Kriptografi Simetris
Algoritma Simetris (Algoritma Sandi Kunci Rahasia)
Algoritma simetris, sering juga disebut dengan algoritma kunci rahasia atau sandi kunci rahasia. Adalah algoritma kriptografi yang menggunakan kunci enkripsi yang sama dengan kunci dekripsinya. Algoritma ini mengharuskan pengirim dan penerima menyetujui suatu kunci tertentu sebelum mereka saling berkomunikasi. Keamanan algoritma simetris tergantung pada kunci, membocorkan kunci berarti bahwa orang lain dapat mengenkripsi dan mendekripsi pesan. Agar komunikasi tetap aman, kunci harus tetap dirahasiakan.
Sifat kunci yang seperti ini membuat pengirim harus selalu memastikan bahwa jalur yang digunakan dalam pendistribusian kunci adalah jalur yang aman atau memastikan bahwa seseorang yang ditunjuk membawa kunci untuk dipertukarkan adalah orang yang dapat dipercaya. Masalahnya akan menjadi rumit apabila komunikasi dilakukan secara bersama-sama oleh sebanyak n pengguna dan setiap dua pihak yang melakukan pertukaran kunci, maka akan terdapat sebanyak (n-1)/2 kunci rahasia yang harus dipertukarkan secara aman.
Contoh dari algoritma kriptografi simetris adalah Cipher Permutasi, Cipher Substitusi, Cipher Hill, OTP, RC6, Twofish, Magenta, FEAL, SAFER, LOKI, CAST, Rijndael (AES), Blowfish, GOST, A5, Kasumi, DES dan IDEA.
Kriptografi Asimetris
oleh Ron Rivest, Adi Shamir, dan Leonard Adleman. Nama RSA sendiri diambil dari inisial nama
depan ketiga penemunya tersebut. Sebagai algoritma kunci publik, RSA mempunyai dua kunci,
yaitu kunci publik dan kunci pribadi. Kunci publik boleh diketahui oleh siapa saja, dan digunakan
untuk proses enkripsi. Sedangkan kunci pribadi hanya pihak - pihak tertentu saja yang boleh
mengetahuinya, dan digunakan untuk proses dekripsi. Algoritma RSA masih digunakan hingga
pada saat ini seperti yang diuraikan M. Zaki Riyanto dan Ardhi Ardhian:
Keamanan sandi RSA terletak pada sulitnya memfaktorkan bilangan yang besar. Sampai
saat ini RSA masih dipercaya dan digunakan secara luas di internet. (Kriptografi Kunci Publik:
Sandi RSA, 2008).
Gambar 1 Skema Kunci Asimetris
Skema algoritma kunci publik Sandi RSA terdiri dari tiga proses, yaitu proses
pembentukan kunci, proses enkripsi dan proses dekripsi. Sebelumnya diberikan terlebih dahulu
beberapa konsep perhitungan matematis yang digunakan RSA (RSA and Public Key
Criptography, 2003, hlm 61).
Algoritma Pembentukan Kunci:
1. Tentukan p dan q bernilai dua bilangan Prima besar, acak dan dirahasiakan.
p ≠ q, p dan q memiliki ukuran sama.
2. Hitung n = pq
Dan hitung ı(n) = (p-1)(q-1).
Bilangan integer n disebut (RSA) modulus.
