Quiz 8 KRIPTOGRAFI DAN STEGANOGRAFI

 

Algoritma Kriptografi Modern

 

    Algoritma kriptograafi modern umumnya beroperasi dalam mode bit ketimbang mode karakter (seperti yang dilakukan pada cipher sibstitusi atau cipher transposisi dari algoritma kriptografi klasik).  Operasi dalam mode bit berarti semua data dan informasi  (baik kunci, plaintext maupun ciphertext) dinyatakan dalam rangkaian (string) bit binner, 0 dan 1. Algoritma enkripsi dan deskripsi memproses semua data dan informasi dalam bentuk mode bit. Rangkaian bit yang menyatakan plaintext dienkripsi menjadi ciphertext  dalam bentuk rangkaian bit, demikian sebaliknya.

    Enkripsi modern berbeda dengan enkripsi konvensional. Enkripsi modern sudah menggunakan komputer untuk pengoperasiannya, berfungsi untuk mengamankan data baik yang ditransfer melalui jaringan komputer maupun yang bukan. Hal ini sangat berguna untuk melindungi privacy, data integrity, authentication, dan non-repudiation. Perkembangan algoritma kriptografi modern berbasis bit didorong oleh penggunaan komputer digital yang merepresentasikan data dalam bentuk biner.
Algoritma kriptografi modern terdiri dari tiga bagian :

1.       Algoritma Simetris

    Algoritma simetris adalah algoritma yang menggunakan kunci yang sama untuk enkripsi dan deskripsinya. Algoritma kriptografi simetris sering disebut algoritma kunci rahasia, algoritma kunci tunggal atau algoritma satu kunci dan megharuskan pengirim dan penerima menyetujui suatu kunci tersebut. Kelebihan dari kriptografi simetris waktu proses untuk enkripsi dan deskripsi relatif cepat. Hal ini disebabkan efesiensi yang terjadi pada pembangkit kunci. Maka proses relative cepat maka algoritma ini tepat untuk digunakan pada sistem komunikasi digital secara real time seperti GSM.

    Contoh Alice ingin mengirim pesan x dengan aman menggunakan saluran umum kepada Bob. Alice menggunakan kunci xO yang sebelumnya telah disepakati Alice dan Bob. Untuk mengirim pesan e XO (x) kepada Bob, dia akan deskripsi teks kode yang diterima dengan kunci yang sama dengan yang digunakan untuk memperoleh akses ke pesan yang diterima. Begitu juga sebaliknya.

Aplikasi dari algoritma simetris digunakan oleh beberapa algoritma dibawah ini :
1.       Data Encryption Standar (DES)
2.       Advance Encryption Standar (AES)
3.       International Data Encryption Algoritma
4.       A5
5.       RC4

2.       Algoritma Asimetris

    Algoritma asimetris adalah pasangan kunci kriptografi yang salah satunya digunakan untuk proses enkripsi dan satu lagi deskripsi. Semua orang yang mendapatkan kunci publik dapat menggunakannya untuk mengenkripsi suatu pesan, sedangkan hanya satu orang saja yang memiliki rahasia itu, dalam hal ini kunci rahasia, untuk melakukan pembongkaran terhadap kode yang dikirim untuknya. Contoh algoritma terkenal yang menggunakan kunci asimetris  adalah RSA (merupakan singkatan dari nama penemunya, yaitu Rivest, Shamir dan Adleman).

3.       Algoritma Hibrida
Algoritma hibrida adalah algoritma yang memanfaatkan dua tingkatan kunci, yaitu kunci rahasia (simetri) yang disebut juga session key (kunci sesi) untuk enkripsi data dan pasangan kunci rahasia adalah kunci publik untuk pemberian tanda tangan digital serta melindungi kunci simetris.

Algoritma Kriptografi yang beroperasi dalam mode bit dapat dikelompokan menjadi dua kategori, yaitu : 

• Cipher Aliran >> Algoritma kriptografi beroperasi pada plainteks/cipherteks dalam bentuk bit tunggal, yag dalam hal ini rangkaian rangkaian bit dienkripsikan / dideskripsikan bit per bit. Stream Chiper atau Stream Encryption merupakan suatu teknik enkripsi data dengan cara melakukan transformasi dari tiap bit secara terpisah berdasarkan posisi tiap bit dalam aliran data yang biasanya dikendalikan menggunakan operasi XOR. Enkripsi aliran data merupakan hasil dari operasi XOR setiap bit plainteks dengan setiap bit kuncinya. Pada stream chiper bila terjadi kesalahan selama transisi maka kesalahan pada teks enkripsi penerima akan terjadi tepat ditempat kesalahan tersebut terjadi. Dalam praktek pertimbangan kesalahan yang mungkin terjadi sangatlah penting untuk penentuan teknik enkripsi yang akan digunakan.

