Tanda tangan digital adalah mekanisme kriptografi yang digunakan untuk memverifikasi keaslian dan integritas data digital. Kami mungkin menganggapnya sebagai versi digital dari tanda tangan tulisan tangan biasa, namun dengan tingkat kerumitan dan keamanan yang lebih tinggi.
Secara sederhana, kita dapat menggambarkan tanda tangan digital sebagai kode yang dilampirkan pada pesan atau dokumen. Setelah dibuat, kode tersebut bertindak sebagai bukti bahwa pesan tersebut belum dirusak selama perjalanan dari pengirim ke penerima.
Meskipun konsep pengamanan komunikasi menggunakan kriptografi sudah ada sejak zaman kuno, skema tanda tangan digital menjadi kenyataan pada tahun 1970an - berkat pengembangan Kriptografi Kunci Publik (PKC). Jadi, untuk mempelajari cara kerja tanda tangan digital, pertama-tama kita perlu memahami dasar-dasar fungsi hash dan kriptografi kunci publik.
Fungsi hash
Hashing adalah salah satu elemen inti dari sistem tanda tangan digital. Proses hashing melibatkan transformasi data dengan ukuran berapa pun menjadi keluaran berukuran tetap. Hal ini dilakukan dengan jenis algoritma khusus yang dikenal sebagai fungsi hash. Output yang dihasilkan oleh fungsi hash dikenal sebagai nilai hash atau intisari pesan.
Jika digabungkan dengan kriptografi, apa yang disebut fungsi hash kriptografi dapat digunakan untuk menghasilkan nilai hash (intisari) yang bertindak sebagai sidik jari digital unik. Artinya, setiap perubahan pada data masukan (pesan) akan menghasilkan keluaran (nilai hash) yang sama sekali berbeda. Dan itulah alasan fungsi hash kriptografi banyak digunakan untuk memverifikasi keaslian data digital.
Kriptografi kunci publik (PKC)
Kriptografi kunci publik, atau PKC, mengacu pada sistem kriptografi yang menggunakan sepasang kunci: satu kunci publik dan satu kunci pribadi. Kedua kunci tersebut terkait secara matematis dan dapat digunakan untuk enkripsi data dan tanda tangan digital.
Sebagai alat enkripsi, PKC lebih aman dibandingkan metode enkripsi simetris yang lebih mendasar. Meskipun sistem lama mengandalkan kunci yang sama untuk mengenkripsi dan mendekripsi informasi, PKC memungkinkan enkripsi data dengan kunci publik dan dekripsi data dengan kunci privat yang sesuai.
Selain itu, skema PKC juga dapat diterapkan dalam pembuatan tanda tangan digital. Intinya, prosesnya terdiri dari hashing pesan (atau data digital) bersama dengan kunci pribadi penanda tangan. Selanjutnya, penerima pesan dapat memeriksa apakah tanda tangan tersebut valid dengan menggunakan kunci publik yang disediakan oleh penandatangan.
Dalam beberapa situasi, tanda tangan digital mungkin melibatkan enkripsi, namun hal tersebut tidak selalu terjadi. Misalnya, blockchain Bitcoin menggunakan PKC dan tanda tangan digital, namun tidak seperti yang diyakini banyak orang, tidak ada enkripsi dalam prosesnya. Secara teknis, Bitcoin menerapkan apa yang disebut Elliptic Curve Digital Signature Algorithm (ECDSA) untuk mengautentikasi transaksi.
Cara kerja tanda tangan digital
Dalam konteks mata uang kripto, sistem tanda tangan digital sering kali terdiri dari tiga langkah dasar: hashing, penandatanganan, dan verifikasi.
Mencirikan data
Langkah pertama adalah melakukan hash pada pesan atau data digital. Hal ini dilakukan dengan mengirimkan data melalui algoritma hashing sehingga nilai hash dihasilkan (yaitu, intisari pesan). Seperti disebutkan, ukuran pesan dapat bervariasi secara signifikan, tetapi ketika di-hash, semua nilai hashnya memiliki panjang yang sama. Ini adalah properti paling dasar dari fungsi hash.
Namun, melakukan hashing pada data bukanlah suatu keharusan untuk menghasilkan tanda tangan digital karena seseorang dapat menggunakan kunci pribadi untuk menandatangani pesan yang tidak di-hash sama sekali. Namun untuk mata uang kripto, datanya selalu di-hash karena berurusan dengan ringkasan dengan panjang tetap memfasilitasi keseluruhan proses.
Penandatanganan
Setelah informasi di-hash, pengirim pesan perlu menandatanganinya. Inilah saatnya kriptografi kunci publik berperan. Ada beberapa jenis algoritma tanda tangan digital, masing-masing memiliki mekanisme tersendiri. Namun pada dasarnya, pesan yang di-hash akan ditandatangani dengan kunci pribadi, dan penerima pesan kemudian dapat memeriksa validitasnya dengan menggunakan kunci publik yang sesuai (disediakan oleh penandatangan).
Dengan kata lain, jika kunci privat tidak disertakan saat tanda tangan dibuat, penerima pesan tidak akan dapat menggunakan kunci publik terkait untuk memverifikasi validitasnya. Kunci publik dan pribadi dihasilkan oleh pengirim pesan, namun hanya kunci publik yang dibagikan kepada penerima.
Perlu dicatat bahwa tanda tangan digital berhubungan langsung dengan isi setiap pesan. Jadi berbeda dengan tanda tangan tulisan tangan yang cenderung sama apa pun pesannya, setiap pesan yang ditandatangani secara digital akan memiliki tanda tangan digital yang berbeda.
