Tinjauan tentang mekanisme keamanan blockchain

Teknologi Blockchain menawarkan struktur data yang aman, berdasarkan prinsip kriptografi, desentralisasi, dan konsensus. Kombinasi fitur ini membantu memastikan kepercayaan dalam transaksi dan menawarkan perlindungan terhadap gangguan data. Dalam pelajaran ini, kami akan memberikan ikhtisar tentang mekanisme keamanan dalam teknologi blockchain dan membahas perbedaan keamanan antara berbagai jenis jaringan blockchain.

Baca kursus spesifik dan terperinci kami tentang keamanan: Keamanan Blockchain: Kriptografi, Konsensus, Peretasan

Jika Anda baru dan hanya ingin segelintir dunia keamanan blockchain, lanjutkan membaca di bawah ini!

Keamanan Blockchain Dasar

• Kriptografi: Teknologi Blockchain menggunakan teknik kriptografi canggih untuk mengamankan data. Transaksi ditandatangani menggunakan kunci pribadi, memastikan keaslian pengirim, sedangkan kunci publik memungkinkan verifikasi transaksi tanpa mengungkapkan identitas pengirim.

• Desentralisasi: Jaringan Blockchain mendistribusikan data ke seluruh jaringan node yang luas, menghilangkan satu titik kegagalan. Desentralisasi ini memastikan bahwa tidak ada satu pengguna pun yang dapat mengubah catatan transaksi, sehingga meningkatkan keamanan sistem secara keseluruhan.

• Konsensus: Mekanisme konsensus memvalidasi dan menyepakati transaksi di dalam blok, memastikan bahwa setiap transaksi benar dan benar. Mekanisme ini dapat bervariasi di antara jaringan blockchain yang berbeda, tetapi tujuan utamanya adalah membangun kepercayaan pada sistem.

Perbedaan Keamanan dalam Jenis Blockchain

Jaringan Blockchain dapat diklasifikasikan ke dalam jaringan publik, pribadi, izin, dan tanpa izin berdasarkan partisipasi dan akses:

1. Blockchain Publik: Blockchain publik, seperti Bitcoin, memungkinkan siapa saja untuk bergabung dan berpartisipasi dalam jaringan. Peserta dapat tetap anonim, dan jaringan mengandalkan komputer yang terhubung ke internet untuk memvalidasi transaksi dan mencapai konsensus melalui proses yang disebut "penambangan". Blockchain publik memiliki kontrol identitas dan akses yang terbatas.

2. Blockchain Pribadi: Sebaliknya, blockchain pribadi membatasi partisipasi ke organisasi yang dikenal yang membentuk jaringan pribadi, khusus anggota. Jaringan ini mencapai konsensus melalui “dukungan selektif,” di mana pengguna yang dikenal memvalidasi transaksi. Kontrol identitas dan akses lebih ketat di blockchain pribadi.

3. Blockchain Tanpa Izin: Jaringan ini tidak memberlakukan batasan pada prosesor, memungkinkan setiap peserta untuk berkontribusi pada proses validasi dan konsensus jaringan.

4. Blockchain yang Diijinkan: Jaringan yang diizinkan memberikan akses hanya kepada sekumpulan pengguna tertentu yang diberi identitas menggunakan sertifikat. Jaringan ini memiliki identitas dan kontrol akses yang lebih kuat.
   Saat mengembangkan aplikasi blockchain, penting untuk menentukan jenis jaringan mana yang paling sesuai dengan tujuan bisnis Anda. Jaringan pribadi dan berizin menawarkan lebih banyak kontrol dan lebih disukai karena alasan peraturan dan kepatuhan. Sebaliknya, jaringan publik dan tanpa izin memberikan desentralisasi dan distribusi yang lebih besar. Dengan memahami berbagai mekanisme keamanan dan jenis jaringan, Anda dapat memilih jaringan blockchain yang paling tepat untuk aplikasi Anda, memastikan keamanan yang kuat dan kinerja yang efisien.

Identifikasi teknik kriptografi dan fungsi hash

Fungsi hash kriptografi memainkan peran penting dalam memastikan keamanan dalam teknologi blockchain. Dalam pelajaran ini, kita akan mengeksplorasi fungsi hash kriptografi, cara kerjanya, dan aplikasinya dalam berbagai konteks, termasuk blockchain, keamanan kata sandi, dan keamanan pesan.

Apa itu Fungsi Hash Kriptografis?

Fungsi hash kriptografis adalah fungsi matematika yang mengambil data input dengan panjang variabel dan mengembalikan output dengan panjang tetap, yang dikenal sebagai "nilai hash". Fungsi-fungsi ini menggabungkan kemampuan penyampaian pesan dari fungsi hash reguler dengan properti keamanan tambahan.

Takeaway utama:

Fungsi hash kriptografis mengubah kumpulan data tertentu menjadi string bit dengan ukuran tetap. Mereka digunakan dalam berbagai aplikasi, seperti cryptocurrency, keamanan kata sandi, dan keamanan pesan.

Fungsi hash kriptografi dirancang agar aman dan menyediakan properti berikut:

• Bebas tabrakan: Tidak ada dua input hash yang harus dipetakan ke hash output yang sama, mengurangi kemungkinan manipulasi atau pemalsuan data.

• Tersembunyi: Menerka nilai input untuk fungsi hash dari outputnya harus menantang, memastikan kerahasiaan data.

