WS: Pengenalan Kriptografi

Pengenalan Kriptografi

$ Edisi : 0.0.5 - 27 Juni 1999 $

Catatan
Tulisan ini dimaksudkan sebagai pengantar bagi Anda yang berminat mendalami bidang kriptografi, dan tulisan ini bukanlah sebuah referensi lengkap tentang kriptografi. Untuk mempelajari kriptografi lebih lanjut silakan Anda lihat pada bagian Sumber Informasi Lebih Lanjut tentang Kriptografi. Bila ada saran ataupun kritik tentang tulisan ini, silakan layangkan ke email penulis.

Pendahuluan

Kemajuan di bidang telekomunikasi dan komputer telah memungkinkan seseorang untuk melakukan transaksi bisnis secara cashless, selain itu ia juga dapat mengirimkan informasi kepada temannya secara on-line.

Kegiatan-kegiatan tersebut tentu saja akan menimbulkan resiko bilamana informasi yang sensitif dan berharga tersebut diakses oleh orang-orang yang tidak berhak (unauthorized persons). Misalnya, informasi mengenai nomor kartu kredit anda, bila informasi ini jatuh kepada orang-orang yang jahat maka anda harus bersiap-siap terhadap melonjaknya tagihan kartu kredit anda.

Sebelum tahun 1970-an, teknologi kriptografi digunakan terbatas hanya untuk tujuan militer dan diplomatik. Akan tetapi kemudian bidang bisnis dan perorangan mulai menyadari pentingnya melindungi informasi berharga.

Pengertian Dasar

Suatu pesan yang tidak disandikan disebut sebagai plaintext ataupun dapat disebut juga sebagai cleartext. Proses yang dilakukan untuk mengubah plaintext ke dalam ciphertext disebut encryption atau encipherment. Sedangkan proses untuk mengubah ciphertext kembali ke plaintext disebut decryption atau decipherment. Secara sederhana istilah-istilah di atas dapat digambarkan sebagai berikut :

Gb. 1. Proses Enkripsi/Dekripsi Sederhana

Cryptography adalah suatu ilmu ataupun seni mengamankan pesan, dan dilakukan oleh cryptographer. Sedang, cryptanalysis adalah suatu ilmu dan seni membuka (breaking) ciphertext dan orang yang melakukannya disebut cryptanalyst.

Cryptographic system atau cryptosystem adalah suatu fasilitas untuk mengkonversikan plaintext ke ciphertext dan sebaliknya. Dalam sistem ini, seperangkat parameter yang menentukan transformasi pencipheran tertentu disebut suatu set kunci. Proses enkripsi dan dekripsi diatur oleh satu atau beberapa kunci kriptografi. Secara umum, kunci-kunci yang digunakan untuk proses pengenkripsian dan pendekripsian tidak perlu identik, tergantung pada sistem yang digunakan.

Secara umum operasi enkripsi dan dekripsi dapat diterangkan secara matematis sebagai berikut :

EK (M) = C (Proses Enkripsi)

DK (C) = M (Proses Dekripsi)

Pada saat proses enkripsi kita menyandikan pesan M dengan suatu kunci K lalu dihasilkan pesan C. Sedangkan pada proses dekripsi, pesan C tersebut diuraikan dengan menggunakan kunci K sehingga dihasilkan pesan M yang sama seperti pesan sebelumnya.

Dengan demikian keamanan suatu pesan tergantung pada kunci ataupun kunci-kunci yang digunakan, dan tidak tergantung pada algoritma yang digunakan. Sehingga algoritma-algoritma yang digunakan tersebut dapat dipublikasikan dan dianalisis, serta produk-produk yang menggunakan algoritma tersebut dapat diproduksi massal. Tidaklah menjadi masalah apabila seseorang mengetahui algoritma yang kita gunakan. Selama ia tidak mengetahui kunci yang dipakai, ia tetap tidak dapat membaca pesan.

Cryptographic system (cryptosystem)

Suatu cryptosystem terdiri dari sebuah algoritma, seluruh kemungkinan plaintext, ciphertext dan kunci-kunci. Secara umum cryptosystem dapat digolongkan menjadi dua buah, yaitu :

1. Symmetric Cryptosystem

Dalam symmetric cryptosystem ini, kunci yang digunakan untuk proses enkripsi dan dekripsi pada prinsipnya identik, tetapi satu buah kunci dapat pula diturunkan dari kunci yang lainnya. Kunci-kunci ini harus dirahasiakan. Oleh karena itulah sistem ini sering disebut sebagai secret-key ciphersystem. Jumlah kunci yang dibutuhkan umumnya adalah :

_nC₂ = n . (n-1)

--------

dengan n menyatakan banyaknya pengguna.

Contoh dari sistem ini adalah Data Encryption Standard (DES), Blowfish, IDEA.

2. Assymmetric Cryptosystem

Dalam assymmetric cryptosystem ini digunakan dua buah kunci. Satu kunci yang disebut kunci publik (public key) dapat dipublikasikan, sedang kunci yang lain yang disebut kunci privat (private key) harus dirahasiakan. Proses menggunakan sistem ini dapat diterangkan secara sederhana sebagai berikut : bila A ingin mengirimkan pesan kepada B, A dapat menyandikan pesannya dengan menggunakan kunci publik B, dan bila B ingin membaca surat tersebut, ia perlu mendekripsikan surat itu dengan kunci privatnya. Dengan demikian kedua belah pihak dapat menjamin asal surat serta keaslian surat tersebut, karena adanya mekanisme ini. Contoh sistem ini antara lain RSA Scheme dan Merkle-Hellman Scheme.

Setiap cryptosytem yang baik harus memiliki karakteristik sebagai berikut :

Keamanan sistem terletak pada kerahasiaan kunci dan bukan pada kerahasiaan algoritma yang digunakan.
Cryptosystem yang baik memiliki ruang kunci (keyspace) yang besar.
Cryptosystem yang baik akan menghasilkan ciphertext yang terlihat acak dalam seluruh tes statistik yang dilakukan terhadapnya.
Cryptosystem yang baik mampu menahan seluruh serangan yang telah dikenal sebelumnya

Namun demikian perlu diperhatikan bahwa bila suatu cryptosystem berhasil memenuhi seluruh karateristik di atas belum tentu ia merupakan sistem yang baik. Banyak cryptosystem lemah yang terlihat baik pada awalnya. Kadang kala untuk menunjukkan bahwa suatu cryptosystem kuat atau baik dapat dilakukan dengan menggunakan pembuktian matematika.

Hingga saat ini masih banyak orang yang menggunakan cryptosystem yang relatif mudah dibuka, alasannya adalah mereka tidak mengetahui sistem lain yang lebih baik serta kadang kala terdapat motivasi yang kurang untuk menginvestasikan seluruh usaha yang diperlukan untuk membuka suatu sistem.

Cryptographic Protokol

Pengertian

Suatu protokol adalah serangkaian langkah yang melibatkan dua pihak atau lebih dan dirancang untuk menyelesaikan suatu tugas. Dari definisi ini dapat diambil beberapa arti sebagai berikut :

protokol memiliki urutan dari awal hingga akhir;
setiap langkah harus dilaksanakan secara bergiliran;
suatu langkah tidak dapat dikerjakan bila langkah sebelumnya belum selesai;
diperlukan dua pihak atau lebih untuk melaksanakan protokol;
protokol harus mencapai suatu hasil;

Selain itu, suatu protokol pun memiliki karakteristik yang lain, yaitu :

setiap orang yang terlibat dalam protokol harus mengetahui terlebih dahulu mengenai protokol dan seluruh langkah yang akan dilaksanakan;
setiap orang yang terlibat dalam protokol harus menyetujui untuk mengikutinya;
protokol tidak boleh menimbulkan kerancuan;
protokol harus lengkap;

Cryptographic protocol adalah suatu protokol yang menggunakan kriptografi. Protokol ini melibatkan sejumlah algoritma kriptografi, namun secara umum tujuan protokol lebih dari sekedar kerahasiaan. Pihak-pihak yang berpartisipasi mungkin saja ingin membagi sebagian rahasianya untuk menghitung sebuah nilai, menghasilkan urutan random, atau pun menandatangani kontrak secara bersamaan. Penggunaan kriptografi dalam sebuah protokol terutama ditujukan untuk mencegah atau pun mendeteksi adanya eavesdropping dan cheating.

