KRIPTOGRAFI (KEAMANAN SISTEM KOMPUTER)

 Perkuliahan 6 (22 Oktober 2020)

Matakuliah : Keamanan Sistem Komputer C31040319

KRIPTOGRAFI

PENGERTIAN KRIPTOGRAFI

Kriptografi berasal dari bahasa Yunani dengan memadukan dua kata, yaitu kryptos dan graphein. Kryptos berarti tersembunyi atau rahasia, sedangkan graphein memiliki arti menulis. Makna kriptografi secara harfiah ialah menulis secara tersembunyi untuk menyampaikan pesan-pesan yang perlu dijaga kerahasiaannya.

Kriptorafi memiliki pengertian lain, yakni suatu ilmu tentang teknik enkripsi naskah asli (plaintext) yang diacak memanfaatkan sebuah kunci enkripsi sehingga naskah asli tersebut berubah menjadi naskah yang sulit dibaca (chipertext) oleh pihak yang tidak memiliki kunci dekripsi.

SEJARAH KRIPTOGRAFI

Kriptografi menurut catatan sejarah telah eksis sejak masa kejayaan Yunani atau kurang lebih sekitar tahun 400 Sebelum Masehi. Alat yang digunakan untuk membuat pesan tersembunyi di Yunani pada waktu itu disebut Scytale. Scytale berbentuk batangan silinder dengan kombinasi 18 huruf.

Pada masa Romawi, di bawah kekuasaan Julius Caesar, penggunaan kriptografi semakin intens karena pertimbangan stabilitas negara. Meski teknik yang digunakan tak serumit Yunani, namun untuk memahami pesan kriptografi dari masa Romawi terbilang cukup sulit untuk dikerjakan.

Berdasarkan aspek historis kriptografi di atas, baik kriptografi klasik maupun modern keduanya memiliki kesamaan prinsip yang besar dan tidak dapat disangsikan lagi, yakni tujuan kriptografi adalah keamanan. Itulah layanan yang disediakan kriptografi tanpa peduli dari masa mana kriptografi dibuat.

Melalui layanan keamanan yang disediakan oleh jenis kriptografi tersebut, berbagai teks penting dapat terjaga kerahasiaannya dan keotentikannya, sehingga antar pihak yang berkorespondensi bisa saling menaruh kepercayaan. Kecuali apabila teknik pembuatan kriptografi bocor ke pihak yang tidak dikehendaki.

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.

KRIPTOGRAFI PROSES

Enkripsi

Enkripsi (Encryption) adalah sebuah proses menjadikan pesan yang dapat dibaca (plaintext) menjadi pesan acak yang tidak dapat dibaca (ciphertext). Dengan mengkodekan atau mengubah setiap huruf abjad dengan integer sebagai berikut: A = 0, B = 1, …, Z = 25

Berikut adalah contoh enkripsi yang digunakan oleh Julius Caesar, yaitu dengan mengganti masing-masing huruf dengan 3 huruf selanjutnya (disebut juga Additive/Substitution Cipher).

                            Plaintext                          Ciphertext 

                               rumah                                xasgn

                               Motor                                suzux

                               kompor                            qusvux

Dekripsi

Dekripsi merupakan proses kebalikan dari enkripsi dimana proses ini akan mengubah ciphertext menjadi plaintext dengan menggunakan algortima ‘pembalik’ dan key yang sama. Contoh:

                            ​Ciphertext                             Plaintext

                               xasgn                                    rumah

                               suzux                                    Motor

                               qusvux                                 kompor                 

             

Block Cipher

Block-cipher adalah skema algoritma sandi yang akan membagi-bagi teks terang yang akan dikirimkan dengan ukuran tertentu (disebut blok) dengan panjang t, dan setiap blok dienkripsi dengan menggunakan kunci yang sama. Pada umumnya, block-cipher memproses teks terang dengan blok yang relatif panjang lebih dari 64 bit, untuk mempersulit penggunaan pola-pola serangan yang ada untuk membongkar kunci. Untuk menambah kehandalan model algoritma sandi ini, dikembangkan pula beberapa tipe proses enkripsi, yaitu :

ECB, Electronic Code Book

CBC, Cipher Block Chaining

OFB, Output Feed Back

CFB, Cipher Feed Back

Stream-Cipher

Stream-cipher adalah algoritma sandi yang mengenkripsi data persatuan data, seperti bit, byte, nible atau per lima bit(saat data yang di enkripsi berupa data Boudout). Setiap mengenkripsi satu satuan data di gunakan kunci yang merupakan hasil pembangkitan dari kunci sebelum.

