Tujuan Kriptografi
Ada empat tujuan mendasar dari ilmu kriptografi ini yang juga
merupakan aspek keamanan informasi yaitu :
1.
Kerahasiaan, adalah layanan yang
digunakan untuk menjaga isi dari informasi dari siapapun kecuali yang memiliki
otoritas atau kunci rahasia untuk membuka/mengupas informasi yang telah
disandi.
2.
Integritas data, adalah
berhubungan dengan penjagaan dari perubahan data secara tidak sah. Untuk
menjaga integritas data, sistem harus memiliki kemampuan untuk mendeteksi
manipulasi data oleh pihak-pihak yang tidak berhak, antara lain penyisipan,
penghapusan, dan pensubsitusian data lain kedalam data yang sebenarnya.
3.
Autentikasi, adalah berhubungan
dengan identifikasi/pengenalan, baik secara kesatuan sistem maupun informasi
itu sendiri. Dua pihak yang saling berkomunikasi harus saling memperkenalkan
diri. Informasi yang dikirimkan melalui kanal harus diautentikasi keaslian, isi
datanya, waktu pengiriman, dan lain-lain.
4.
Non-repudiasi., atau
nirpenyangkalan adalah usaha untuk mencegah terjadinya penyangkalan terhadap
pengiriman/terciptanya suatu informasi oleh yang mengirimkan/membuat.
Jenis-Jenis Kriptografi
Algoritma kriptografi dibagi
menjadi tiga bagian berdasarkan kunci yang dipakainya :
1. Kriptografi Simetris
Pengertian Kriptografi Simetris
Kriptografi Simetris adalah : Kode Hill atau lebih dikenal
dengan Hill cipher merupakan salah satu algoritma kriptografi kunci simetris
dan merupakan salah satu kripto polyalphabetic. Hill cipher diciptakan oleh
Lester S. Hill pada tahun 1929 .
Teknik kriptografi ini diciptakan dengan maksud
untuk dapat menciptakan cipher yang tidak dapat dipecahkan menggunakanteknik
analisis frekuensi. Berbeda dengan caesar cipher, hill cipher tidak mengganti
setiap abjad yang sama pada plainteks dengan abjad lainnya yang sama pada
cipherteks karena menggunakan perkalian matriks pada dasar enkripsi dan
dekripsinya.
Hill cipher merupakan penerapan aritmatika
modulo pada kriptografi. Teknik kriptografi ini enggunakan sebuah matriks
persegi sebagai kunci berukuran m x m sebagai kunci untuk melakukan enkripsi
dan dekripsi. Dasar teori matriks yang digunakan dalam Hill cipher antara lain
adalah perkalian antar matriks dan melakukan invers pada matriks
Karena menggunakan matriks sebagai kunci, Hill
cipher merupakan algoritma kriptografi kunci simetris yang sulit dipecahkan,
karena teknik kriptanalisis seperti analisis frekuensi tidak dapat diterapkan
dengan mudah untuk memecahkan algoritma ini. Hill cipher sangat sulit
dipecahkan jika kriptanalis hanya memiliki ciphertext saja (chipertext-only),
namun dapat dipecahkan dengan mudah jika kriptanalis memiliki ciphertext dan
potongan dari plaintext-nya (known-plaintext).
Gambar Kriptografi Simetris :
|
|
|
Gambar Kriptografi Simetris
|
Contoh Kriptografi Simetris :
Perhitungan Matematis Dasar dari teknik hill cipher adalah
aritmatika modulo terhadap matriks. Dalam penerapannya, Hill cipher menggunakan
teknik perkalian matriks dan teknik invers terhadap matriks. Kunci pada hill
cipher adalah matriks n x n dengan n merupakan ukuran blok. Jika matriks kunci
kita sebut dengan K, maka matriks K adalah sebagai berikut :
|
|
|
Contoh Kriptografi
Simetris
|
Matriks K yang menjadi kunci ini harus merupakan
matriks yang invertible, yaitu memiliki multiplicative inverse K-1 sehingga :
K.K-1 = 1
Ingat ! Kunci harus memiliki invers karena matriks K-1
tersebut adalah kunci yang digunakan untuk melakukan dekripsi.
Cara Enkripsi
Dengan mengkodekan atau mengubah setiap huruf abjad dengan
integer sebagai berikut: A = 0, B = 1, …, Z = 25
maka secara matematis, proses enkripsi pada hill cipher
adalah:
C = K . P mod 26
C = Cipherteks | K = Kunci | P = Plainteks
Proses enkripsi pada hill cipher dilakukan per blok
plainteks. Ukuran blok tersebut sama dengan ukuran matriks kuncinya. Perhatikan
contoh dibawah ini!
P = D O D I S P U T R A
,dikodekan/diintegerkan menjadi
P = 3 14 3 8 18 15 20 19 17 0
Karena matriks kunci K berukuran 2, maka
plainteks dibagi menjadi blok yang masing-masing bloknya berukuran 2 karakter.
Blok pertama dari plainteks P1,2 =[3;14] kemudian dienkripsi dengan kunci K
dengan persamaan C = K . P mod 26. Karena perkalian tersebut menghasilkan lebih
dari angka 25 maka dilakukan modulo 26 pada hasil yang lebih dari 25.
Karakter yang berkorespondensi dengan 21 dan 9 adalah V dan
J. Setelah melakukan enkripsi semua blok pada plainteks P maka dihasilkan
cipherteks C sebagai berikut:
P = D O D I S P U T R A
C = V J R N P W L U R X
Cipherteks yang dihasilkan oleh enkripsi hill chiper atau
kode hill menghasilkan cipherteks yang tidak memiliki pola yang mirip dengan
plainteks atau pesan aslinya.