Fungsi Protokol

Dalam kehidupan kita sehari-hari terdapat banyak sekali protokol tidak resmi, misalnya saja dalam permainan kartu, pemungutan suara dalam pemilihan umum. Akan tetapi tidak ada seorang pun yang memikirkan mengenai protokol-protokol ini, protokol-protokol ini terus berkembang, semua orang mengetahui bagaimana menggunakannya.

Saat ini, semakin banyak interaksi antar manusia dilakukan melalui jaringan komputer. Komputer ini tentu saja memerlukan suatu protokol formal agar dapat melakukan hal yang biasa dilakukan manusia tanpa berpikir. Bila kita berpindah dari satu daerah ke daerah lain dan mengetahui bahwa kartu pemilihan suaranya berbeda dengan yang biasa kita gunakan, kita dapat beradaptasi dengan mudah. Akan tetapi kemampuan ini belum dimiliki oleh komputer, sehingga diperlukan suatu protokol.

Protokol digunakan untuk mengabtraksikan proses penyelesaian suatu tugas dari mekanisme yang digunakan. Protokol komunikasi adalah sama meskipun diimplementasikan pada PC atau VAX. Bila kita yakin bahwa kita memiliki protokol yang baik, kita dapat mengimplementasikannya dalam segala benda mulai dari telepon hingga pemanggang roti cerdas.

Penyerangan terhadap protokol

Penyerangan cryptographic dapat ditujukan pada beberapa hal berikut :

algoritma cryptographic yang digunakan dalam protokol;
teknik cryptographic yang digunakan untuk mengimplementasikan algoritma dan protokol;
protokol itu sendiri;

Seseorang dapat mencoba berbagai cara untuk menyerang suatu protokol. Mereka yang tidak terlibat dalam protokol dapat menyadap sebagian atau seluruh protokol. Tindakan ini disebut penyerangan pasif, karena si penyerang tidak mempengaruhi atau mengubah protokol, ia hanya mengamati protokol dan berusaha untuk memperoleh informasi.

Selain itu, seorang penyerang dapat berusaha untuk mengubah protokol demi keuntungannya sendiri. Ia dapat mengirimkan pesan dalam protokol, menghapus pesan, atau bahkan mengubah informasi yang ada di dalam suatu komputer. Tindakan-tindakan ini disebut sebagai penyerangan aktif, karena ia membutuhkan suatu campur tangan aktif.

Seorang penyerang tidaklah hanya berasal dari lingkungan luar protokol, namun ia mungkin juga berasal dari dalam protokol itu sendiri, ia dapat merupakan salah satu pihak yang terlibat dalam protokol. Tipe penyerang semacam ini disebut sebagai cheater. Passive cheater mengikuti protokol, tetapi berusaha memperoleh informasi lebih banyak daripada yang diperbolehkan protokol bagi dirinya. Active cheater mengubah protokol dalam usahanya untuk berbuat curang.

Usaha untuk menjaga keamanan protokol akan semakin sulit apabila pihak-pihak yang terlibat umumnya merupakan active cheater, oleh karena itu suatu protokol yang baik harus mampu atau pun harus aman terhadap kemungkinan passive cheating.

Berbagai macam basic cryptanalytic attacks

Tujuan cryptanalytic attack adalah untuk mengetahui beberapa plaintext yang sesuai dengan ciphertext yang ada dan berusaha menentukan kunci yang memetakan satu dengan yang lainnya. Plaintext ini dapat diketahui karena ia merupakan standar atau karena pendugaan. Jika suatu teks diduga berada di dalam suatu pesan, posisinya mungkin tidak diketahui, tetapi suatu pesan lazimnya cukup pendek sehingga memungkinkan cryptanalyst menduga plaintext yang diketahui dalam setiap posisi yang mungkin dan melakukan penyerangan pada setiap kasus secara paralel.

Suatu algoritma enkripsi yang kuat tidak hanya mampu bertahan terhadap serangan plaintext yang dikenal tetapi juga mampu bertahan terhadap adaptive chosen plaintext. Dalam penyerangan ini, cryptanalyst berkesempatan memilih plaintext yang digunakan dan dapat melakukannya secara berulang kali, memilih plaintext untuk tahap N+1 setelah menganalisis hasil tahap N.

Yang dimaksud cryptanalytic attacks adalah usaha-usaha yang dilakukan seseorang untuk memperoleh informasi ataupun data yang telah dienkripsi. Secara ringkas terdapat tujuh macam basic cryptanalytic attacks berdasarkan tingkat kesulitannya bagi penyerang, dimulai dari yang paling sulit adalah :

Ciphertext-only attack. Dalam penyerangan ini, seorang cryptanalyst memiliki ciphertext dari sejumlah pesan yang seluruhnya telah dienkripsi menggunakan algoritma yang sama.
Known-plaintext attack. Dalam tipe penyerangan ini, cryptanalyst memiliki akses tidak hanya ke ciphertext sejumlah pesan, namun ia juga memiliki plaintext pesan-pesan tersebut.
Chosen-plaintext attack. Pada penyerangan ini, cryptanalyst tidak hanya memiliki akses atas ciphertext dan plaintext untuk beberapa pesan, tetapi ia juga dapat memilih plaintext yang dienkripsi.
Adaptive-chosen-plaintext attack. Penyerangan tipe ini merupakan suatu kasus khusus chosen-plaintext attack. Cryptanalyst tidak hanya dapat memilih plaintext yang dienkripsi, ia pun memiliki kemampuan untuk memodifikasi pilihan berdasarkan hasil enkripsi sebelumnya. Dalam chosen-plaintext attack, cryptanalyst mungkin hanya dapat memiliki plaintext dalam suatu blok besar untuk dienkripsi; dalam adaptive-chosen-plaintext attack ini ia dapat memilih blok plaintext yang lebih kecil dan kemudian memilih yang lain berdasarkan hasil yang pertama, proses ini dapat dilakukannya terus menerus hingga ia dapat memperoleh seluruh informasi.
Chosen-ciphertext attack. Pada tipe ini, cryptanalyst dapat memilih ciphertext yang berbeda untuk didekripsi dan memiliki akses atas plaintext yang didekripsi.
Chosen-key attack. Cryptanalyst pada tipe penyerangan ini memiliki pengetahuan tentang hubungan antara kunci-kunci yang berbeda.
Rubber-hose cryptanalysis. Pada tipe penyerangan ini, cryptanalyst mengancam, memeras, atau bahkan memaksa seseorang hingga mereka memberikan kuncinya.

Analisis berbagai tipe penyerangan secara matematis

Suatu penyerangan pasif atas cryptosystem adalah semua metode untuk mengungkapkan informasi tentang plaintext dan ciphertextnya dengan tanpa mengetahui kunci. Secara matematis :

Diberikan fungsi F, G, dan H yang terdiri dari n variabel.

Diberikan sistem enkripsi E.

Diberikan suatu distribusi plaintext dan kunci.

Suatu penyerangan atas E dengan menggunakan G dengan mengasumsikan F membagi H dengan probabilitas p adalah suatu algoritma A dengan sepasang input f,g dan satu buah output h sedemikian hingga terdapat probabilitas p atas h = H(P₁, …, P_n), jika kita memiliki f = F(P₁, …, P_n) dan g = G(E_K(P₁), …, EK(P_n)). Perlu diperhatikan bahwa probabilitas ini tergantung pada distribusi vektor-vektor (K,P₁,…,P_n).

