Dari Mekanika Kuantum ke Blockchain: Evolusi Kriptografi dalam Industri Keuangan

Program studi Teknik Fisika (Engineering Physics) adalah cabang ilmu yang menggabungkan prinsip-prinsip fisika dan teknik untuk menyelesaikan masalah teknologi dan ilmiah. Meskipun terlihat seperti bidang yang sangat teknis dan jauh dari industri keuangan, sebenarnya ada banyak aspek dari keilmuan ini yang relevan dan berpotensi besar untuk diterapkan dalam sektor keuangan.

Di era digital saat ini, keamanan data menjadi hal yang sangat penting. Serangan siber, peretasan, dan pencurian informasi semakin canggih, sehingga diperlukan sistem perlindungan yang lebih kuat. 

Salah satu solusi terbaik adalah kriptografi, ilmu yang mengamankan data dengan metode penyandian. Namun, tahukah Anda bahwa teknik fisika memiliki peran besar dalam pengembangan kriptografi modern?

Teknik fisika adalah bidang multidisiplin yang menggabungkan prinsip fisika dengan teknologi untuk menghasilkan inovasi di berbagai sektor industri, termasuk keamanan informasi. 

Dalam dunia kriptografi, teknik fisika berperan dalam menciptakan sistem keamanan berbasis fisika kuantum dan material canggih.

Di Indonesia, saat ini sudah ada 11 perguruan tinggi yang terakreditasi untuk menyelenggarakan program studi teknik fisika. Sudah cukup banyak dibandingkan saat penulis menempuh pendidikan sarjana teknik fisika pada era 90-an yang hanya ada 3 perguruan tinggi (ITB, ITS, Unas). 

Sedangkan perguruan tinggi ternama di Amerika, Eropa hingga China menjadi "the big five" untuk penyelenggaraan program studi yang dikenal dengan "applied physics" atau "engineering physics" (Baca: Best Universities for Applied/Engineering Physics in the World)
 
Keilmuan Teknik Fisika sangat kuat dalam hal pemodelan matematis dan simulasi. Dalam industri keuangan, pemodelan dan simulasi digunakan untuk mengantisipasi perilaku pasar, menghitung risiko, dan memprediksi kinerja investasi. 

Misalnya, metode Monte Carlo, yang sering digunakan dalam fisika untuk simulasi, juga digunakan dalam manajemen risiko keuangan untuk menghitung nilai risiko portofolio.

Metode ini menggunakan model stokastik untuk memprediksi kemungkinan perubahan harga set dalam portfolio. Ribuan atau bahkan jutaan skenario pasar dihasilkan berdasarkan distribusi probabilitas untuk menghitung hasil potensial portofolio di masa depan. 

Dari hasil simulasi, distribusi probabilitas return portofolio dianalisis untuk melihat kemungkinan kerugian ekstrem. Namun, metode ini membutuhkan komputasi intensif, terutama untuk portofolio besar dengan banyak variabel.

Teknologi blockchain, yang merupakan dasar dari cryptocurrency seperti Bitcoin, memiliki prinsip-prinsip yang diambil dari konsep-konsep dalam fisika kuantum dan kriptografi. 

Ahli Teknik Fisika dapat bekerja dalam pengembangan teknologi blockchain dan solusi keamanan siber untuk melindungi data keuangan yang sensitif dan transaksi online.

Beberapa penerapan teknik fisika dalam kriptografi adalah kriptografi kuantum yang menggunakan prinsip mekanika kuantum untuk mengamankan komunikasi. 

Salah satu implementasi utamanya adalah Quantum Key Distribution (QKD), yang memungkinkan dua pihak berbagi kunci enkripsi dengan tingkat keamanan absolut. 

Teknik ini bekerja berdasarkan prinsip ketidakpastian Heisenberg, di mana setiap upaya penyadapan akan langsung terdeteksi karena mengubah keadaan sistem.

Selain itu, teknologi superkonduktor memungkinkan pengolahan data dengan konsumsi energi rendah dan kecepatan tinggi. Proses enkripsi dapat dipercepat dengan memanfaatkan properti unik material ini, terutama dalam komputasi kuantum.

Bidang keilmuan teknik fisika juga berperan dalam pengamanan perangkat keras dengan menciptakan sensor berbasis efek fotonik atau deteksi medan elektromagnetik untuk mencegah serangan fisik terhadap sistem komputer dan server.

Industri keuangan sangat bergantung pada keamanan data, terutama dalam transaksi perbankan digital, pembayaran online, dan investasi berbasis blockchain. 

Dengan adanya teknologi berbasis keilmuan pada program studi teknik fisika, seperti kriptografi kuantum dan generasi angka acak yang lebih aman, ancaman serangan siber bisa diminimalisir.

Quantum Key Distribution (QKD) - Keamanan Komunikasi Super Aman

QKD adalah salah satu aplikasi utama kriptografi kuantum. Sistem ini memungkinkan dua pihak untuk berbagi kunci enkripsi yang tidak bisa disadap. Bagaimana cara kerjanya?

Bayangkan ada dua orang,  A dan B, yang ingin bertukar pesan rahasia. Mereka menggunakan fotons (partikel cahaya) dengan polaritas acak sebagai kunci enkripsi.

Jika ada penyadap (C) yang mencoba membaca foton ini, hukum mekanika kuantum menyatakan bahwa setiap pengamatan akan mengubah sifat foton tersebut. 

Artinya, A dan B akan segera mengetahui jika ada seseorang yang mencoba menyadap komunikasi mereka. Bank-bank besar seperti China Construction Bank dan JPMorgan telah menguji QKD untuk mengamankan komunikasi antar-cabangnya.

Beberapa negara mulai mengintegrasikan QKD dalam jaringan fiber optik untuk mengamankan data penting. Implementasi QKD juga digunakan untuk pertukaran kunci antar node dalam jaringan blockchain. Bank of Canada dan Cambridge Quantum Computing sedang mengembangkan protokol blockchain berbasis kuantum untuk masa depan sistem keuangan.

Kesimpulan

Meskipun secara tradisional Teknik Fisika mungkin tidak dianggap berhubungan langsung dengan industri keuangan, ada banyak keterampilan dan pengetahuan dari bidang ini yang dapat diterapkan dalam sektor keuangan modern. 

Pemodelan dan simulasi, pengolahan data dan machine learning, quantum computing, teknologi blockchain, dan manajemen energi adalah beberapa area di mana ahli Teknik Fisika dapat memberikan kontribusi berharga. 

Dengan berkembangnya teknologi dan kompleksitas pasar keuangan, keterampilan multidisiplin ini akan semakin dibutuhkan.

Keilmuan teknik fisika memiliki peran strategis dalam meningkatkan keamanan data di industri keuangan melalui kriptografi berbasis fisika. Dengan memanfaatkan kriptografi kuantum, angka acak sejati, sensor fisik, material superkonduktor, dan quantum blockchain, industri keuangan dapat melindungi sistemnya dari ancaman siber di masa depan.

Semoga artikel ini memberikan pandangan yang informatif dan bermanfaat tentang peran keilmuan program studi Teknik Fisika dan industri keuangan.  ( Rivira Yuana )