Mancari K Invers dan Teknik
Dekripsi
Perhitungan matematis dekripsi pada hill chiper atau kode
hill ini sama halnya dengan enkripsi. Namun matriks kunci harus dibalik
(invers) terlebih dahulu dan kunci invers harus memenuhi persamaan K . K-1 = 1.
P=K-1.Cm26
Sebelum mendekripsi kita akan menginvers kunci K
terlebih dahulu, untuk menginvers kita akan menggunakan persamaan [K | I] = K-1,
proses invers ini kita akan kita lakukan dengan operasi baris/ row operation.
|
|
|
Mancari K Invers dan Teknik
Dekripsi
|
Dari perhitungan diatas didapatkan K invers :
K invers ini sudah memenuhi persamaan K . K-1 =
I, berdasarkan perkalian K dengan K-1 kemudian dimodulasi dengan 26
menghasilkan I = [1 0;0 1]. Setelah itu kita akan melakukan dekripsi terhadap
chiperteks, kemudian dirubah menjadi integer terlebih dahulu. Dengan kunci
dekripsi yang dimiliki, kriptanalis hanya perlu menerapkan persamaan (P = K-1 .
C mod 26) pada cipherteks dan kunci, sehingga menghasilkan plainteks/ pesan
asli (P = D O D I S P U T R A).
Hill cipher/ kode hill merupakan algoritma
kriptografi klasik yang sangat kuat dilihat dari segi keamanannya dnegan
matriks kunci hill cipher harus merupakan matriks yang invertible, karena
disitulah letak keunikan sekaligus kesulitan kode hill tersebut.
2. Kriptografi Asimetris
Pengertian Kriptografi Asimetris
Algoritma asimetris, sering juga disebut dengan algoritma
kunci publik atausandi kunci publik, menggunakan dua jenis kunci, yaitu kunci
publik (public key) dan kunci rahasia (secret key). Kunci publik merupakan
kunci yang digunakan untuk mengenkripsi pesan. Sedangkan kunci rahasia
digunakan untuk mendekripsi pesan.
Kunci publik bersifat umum, artinya kunci ini
tidak dirahasiakan sehingga dapat dilihat oleh siapa saja. Sedangkan kunci
rahasia adalah kunci yang dirahasiakan dan hanya orang-orang tertentu saja yang
boleh mengetahuinya. Keuntungan utama dari algoritma ini adalah memberikan
jaminan keamanan kepada siapa saja yang melakukan pertukaran informasi meskipun
di antara mereka tidak ada kesepakatan mengenai keamanan pesan terlebih dahulu
maupun saling tidak mengenal satu sama lainnya.
Gambar Kriptografi Asimetris
|
|
|
Gambar Kriptografi Asimetris
|
Contoh Kriptografi Asimetris
Contoh RSA:
1.
Kunci Publik:
§
Pilih bil. prima p = 7 dan q =
11, n = 7.11 =77
§
F(n)=(p-1).(q-1)=6.10= 60 artinya
F(n)={1,2,3,4,6,8,..,76}={x|gcd(x,
n)=1}
§
Pilih e dalam {x|gcd(x, 60)=1},
misalnya e=17
§
Hapus p dan q dan Kunci Publik
n=77, e=17
2.
Kunci Rahasia:
§
d = e-1 mod F(n), d .e = 1 mod
60, d =53
§
53 . 17 mod 60 = 901 mod 60 = 1
mod 60
3. Kriptografi Hibrid
Pengertian Kriptografi Hibrid
Permasalahan yang menarik pada bidang kemanan
informasi adalah adanya trade off antara kecepatan dengan kenyamanan. Semakin
aman semakin tidak nyaman, berlaku juga sebaliknya semakin nyaman semakin tidak
aman. Salah satu contohnya adalah bidang kriptografi. Tetapi hal ini dapat
diatasi dengan penggunaan kriptografi hibrida. Kriptografi hibrida sering
dipakai karena memanfaatkan keunggulan kecepatan pemrosesan data oleh algoritma
simetrik dan kemudahan transfer kunci menggunakan algoritma asimetrik. Hal ini mengakibatkan
peningkatan kecepatan tanpa mengurangi kenyamanan serta keamanan. Aplikasi kriptografi hibrida
yang ada saat ini pada umumnya ditujukan untuk penggunaan umum atau mainstream
yang merupakan pengguna komputer.
Aplikasi pada umumnya mengikuti perkembangan
hardware komputer yang semakin cepat dari waktu ke waktu. Sehingga hardware
yang sudah lama tidak dapat difungsikan sebagaimana mestinya. Selain itu banyak
perangkat embedded dengan kekuatan pemrosesan maupun daya yang terbatas.
Terutama dengan trend akhir akhir ini, hampir semua orang memiliki handheld
device yang mempunyai kekuatan terbatas, seperti telepon seluler.
Dalam tugas akhir ini dibahas mengenai
perancangan sebuah aplikasi kriptografi hibrida yang ditujukan untuk kalangan
tertentu, terutama pemakai hardware dengan kekuatan pemrosesan yang terbatas.
Aplikasi yang ingin dicapai adalah aplikasi yang sederhana, ringan dan cepat
tanpa mengurangi tingkat keamanan menggunakan hash.
Sistem ini mengggabungkan chiper simetrik dan
asimetrik. Proses ini dimulai dengan negosiasi menggunakan chiper asimetrik
dimana kedua belah pihak setuju dengan private key/session key yang akan
dipakai. Kemudian session key digunakan dengan teknik chiper simetrik untuk
mengenkripsi conversation ataupun tukar-menukar data selanjutnya. Suatu session
key hanya dipakai sekali sesi. Untuk sesi selanjutnya session key harus dibuat
kembali.