Penyerangan akan merupakan suatu trivial bila terdapat probabilitas paling sedikir p untuk h = H(P₁, …, P_n) jika f = F (P₁,…,P_n) dan g = G (C₁,…,C_n). Di sini C₁,…,C_n terletak pada ciphertext yang mungkin, dan tidak memiliki hubungan tertentu dengan P₁,…,P_n. Dengan kata lain, suatu serangan akan merupakan trivial bila ia tidak benar-benar menggunakan enkripsi E_K(P₁),…,E_K(P_n).

Dengan merumuskan penyerangan secara matematis, kita dapat secara tepat memformulasikan dan bahkan membuktikan pernyataan bahwa suatu cryptosystem itu kuat. Kita katakan, sebagai contoh, bahwa suatu cryptosystem adalah aman terhadap seluruh penyerangan pasif jika sembarang penyerangan nontrivial terhadapnya tidak praktis. Jika kita dapat membuktikan pernyataan ini maka kita akan memiliki keyakinan bahwa cryptosystem kita akan bertahan terhadap seluruh teknik cryptanalytic pasif. Jika kita dapat mereduksi pernyataan ini hingga pada beberapa masalah yang tidak terpecahkan maka kita masih tetap memiliki keyakinan bahwa cryptosystem kita tidak mudah dibuka.

Ciphertext-only attack

Dengan menggunakan notasi di atas, suatu ciphertext-only attack adalah suatu penyerangan dengan F adalah konstanta. Diberikan hanya beberapa informasi G(E_K(P₁),..E_K(P_n)) tentang n ciphertext, penyerangan harus memiliki kesempatan menghasilkan beberapa informasi H(P₁,…,P_n) tentang plaintext. Penyerangan akan merupakan suatu trivial bila ia hanya menghasilkan H(P₁,…,P_n) ketika diberikan G(C₁,…,C_n) untuk C₁,…,C_n acak.

Sebagai contoh, misalkan G ( C ) = C dan misalkan H(P) adalah bit pertama P. Kita dapat secara mudah menulis suatu penyerangan, pendugaan, yang menduga bahwa H(P) adalah 1. Penyerangan ini adalah trivial karena tidak menggunakan ciphertext, probabilitas keberhasilannya adalah 50 %. Di lain pihak, terdapat penyerangan atas RSA yang memproduksi satu bit informasi tentang P, dengan probabilitas keberhasilan 100 %, menggunakan C. Jika diberikan suatu C acak maka tingkat kesuksesan turun menjadi 50%. Inilah yang disebut penyerangan nontrivial.

Known-plaintext attack

Penyerangan known-plaintext klasik memiliki F(P₁,P₂) = P1, G(C₁,C₂) = (C₁,C₂), dan H(P₁,P₂) tergantung hanya pada P₂. Dengan kata lain, bila diberikan dua ciphertext C₁ dan C₂ dan satu dekripsi P₁, penyerangan known-plaintext seharusnya menghasilkan informasi tentang dekripsi P₂.

Brute-force attack

Umpamakan penyerangan known-plaintext berikut. Kita diberikan sejumlah plaintext P₁,…,P_n-1 dan ciphertext C₁,…,C_n-1. Kita juga diberikan sebuah ciphertext Cn. Kita jalankan seluruh kunci K. Bila kita temukan K sedemikian sehingga E_K(P₁) = C_i untuk setiap I<n, kita cetak D_K(C_n).

Jika n cukup besar sehingga hanya satu kunci yang bekerja, penyerangan ini akan sukses untuk seluruh input yang valid pada setiap waktu, sementara ia akan menghasilkan hasil yang tepat hanya sekali untuk input acak. Penyerangan ini adalah nontrivial, masalahnya ia sangat lambat bila terdapat banyak kemungkinan kunci.

Konversi ke HTML oleh Tedi Heriyanto. $ 12 September 1999. 10.30 $

Sumber Informasi Lebih Lanjut (belum selesai)

Website dan FTP

http://www.rsa.com (RSA Inc.)

http://www.counterpane.com (Counterpane Inc.)

http://theory.lcs.mit.edu/~rivest/ (Ronald L. Rivest-the R in RSA)

http://www.cryptography.com

Buku-buku

Scheneier, Bruce, Applied Cryptography, edisi 2, New Jersey:John Wiley & Sons, Inc., 1996.

Key-encripting Key

Kunci kriptografi yang digunakan untuk mengenkripsi kunci lain, tetapi biasanya tidak digunakan untu...

Cipher

Algoritma kriptografi (cryptographic algorithm) berupa persamaan matematik yang digunakan dalam pros...

RSA

Merupakan algoritma kriptografi untuk kunci public (public key cryptography) yang umum digunakan saa...

Cryptographers

Para pelaku atau praktisi kriptografi.

Digital Signature Algorithm

DSA adalah merupakan teknik kriptografi yang berbasis kepada masalah matematika yang disebut discret...

KRIPTOGRAFI

Sebelum melangkah lebih jauh untuk melakukan analisis terhadap beberapa SPI yang ada, diperlukan perangkat-perangkat untuk membantu proses analisis tersebut. Salah satu dasar yang penting adalah penggunaan kriptografi sebagai landasan-landasan teoritis bagaimana sistem-sistem perdagangan di Internet tersebut melakukan pengamanan.

Kriptografi adalah ilmu yang mempelajari bagaimana membuat suatu pesan yang dikirim pengirim dapat disampaikan kepada penerima dengan aman [Schn 96]. Kriptografi dapat memenuhi kebutuhan umum suatu transaksi:

Kerahasiaan (confidentiality) dijamin dengan melakukan enkripsi (penyandian).
Keutuhan (integrity) atas data-data pembayaran dilakukan dengan fungsi hash satu arah.
Jaminan atas identitas dan keabsahan (authenticity) pihak-pihak yang melakukan transaksi dilakukan dengan menggunakan password atau sertifikat digital. Sedangkan keotentikan data transaksi dapat dilakukan dengan tanda tangan digital.
Transaksi dapat dijadikan barang bukti yang tidak bisa disangkal (non-repudiation) dengan memanfaatkan tanda tangan digital dan sertifikat digital.

Pembakuan penulisan pada kriptografi dapat ditulis dalam bahasa matematika. Fungsi-fungsi yang mendasar dalam kriptografi adalah enkripsi dan dekripsi. Enkripsi adalah proses mengubah suatu pesan asli (plaintext) menjadi suatu pesan dalam bahasa sandi (ciphertext).

C = E (M)

dimana

M = pesan asli

E = proses enkripsi

C = pesan dalam bahasa sandi (untuk ringkasnya disebut sandi)

Sedangkan dekripsi adalah proses mengubah pesan dalam suatu bahasa sandi menjadi pesan asli kembali.

M = D (C)

D = proses dekripsi

Umumnya, selain menggunakan fungsi tertentu dalam melakukan enkripsi dan dekripsi, seringkali fungsi itu diberi parameter tambahan yang disebut dengan istilah kunci.

Untuk memudahkan penggambaran suatu skenario komunikasi dalam pembahasan selanjutnya, maka dipergunakan nama-nama orang yang relevan dengan peran yang dilakukannya dalam komunikasi itu.

Kode & nama	Penjelasan
A: Anto	Pihak pertama
B: Badu	Pihak kedua
C: Chandra	Pihak ketiga
E: Edi	Pihak penyadap informasi yang tidak diperuntukkan kepadanya (eavesdropper)
M: Maman	Pihak yang tidak hanya menyadap informasi, namun juga mengubah informasi yang disadap (malacious person)
T: Tari, Tata, Tania	Pihak yang dipercaya oleh pihak pertama, kedua dan ketiga (trusted person)

Tabel 3.1. Nama-nama ganti untuk mempermudah penjelasan

Bab ini akan menguraikan mengenai beberapa jenis serangan, jenis-jenis kunci kriptografi, berbagai jenis perangkat dan protokol kriptografi, serta masalah panjang kunci kriptografi.