3. Tentukan e bilangan Prima acak, yang memiliki syarat:
1 < e < ı(n) GCD(e, ı(n)) = 1, disebut e relatif prima terhadap ı(n), Bilangan integer e disebut (RSA) enciphering exponent. 4. Memakai algoritma Euclid yang diperluas (Extended Eucledian Algorithm). Menghitung bilangan khusus d, syarat 1 < d < ı(n) d ≡ e-1 mod ı(n) ed ≡ 1 (mod ı(n)) ed ≡ 1 + k.ı(n) untuk nilai k integer. Bilangan integer d disebut (RSA) deciphering exponent. 5. Nilai (n,e) adalah nilai yang boleh dipublikasi. Nilai d, p, q, ı(n) adalah nilai yang harus dirahasiakan. Pasangan (n,e) merupakan kunci publik. Pasangan (n,d) merupakan kunci rahasia. Keterangan · Fungsi ı(n) Phi-Euler merupakan fungsi terhadap bilangan bulat positif n yang meyatakan banyaknya elemen Zn yang mempunyai invers terhadap operasi pergandaan. Zn belum tentu merupakan grup terhadap operasi pergandaan, dengan kata lain, ı(n) adalah banyaknya elemen {x, 0 ≤ x < n | gcd(x,n) = 1} · Algoritma Euclid digunakan untuk mencari nilai GCD (Greatest Common Divisor) atau sering disebut FPB (Pembagi Persekutuan terbesar) dari dua bilangan bulat. Algoritma ini didasarkan pada pernyataan gcd (r0, r1) = gcd(r1, r2) ... gcd(rn-1, rn) = gcd(rn, 0) = rn Contoh: Akan dihitung gcd(40,24) Jawab: 40 = 1.24 + 16 40 mod 24 = 16 24 = 1.16 + 8 24 mod16 = 8 16 = 2.8 16 mod 8 = 0, stop Jadi gcd(40,24) = 8. Dua buah bilangan bulat a dan b akan dapat dikatakan relatif prima jika gcd(a,b) = 1. · Enkripsi: c = me mod n · Dekripsi: m = cd mod n Contoh enkripsi: Untuk mengenkripsi, dilakukan langkah – langkah sebagai berikut ini: - Ubah tiap karakter teks terang menjadi bilangan bulat 01 - 26 (A = 01, B = 02, … , Z = 26), dan bagi teks menjadi beberapa blok b yang besar tiap bloknya lebih kecil dari n. - Untuk tiap blok, hitung c = be (mod n). c menjadi blok teks sandi yang dikirimkan. Untuk mendekripkan kembali teks sandi, dilakukan langkah-langkah sebagai berikut : 9 JURNAL INFORMATIKA, VOLUME 5 NOMOR 1, APRIL 2009 - Hitung bilangan bulat d sedemikian hingga de = 1 (mod (p-1)(q-1)). Pasangan (n, d) merupakan kunci rahasia. - Untuk setiap blok sandi c yang diterima, hitung b = cd (mod n). Bagi pembuat sandi, dengan memilih 2 buah bilangan prima p dan q, tidaklah sulit untuk menghitung kunci publik n = pq, serta mendekripkannya kembali. Contoh Perhitungan: Andaikan B memilih p = 13 dan q = 17. Maka n = pq = 221. Berikutnya, misalkan secara acak B memilih e = 5 yang merupakan bilangan yang relatif prima dengan (p-1)(q-1) = 192. Maka kunci publik (n, e) = (221, 5). A hendak mengirim teks “TAMAN”, maka ia harus mengubahnya menjadi barisan angka - angka sebagai (A = 01, B = 02 , …): 20 01 13 01 14. Misalkan A mengambil blok dengan panjang 3 digit, maka ia memiliki 4 blok untuk disandikan, masing - masing adalah 200, 113, 011, 4 200 disandikan menjadi (200)5 (mod 221) = 200 113 disandikan menjadi (113)5 (mod 221) = 146 011 disandikan menjadi (11)5 (mod 221) = 163 4 disandikan menjadi (4)5 (mod 221) = 140 B yang menerima pesan sandi dari A harus mencari kunci rahasia yang didapat dari relasi ed = 5d = 1 (mod192). Didapat d = 77. Maka : didapat pesan asli 200 113 011 4 yang jika dikelompokkan dalam 2 digit menjadi 20 01 13 01 14 atau teks “TAMAN” seperti pesan semula. blok sandi 200 didekrip menjadi (200)77 (mod 221) = 200 blok sandi 146 didekrip menjadi (146)77 (mod 221) = 113 blok sandi 163 didekrip menjadi (163)77 (mod 221) = 11 = 011 (karena 3 digit) blok sandi 140 didekrip menjadi (140)77 (mod 221) = 4
Enkripsi Hibrida
Perlindungan data dapat dilakukan dengan metode enkripsi, namun hal ini tidak menjamin 100% perlindungan data anda. Enkripsi modern yang dianggap aman tidak selamanya bisa melindungi data Anda dari pencurian data. Mungkin dengan menggunakan kombinasi 2 metode enkripsi atau yang disebut dengan enkripsi hibrida mampu mengoptimalkan perlindungan data anda. Berikut sedikit penjelasan dasar tentang enkripsi dan prinsip dasar enkripsi hibrida.
