Tugas Kriptografi
Posted: Senin, 31 Oktober 2011 by Hadi Sarosa in
0
KRIPTOGRAFI
A. Pengertian Kriptografi
Kriptografi adalah ilmu yang mempelajari teknik-teknik matematika yang berhubungan dengan aspek keamanan informasi seperti keabsahan, integritas data, serta autentikasi data. Kriptografi tidak berarti hanya memberikan keamanan informasi saja, namun lebih ke arah teknik-tekniknya.
Ada empat tujuan mendasar dari ilmu kriptografi ini yaitu :
- Kerahasiaan, adalah layanan yang digunakan untuk menjaga isi dari informasi dari siapapun kecuali yang memiliki otoritas.
- Integritas data, adalah berhubungan dengan penjagaan dari perubahan data secara tidak sah. Untuk menjaga integritas data, sistem harus memiliki kemampuan untuk mendeteksi manipulasi data oleh pihak-pihak yang tidak berhak, antara lain penyisipan, penghapusan, dan pensubsitusian data lain kedalam data yang sebenarnya.
- Autentikasi, adalah berhubungan dengan identifikasi, baik secara kesatuan sistem maupun informasi itu sendiri. Dua pihak yang saling berkomunikasi harus saling memperkenalkan diri. Informasi yang dikirimkan melalui kanal harus diautentikasi keaslian, isi datanya, waktu pengiriman, dan lain-lain.
- Non-repudiasi, usaha untuk mencegah penyangkalan terhadap pengiriman atau terciptanya suatu informasi oleh yang mengirimkan/membuat.
Gambar 1 : System Kriptografi
Keterangan gambar :
- Plaintext merupakan pesan atau informasi yang akan dikirimkan dlam format yang mudah dibaca atau dalam bentuk aslinya.
- Data diacak dengan menggunakan Kunci Enkripsi (Encryption Key)
- Chipertext merupakan pesan atau informasi yang sudah dienkripsi sehingga tidak dapat dibaca dengan mudah.
- Enkripsi (Encryption) adalah proses yang dilakukan untuk mengamankan sebuah pesan (plaintext) menjadi pesan yang tersembunyi (chipertext).
- Dekripsi (Decryption) adalah proses kebalikan dari enkripsi yaitu mengubah pesan dari chipertext ke dalam bentuk semula (plaintext).
- Kunci yang digunakan pada tahap dekripsi disebut Kunci Dekripsi (Decryption Key).
- Kriptanalisis merupakan istilah bagi pihak ketiga yang ingin mengetahui isi dari chipertext tanpa izin dari pihak yang berwenang (mencuri data/pesan).
2. Enkripsi dan Dekripsi
a. Enkripsi
Enkripsi digunakan untukmenyediakan data-data atau informasi sehingga tidak dapat dibaca oleh pihak yang tdak berhak. Dengan enkripsi data akan disandikan (encrypted) dengan menggunakan sebuah kunci (key). Untuk membuka (decrypt) data tersebut digunakan juga sebuah kunci yang dapat sama dengan kunci yang digunakan untuk mengenkripsi (untuk kasus kriptografi kunci simetri / private) atau dengan kunci yang berbeda (untuk kasus kriptografi kunci asimetri / public).
b. Dekripsi
Dekripsi merupakan proses kebalikan dari proses enkripsi. Pada proses ini pesan yang dikirim yang telah diubah kedalam bentuk chipertext diubah kembali kedalam bentuk aslinya (plaintext) dengan menggunakan kunci tertentu.
3. Notasi Matematis
Misalkan:
C = chiperteks
P = plainteks dilambangkan
Fungsi enkripsi E memetakan P ke C,
E(P) = C
Fungsi dekripsi D memetakan C ke P,
D(C) = P
Karena proses enkripsi kemudian dekripsi mengembalikan pesan ke pesan asal, maka kesamaan berikut harus benar,
D(E(P)) = P
Kekuatan algoritma kriptografi diukur dari banyaknya kerja yang dibutuhkan untuk memecahkan data chiperteks menjadi plainteksnya. Kerja ini dapat diekivalenkan dengan waktu.
Semakin banyak usaha yang diperlukan, yang berarti juga semakin lama waktu yang dibutuhkan, maka semakin kuat algoritma kriptografinya, yang berarti semakin aman digunakan untuk menyandikan pesan.
Jika kekuatan kriptografi ditentukan dengan menjaga kerahasiaan algoritmanya, maka algoritma kriptografinya dinamakan algoritma restricted. Algoritma restricted tidak cocok lagi saat ini.
Pada sistem kriptografi modern, kekuatan kriptografinya terletak pada kunci, yang berupa deretan karakter atau bilangan bulat, 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
4. Kriptografi Kunci-Simetris dan Kriptografi Kunci-Asimetris
a. Kriptografi Kunci-Simetris
Kriptografi kunci-simetrik mengarah kepada metode enkripsi yang mana baik pengirim maupun yang dikirim saling memiliki kunci yang sama (walaupun kebanyakan kunci yang ada sedikit berbeda namun masih berhubungan dalam hal kemudahan perhitungan).
Contoh algoritma simetri: DES (Data Encyption Standard).
Kelebihan kriptografi simetri :
- Algoritma kriptografi simetri dirancang sehingga proses enkripsi/dekripsi membutuhkan waktu yang singkat.
- Ukuran kunci simetri relatif pendek.
- Algoritma kriptografi simetri dapat digunakan untuk membangkitkan bilangan acak.