Jenis Serangan

Selain ada pihak yang ingin menjaga agar pesan tetap aman, ada juga ternyata pihak-pihak yang ingin mengetahui pesan rahasia tersebut secara tidak sah. Bahkan ada pihak-pihak yang ingin agar dapat mengubah isi pesan tersebut. Ilmu untuk mendapatkan pesan yang asli dari pesan yang telah disandikan tanpa memiliki kunci untuk membuka pesan rahasia tersebut disebut kriptoanalisis. Sedangkan usaha untuk membongkar suatu pesan sandi tanpa mendapatkan kunci dengan cara yang sah dikenal dengan istilah serangan (attack).

Di bawah ini dijelaskan beberapa macam penyerangan terhadap pesan yang sudah dienkripsi:

Ciphertext only attack, penyerang hanya mendapatkan pesan yang sudah tersandikan saja.
Known plaintext attack, dimana penyerang selain mendapatkan sandi, juga mendapatkan pesan asli. Terkadang disebut pula clear-text attack.
Choosen plaintext attack, sama dengan known plaintext attack, namun penyerang bahkan dapat memilih penggalan mana dari pesan asli yang akan disandikan.

Berdasarkan bagaimana cara dan posisi seseorang mendapatkan pesan-pesan dalam saluran komunikasi, penyerangan dapat dikategorikan menjadi:

Sniffing: secara harafiah berarti mengendus, tentunya dalam hal ini yang diendus adalah pesan (baik yang belum ataupun sudah dienkripsi) dalam suatu saluran komunikasi. Hal ini umum terjadi pada saluran publik yang tidak aman. Sang pengendus dapat merekam pembicaraan yang terjadi.
Replay attack [DHMM 96]: Jika seseorang bisa merekam pesan-pesan handshake (persiapan komunikasi), ia mungkin dapat mengulang pesan-pesan yang telah direkamnya untuk menipu salah satu pihak.
Spoofing [DHMM 96]: Penyerang – misalnya Maman – bisa menyamar menjadi Anto. Semua orang dibuat percaya bahwa Maman adalah Anto. Penyerang berusaha meyakinkan pihak-pihak lain bahwa tak ada salah dengan komunikasi yang dilakukan, padahal komunikasi itu dilakukan dengan sang penipu/penyerang. Contohnya jika orang memasukkan PIN ke dalam mesin ATM palsu – yang benar-benar dibuat seperti ATM asli – tentu sang penipu bisa mendapatkan PIN-nya dan copy pita magentik kartu ATM milik sang nasabah. Pihak bank tidak tahu bahwa telah terjadi kejahatan.
Man-in-the-middle [Schn 96]: Jika spoofing terkadang hanya menipu satu pihak, maka dalam skenario ini, saat Anto hendak berkomunikasi dengan Badu, Maman di mata Anto seolah-olah adalah Badu, dan Maman dapat pula menipu Badu sehingga Maman seolah-olah adalah Anto. Maman dapat berkuasa penuh atas jalur komunikas ini, dan bisa membuat berita fitnah.

Kabel koaksial yang sering dipergunakan pada jaringan sangat rentan terhadap serangan vampire tap [Tane 89], yakni perangkat keras sederhana yang bisa menembus bagian dalam kabel koaksial sehingga dapat mengambil data yang mengalir tanpa perlu memutuskan komunikasi data yang sedang berjalan. Seseorang dengan vampire tap dan komputer jinjing dapat melakukan serangan pada bagian apa saja dari kabel koaksial.

Penyerang juga bisa mendapatkan kunci dengan cara yang lebih tradisional, yakni dengan melakukan penyiksaan, pemerasan, ancaman, atau bisa juga dengan menyogok seseorang yang memiliki kunci itu. Ini adalah cara yang paling ampuh untuk mendapat kunci.

Kunci Simetris

Ini adalah jenis kriptografi yang paling umum dipergunakan. Kunci untuk membuat pesan yang disandikan sama dengan kunci untuk membuka pesan yang disandikan itu. Jadi pembuat pesan dan penerimanya harus memiliki kunci yang sama persis. Siapapun yang memiliki kunci tersebut – termasuk pihak-pihak yang tidak diinginkan – dapat membuat dan membongkar rahasia ciphertext. Problem yang paling jelas disini terkadang bukanlah masalah pengiriman ciphertext-nya, melainkan masalah bagaimana menyampaikan kunci simetris tersebut kepada pihak yang diinginkan. Contoh algoritma kunci simetris yang terkenal adalah DES (Data Encryption Standard) dan RC-4.

Gambar 3.1. Kunci simetris

Kunci Asimetris

Pada pertengahan tahun 70-an Whitfield Diffie dan Martin Hellman menemukan teknik enkripsi asimetris yang merevolusi dunia kriptografi. Kunci asimetris adalah pasangan kunci-kunci kriptografi yang salah satunya dipergunakan untuk proses enkripsi dan yang satu lagi untuk dekripsi. Semua orang yang mendapatkan kunci publik dapat menggunakannya untuk mengenkripsikan suatu pesan, sedangkan hanya satu orang saja yang memiliki rahasia tertentu – dalam hal ini kunci privat – untuk melakukan pembongkaran terhadap sandi yang dikirim untuknya.

Dengan cara seperti ini, jika Anto mengirim pesan untuk Badu, Anto dapat merasa yakin bahwa pesan tersebut hanya dapat dibaca oleh Badu, karena hanya Badu yang bisa melakukan dekripsi dengan kunci privatnya. Tentunya Anto harus memiliki kunci publik Badu untuk melakukan enkripsi. Anto bisa mendapatkannya dari Badu, ataupun dari pihak ketiga seperti Tari.

Gambar 3.2. Penggunaan kunci asimetris

Teknik enkripsi asimetris ini jauh lebih lambat ketimbang enkripsi dengan kunci simetris. Oleh karena itu, biasanya bukanlah pesan itu sendiri yang disandikan dengan kunci asimetris, namun hanya kunci simetrislah yang disandikan dengan kunci asimetris. Sedangkan pesannya dikirim setelah disandikan dengan kunci simetris tadi. Contoh algoritma terkenal yang menggunakan kunci asimetris adalah RSA (merupakan singkatan penemunya yakni Rivest, Shamir dan Adleman).

Fungsi Hash Satu Arah

Kini akan dibahas mengenai keutuhan pesan saat dikirimkan. Bagaimana jika Anto mengirimkan surat pembayaran kepada Badu sebesar 1 juta rupiah, namun di tengah jalan Maman (yang ternyata berhasil membobol sandi entah dengan cara apa) membubuhkan angka 0 lagi dibelakangnya sehingga menjadi 10 juta rupiah? Di mata Tari, pesan tersebut harus utuh, tidak diubah-ubah oleh siapapun, bahkan bukan hanya oleh Maman, namun juga termasuk oleh Anto, Badu dan gangguan pada transmisi pesan (noise). Hal ini dapat dilakukan dengan fungsi hash satu arah (one-way hash function), yang terkadang disebut sidik jari (fingerprint), hash, message integrity check, atau manipulation detection code.

Saat Anto hendak mengirimkan pesannya, dia harus membuat sidik jari dari pesan yang akan dikirim untuk Badu. Pesan (yang besarnya dapat bervariasi) yang akan di-hash disebut pre-image, sedangkan outputnya yang memiliki ukurannya tetap, disebut hash-value (nilai hash). Kemudian, melalui saluran komunikasi yang aman, dia mengirimkan sidik jarinya kepada Badu. Setelah Badu menerima pesan si Anto – tidak peduli lewat saluran komunikasi yang mana – Badu kemudian juga membuat sidik jari dari pesan yang telah diterimanya dari Anto. Kemudian Badu membandingkan sidik jari yang dibuatnya dengan sidik jari yang diterimanya dari Anto. Jika kedua sidik jari itu identik, maka Badu dapat yakin bahwa pesan itu utuh tidak diubah-ubah sejak dibuatkan sidik jari yang diterima Badu. Jika pesan pembayaran 1 juta rupiah itu diubah menjadi 10 juta rupiah, tentunya akan menghasilkan nilai hash yang berbeda.

