Dalam kriptografi, pesan atau informasi yang dapat dibaca disebut sebagai plaintext atau clear text. Proses yang dilakukan untuk mengubah plaintext ke dalam ciphertext
disebut enkripsi. Pesan yang tidak dapat terbaca tersebut
disebut ciphertext. Proses yang merupakan kebalikan dari enkripsi disebut sebagai dekripsi. Proses ekripsi dapat digunakan untuk membuat ciphertext kembali menjadi plaintext. Ahli di bidang kriptografi
disebut sebagai cryptographer.
Cryptanalyst merupakan orang yang melakukan cryptanalysis, yaitu seni dan ilmu untuk memecahkan ciphertext menjadi plaintext tanpa melalui cara yang seharusnya. Sebelum komputer ada, kriptografi dilakukan dengan menggunakan pensil dan kertas.
Algoritma kriptografi (cipher) yang digunakan saat itu, dinamakan juga algoritma klasik, adalah berbasis karakter, yaitu enkripsi dan dekripsi dilakukan pada setiap karakter pesan. Semua algoritma klasik termasuk ke dalam sistrm kriptografi simetris dan digunakan jauh sebelum kriptografi kunci publik ditemukan.
Kriptogarfi klasik memiliki beberapa ciri :
- Berbasis karakter
- Menggunakan pena dan kertas saja, belum ada computer
- Termasuk ke dalam kriptografi kunci simetris.
Tiga alasan mempelajari algoritma klasik :
- Memahami konsep dasar kriptografi
- Dasar algoritma kriptografi modern
- Memahami kelemahan sistem kode
Pada dasarnya, algoritma kriptografi klasik dapat dikelompokkan ke dalam dua macam cipher, yaitu :
1. Cipher substitusi (substitution cipher)
Di dalam cipher substitusi setiap unit plainteks diganti dengan satu unit cipherteks. Satu “unit” di isini berarti satu huruf, pasanga huruf, atau dikelompokkan lebih dari dua huruf. Algoritma substitusi tertua yang diketahui adalah Caesar cipher yang digunakan oleh kaisar Romawi , Julius Caesar (sehingga dinamakan juga casear cipher), untuk mengirimakan pesan yang dikirimkan kepada gubernurnya.
2. Cipher transposisi (transposition cipher)
Pada cipher transposisi, huruf-huruf di dalam plainteks tetap saja, hanya saja urutannya diubah. Dengan kata lain algoritma ini melakukan transpose terhadap rangkaian karakter di dalam teks. Nama lain untuk metode ini adalah permutasi atau pengacakan (scrambling) karena transpose setiap karakter di dalam teks sama dengan mempermutasikan karakter-karkater tersebut. (Munir.2006)
Jenis Kriptografi Klasik
Vigènere cipher
Vigenere cipher mungkin adalah contoh terbaik dari cipher alphabet-majemuk ‘manual’. Algoritma ini dipublikasikan oleh diplomat (sekaligus seorang kriptologis) perancis, Blaise de Vigènere pada abad 16. Vigènere cipher dipublikasikan pada tahun 1586. Cipher ini berhasil dipecahkan oleh Babbage dan Kasiski pada pertengahan abad 19. Vigènere cipher digunakan oleh tentara Konfiderasi (Confederate Army) pada perang sipil Amerika (American Civil war).
Vigènere cipher sangat dikenal karena mudah dipahami dan diimplementasikan. Cipher menggunakan bujursangakar Vigènere untuk melakukan enkripsi. Kolom paling kiri dari bujursangkar menyatakan huruf-hurf kunci, sedangkan baris paling atas menyatakan huruf-huruf plainteks. Setiap baris dalam bujursangkar menyatakan huruf-huruf cipherteks, yang mana jumlah pergesaran huruf plainteks ditentukan nilai numerik huruf kunci tersebut ( yaitu, A = 0, B = 1, C = 2,…, Z = 25). Bujursangkar vigènere digunakan untuk memperoleh cipherteks dengan menggunakan kunci yang sudah ditentukan. Jika panjang kunci lebih pendek dari pada panjang plainteks, maka kunci diulang penggunaanya (sistem periodik). Bila panjang kunci adalah m, maka periodenya dikatakan m. sebagai contoh, jika plainteks adalah THIS PLAINTEXT dan kunci adalah sony maka penggunaan kunci secara periodik adalah sebagai berikut:
Plainteks : THIS PLAINTEXT
Kunci : SONY
SONYSONYS
Cipherteks : LVVQ HZNGFHRVL
Autokey Cipher
Kriptografi Autokey adalah pengembangan dari kriprografi Caesar dan
Vigenere. Cara melakukan enkripsi sama seperti kedua kriptografi sebelumnya. Pada kriptografi Autokey
juga digunakan sebuah
kata sebagai kunci. Kunci ini kemudian diikuti dengan plaintext sehingga membentuk huruf-huruf yang sama panjang dengan
plaintext. Urutan huruf-huruf ini yang akan digunakan sebagai kunci pada
saat enkripsi. Rumus yang berlaku untuk
kriptografi Autokey sama seperti Caesar dan Vigenere.