- Algorima kriptografi simetri dapat disusun untuk menghasilkan cipher yang lebih kuat.
- Otentikasi pengirim pesan langsung diketahui dari cipherteks yang diterima, karena kunci hanya diketahui oleh pengirim dan penerima pesan saja.
Kelemahan kriptografi simetri :
- Kunci simetri harus dikirim melalui saluran yang aman.
- Kedua entitas yang berkomunikasi harus menjaga kerahasisan kunci ini.
- Kunci harus sering diubah, mungkin pada setiap sesi komunikasi.
Sistem sandi asimetris atau dikenal juga sebagai system sandi kunci publik adalah sistem sandi yang metode menyandi dan membuka sandinya menggunakan kunci yang berbeda. Tidak seperti system sandi simetris, system sandi ini relative masih baru.
Contoh algoritma asimetri : RSA (Rivest-Shamir-Adleman).
Kelebihan kriptografi kunci-publik (asimetri) :
- Hanya kunci privat yang perlu dijaga kerahasiaannya oleh seiap entitas yang berkomuniaksi (tetapi, otentikasi kunci publik tetap harus terjamin). Tidak ada kebutuhan mengirim kunci kunci privat sebagaimana pada sistem simetri.
- Pasangan kunci publik/kunci privat tidak perlu diubah, bahkan dalam periode waktu yang panjang.
- Dapat digunakan untuk mengamankan pengiriman kunci simetri.
- Beberapa algoritma kunci-publik dapat digunakan untuk memberi tanda tangan digital pada pesan (akan dijelaskan pada materi kuliah selanjutnya).
- Enkripsi dan dekripsi data umumnya lebih lambat daripada sistem simetri, karena enkripsi dan dekripsi menggunakan bilangan yang besar dan melibatkan operasi perpangkatan yang besar.
- Ukuran cipherteks lebih besar daripada plainteks (bisa dua sampai empat kali ukuran plainteks).
- Ukuran kunci relatif lebih besar daripada ukuran kunci simetri.
- Karena kunci publik diketahui secara luas dan dapat digunakan setiap orang, maka cipherteks tidak memberikan informasi mengenai otentikasi pengirim.
- Tidak ada algoritma kunci-publik yang terbukti aman (sama seperti block cipher). Kebanyakan algoritma mendasakan keamanannya pada sulitnya memecahkan persoalan-persoalan aritmetik (pemfaktoran, logaritmik, dsb) yang menjadi dasar pembangkitan kunci.
5. Kriptografi Dalam Kehidupan Modern
- Transaksi Melalui Anjungan Tunai Mandiri (ATM)
Anjungan Tunai Mandiri atau Automatic Teller Machine (ATM) digunakan nasabah bank untuk melakukan transaski perbankan. Utamanya, kegunaan ATM adalah untuk menarik uang secara tunai (cash withdrawal), namun saat ini ATM juga digunakan untuk transfer uang (pemindahbukuan), mengecek saldo, membayar tagihan kartu ponsel, membeli tiket kereta api, dan sebagainya.
Transaksi lewat ATM memerlukan kartu magnetik (disebut juga kartu ATM) yang terbuat dari plastik dan kode PIN (Personal Information Number) yang berasosiasi dengan kartu tersebut.
PIN terdiri dari 4 angka yang harus dijaga kerahasiannya oleh pemilik kartu ATM, sebab orang lain yang mengetahui PIN dapat menggunakan kartu ATM yang dicuri atau hilang untuk melakukan penarikan uang.
PIN digunakan untuk memverifikasi kartu yang dimasukkan oleh nasabah di ATM. Proses verifikasi dilakukan di komputer pusat (host) bank, oleh karena itu harus ada komunikasi dua arah antara ATM dan komputer host. ATM mengirim PIN dan informasi tambahan pada kartu ke komputer host, host melakukan verifikasi dengan cara membandingkan PIN yang di-entry-kan oleh nasabah dengan PIN yang disimpan di dalam basisdata komputer host, lalu mengirimkan pesan tanggapan ke ATM yang menyatakan apakah transaksi dapat dilanjutkan atau ditolak.
Selama transmisi dari ATM ke komputer host, PIN harus dilindungi dari penyadapan oleh orang yang tidak berhak.
Bentuk perlindungan yang dilakukan selama transmisi adalah dengan mengenkripsikan PIN. Di sisi bank, PIN yang disimpan di dalam basisdata juga dienkripsi.
Algoritma enkripsi yang digunakan adalah DES dengan mode ECB. Karena DES bekerja dengan mengenkripsikan blok 64-bit, maka PIN yang hanya terdiri dari 4 angka (32 bit) harus ditambah dengan padding bits sehingga panjangnya menjadi 64 bit. Padding bits yang ditambahkan berbeda-beda untuk setiap PIN, bergantung pada informasi tambahan pada setiap kartu ATM-nya.
Karena panjang PIN hanya 4 angka, maka peluang ditebak sangat besar. Seseorang yang memperoleh kartu ATM curian atau hilang dapat mencoba semua kemungkinan kode PIN yang mungkin, sebab hanya ada 10 ´ 10 ´ 10 ´ 10 = 10.000 kemungkinan kode PIN 4-angka. Untuk mengatasi masalah ini, maka kebanyakan ATM hanya membolehkan peng-entry-an PIN maksimum 3 kali, jika 3 kali tetap salah maka ATM akan ‘menelan’ kartu ATM. Masalah ini juga menunjukkan bahwa kriptografi tidak selalu dapat menyelesaikan masalah keamanan data.
Referensi :