Gambar 3.3. Membuat sidik jari pesan

Fungsi hash untuk membuat sidik jari tersebut dapat diketahui oleh siapapun, tak terkecuali, sehingga siapapun dapat memeriksa keutuhan dokumen atau pesan tertentu. Tak ada algoritma rahasia dan umumnya tak ada pula kunci rahasia.

Jaminan dari keamanan sidik jari berangkat dari kenyataan bahwa hampir tidak ada dua pre-image yang memiliki hash-value yang sama. Inilah yang disebut dengan sifat collision free dari suatu fungsi hash yang baik. Selain itu, sangat sulit untuk membuat suatu pre-image jika hanya diketahui hash-valuenya saja.

Contoh algoritma fungsi hash satu arah adalah MD-5 dan SHA. Message authentication code (MAC) adalah salah satu variasi dari fungsi hash satu arah, hanya saja selain pre-image, sebuah kunci rahasia juga menjadi input bagi fungsi MAC.

Tanda Tangan Digital

Badu memang dapat merasa yakin bahwa sidik jari yang datang bersama pesan yang diterimanya memang berkorelasi. Namun bagaimana Badu dapat merasa yakin bahwa pesan itu berasal dari Anto? Bisa saja saat dikirimkan oleh Anto melalui saluran komunikasi yang tidak aman, pesan tersebut diambil oleh Maman. Maman kemudian mengganti isi pesan tadi, dan membuat lagi sidik jari dari pesan yang baru diubahnya itu. Lalu, Maman mengirimkan lagi pesan beserta sidik jarinya itu kepada Badu, seolah-oleh dari Anto.

Untuk mencegah pemalsuan, Anto membubuhkan tanda tangannya pada pesan tersebut. Dalam dunia elektronik, Anto membubuhkan tanda tangan digitalnya pada pesan yang akan dikirimkan untuk Badu sehingga Badu dapat merasa yakin bahwa pesan itu memang dikirim oleh Anto.

Sifat yang diinginkan dari tanda tangan digital diantaranya adalah:

Tanda tangan itu asli (otentik), tidak mudah ditulis/ditiru oleh orang lain. Pesan dan tanda tangan pesan tersebut juga dapat menjadi barang bukti, sehingga penandatangan tak bisa menyangkal bahwa dulu ia tidak pernah menandatanganinya.
Tanda tangan itu hanya sah untuk dokumen (pesan) itu saja. Tanda tangan itu tidak bisa dipindahkan dari suatu dokumen ke dokumen lainnya. Ini juga berarti bahwa jika dokumen itu diubah, maka tanda tangan digital dari pesan tersebut tidak lagi sah.
Tanda tangan itu dapat diperiksa dengan mudah.
Tanda tangan itu dapat diperiksa oleh pihak-pihak yang belum pernah bertemu dengan penandatangan.
Tanda tangan itu juga sah untuk kopi dari dokumen yang sama persis.

Meskipun ada banyak skenario, ada baiknya kita perhatikan salah satu skenario yang cukup umum dalam penggunaan tanda tangan digital. Tanda tangan digital memanfaatkan fungsi hash satu arah untuk menjamin bahwa tanda tangan itu hanya berlaku untuk dokumen yang bersangkutan saja. Bukan dokumen tersebut secara keseluruhan yang ditandatangani, namun biasanya yang ditandatangani adalah sidik jari dari dokumen itu beserta timestamp-nya dengan menggunakan kunci privat. Timestamp berguna untuk menentukan waktu pengesahan dokumen.

Gambar 3.4. Pembuatan tanda tangan digital

Keabsahan tanda tangan digital itu dapat diperiksa oleh Badu. Pertama-tama Badu membuat lagi sidik jari dari pesan yang diterimanya. Lalu Badu mendekripsi tanda tangan digital Anto untuk mendapatkan sidik jari yang asli. Badu lantas membandingkan kedua sidik jari tersebut. Jka kedua sidik jari tersebut sama, maka dapat diyakini bahwa pesan tersebut ditandatangani oleh Anto.

Gambar 3.5. Pemeriksaan keabsahan tanda tangan digital

Masalah Pertukaran Kunci Publik

Anto hendak mengirimkan Badu suatu dokumen rahasia. Jika mereka belum pernah bertemu sebelumnya, tentu Badu harus mengirimkan kunci publiknya kepada Anto agar Anto dapat melakukan enkripsi yang pesannya hanya dapat dibuka oleh Badu. Demikian juga pula sebaliknya, Anto harus mengirimkan kepada Badu kunci publiknya agar Badu dapat memeriksa keaslian tanda tangan Anto pada pesan yang dikirim. Dengan cara ini Anto dapat memastikan pesan itu sampai ke tujuannya, sedangkan Badu dapat merasa yakin bahwa pengirim pesan itu adalah Anto.

Masalah yang muncul adalah bagaimana mereka dapat saling bertukar kunci dengan aman? Bisa saja di tengah pertukaran kunci-kunci publik milik Anto dan Budi itu diganti dengan kunci publik milik Maman. Dengan begitu Maman dengan bebas dapat menyadap dan mengubah seluruh informasi. Inilah suatu contoh dari man-in-the-middle attack.

Anto dan Badu harus sama-sama yakin bahwa kunci-kunci publik yang mereka dapatkan benar-benar otentik. Mereka bisa mendapatkannya dari sesorang yang dipercaya, Tari misalnya. Setiap anggota jaringan diasumsikan telah memiliki saluran komunikasi pribadi yang aman dengan Tari. Saluran inilah yang dimanfaatkan untuk mengirim kunci publik Badu ke Anto (dan sebaliknya). Tari menjadi penjamin keabsahan kunci jika Anto dan Badu sebelumnya tidak pernah bertukar kunci publik. Skenario ini tetap membutuhkan kunci-kunci kriptografi lagi (baik itu kunci simetris ataupun kunci asimetris) untuk pengamanan saluran komunikasi antara Tari dengan Anto atau Badu.

Sertifikat Digital

Masalah di atas dapat dipecahkan dengan penggunaan sertifikat digital. Tari tidak lagi setiap saat menjadi penukar kunci, namun Tari cukup menandatangani kunci publik milik setiap orang di jaringan tersebut. Sebenarnya dalam sertifikat tersebut tak hanya berisi kunci publik, namun dapat berisi pula informasi penting lainnya mengenai jati diri pemilik kunci publik, seperti misalnya nama, alamat, pekerjaan, jabatan, perusahaan dan bahkan hash dari suatu informasi rahasia. Semua orang mempercayai otoritas Tari dalam memberikan tanda tangan, sehingga orang-orang dalam jaringan itu merasa aman menggunakan kunci publik yang telah ditandatangani Tari.

Gambar 3.6. Contoh sertifikat digital

Jika Maman berhasil mencuri sertifikat digital yang dipertukarkan antara Anto dan Badu, serta menggantinya dengan sertifikat digital milik dirinya sendiri, maka Anto dan Badu dapat segera melihat bahwa sertifikat digital yang diterimanya bukan ‘lawan bicara’ yang semestinya.