Contoh,
jika plaintext adalah INI PESAN RAHASIA, maka jika kita gunakan kunci kata
BESOK, maka kata BESOK akan disisipkan di depan plaintext INI PESAN RAHASIA.
Kemudian enkripsi dilakukan sama dengan enkripsi Caesar dan Vigenere.
Reverse Cipher
Ini aadalah contoh kriptografi klasik yang menggunakan substitusi yaitu mengganti satu huruf dengan huruf
lain ataupun mengubah suatu kalimat dengan menuliskan
setiap kata secara terbalik. Ini contoh yang paling sederhana dari transposisi yaitu mengubah suatu kalimat
dengan menuliskan setiap kata secara terbalik. Contoh
Kriptografi Reverse:
Plaintext : AKU AKAN PERGI BESOK
PAGI
Ciphertext : UKA NAKA IGREP KOSEB IGAP
Pada
kriptografi kolom (column cipher), plaintext disusun dalam kelompok huruf yang terdiri dari beberapa
huruf. Kemudian huruf-huruf dalam
kelompok ini dituliskan kembali kolom per kolom, dengan urutan kolom yang bisa
berubah-ubah. Contoh Kriptografi
Kolom:
Kalimat ‘ AYAH SUDAH TIBA KEMARIN SORE ’, jika
disusun dalam kolom 7 huruf, maka akan menjadi kolom - kolom
berikut :
AYAHSUD
AHTIBAK
EMARINS
OREAAAA
Untuk
melengkapi kolom terakhir agar berisi 7 huruf, maka sisanya diisi dengan huruf
‘A’atau bisa huruf apa saja sebagai huruf pelengkap. Kalimat tesebut
setelah dienkripsi dengan 7 kolom huruf dan urutan kunci 6725431, maka
hasil enkripsinya:
DKSAATAEUANASBIAHIRAAAEOYHMR
Zig-Zag Cipher
Pada kriptografi
kolom zig-zag, plaintext disusun
dalam kelompok huruf yang terdiri dari beberapa huruf. Kemudian huruf-huruf dalam uruta kolom
yang dimasukkan secara pola zig-zag.
Segitiga Cipher
Pada
kriptografi kolom Triangle, plaintext
disusun dalam kelompok huruf yang terdiri dari beberapa huruf. Kemudian huruf-huruf dalam
urutan kolom yang dimasukkan secara pola segitiga.
Super Enkripsi
Kombinasi
Antara Cipher Substitusi (Caesar Cipher) dan Cipher Tranposisi (Column Cipher). Sehingga memperoleh
Cipher yang lebih kuat (Super) dari pada Satu Cipher saja.
Enigma Machine
Enigma Machine adalah mesin yang digunakan Jerman selama Perang Dunia II untuk mengenkripsi/dekripsi pesan-pesan
militer. Enigma menggunakan sistem rotor(mesin berbentuk roda
yang berputar) untuk membentuk huruf cipherteks
yang berubah - ubah. Setelah setiap huruf
dienkripsi, rotor kembali berputar untuk membentuk huruf cipherteks yang baru.
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 |
Cara Enkripsi
Dengan mengkodekan atau mengubah setiap huruf abjad dengan integer sebagai berikut: A = 0, B = 1, …, Z = 25
|
Cara Enkripsi |
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
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 |
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.
Gambar Kriptografi Hibrid
|
Gambar Kriptografi Hibrid |
|
ENKRIPSI SUPER |
|
SUPER ENKRIPSI |