponensial. Namun, Buterin menggambarkan overhead sebenarnya sebagai "galaksi."

Skema-skema tersebut bekerja dengan menumpuk beberapa lapisan alat kriptografi canggih satu di dalam yang lain. Setiap lapisan membungkus lapisan di bawahnya. Hasilnya adalah sistem di mana memproses satu input dapat memerlukan faktor overhead yang diperkirakan melebihi 10 pangkat 10, dengan persyaratan keamanan yang membuat ukuran teks terenkripsi menjadi ribuan kali lebih besar daripada konstruksi standar.

Perkiraan Buterin: waktu eksekusi yang diharapkan pada skema saat ini melebihi usia alam semesta.

3 Langkah ke Depan

Buterin menguraikan tiga jalur yang sedang ditelusuri para peneliti:

• Mengoptimalkan menara konstruksi yang ada dengan menggunakan rekayasa yang lebih cerdas dan bantuan AI untuk memangkas setiap hambatan hingga beberapa orde besarnya, mirip dengan bagaimana kinerja SNARK meningkat secara dramatis setelah tahun 2010.
• Membangun iO dengan menggunakan asumsi kriptografi yang lebih agresif namun lebih sederhana, dengan mengorbankan sebagian ketelitian teoretis demi kecepatan praktis.
• Menemukan pendekatan yang sepenuhnya baru untuk pengaburan (obfuscation), mungkin di luar matematika berbasis kisi (lattice) yang mendasari sebagian besar penelitian saat ini.

Apa Artinya bagi Kripto

Buterin menjelaskan taruhannya dengan jelas. Jika salah satu dari jalur tersebut berhasil, hasilnya adalah versi kriptografi di mana protokol apa pun yang dapat dijelaskan dengan pihak ketiga tepercaya dapat dibangun tanpa memerlukan pihak ketiga tersebut. Hal ini mencakup kontrak pintar pribadi, sistem kredensial anonim, komputasi terenkripsi pada data sensitif, dan sistem tata kelola yang tidak dapat dimanipulasi oleh pihak dalam.

"Jika kita berhasil di salah satu jalur tersebut, imbalannya sangat besar: dalam arti yang sesungguhnya, kita akan telah 'memecahkan masalah kriptografi': setiap protokol yang dapat dijelaskan menggunakan pihak ketiga tepercaya yang ideal—asalkan penyerang diizinkan untuk memutar balik waktu—akan dapat diimplementasikan dengan aman. Namun, mencapai hal tersebut masih merupakan tantangan yang sangat berat," tutup Buterin.

Teknologi ini belum siap. Namun, peta jalan, tulis Buterin, kini lebih jelas daripada sebelumnya.