Pengertian
Enkripsi adalah suatu metode yang digunakan untuk mengkodekan data sedemikian rupa sehingga keamanan informasinya terjaga dan tidak dapat dibaca tanpa di dekripsi (kebalikan dari proses enkripsi) dahulu. Diibaratkan seperti dua sisi mata uang. Suatu pesan dibuat seolah tidak bermakna dengan merubahnya menurut prosedur tertentu maka disebut Enkripsi(encryption), dan dibuat bermakna kembali dengan menggunakan prosedur yang biasanya kebalikannya, disebut juga dengan istilah Deskripsi(decryption).
Enkripsi menggunakan algoritma tertentu untuk mengacak pesan. Umumnya algoritma enkripsi dapat dibagi menjadi dua kelompok : algoritma untuk private key system dan algoritma untuk public key system. Contoh untuk algoritma yang digunakan di private key system adalah DES dan IDEA, sedangkan contoh algoritma yang digunakan di public key system adalah RSA dan ECC.
Metode Enkripsi Simetris dan Asimetris
Untuk menyandikan informasi dan untuk menterjemahkan pesan tersandi sebuah algoritma penyandiaan memerlukan sebuah data binary yang disebut kunci atau key. Tanpa kunci yang cocok seseorang tidak bisa mendapatkan kembali pesan asli dari pesan tersandi. Ada dua jenis system tersandi yang dikenal dengan istilah metode Simetris dan metode Asimetris.
Metode simetris menggunakan kunci yang sama dalam proses enkripsi maupun proses deskripsi. Sedangkan metode asimetris dalam melakukkan proses enkripsi menggunakan kunci yang berbeda dengan kunci yang digunakan dalam proses deskripsi. Contoh metode simetris adalah Data Encryption Standard (DES), sedangkan contoh metode asimetris adalah Ron Shamir Adleman(RSA).
Kunci Data
Kelemahan terbesar pada enkripsi adalah kunci(key). Prinsip Kerckhoff (dasar kriptografi) mengatakan bahwa aman-tidaknya metode enkripsi hanya tergantung pada kerahasiaan kuncinya, bukan kerahasiaan algoritma enkripsinya.
Sebuah kunci adalah pola yang mengenkripsi data asli. Algoritma menetapkan dalam bentuk apa itu terjadi. Ada dua hal metode enkripsi dasar, yaitu metode simetris dan asimetris. Simetris berarti kunci yang sama dipakai untuk encryption (enkripsi) dan decryption. Metode asimetris sebaliknya menggunakan kunci yang berbeda. Dapat dianalogikan dalam kehidupan sehari-hari seperti gembok dan kunci.
Hybrid (encoding dua tahap)
Selama pengguna hanya menyimpan data secara local di hard disk dan tidak mengirimkannya, enkripsi simetris sudah cukup aman. Keunggulan metode ini adalah cara kerjanya yang sangat cepat karena menggunakan algoritma matematis yang tidak rumit dan panjang kunci yang lebih pendek. TrueCrypt, misalnya dapat mengenkripsi sekitar 175 MB/detik.
Metode simetris kurang tepat untuk mentransfer data. Karena untuk dapat menggunakan datanya mitra komunikasi harus bertukar kunci yang dibuat secara acak untuk setiap sesi (Session Key), sehingga apabila jika seorang hacker menemukan kunci ini maka dengan mudah ia dapat men-decrypt komunikasi tersebut.
Metode asimetris mengatasi masalah tersebut dengan membuat sepasang kunci. Pengirim mengenkripsi data dengan sebuah Public Key yang didapat dari mitra komunikasinya. Hanya Private Key yang memiliki penerima dapat men-decrypt data. Dengan demikian, kunci untuk decryption tidak jatuh ke orang lain. Sebaliknya publikasi Public Key tidak menjadi masalah karena tidak dapat men-decrypt data. Private Key juga tidak dapat diturunkan dari Public Key, seperti halnya sebuah gembok yang digunakan untuk mengunci gerbang, tetapi tidak dapat membukanya kembali.
Metode asimetris juga memiliki kelemahan. Karena lebih rumit, metode ini bekerja 1000 kali lebih lambat dibandingkan metode simetris, sehingga tidak tepat untuk data dalam jumlah besar. Dalam praktiknya, misalnya pada transfer data di Internet, lalu lintas e-mail atau online banking, digunakan metode hibrida. Metode Hibrida mengenkripsi data sebenarnya secara simetris, tetapi kuncinya secara asimetris. Metode semacam ini mengkombinasikan pertukaran kunci yang aman dan data encryption yang cepat.
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.