Bagaimana jika Chandra – yang berada di luar jaringan Tari – hendak berkomunikasi dengan Anto? Chandra memiliki juga sertifikat, tetapi tidak ditandatangani oleh Tari, melainkan oleh Tata, seseorang yang dipercaya dalam jaringan tempat Chandra berada. Tari dan Tata adalah otoritas sertifikat (certificate authority), yaitu pihak-pihak yang berwenang memberikan sertifikat. Namun Anto tidak mengenal dan tidak mempercayai Tata. Masalah ini dapat diselesaikan jika ada otoritas sertifikat (OS) yang kedudukannya lebih tinggi dari Tata dan Tari – katakanlah Tania. Tania memberikan pengesahan kepada Tata dan Tari. Jadi ada hirarki dari sertifikat digital. Jika Tania berada pada kedudukan hirarki yang paling tinggi, maka Tania disebut otoritas sertifikat utama (root certificate authority).

Anto mempercayai tanda tangan Tari. Namun karena Tari sendiri keberadaannya disahkan oleh Tania, tentunya Anto harus mengakui otoritas Tania. Jika Tania memberikan pengesahan kepada OS lain dibawahnya, seperti Tata, maka dengan merunut struktur hirarki percabangan OS, Anto dapat memeriksa kebenaran sertifikat digital milik Chandra yang disahkan oleh Tata.

Gambar 3.7. Contoh hirarki otoritas sertifikat digital

Serangan terhadap sistem yang memiliki pengamanan dengan sertifikat digital sulit dilakukan. Jelas Edi tidak mendapatkan apa-apa kalaupun ia memainkan ulang percakapan antara Anto dan Chandra. Edi membutuhkan kunci privat untuk bisa membuka pesan-pesan yang dipertukarkan, padahal kunci privat itu tidak ada di dalam sertifikat digital.

Penukaran sertifikat digital Chandra dengan sertifikat digital Maman akan segera diketahui, karena sertifikat digital itu pasti berbeda. Sedangkan jika sertifikat yang dipertukarkan antara Chandra dan Anto tidak diganti, tetapi yang diganti oleh Maman adalah pesan yang dipertukarkan, maka tentu ada ketidakcocokan dalam pemeriksaan tanda tangan digital.

Secara teoritis keunggulan dari tanda tangan digital adalah kemampuan untuk melakukan proses otentikasi secara off-line. Pemeriksa cukup memiliki kunci publik dari OS utama untuk mengetahui sah-tidaknya kunci publik dari lawan bicaranya. Selain itu untuk meningkatkan keamanan, kunci publik OS utama bisa saja diintegrasikan dalam program aplikasi. Namun kenyataannya, karena ada kemungkinan sertifikat digital tersebut hilang, tercuri atau identitas pemilik sertifikat berubah (perubahan alamat surat elektronik atau nomor KTP misalnya), maka sertifikat digital perlu diperiksa keabsahannya dengan melihat daftar sertifikat terbatalkan (certificate revocation list) yang disimpan oleh OS.

Tanda Tangan Pesan Ganda

Andaikan Anto membuat perjanjian jual-beli dengan Badu. Untuk masalah pembayaran, Anto menginstruksikan bank untuk memberikan kepada Badu sejumlah uang sesuai dengan perjanjian jual-beli, namun Anto tidak ingin agar bank mengetahui isi perjanjian jual-beli itu.

Anto membuat sidik jari dari SPP (yaitu Hash(SPP)) dan sidik jari SPJB (yakni Hash(SPJB)).
Kemudian, Anto membuat sebuah sidik jari baru dari gabungan kedua sidik jari sebelumnya ( Hash ( (Hash(SPP) + Hash(SPJB) ) ). Hasil hash tersebut dinamakan sidik jari pesan ganda SPP & SPJB.
Anto menyerahkan surat perjanjian jual belinya kepada Badu. Selain itu Anto juga menyerahkan surat perintah pembayaran beserta sidik jari pesan ganda SPP & SPJB kepada bank.
Saat Badu ingin mengambil uang di bank, Badu membuat sidik jari dari surat perjanjian jual beli (SPJB). Badu menyerahkan sidik jari SPJB kepada bank.
Bank membuat sidik jari dari surat perintah pembayaran (SPP).
Bank menggabungkan sidik jari SPP dengan sidik jari SPJB yang diterimanya dari Badu, kemudian meng-hash-nya sehingga dihasilkan sidik jari pesan ganda SPP & SPJB.
Jika sidik jari pesan ganda SPP & SPJB yang baru dibuat itu sama dengan yang telah diberikan oleh Anto, maka bank menjalankan kewajibannya kepada Badu.

Gambar 3.8. Pembuatan sidik jari pesan ganda

Jika sidik jari pesan ganda SPP & SPJB dienkripsi dengan kunci privat Anto, maka akan menjadi tanda tangan pesan ganda (dual-signature) Anto untuk kedua perjanjian tersebut [ViMa 97].

Protokol Pembagian Rahasia

Jika Anto memiliki rahasia, ia dapat memberikan ‘separuh’ rahasia itu kepada Badu dan ‘separuh’ rahasia itu kepada Chandra. Badu, yang menerima paruh pertama rahasia Anto, tidak bisa mengetahui apa isi rahasia itu. Demikian pula dengan Chandra. Namun, jika Badu dan Chandra menggabungkan potongan-potongan rahasia itu, maka akan tergambar rahasia Anto. Pembagian rahasia (secret splitting) dapat dilakukan dengan cara:

Anto membuat seuntai string acak R yang panjangnya sama dengan pesan rahasia M.
Anto melakukan operasi XOR antara M dengan R, sehingga menghasilkan S.
Anto memberikan R kepada Badu dan S kepada Chandra
Jika Badu dengan Chandra bertemu, maka mereka sanggup mendapatkan pesan rahasia M dengan cara melakukan operasi XOR antara S dengan R.

Protokol Komitmen-Bit

Protokol ini bermanfaat kalau misalnya Anto hendak membuat suatu pernyataan atau komitmen (katakanlah suatu string binari 1000), namun Anto tak ingin agar Badu mengetahui isi pernyatan tersebut sebelum saatnya. Badu harus merasa yakin bahwa Anto pada saatnya nanti, benar-benar mengeluarkan isi pernyataan yang sebenarnya saat melakukan komitmen, dan tidak mengeluarkan pernyataan yang sudah diubah (misalnya mengubah string tadi menjadi 1001). Ada beberapa jenis protokol komitmen-bit, namun di bawah ini hanya dijelaskan salah satu diantaranya, yakni dengan fungsi hash satu arah:

Anto membuat dua buah string secara acak, yakni R₁ dan R₂
Anto menggabungkan kedua string acak itu ke dalam pernyataannya (b) yang akan dikomitmenkan menjadi (R₁, R₂, b)
Anto menghitung hash dari gabungan string itu, Hash(R₁, R₂, b).
Anto kemudian mengirimkan hash tersebut beserta R₁ kepada Badu. Badu akan menyimpannya untuk pemeriksaan nanti.
Jika sudah tiba saatnya untuk menunjukkan pernyataannya, Anto memberikan seluruh string (R₁, R₂, b) kepada Badu.
Badu memeriksa fungsi hash dari (R₁, R₂, b). Jika cocok dengan hash yang diperiksanya dulu, maka pernyataan Anto tidak diubah.

Tanda Tangan Buta

Badu disodori 100 amplop tertutup oleh Anto. Amplop itu berisi secarik pesan dan kertas karbon. Badu membuka 99 amplop secara acak. Jika seluruh amplop yang dibuka ternyata berisi pesan yang mirip, maka Badu dapat merasa bahwa amplop ke-100 juga berisi pesan yang mirip pula. Namun, jika satu saja dari 99 amplop tadi ada yang isi berbeda dari yang lain, maka Badu dapat mencurigai bahwa isi amplop ke-100 bisa saja juga tidak mirip dengan isi ke-98 amplop lainnya.

