Dasar kriptografi (Enkripsi/Deskripsi)

Posted by addrzx on September 15, 2008 · 3 Comments 

Abstrak:
Kuliah ini dibuat berdasarkan catatan-catatan penulis sewaktu mengikuti kuliah di Universitas Osaka
Department Information Science and Technology, tahun 2004.
Keywords: Kriptografi, DES
1. Sekilas Kriptografi
Kriptografi adalah ilmu yang berguna untuk mengacak (kata yang lebih tepat adalah masking) data sedemikian
rupa sehingga tidak bisa dibaca oleh pihak ketiga. Tentu saja data yang diacak harus bisa dikembalikan ke
bentuk semula oleh pihak yang berwenang.
Data yang ingin diacak biasanya disebut Plain Teks (Plain Text). Data diacak dengan menggunakan Kunci
Enkripsi (Encryption Key). Proses pengacakan itu sendiri disebut Enkripsi (Encryption). Plain Teks yang telah
diacak disebut Cipher Teks (Chiper Text). Kemudian proses untuk mengembalikan Cipher Teks ke Plain Teks
disebut Dekripsi (Decryption). Kunci yang digunakan pada tahap Dekripsi disebut Kunci Dekripsi (Decryption
Key).
Pada prakteknya, selain pihak yang berwenang ada pihak ketiga yang selalu berusaha untuk mengembalikan
Cipher Teks ke Plain Teks atau memecahkan Kunci Dekripsi. Usaha oleh pihak ketiga ini disebut Kriptanalisis
(Cryptanalysis).
Lisensi Dokumen:

Seluruh dokumen di IlmuKomputer.Com dapat digunakan, dimodifikasi dan disebarkan secara
bebas untuk tujuan bukan komersial (nonprofit), dengan syarat tidak menghapus atau merubah
atribut penulis dan pernyataan copyright yang disertakan dalam setiap dokumen. Tidak
diperbolehkan melakukan penulisan ulang, kecuali mendapatkan ijin terlebih dahulu dari

Keseluruhan sistem kriptografi dirangkum pada Gambar 1.
Gambar 1 Sistem Kriptografi
Konsep penggunaan kriptografi antara lain:
1. Kerahasiaan (Confidentiality).
Sederhananya, kerahasiaan adalah proses penyembunyian data dari orang-orang yang tidak punya
otoritas.
2. Integritas (Integrity)
Proses untuk menjaga agar sebuah data tidak dirubah-rubah sewaktu ditransfer atau disimpan.
3. Penghindaran Penolakan (Non-repuditation)
Proses untuk menjaga bukti-bukti bahwa suatu data berasal dari seseorang. Seseorang yang ingin
menyangkal bahwa data tersebut bukan berasal darinya, dapat saja melenyapkan bukti-bukti yang ada.
Karenanya diperlukan teknik untuk melindungi data-data tersebut.
4. Autentikasi (Authentication)
Proses untuk menjamin keaslian suatu data.
5. Tanda Tangan Data (Data Signature)
Dapat disebut juga sebagai tanda tangan digital. Berguna untuk menandatangi data digital. Contohnya
adalah Digital Signature Algorithm (DSA)
6. Kontrol Akses (Access Control)
Untuk mengontrol akses terhadap suatu entity.
Contoh penggunaan kriptografi di dunia internet antara lain: Secure Shell (SSH), SSL (Secure Socket Layer),
Secure Hypertext Transfer Protocol (HTTP), dan lain lain.

2. Pengelompokan Teknik Kriptografi
Gambar 2 Pengelompokan Enkripsi berikut contoh
Teknik kriptografi modern yang ada saat ini dapat dikelompokkan sebagaimana ditunjukkan pada Gambar 1.
Kriptosistem Simetrik (Symmetric Cryptosystem) atau disebut juga Kunci Pribadi (Private Key) adalah metode
kriptografi dimana kunci enkripsi bisa diperoleh dari kunci deskripsi atau sebaliknya. Kebalikan dari sistem ini
adalah Kriptosistem Asimetrik (Asymmetric Cryptosystem) atau disebut juga Kunci Publik (Public Key). Kunci
Pribadi disini berarti bahwa pemegang kunci enkripsi maupun dekripsi hanyalah pihak-pihak berwenang saja.
Karena melihat kembali sifatnya, bila pihak ketiga memperoleh salah satu kunci tersebut maka dia bisa
memperoleh kunci yang lain. Kunci Publik berarti Kunci Enkripsi dapat disebarluaskan ke publik sedangkan
pihak berwenang cukup menjaga kerahasiaan Kunci Deskripsi.
Berdasarkan dari jenis data yang diolah, teknik kriptografi dapat dibagi menjadi dua bagian: Block Cipher dan
Stream Cipher. Pada Block Cipher, sesuai namanya data Plain Teks diolah per blok data. Di lain pihak, pada
Stream Cipher, data Plain Teks diolah per satuan data terkecil, misalnya per bit atau per karakter.
Teknik Kriptografi kemudian dibagi lagi menjadi dua kelompok, yaitu Synchronized Cipher dimana Kunci
Enkripsi dan Kunci Dekripsi perlu disinkronisasi, dan Asynchronized Cipher dimana sinkronisasi tidak
diperlukan. Stream Cipher dapat dibagi menjadi dua kelompok ini, sedangkan pada Block Cipher hanya ada
Synchronized Cipher.
Power-Residual Form Cipher adalah teknik dimana dalam proses enkripsinya menggunakan rumus matematika
XY (mod N) atau rumus yang mirip seperti itu. Knapsack Form Cipher adalah teknik yang menggunakan
Knapsack Problem yang merupakan problem komputasi kelas NP-Komplit (NP-Complete/ NP-Hard).
3. Lebih Detil Dengan Teknik Kriptografi (Studi Kasus DES)
Kriptosistem Asimetrik biasanya menggunakan metode transformasi yang matematikal (biasanya cukup rumit).
Ini berbeda dengan Kriptosistem Simetrik yang menggunakan metode seperti substitusi atau transposisi sebagi
unsur dasar transformasinya. Subtitusi adalah metode dimana huruf pada Plain Teks dirubah menjadi huruf
tertentu yang lain. Misalnya: a dgn z, b dgn y. Transposisi adalah metode dimana urutan susunan huruf Plain