Memverifikasi
Mari kita ambil contoh untuk menggambarkan keseluruhan proses hingga langkah terakhir verifikasi. Bayangkan Alice menulis pesan kepada Bob, melakukan hashing, lalu menggabungkan nilai hash dengan kunci pribadinya untuk menghasilkan tanda tangan digital. Tanda tangan akan berfungsi sebagai sidik jari digital unik dari pesan tertentu.
Ketika Bob menerima pesan tersebut, dia dapat memeriksa validitas tanda tangan digital tersebut dengan menggunakan kunci publik yang disediakan oleh Alice. Dengan cara ini, Bob dapat yakin bahwa tanda tangan tersebut dibuat oleh Alice karena hanya dia yang memiliki kunci privat yang sesuai dengan kunci publik tersebut (setidaknya itulah yang kami harapkan).
Jadi, sangat penting bagi Alice untuk merahasiakan kunci pribadinya. Jika orang lain mendapatkan kunci pribadi Alice, mereka dapat membuat tanda tangan digital dan berpura-pura menjadi Alice. Dalam konteks Bitcoin, ini berarti seseorang dapat menggunakan kunci pribadi Alice untuk memindahkan atau membelanjakan Bitcoinnya tanpa izinnya.
Mengapa tanda tangan digital penting?
Tanda tangan digital sering digunakan untuk mencapai tiga hasil: integritas data, otentikasi, dan non-penyangkalan.
Integritas data. Bob dapat memverifikasi bahwa pesan Alice tidak berubah selama ini. Modifikasi apa pun pada pesan akan menghasilkan tanda tangan yang sangat berbeda.
Keaslian. Selama kunci pribadi Alice dirahasiakan, Bob dapat menggunakan kunci publiknya untuk mengonfirmasi bahwa tanda tangan digital tersebut dibuat oleh Alice dan bukan oleh orang lain.
Non-penyangkalan. Setelah tanda tangan dibuat, Alice tidak akan dapat menyangkal telah menandatanganinya di masa mendatang, kecuali kunci pribadinya disusupi.
Kasus penggunaan
Tanda tangan digital dapat diterapkan pada berbagai macam dokumen dan sertifikat digital. Oleh karena itu, mereka memiliki beberapa aplikasi. Beberapa kasus penggunaan yang paling umum meliputi:
Teknologi Informasi. Untuk meningkatkan keamanan sistem komunikasi Internet.
Keuangan. Tanda tangan digital dapat diterapkan pada audit, laporan pengeluaran, perjanjian pinjaman, dan banyak lagi.
Hukum. Penandatanganan digital semua jenis kontrak bisnis dan perjanjian hukum, termasuk surat-surat pemerintah.
Kesehatan. Tanda tangan digital dapat mencegah penipuan resep dan rekam medis.
Blockchain. Skema tanda tangan digital memastikan bahwa hanya pemilik sah mata uang kripto yang dapat menandatangani transaksi untuk memindahkan dana (selama kunci pribadi mereka tidak disusupi).
Keterbatasan
Tantangan utama yang dihadapi oleh skema tanda tangan digital bergantung pada setidaknya tiga persyaratan:
Algoritma. Kualitas algoritma yang digunakan dalam skema tanda tangan digital sangatlah penting. Ini termasuk pilihan fungsi hash dan sistem kriptografi yang andal.
Penerapan. Jika algoritmanya bagus, namun implementasinya tidak, sistem tanda tangan digital kemungkinan besar akan memiliki kekurangan.
Kunci Pribadi. Jika kunci pribadi bocor atau disusupi, properti keaslian dan non-penyangkalan akan menjadi tidak valid. Bagi pengguna mata uang kripto, kehilangan kunci pribadi dapat mengakibatkan kerugian finansial yang signifikan.
Tanda tangan elektronik vs. tanda tangan digital
Sederhananya, tanda tangan digital berkaitan dengan satu jenis tanda tangan elektronik tertentu - yang mengacu pada metode elektronik apa pun untuk menandatangani dokumen dan pesan. Oleh karena itu, semua tanda tangan digital adalah tanda tangan elektronik, namun hal sebaliknya tidak selalu benar.
Perbedaan utama di antara keduanya adalah metode otentikasi. Tanda tangan digital menerapkan sistem kriptografi, seperti fungsi hash, kriptografi kunci publik, dan teknik enkripsi.
Menutup pikiran
Fungsi hash dan kriptografi kunci publik merupakan inti dari sistem tanda tangan digital, yang kini diterapkan pada berbagai kasus penggunaan. Jika diterapkan dengan benar, tanda tangan digital dapat meningkatkan keamanan, menjamin integritas, dan memfasilitasi otentikasi semua jenis data digital.
Di dunia blockchain, tanda tangan digital digunakan untuk menandatangani dan mengotorisasi transaksi mata uang kripto. Kunci ini sangat penting bagi Bitcoin karena tanda tangan memastikan bahwa koin hanya dapat dibelanjakan oleh individu yang memiliki kunci pribadi yang sesuai.
Meskipun kami telah menggunakan tanda tangan elektronik dan digital selama bertahun-tahun, masih terdapat banyak ruang untuk pertumbuhan. Sebagian besar birokrasi saat ini masih didasarkan pada dokumen, namun kita mungkin akan melihat lebih banyak adopsi skema tanda tangan digital seiring dengan migrasi kita ke sistem yang lebih digital.