Dalam kasus dimana ternyata ke-99 amplop yang dibuka secara acak tadi berisi pesan yang mirip, maka dengan keyakinan yang cukup tinggi Badu berani menandatangani amplop terakhir yang belum dibuka. Tanda tangan Badu akan menembus amplop dan kertas karbon, sehingga pesan dalam amplop akan tertandatangani oleh Badu. Badu kurang lebih tahu apa isi pesan di amplop ke-100 itu. Protokol tanda tangan buta (blind signature) bekerja sebagai berikut:

Anto ‘mengalikan’ dokumen (yang akan ditandatangani) dengan sebuah faktor pembuta.
Anto mengirimkan dokumen itu kepada Badu
Badu menandatangani dokumen itu
Badu mengembalikan dokumen yang sudah ditandatangani tadi kepada Anto
Anto membaginya dengan faktor pembuta, sehingga mendapatkan dokumen yang asli sudah tertandatangani oleh Badu.

Protokol Uang Digital

1. Deskripsi Protokol

Berdasarkan beberapa teori penunjang di atas, maka dapatlah dibangun suatu protokol untuk uang digital. David Chaum, memiliki beberapa paten atas protokol uang digital yang diciptakannya. Berikut ini dijelaskan salah satu protokol uang digital:

Anto menyiapkan n lembar uang dengan nilai tertentu. Setiap uang diberi nomor seri acak X yang cukup panjang, sehingga kemungkinan 2 bilangan acak sama kecil sekali. Dalam setiap uang juga ada n (I₁, I₂, …, I_n) string identifikasi yang berguna untuk memberikan informasi mengenai pemilik uang, yakni Anto. Anto kemudian memecah tiap-tiap string identitas diri itu tadi menjadi dua bagian dengan menggunakan protokol pemecahan rahasia. Lantas Anto melakukan bit-komitmen pada setiap pecahan. Contoh uang yang disiapkan adalah:

Nilai: Rp.1.000,-

Nomor seri acak: X

String identitas: I₁ = (I_1L, I_1R)

I₂ = (I_2L, I_2R)

. . . .

I_n = (I_nL, I_nR)

Anto memasukkan uang itu kedalam yang juga disisipi kertas karbon amplop (mengalikan uang dengan faktor pembuta), lalu memberikannya kepada bank.
Bank akan meminta Anto untuk membuka n - 1 amplop itu secara acak. Bank memeriksa apakah semua uang tersebut memiliki nilai yang sama. Bank juga meminta kepada Anto untuk membuktikan kejujuran dirinya saat menuliskan string identifikasi pada uang itu, dengan cara menggabungkan pasangan-pasangan string identifikasi.
Jika bank merasa bahwa Anto tidak melakukan kecurangan, maka bank akan menandatangani uang terakhir yang masih di dalam amplop itu dan menyerahkannya kepada Anto. Tanda tangan bank akan menembus amplop dan kertas karbon sehingga uang di dalamnya tertandatangani.
Anto membuka amplop. Uang siap dipakai.
Anto menyerahkan uang kepada Badu. Badu sebagai penerima uang, akan memeriksa apakah tanda tangan bank pada uang itu absah.
Badu akan menyuruh Anto untuk membuka salah satu sisi dari setiap string identifikasi di setiap uang dengan cara memberikan string pemilih sepanjang n-bit. Artinya, jika string pemilih itu b₁, b₂, …, b_n maka Anto harus membuka sisi kiri atau kanan dari I_i, tergantung apakah b_i itu 0 atau 1.
Setelah itu Badu membawa uang tersebut ke bank. Bank akan memeriksa apakah nomor seri uang tersebut sudah pernah diterima oleh bank. Kalau belum ada, maka uang tersebut dinyatakan sah.
Jika nomor seri uang itu sudah pernah diterima oleh bank, maka bank akan memeriksa string identitas yang sudah terbuka pada uang itu dan membandingkannya dengan string identitas pada uang dengan nomor seri sama yang pernah diterima bank sebelumnya. Jika ternyata string identitas itu sama, maka berarti Badu yang menggandakan uang tersebut. Namun jika berbeda, maka berarti Anto yang menggandakan uang digital tersebut.

2. Pembelanjaan Ganda

Jika Anto menggandakan uang digitalnya lalu menggunakan uang digital yang sama itu dua kali, bank dapat mendeteksinya meskipun Badu tidak bisa. Badu memang ‘membuka’ identitas uang, namun hanya separuh-separuh. Kalau uang digital itu pernah diberikan Anto kepada Chandra, maka tentu Chandra juga pernah ‘membuka’ separuh identitas uang digital tadi secara acak. Nah, kemungkinan bahwa proses pembukaan identitas oleh Badu dan Chandra itu sama (maksudnya sama urutan pembukaannya, misalnya kiri-kiri-kanan-kiri-kanan, dan seterusnya) adalah 1 per 2n. Andaikan n cukup besar, katakanlah 16 saja, maka kemungkinan Badu dan Chandra secara acak membuka paruhan identitas dengan urutan sama adalah 1 : 65536. Artinya, jika Anto memberikan uangnya kepada dua orang yang berbeda, kemungkinan besar paruhan identitas yang dibuka juga berbeda. Jika saat otentikasi uang digital oleh bank ditemukan bahwa ada uang digital dengan nomor seri sama yang telah diuangkan, dan paruhan identitasnya berbeda, maka kemungkinan besar Anto menyerahkan uang digital yang sama kepada dua orang yang berbeda.

Sedangkan apabila Badu menguangkan uang digital yang sama dua kali, karena paruhan identitas dari uang digital yang diotentikasi itu sama persis dengan yang sudah tercatat, maka kemungkinan besar uang itu diberikan Anto kepada orang yang sama. Badulah yang ketahuan menguangkan uang digital yang sama dua kali. Penggunaan uang digital yang sama dua kali dikenal dengan istilah pembelanjaan ganda (double spending).

Panjang Kunci

Panjang Kunci Simetris

Meskipun ada beberapa cara bagi seorang kriptoanalis untuk memecahkan pesan rahasia, namun cara yang cukup umum dilakukan adalah dengan melakukan brute-force attack. Dengan cara ini, seorang penyerang mencoba seluruh kemungkinan kunci yang ada, sampai menemukan sebuah kunci yang jika dipergunakan untuk mendekripsi pesan yang disandikan akan memunculkan suatu pesan yang bermakna. Tentunya cara ini bermanfaat hanya jika sudah diketahui algoritmanya, namun tidak diketahui kuncinya apa.

PIN 5 digit berarti biasanya ada 100.000 kombinasi. Kelihatannya cukup, namun sebenarnya kurang. Dengan sebuah komputer pribadi saja bisa dengan mudah diselesaikan. Salah satu pencegahannya adalah dengan pembatasan seberapa banyak pemakai dapat mencoba memasukkan PIN. Biasanya dibatasi tiga kali.

Berikut ini diberikan contoh dari brute-force attack pada suatu algoritma ‘geser pada papan ketik QWERTY’:

Sandi zsdyrtvstf dicoba dengan kunci 3 menjadi bjkwpqmjql

Sandi zsdyrtvstf dicoba dengan kunci 2 menjadi nkleqwzkwa

Sandi zsdyrtvstf dicoba dengan kunci 1 menjadi mastercard

Ternyata kunci 1 cocok, karena dalam pesan yang disandikan itu mungkin ada transaksi yang menggunakan kartu kredit ‘mastercard’. Dengan menggunakan kunci yang sama, kemudian penyerang berusaha mendekripsikan bagian-bagian lain dari pesan, mungkin berusaha mengambil nomor kartu kreditnya. Kunci itu juga dapat dipakai untuk keperluan lain, misalnya untuk melakukan penipuan (spoofing).

DES, sebuah algoritma simetris, memiliki panjang kunci 56-bit, artinya ada 2⁵⁶kemungkinan kunci. Sedangkan peraturan di Amerika Serikat yang akan diberlakukan pada tahun 1998 nanti akan melarang ekspor teknologi enkripsi lebih dari 40-bit. Sedangkan untuk keperluan dalam negeri Amerika Serikat, kunci 128-bit masih diizinkan penggunaannya [Star 97].

