Pengertian dan jenis kriptografi klasik beserta contohnya

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 :

1. Berbasis karakter
2. Menggunakan pena dan kertas saja, belum ada computer
3. Termasuk ke dalam kriptografi kunci simetris.

Tiga alasan mempelajari algoritma klasik :

1. Memahami konsep dasar kriptografi
2. Dasar algoritma kriptografi modern
3. 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