Dalam kriptografi, Stream cipher dan Block cipher adalah dua algoritma enkripsi / dekripsi yang termasuk dalam keluarga cipher kunci simetris. Biasanya cipher mengambil teks biasa sebagai input dan menghasilkan ciphertext sebagai output. Blok cipher mengenkripsi blok bit dengan panjang tetap menggunakan transformasi yang tidak bervariasi. Cipher stream mengenkripsi aliran bit dengan panjang yang bervariasi dan menggunakan transformasi yang berbeda pada setiap bit.

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.

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.

PROSES KRIPTOGRAFI HIBRID

Metode hibrida terdiri atas enkripsi simetris dengan satu kunci (Session Key) dan enkripsi asimetris dengan sepasang kunci (Public/Private Key).

Langkah 1 : Pengirim mengenkripsi teks dengan Session Key.

Langkah 2 : Mengenkripsi Session Key dengan Public Key.

Langkah 3 : Penerima men-decrypt Session Key dengan Private Key. Langkah 4 : Men-decrypt teks dengan Session Key.

TEKNIK DASAR DALAM KRIPTOGRAFI

1. SUBSTITUSI

Dalam kriptografi, sandi substitusi adalah jenis metode enkripsi dimana setiap satuan pada teks terang digantikan oleh teks tersandi dengan sistem yang teratur. Metode penyandian substitusi telah dipakai dari zaman dulu (kriptografi klasik) hingga kini (kriptografi modern),

Langkah pertama adalah membuat suatu tabel substitusi. Tabel substitusi dapat dibuat sesuka hati, dengan catatan bahwa penerima pesan memiliki tabel yang sama untuk keperluan decrypt.  Bila tabel substitusi dibuat secara acak, akan semakin sulit pemecahanciphertext oleh orang yang tidak berhak.

Metode ini dilakukan dengan mengganti setiap huruf dari teks asli dengan huruf lain sebagai huruf sandi yang telah didefinisikan sebelumnya oleh algoritma kunci.

2. BLOCKING

Sistem enkripsi ini terkadang membagi plaintext menjadi beberapa blok yang terdiri dari beberapa karakter, kemudian di enkripsikan secara independen.

Caranya :

Plaintext dituliskan secara vertikal ke bawah berurutan pada lajur, dan dilanjutkan pada kolom berikutnya sampai seluruhnya tertulis. Ciphertext-nya adalah hasil pembacaan plaintext secara horizontal berurutan sesuai dengan blok-nya.

3. PERMUTASI

Salah satu teknik enkripsi yang terpenting adalah permutasi atau sering juga disebut transposisi. Teknik ini memindahkan atau merotasikan karakter dengan aturan tertentu. Prinsipnya adalah berlawanan dengan teknik substitusi. Dalam teknik substitusi, karakter berada pada posisi yang tetap tapi identitasnya yang diacak. Pada teknik permutasi, identitas karakternya tetap, namun posisinya yang diacak.

Caranya

Sebelum dilakukan permutasi, umumnya plaintext terlebih dahulu dibagi menjadi blok-blok dengan panjang yang sama.

Plaintext akan dibagi menjadi blok-blok yang terdiri dari 6 karakter, dengan aturan permutasi, sebagai berikut :

4. EKSPANSI

Suatu metode sederhana untuk mengacak pesan adalah dengan memelarkan pesan itu dengan aturan tertentu.  Salah satu contoh penggunaan teknik ini adalah dengan meletakkan huruf konsonan atau bilangan ganjil yang menjadi awal dari suatu kata di akhir kata itu dan menambahkan akhiran “an”. Jika suatu kata dimulai dengan huruf vokal atau bilangan genap, ditambahkan akhiran “i”.

Contoh :

5. PEMAMPATAN

Mengurangi panjang pesan atau jumlah bloknya dengan cara lain untuk menyembunyikan isi pesan.

Contoh sederhana ini menggunakan cara menghilangkan setiap karakter ke-tiga secara berurutan. Karakter-karakter yang dihilangkan disatukan kembali dan disusulkan sebagai “lampiran” dari pesan utama, dengan diawali oleh suatu karakter khusus, dalam contoh ini menggunakan ”  * “.