kriptografi - E-learning Amikom

KRIPTOGRAFI
SUMBER: RINALDI MUNIR, ITB.
MATERI KULIAH:
1. Pengantar kriptografi
2. Kriptografi Klasik
Cipher Substitusi (Substitution Ciphers)
Cipher Transposisi (Transposition Ciphers)
3. Steganografi (LSB/Least Significant Bit)
4. Kriptografi Modern
DES(Data Encryption Standard)
AES(Advanced Encryption Standard)
RSA(Rivest Shamir Adleman)
dan ElGamal (optional)
Knapsack (Optional)
Hash dan MD5 (optional)
DSS(Digital Signature Standard)
PENGANTAR KRIPTOGRAFI
Beberapa istilah :
Pengirim pesan  sender
Penerima pesan  receiver
Pesan (plaintext/cleartext) data atau informasi yang dapat dibaca dan
dimengerti maknanya. Nama lain untuk pesan adalah
Pesan tidak dapat dimengerti maknanya oleh pihak lain  disandikan  cipherteks
(ciphertext) atau kriptogram (cryptogram).
Enkripsi  Proses menyandikan plainteks menjadi cipherteks disebut
enkripsi (encryption) atau enciphering (ISO 7498-2).
Dekripsi  Proses mengembalikan cipherteks menjadi plainteksnya disebut dekripsi
(decryption) atau deciphering (ISO 7498-2).
plaintext
chipertext
enkripsi
dekripsi
Kriptografi adalah ilmu dan seni untuk menjaga keamanan pesan (message).
Kriptografer (cryptographer)  praktisinya/pengguna kriptografi
Algoritma kriptografi adalah:


aturan untuk enchipering dan dechiperin, atau
fungsi matematika yang digunakan untuk enkripsi dan dekripsi.
Kunci adalah parameter yang digunakan untuk transformasi enciphering dan
dechipering.
Cryptosystem :
 algoritma kriptografi
 plainteks
 cipherteks
 kunci.
Penyadap (eavesdropper) adalah orang yang mencoba menangkap pesan selama
ditransmisikan. (enemy, adversary, intruder, interceptor, bad guy)
Kriptanalisis (cryptanalysis) adalah ilmu dan seni untuk memecahkan chiperteks
menjadi plainteks tanpa mengetahui kunci yang diberikan. Pelakunya disebut
kriptanalis.
Kriptologi (cryptology) adalah studi mengenai kriptografi dan kriptanalisis.
Kriptografi
Tentara Sparta (Yunani) 400 SM.  scytale.
Aplikasi kriptografi:
 Pengiriman data melalui saluran komunikasi.
 Penyimpanan data di dalam disk storage.
Kegunaan Kriptografi :
 Menjaga kerahasiaan (confidentiality) pesan,
 Keabsahan pengirim (user authentication).
“Apakah pesan yang diterima benar-benar berasal dari pengirim yang
sesungguhnya?”
 Keaslian pesan (message authentication).
“Apakah pesan yang diterima tidak mengalami perubahan (modifikasi)?”
 Anti-penyangkalan (nonrepudiation).
Pengirim tidak dapat menyangkal
Notasi Matematis
C = chiperteks
P = plainteks
Fungsi enkripsi E memetakan P ke C,
E(P) = C
Fungsi dekripsi D memetakan C ke P,
D(C) = P
D(E(P)) = P
Kekuatan algoritma kriptografi
 Banyaknya kerja yang dibutuhkan untuk memecahkan data chiperteks menjadi
plainteksnya = waktu.
 Menjaga kerahasiaan algoritmanya (algoritma restricted)
Kriptografi modern kekuatan kriptografinya terletak pada kunci (deretan karakter atau
bilangan bulat) yang dijaga kerahasiaannya.
Dengan menggunakan kunci K, maka fungsi enkripsi dan dekripsi menjadi
EK(P) = C
DK(C) = P
dan kedua fungsi ini memenuhi
DK(EK(P)) = P
plaintext
K1
enkripsi
chipertext
K2
dekripsi
Ada dua kemungkinan kunci:
K1 = K2  system kriptografinya disebut sistem simetri atau system konvensional.
Cth: DES (Data Encyption Standard).
K1 ≠ K2  system kriptografinya disebut sistem nirsimetri atau system kunci public.
Cth: RSA (Rivest-Shamir-Adleman)
Metode Penyadapan
 Wiretapping
Penyadap mencegat data yang ditransmisikan pada saluran kabel komunikasi
dengan menggunakan sambungan perangkat keras.
 Electromagnetic eavesdropping
Penyadap mencegat data yang ditransmisikan melalui saluran wireless, misalnya
radio dan microwive.
 Acoustic Eavesdropping.
Menangkap gelombang suara yang dihasilkan oleh suara manusia.
Macam serangan:
 Exhaustive attack atau brute force attack (trial and error).
Asumsi yang digunakan:
Kriptanalis mengetahui algoritma kriptografi
Kriptanalis memiliki sebagian plainteks dan cipherteks yang bersesuaian.

Analytical attack
Menganalisis kelemahan algoritma kriptografi.
Memecahkan persamaan-persamaan matematika pada algoritma kriptografi
Asumsi yang digunakan:
Kriptanalis mengetahui algoritma kriptografi.
Data yang digunakan untuk menyerang sistem kriptografi dapat dikategorikan sebagai
berikut:
 Chipertext only.
Kriptanalis memiliki beberapa cipherteks dari beberap pesan, semuanya
dienkripsi dengan algoritma yang sama.

Known plaintext dan corresponding chipertext.
Beberapa pesan yang formatnya terstruktur membuka peluang kepada kriptanalis
untuk menerka plainteks dari cipherteks yang bersesuaian.

Chosen plaintext dan corresponding chipertext.
Kriptanalis dapat memilih plainteks tertentu untuk dienkripsikan, yaitu plainteksplainteks yang lebih mengarahkan penemuan kunci.

Chosen chipertext dan corresponding plaintext.
Kriptanalis memiliki akses terhadap cipherteks yang didekripsi (misalnya
terhadap mesin elektronik yang melakukan dekripsi secara otomatis).
Kompleksitas serangan dapat diukur dengan beberapa cara:



Kompleksitas data (data complexity)
Jumlah data yang dibutuhkan sebagai masukan untuk serangan. Semakin banyak
data yang dibutuhkan untuk melakukan serangan, berarti semakin bagus algoritma
kriptografi tersebut.
Kompleksitas waktu (time complexity)
Waktu yang dibutuhkan untuk melakukan serangan. Ini disebut juga faktor kerja
(work factor). Semakin lama waktu yang dibutuhkan untuk untuk melakukan
serangan, berarti semakin bagus algoritma kriptografi tersebut.
Kompleksitas ruang memori (space/storage complexity)
Jumlah memori yang dibutuhkan untuk melakukan serangan. Semakin banyak
memori yang yang dibutuhkan untuk untuk melakukan serangan, berarti semakin
bagus algoritma kriptografi tersebut.
Keamanan Algoritma Kriptografi
Sebuah algoritma kriptografi dikatakan aman (computationally secure) bila ia memenuhi
tiga criteria berikut:



Persamaan matematis yang menggambarkan operasi algoritma kriptografi sangat
kompleks sehingga algoritma tidak mungkin dipecahkan secara analitik.
Biaya untuk memecahkan cipherteks melampaui nilai informasi yang terkandung
di dalam cipherteks tersebut.
Waktu yang diperlukan untuk memecahkan cipherteks melampaui lamanya waktu
informasi tersebut harus dijaga kerahasiaannya.