4
Teks diubah. Misalnya tiap-tiap 5 huruf yang berurutan dari Plain Teks urutannya dirubah dari 12345 ke 35412.
Contoh Kriptosistem Simetrik yang terkenal adalah DES (Data Encryption Standard). DES adalah Block Cipher
yang menerima 64 bit data input dan mengeluarkan 64 bit data output. Panjang kunci yang digunakan adalah 64
bit (8 bit untuk parity, jadi panjang sebenarnya 56 bit). Proses enkripsi dan dekripsi dari DES digambarkan
secara sederhana pada Gambar 3 dan Gambar 4, dimana n = 0…15.
Gambar 3 Proses Enkripsi DES Gambar 4 Proses Dekripsi DES
Keterangan: Struktur pada Gambar 3 dan Gambar 4, dikenal sebagai Feistel Network.
⊕ = Eksklusif OR (XOR)
Pada proses enkripsi, input dari L0 dan R0 masing-masing adalah 32 bit terkiri dan terkanan dari 64 bit data Plain
Teks yang telah ditransposisi sebelumnya. Kemudian, output dari L15 dan R15 adalah 64 bit data Cipher Teks. Kn
adalah Round Key yang adalah kunci 48 bit yang diperoleh dari kunci 64 bit. Penjelasan proses penggenerasian
Round Key, penulis serahkan pada buku-buku referensi. Kn menjadi input dari fungsi f(R,K). Fungsi f(R,K) ini
adalah bisa berupa apa saja. Nanti akan dibuktikan bahwa proses enkripsi/dekripsi selalu benar untuk sembarang
f(R,K). Sekarang kita dapat merumuskan proses enkripsi sebagai berikut.
Ln = Rn-1 … (1)
Rn = Ln-1 ⊕ f(Rn-1, Kn) … (2)
Struktur proses dekripsi serupa dengan proses enkripsi, hanya input dan outputnya saja yang berbeda. Input dari
fungsi f kali ini adalah 32 bit terkiri dari 64 bit data Cipher Teks. Proses dekripsi dirumuskan sebagai berikut.
Rn = Ln-1 … (3)
Ln-1 = Rn ⊕ f(Ln, Kn) … (4)
Sekarang kita akan membuktikan bahwa dengan sembarang f kita bisa melakukan proses enkripsi-dekripsi.
Bukti:
Dengan menglakukan operasi XOR dengan f(Ln, Kn) pada sisi kiri dan kanan persamaan (2) kita memperoleh
persamaan berikut.
f(Rn-1, Kn) ⊕ Rn = Ln-1 … (5)
Dengan mengsubsitusikan persamaan (1), kita peroleh persamaan berikut.
f(Ln, Kn) ⊕ Rn = Ln-1

5
Persamaan ini adalah persamaan (4), yang membuktikan bahwa apapun bentuk f, proses enkripsi-dekripsi tetap
berjalan dengan benar.
4. Penutup
Artikel ini telah menjelaskan sekilas tentang apa itu kriptografi dan apa penggunaannya. Kemudian telah
dijelaskan pula pembagian teknik-teknik kriptografi yang ada sekarang. Terakhir, telah dijelaskan secara singkat
tentang teknik enkripsi dan dekripsi pada kriptosistem DES.
Selama menggunakan fasilitas internet, hampir setiap saat kita bersentuhan dengan penerapan dari teknik
kriptografi. Namun hal ini sering kita tidak sadari.
BIOGRAFI PENULIS
Fidens Felix VHS. Lahir di Jakarta, 29 April 1980 dan lulus dari SMU Negeri 8 Jakarta pada
tahun 1997. Semasa SMU, penulis aktif mengikuti lomba matematika dan komputer serta terpilih
menjadi anggota Tim Olimpiade Komputer Indonesia (TOKI) yang mewakili Indonesia pada
Olimpiade Informatika Internasional 1997 di Cape Town. Melanjutkan pendidikannya ke Jepang
pada tahun 1998 dengan sponsor pemerintah Jepang (Monbusho). Saat ini sedang menyelesaikan
program S2 di Universitas Osaka. Fidens Felix VHS adalah member dari IEEE dan Computer
Society.
Memiliki minat pada hal-hal yang berkaitan dengan masalah-masalah politik, khususnya politik internasional, ekonomi dan
finansial. Bermotokan vision and action, dan senang mengisi waktu luang dengan kegiatan-kegiatan yang bertemakan
self-improvement.
Informasi lebih lanjut tentang penulis ini bisa didapat melalui:

URL: http://www.fidens.info
Email: ikc@fidens.info

Filed under Hacking · Tagged with deskripsi, enkripsi, kriptografi