Interkoneksi Pengiriman Data Aman antara Cina dengan Austria Melalui Komunikasi Satelit Kuantum

Pada sistem komunikasi untuk mengirim sejumlah data yang bersifat penting, memerlukan pengamanan yang ketat agar tidak dicuri atau disadap oleh pihak-pihak yang tidak bertanggung jawab. Data-data penting yang rawan untuk disadap atau dicuri adalah data-data yang dikirim oleh suatu negara ke negara lainnya yang bersifat interkoneksi antara dua negara. Keamanan yang tinggi menjadi hal terpenting dalam proses ini, karena data-data yang dikirim berisi data rahasia kedua negara yang orang lain tidak boleh tahu atau mengaksesnya.

Dalam memecahkan persoalan ini, pada 19 Januari 2018 telah terbit makalah yang ditulis oleh Sheng-Kai Liao et al yang merupakan kolaborasi antara Cina dengan Austria, berjudul “Satellite-Relayed Intercontinental Quantum Network“. Dalam makalah tersebut menyatakan bahwa Cina dan Austria telah berhasil menggunakan sistem komunikasi satelit kuantum yang bersifat aman untuk mengirim data yang dienkripsi kuantum yang berupa gambar dan video. Langkah yang mereka lakukan adalah salah satu tonggak dalam sistem komunikasi kuantum yang aman untuk internet kuantum interkoneksi dua negara[1].

Baca juga Peluncuran Preview Quantum Development Kit Sebagai Langkah Awal Memasuki Era Komputer Kuantum

Gambar 1. Ilustrasi dari tiga stasiun dibumi (Graz di Austria, Nanshan di Cina, dam Xinglong di Cina) saling bekerja sama yang digunakan untuk komunikasi kuantum antara 2 Negara[2].

Pada sistem komunikasi klasik untuk pengiriman data informasi menggunakan sistem komunikasi digital berbasis biner 0 atau 1. Sedangkan komunikasi digital pada sistem kuantum, berbasis tiga keadaan yaitu 0, 1, dan dua keadaan sekaligus yang disebut sebagai superposisi. Pada sistem komunikasi kuantum tersebut pengiriman data akan jauh lebih aman dan sangat berguna untuk melindungi data-data global. Dalam proses pengiriman informasi berbasis kuantum tersebut para ilmuwan menggunakan foton. Pasangan bit kuantum (qubit atau quantum bit) terkunci dalam keterikatan kuantum (quantum-entangled). Dalam keterikatan kuantum terdapat keadaan dimana pasangan foton saling terikat satu sama lain yang akan mengirimkan satu qubit secara terus menerus ke stasiun penerima. Dalam mekanika kuantum membuat sifat-sifat qubit tersebut tidak mungkin untuk disadap atau dibobol oleh orang yang bukan menjadi tujuan penerima.

Kriptografi berbasis kuantum atau dalam dunia kuantum informasi disebut sebagai Quantum Key Distribution (QKD) adalah sebuah proses pengiriman data terkunci dengan cara komunikasi aman secara kuantum, sehingga pesan atau informasi dapat dikodekan dengan aman, bahkan jika pesan dikirim tanpa harus menggunakan protokol kuantum. Satelit yang digunakan sebagai komunikasi adalah satelit orbit rendah milik Cina yang bernama satelit Micius. Satelit Micius merupakan satelit pertama yang mempunyai kemampuan pengolahan informasi kuantum dan diluncurkan oleh Cina pada tahun 2016. Selama proses penelitian, ilmuwan Cina bekerja sama dengan ilmuwan dari Universitas Vienna (Austria), sehingga dengan satelit Micius tersebut stasiun Xinglong (Cina) dan stasiun Graz (Austria) dapat saling mengirim dan menerima informasi QDK dengan jarak lebih dari 7600 km.

Gambar 2. Proses transfer data dari stasiun Xinglong (Cina) ke stasiun Graz (Austria)[2]

Dalam proses transfer data antara kedua negara, dapat terjadi melalui tahap yang diawali dengan satelit Micius membuat sebuah kunci kuantum yang dikirim dan mengukur sinyal kuantum yang dienkripsi. Dalam hal ini kunci kuantum acak dapat dikirim secara terpisah untuk sekali pakai dari stasiun Xinglong ke stasiun Graz dengan menggunakan laser. Sebagai media informasi yang digunakan untuk link kriptografi para peneliti mengirim dua gambar yang dikirim melalui satelit dan dikirim juga melalui jaringan serat optik penghubung antara kedua negara. Mereka mengirim gambar digital dari satelit Micius (gambar seorang filsuf Cina) dari Beijing ke Wina dan gambar fisikawan kuantum Erwin Schrödinger dari Wina ke Beijing dengan ukuran file sekitar 5 kb.

Gambar 3. Dua gambar yang dikirim oleh ilmuwan Cina dan Austria[2]

Pada proses demontrasi lebih lanjut para peneliti selain mengirim gambar juga mengirim sebuah video diskusi berdurasi 75 menit dengan ukuran 2 GB yang terenkripsi kuantum dari Chinese Academy of Sciences di Beijing dengan Austrian Academy of Sciences di Vienna. Menurut Pan (salah satu ilmuwan yang ikut meneliti) mengatakan bahwa “proses tersebut merupakan cukup bagus sebagai tahap awal internet kuantum dan sebagai bandingan setara dengan teknologi ponsel pada tahun 1970-an”. Kedepannya aplikasi ini sangat penting untuk diterapkan pada panggilan suara, faks, dan email untuk mengirim informasi keuangan atau diplomatik yang bersifat sangat sensitif[1][2][3].

Refrensi:

  1. Ball, Philip. 2018. “Focus: Intercontinental, Quantum-Encrypted Messaging and Video“. Physics, 19 Januari 2018 (https://physics.aps.org/articles/v11/7) diakses pada 31 Januari 2018
  2. Kai-sheng, Liao et al. 2018. “Satellite-Relayed Intercontinental Quantum Network“. Physical Review Letter, 19 Januari 2018 (https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.120.030501) diakses pada 31 Januari 2018
  3. Kai-sheng, Liao et al. 2018. “Satellite-Relayed Intercontinental Quantum Network“. PHYSICAL REVIEW LETTERS 120, 030501 (2018), 19 Januari 2018 (paper), DOI: 10.1103/PhysRevLett.120.030501
Nilai Artikel Ini
Artikel Berhubungan:

Sponsor Warstek.com:
Wayan Dadang

Wayan Dadang

Mahasiswa S1 Teknik Elektro Universitas Sriwijaya, menekuni Kecerdasan Buatan, Sistem Kontrol, dan Robotika. Mencintai kegiatan membaca Paper Sains, Belajar, Menulis, dan Riset.

Yuk Ajukan Pertanyaaan atau Komentar