• Ramah teka-teki: Seharusnya sulit untuk memilih input yang menyediakan output yang telah ditentukan sebelumnya, mempromosikan distribusi nilai input yang luas.
  Properti ini diinginkan tetapi tidak selalu dapat dicapai dalam praktiknya. Namun, fungsi hash kriptografi masih banyak digunakan untuk meningkatkan keamanan sistem digital.

Contoh Fungsi dan Aplikasi Hash Kriptografis:

• Cryptocurrency: Fungsi hash kriptografi sangat penting dalam cryptocurrency untuk pemrosesan transaksi yang aman. Bitcoin, misalnya, menggunakan fungsi hash kriptografi SHA-256 dalam algoritmenya. Pohon Merkle, sejenis pohon hash, digunakan dalam mata uang kripto untuk memverifikasi validitas transaksi dan blok secara efisien dengan mengelompokkan transaksi bersama dan membuat satu hash untuk setiap grup.

• Verifikasi Kata Sandi: Menyimpan kata sandi sebagai teks biasa tidak aman, sehingga sebagian besar situs web menyimpan hash kata sandi. Saat pengguna memasukkan kata sandinya, sistem akan melakukan hash terhadap masukan tersebut dan membandingkannya dengan nilai hash yang disimpan untuk memastikan kecocokannya.

• Pembuatan dan Verifikasi Tanda Tangan: Tanda tangan digital memverifikasi keaslian dokumen atau pesan digital. Skema tanda tangan digital biasanya terdiri dari tiga algoritme: algoritme pembuatan kunci, algoritme penandatanganan, dan algoritme verifikasi tanda tangan.

• Memverifikasi Integritas File dan Pesan: Fungsi hash dapat digunakan untuk memastikan integritas pesan dan file yang dikirimkan antara pengirim dan penerima. Dengan membandingkan nilai hash yang dihitung dengan nilai yang dipublikasikan, penerima dapat mengonfirmasi bahwa data belum dirusak selama transit.

Pentingnya mengamankan kontrak pintar dan kunci pribadi

Mengamankan kunci pribadi sangat penting untuk menjaga integritas dan kepercayaan pada sistem blockchain. Kunci privat digunakan untuk menandatangani transaksi dan karenanya penting untuk mengontrol akses ke aset blockchain. Namun, menyimpan kunci pribadi dengan aman dapat menjadi tantangan. Jika kunci pribadi hilang atau dicuri, aset yang terkait dengan kunci tersebut tidak dapat diakses secara permanen.

Perhitungan Multi-Partai (MPC)

Solusi potensial untuk masalah kepercayaan ini adalah penggunaan perhitungan multi-pihak (MPC). MPC memungkinkan pembagian kunci pribadi di antara banyak peserta, mendesentralisasikan penggunaannya. Protokol seperti pembuatan kunci terdesentralisasi (DKG) memastikan bahwa kunci pribadi tidak pernah sepenuhnya ada di mana pun, dan selama cukup banyak peserta yang bertindak jujur, sistem tetap aman. Proyek seperti Axelar menerapkan pendekatan ini untuk memungkinkan interoperabilitas antara berbagai blockchain.

Kontrak Cerdas Tanpa Pengetahuan

Kontrak pintar tanpa pengetahuan, atau zkapps, menawarkan pendekatan yang berbeda. Dalam sistem ini, pemegang kunci privat dapat menjalankan logika yang terkait dengan kunci privat secara lokal, seperti menandatangani transaksi Bitcoin. Berkat bukti tanpa pengetahuan (ZKP), orang lain dapat memverifikasi bahwa kunci privat digunakan dengan benar sesuai dengan kontrak tanpa mengetahui kunci privat itu sendiri. Namun, pendekatan ini membutuhkan kepercayaan pada pemegang kunci untuk tidak membocorkan kunci atau menggunakannya dengan niat jahat.

Abstraksi Akun

Abstraksi akun adalah teknik lain yang dapat digunakan untuk meningkatkan keamanan kunci privat. Abstraksi akun memungkinkan kontrak pintar untuk menyimpan kunci pribadi dan melakukan operasi penandatanganan. Pendekatan ini memberikan fleksibilitas yang lebih besar dalam merancang kontrak pintar dan mengurangi risiko kehilangan kunci atau pencurian.

Menggabungkan MPC dengan Bukti Tanpa Pengetahuan:

Untuk memperluas cakupan operasi kontrak pintar yang aman, para peneliti telah mengusulkan untuk menggabungkan MPC dengan bukti tanpa pengetahuan. Pendekatan ini memungkinkan pelaksanaan program apa pun dengan cara yang aman dan dapat diverifikasi (melalui ZKP), dengan berbagai bagian program yang berasal dari peserta yang berbeda (melalui MPC).

Sebuah makalah baru-baru ini berjudul "Bereksperimen dengan Collaborative zk-SNARKs: Zero-Knowledge Proofs for Distributed Secrets" menyajikan solusi untuk menggabungkan kedua teknik ini. Meskipun belum ada implementasi on-chain, diharapkan inovasi ini dapat membuka kemungkinan baru untuk blockchain yang dapat diprogram.

Dengan mengeksplorasi dan mengimplementasikan solusi inovatif seperti kontrak pintar tanpa pengetahuan, perhitungan multi-pihak, dan kombinasi MPC dengan ZKP, kami dapat memajukan bidang keamanan blockchain dan membuka kunci aplikasi baru untuk teknologi transformatif ini.