• Cipher Blok (Block Cipher) >> Algoritma kriptografi beroperasi pada plainteks/cipherteks dalam bentuk blok bit, yang dalam hal ini rangkaian bit dibagi menjadi blok-blok bit yang panjangnya sudah ditentukan sebelumnya. Misalnya panjang blok adalah 64 bit, maka itu algoritma enkripsi memperlakukan 8 karakter setiap kali penyandian (1 karakter = 8 bit dalam pengkodean ASCII)

Rangkaian Bit
Rangkaian bit yang dipecah menjadi blok-blok bit dapat ditulis dalam sejumlah cara bergantung pada panjang blok.
Contoh:

Plainteks 100111010110 dibagi menjadi blok bit yang panjangnya 4 menjadi :
1001 1101 0110

Setiap blok menyatakan bilangan bulat dari 0 sampai 15, yaitu 9 13 6 Bila plainteks dibagi menjadi blok-blok yang berukuran 3 bit, maka rangkaian bit di atas menjadi: 100 111 010 110

Setiap blok menyatakan bilangan bulat dari 0 sampai 7, yaitu 4 7 2 6Bila panjang rangkaian bit tidak habis dibagi dengan ukuran blok yang ditetapkan, maka blok yang terakhir ditambah dengan bit-bit semu yang disebut padding bits. Misalnya rangkaian bit di atas dibagi menjadi blok 5-bit menjadi

10011 10101 00010

Blok yang terakhir telah ditambahkan 3 bit 0 di bagian awal (dicetak tebal) agar ukurannya menjadi 5 bit. Padding bits dapat mengakibatkan ukuran plainteks hasil dekripsi lebih besar daripada ukuran plainteks semula.

Cara lain untuk menyatakan rangkaian bit adalah dengan notasi heksadesimal (HEX). Rangkaian bit dibagi menjadi blok yang berukuran 4 bit dengan representasi dalam HEX adalah: 

0000 = 0 0001 = 1 0010 = 2 0011 = 3

0100 = 4 0101 = 5 0011 = 6 0111 = 7

1000 = 8 1011 = 9 1010 = A 1011 = B

1100 = C 1101 = D 1101 = E 1111 = F

Misalnya, plainteks 100111010110 dibagi menjadi blok bit yang panjangnya 4 menjadi

1001 1101 0110

yang dalam notasi HEX adalah 9 D 6

Operasi Logika Exclusive OR (XOR)

Operator biner yang sering digunakan dalam cipher yang yang beroperasi dalam mode bitadalah XO. Notasi matematis untuk operator XOR adalah “ Å ”Operator XOR diperasikan pada dua bit dengan aturan sebagai berikut: 

Contoh: 10011 Å 11001 = 01010 hasilnya diperoleh sebagai berikut:

Kriptografi metode Exclusive OR (XOR)

Sesuai dengan namanya kriptografi dengan metode XOR adalah suatu teknik kriptografi (penyandian) data yang menggunakan prinsip operasi logika XOR dalam proses enkripsi dan deskripsinya.

Analisis Proses Enkripsi dan Deskripsi metode XOR

Algoritma enkripsi menggunakan XOR adalah dengan meng-XOR-kan plainteks (P) dengan kunci (K) menghasilkan cipherteks (C):

C = P Å K

Algoritma dekripsi menggunakan XOR adalah dengan meng-XOR-kan ciphertext (C) dengan kunci (K) menghasilkan plainteks (P):

P = C Å K

Misalkan kita ingin mengirim pesan (plainteks) “AYO” dengan kunci “8”, tahapan penghitungan manualnya adalah sebagai berikut : 

       1. Buka tabel ASCII, kemudian cari nilai “AYO” dan “8”, 

          sehingga kita temukan nilai A = 65, Y=89, O=79, dan 8=56 2.

2.  Ubah angka 65, 89, 79, dan 56 kedalam bilangan biner, 

         sehingga kita dapatkan nilai 65=01000001, 89=01011001, 79=0100111, 56=00111000

3.  Lakukan proses enkripsi dengan metode XOR (C = P Å K ) seperti berikut :

                     plainteks 01000001 (karakter ‘A’) : 

   kunci 00111000 Å (karakter ‘8’)

  cipherteks 01111001 (karakter ‘y’)

 

plainteks 01011001 (karakter ‘Y’) : 

kunci 00111000 Å (karakter ‘8’)

cipherteks 01100001 (karakter ‘a’)

 

plainteks 01001111 (karakter ‘O’) : 

kunci 00111000Å (karakter ‘8’)

cipherteks 01110111 (karakter ‘w’)

4. Cipherteks dari pesan “AYO” dengan kunci “8” adalah “yaw”. Karakter “yaw” 
       didapatkan dari nilai :

01111001(biner)=121(decimal)=karakter “y” (tabel ASCII)

01100001(biner)= 97(decimal)=karakter “a” (tabel ASCII) 

01110111(biner)=117(decimal)=karakter “w” (tabel ASCII)

5. Untuk melakukan proses dekripsi dengan metode XOR (P = C Å K ) seperti berikut :

cipherteks 01111001 (karakter ‘y’) :

kunci 00111000Å (karakter ‘8’)

Plainteks 01000001 (karakter ‘A’)

 

cipherteks 01100001 (karakter ‘a’):

kunci 00111000Å (karakter ‘8’) 

Plainteks 01011001 (karakter ‘Y’) 

 

cipherteks 01110111 (karakter ‘w’) : 

kunci 00111000Å (karakter ‘8’)

Plainteks 01001111 (karakter ‘O’)

6. Plainteks dari pesan “yaw” dengan kunci “8” adalah “AYO”. Karakter “AYO” didapatkan dari nilai seperti yang telah dijelaskan pada poin 1 dan 2 diatas