Ikhtisar Dasar-Dasar Kriptografi IOTA

Arsitektur keamanan IOTA dibangun berdasarkan prinsip kriptografi canggih yang dirancang untuk memastikan integritas dan keamanan transaksi dalam jaringannya. Berbeda dengan teknologi blockchain tradisional yang mengandalkan rantai linear blok, IOTA menggunakan Graf Berarah Acyclic (DAG) yang disebut Tangle, yang memerlukan pendekatan kriptografi unik untuk mengamankan transaksi dan data.

Salah satu elemen kriptografi inti dalam IOTA adalah penggunaan fungsi hash, yang merupakan algoritma yang mengambil input dan menghasilkan string byte berukuran tetap. Tangle bergantung pada fungsi hash ini untuk mengamankan hubungan antara transaksi dan untuk memastikan bahwa riwayat transaksi tidak dapat diubah tanpa deteksi.

IOTA awalnya menggunakan fungsi hash terner yang dikenal sebagai Curl-P untuk hashing transaksinya. Pilihan ini selaras dengan visi komputasi terner IOTA, yang diharapkan dapat menawarkan peningkatan efisiensi di lingkungan IoT tertentu. Namun, sistem terner dan fungsi hash Curl-P menghadapi kritik dan pengawasan dari komunitas kriptografi.

Untuk mengatasi kekhawatiran ini dan meningkatkan keamanan, IOTA beralih ke fungsi hash biner yang lebih diterima dan diuji secara luas dalam pembaruan-pembaruan terbaru. Langkah ini merupakan bagian dari upaya terus-menerus jaringan untuk selaras dengan standar dan praktik kriptografi yang sudah mapan, memastikan keamanan yang kuat bagi penggunanya.

Kriptografi kunci publik adalah landasan lain dari keamanan IOTA, memungkinkan komunikasi yang aman antara node dalam jaringan. IOTA menggunakan pasangan kunci asimetris (kunci publik dan pribadi) untuk penandatanganan transaksi, memastikan bahwa hanya pemilik kunci pribadi yang dapat mengotorisasi transaksi untuk akun mereka, sementara kunci publik dapat dibagikan secara bebas untuk memverifikasi keaslian transaksi.

Kerentanan dan respons historis (misalnya, fungsi hash curl-p-27)

Perjalanan IOTA telah termasuk tantangan dan kerentanan, terutama terkait dengan komponen kriptografinya. Salah satu masalah yang mencolok adalah dengan fungsi hash Curl-P-27, yang merupakan bagian integral dari desain kriptografi awal IOTA. Kekhawatiran muncul tentang keamanan Curl-P-27, yang menyebabkan pemeriksaan yang signifikan dari komunitas kriptografi.

Pada tahun 2017, para peneliti dari MIT dan lembaga lainnya menerbitkan laporan yang menyoroti kerentanan potensial dalam fungsi hash Curl-P-27. Mereka menunjukkan bagaimana kerentanan tersebut dapat dimanfaatkan untuk memalsukan tanda tangan dan mengompromikan integritas transaksi di jaringan.

Yayasan IOTA menanggapi kekhawatiran ini dengan berinteraksi dengan komunitas penelitian kriptografi dan melakukan tinjauan ekstensif terhadap fungsi hash Curl-P-27. Sebagai langkah pencegahan, yayasan sementara menonaktifkan Koordinator untuk mencegah serangan potensial sambil menilai keamanan jaringan.

Setelah tinjauan, Yayasan IOTA memutuskan untuk mengganti fungsi hash Curl-P-27 dengan fungsi hash biner yang lebih mapan dan lebih diterima secara luas. Keputusan ini merupakan bagian dari langkah lebih luas untuk memstandardisasi praktik kriptografi IOTA dan meningkatkan keamanan jaringan.

Transisi dari Curl-P-27 dan komputasi ternary menandai pergeseran penting dalam pengembangan IOTA. Ini mencerminkan komitmen yayasan untuk beradaptasi dan berevolusi sebagai respons terhadap umpan balik dan tantangan, memprioritaskan keamanan dan kehandalan jaringan.

Insiden ini juga menegaskan pentingnya transparansi, keterlibatan komunitas, dan kerja sama dengan komunitas riset kriptografi yang lebih luas. Prinsip-prinsip ini sejak itu menjadi pusat pendekatan IOTA terhadap keamanan dan pengembangan.

Tindakan Keamanan dan Ketangguhan Jaringan

Untuk memperkuat keamanan dan ketahanan jaringan, Yayasan IOTA telah menerapkan beberapa langkah di luar dasar-dasar kriptografisnya. Ini termasuk pengenalan Koordinator, mekanisme keamanan sementara yang mengeluarkan tonggak untuk memvalidasi transaksi dan melindungi dari serangan pengeluaran ganda.

IOTA Foundation juga berfokus pada pengembangan ekosistem perangkat lunak node yang kuat, dengan peningkatan dalam perangkat lunak node seperti Hornet dan Bee. Implementasi perangkat lunak ini dirancang agar lebih aman, efisien, dan ramah pengguna, mendorong partisipasi yang lebih luas dalam jaringan dan meningkatkan desentralisasi.

Peer review dan audit pihak ketiga merupakan bagian integral dari strategi keamanan IOTA. Yayasan secara rutin berinteraksi dengan para ahli keamanan eksternal dan peneliti untuk mengaudit protokol dan perangkat lunaknya, memastikan bahwa kerentanan diidentifikasi dan ditangani secara proaktif.

Rencana penghapusan Koordinator melalui proyek Coordicide merupakan langkah signifikan menuju jaringan IOTA yang sepenuhnya terdesentralisasi dan tangguh. Coordicide memperkenalkan mekanisme konsensus baru dan protokol keamanan yang dirancang untuk menjaga integritas jaringan tanpa otoritas pusat.

Pendidikan dan keterlibatan komunitas juga merupakan komponen kunci dari langkah-langkah keamanan IOTA. Yayasan secara aktif bekerja untuk mendidik pengguna dan pengembang tentang praktik terbaik untuk mengamankan token mereka dan berinteraksi dengan jaringan, memupuk komunitas yang sadar akan keamanan.

Highlights

• Keamanan IOTA didasari oleh teknik kriptografi canggih yang disesuaikan untuk struktur berbasis DAG yang unik, Tangle, dengan menggunakan fungsi hash dan kriptografi kunci publik untuk keamanan transaksi.
• Jaringan awalnya menggunakan fungsi hash ternary, Curl-P-27, yang menghadapi pemeriksaan dan digantikan dengan fungsi hash biner yang lebih konvensional untuk disesuaikan dengan standar kriptografi yang mapan.
• Kerentanan historis, terutama dalam fungsi hash Curl-P-27, mendorong keterlibatan penelitian komunitas dan kriptografi yang signifikan, yang mengarah pada peningkatan keamanan dan adopsi praktik kriptografi yang diterima secara luas.
• Koordinator, mekanisme keamanan sementara, memainkan peran penting dalam melindungi jaringan dari serangan pengeluaran ganda dan memastikan validasi transaksi selama fase pematangan jaringan.
• IOTA Foundation menekankan pentingnya peer review dan audit pihak ketiga, secara teratur berkolaborasi dengan para ahli eksternal untuk meneliti dan memperkuat protokol keamanan jaringan.
• Upaya menuju desentralisasi penuh dan ketahanan jaringan yang ditingkatkan tercermin dalam proyek Coordicide, yang bertujuan untuk menghapus Koordinator dan memperkenalkan mekanisme konsensus baru, sekaligus memupuk komunitas yang peduli akan keamanan melalui pendidikan dan keterlibatan.