Tahun 1995, Michael Wierner merancang sebuah chip yang mengkhususkan diri untuk melakukan brute-force attack pada metoda enkripsi DES [Schn 96]. Chip tersebut dapat menemukan kunci rahasia dalam waktu rata-rata 3,5 jam dan kunci itu dijamin dapat ditemukan dalam waktu 7 jam. Harga pembuatannya adalah 1 juta dollar AS. Sesuai hukum Moore, setiap 18 bulan kemampuan komputer meningkat 2 kali lipat untuk harga yang sama. Maka, pada tahun 2000, harga chip itu hanya berkisar 100.000 dolar AS. Harga ini masih dalam jangkauan daya beli beberapa mafia kejahatan terorganisir. Karena itu, kini disarankan untuk menggunakan DES dengan kunci 112-bit.

Panjang kunci DES	Jaminan waktu untuk menemukan kunci
40-bit	0,4 detik
56-bit	7 jam
64-bit	74 jam 40 menit
128-bit	157.129.203.952.300.000 tahun

Tabel 3.2. Serangan brute-force pada DES

Protokol keamanan SSL (Secure Socket Layer) pada Netscape Navigator menggunakan algoritma RC4 40-bit untuk enkripsi simetrisnya. Tahun 1995, Damien Doligez menjebolnya menggunakan 120 komputer Unix yang terhubung pada jaringan dalam waktu 8 hari [Star 97]. Dengan cara seperti ini, dijamin bahwa dalam 15 hari kunci itu pasti ditemukan.

Panjang kunci RC4	Jaminan waktu untuk menemukan kunci
40-bit	15 hari
56-bit	2.691,49 tahun
64-bit	689.021,57 tahun
128-bit	12.710.204.652.610.000.000.000.000 tahun

Tabel 3.3. Serangan brute-force pada RC4

Panjang Kunci Asimetris

Sedangkan pada sistem enkripsi kunci publik-privat, yang memegang peranan dalam menjebol kunci privat adalah kesulitan mencari faktor prima bilangan yang sangat besar. Beberapa kunci yang dipergunakan 10 tahun lalu saja kini sama sekali tidak laik pakai seiring dengan perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi.

Kunci publik yang dimanfaatkan SSL adalah teknologi kunci publik 40-bit dari RSA, yang ternyata dapat dijebol dalam waktu 1,3 hari dengan 100 komputer menggunakan brute-force attack [DHMM 96].

Ronald Rivest, salah seorang penemu RSA, juga pernah menghitung bahwa untuk menemukan kunci RSA 512-bit dengan cara brute-force attack membutuhkan biaya 8,2 juta dollar AS [DaLe 96]. Untuk kasus tertentu, ini pun tidak aman. Kini perusahaan-perusahaan disarankan menggunakan kunci 2048 bit agar data aman sampai tahun 2015.

Prospek

Pada saat tulisan ini dibuat, ekspor teknologi enkripsi DES 56-bit keluar dari Amerika Serikat masih diizinkan. Untuk yang lainnya hanya diizinkan 40-bit. Setelah tanggal 31 Desember 1998, ekspor teknologi enkripsi DES dari Amerika Serikat hanya dibatasi sampai 40-bit saja, atau boleh saja tetap 56-bit, namun pengembang perangkat lunak itu harus menyediakan perangkat untuk membuka kunci itu juga [Star 97].

Panjang-pendeknya kunci dalam teknik-teknik enkripsi pada sistem perdagangan di Internet, akan menjadi salah satu titik lemah sistem perdagangan di Internet itu sendiri. Ada argumen yang menyatakan bahwa kalau pada suatu saat ukuran kunci publik-privat terasa terlalu pendek, maka panjangkan saja lagi kunci itu, tentu proses penyerangannya akan makin sulit. Hal ini memang benar, namun ada pertimbangan lain bahwa pengguna kunci tersebut harus bisa melakukan proses enkripsi-dekripsi dengan teknologi yang secara komersil memungkinkan. Terlihat di sini bahwa dibutuhkan ukuran kunci yang cukup panjang supaya aman, tapi tidak terlalu panjang agar memudahkan dalam penggunannya secara umum.

Beberapa teknik brute-force attack lain yang tidak akan dibahas panjang disini, seperti dengan penyebaran virus, komputasi paralel pada jaringan raksasa, undian Cina, atau penggunaan komputer biologis. Semua itu menunjukkan bahwa ada kemungkinan bahwa kunci bisa didapatkan dengan brute-force attack.

Satu hal yang patut dicatat adalah bukan berarti dengan mungkinnya suatu metoda enkripsi dijebol lantas metoda enkripsi itu tidak bermanfaat, namun yang penting apakah biaya untuk melakukan serangan itu lebih besar dari pada harga informasi yang dienkripsi itu. Jika ya, maka untuk apa sang pencuri melakukannya? Untuk apa melakukan penyerangan dengan biaya 2 milyar rupiah kalau informasi yang dienkripsi hanya berharga Rp.10.000,- saja?

Kembali ke daftar isi

Bab 22. Keamanan Sistem

Kriptografi

Dasar enkripsi cukup sederhana. Pengirim menjalankan fungsi enkripsi pada pesan plaintext, ciphertext yang dihasilkan kemudian dikirimkan lewat jaringan, dan penerima menjalankan fungsi dekripsi (decryption) untuk mendapatkan plaintext semula. Proses enkripsi/dekripsi tergantung pada kunci (key) rahasia yang hanya diketahui oleh pengirim dan penerima. Ketika kunci dan enkripsi ini digunakan, sulit bagi penyadap untuk mematahkan ciphertext, sehingga komunikasi data antara pengirim dan penerima aman.

Kriptografi macam ini dirancang untuk menjamin privasi: mencegah informasi menyebar luas tanpa izin. Akan tetapi, privaci bukan satu-satunya layanan yang disediakan kriptografi. Kriptografi dapat juga digunakan untuk mendukung authentication (memverifikasi identitas pengguna) dan integritas (memastikan bahwa pesan belum diubah).

Kriptografi digunakan untuk mencegah orang yang tidak berhak untuk memasuki komunikasi, sehingga kerahasiaan data dapat dilindungi. Secara garis besar, kriptografi digunakan untuk mengirim dan menerima pesan. Kriptografi pada dasarnya berpatokan pada kunci yang secara selektif telah disebar pada komputer-komputer yang berada dalam satu jaringan dan digunakan untuk memroses suatu pesan.

Operasional

Keamanan operasional (operations security) adalah tindakan apa pun yang menjadikan sistem beroperasi secara aman, terkendali, dan terlindung. Yang dimaksud dengan sistem adalah jaringan, komputer, lingkungan. Suatu sistem dinyatakan operasional apabila sistem telah dinyatakan berfungsi dan dapat dijalankan dengan durasi yang berkesinambungan, yaitu dari hari ke hari, 24 jam sehari, 7 hari seminggu.

Manajemen Administratif (Administrative Management) adalah penugasan individu untuk mengelola fungsi-fungsi keamanan sistem. Beberapa hal yang terkait:

Pemisahan Tugas (Separation of Duties). Menugaskan hal-hal yang menyangkut keamanan kepada beberapa orang saja. Misalnya, yang berhak menginstall program ke dalam system komputer hanya admin, user tidak diberi hak tersebut.
Hak Akses Minimum (Least Privilege). Setiap orang hanya diberikan hak akses minimum yang dibutuhkan dalam pelaksanaan tugas mereka
Keingin-tahuan (Need to Know). Yang dimaksud dengan need to know adalah pengetahuan akan informasi yang dibutuhkan dalam melakukan suatu pekerjaan.

Kategori utama dari kontrol keamanan operasional antara lain:

Kendali Pencegahan (Preventative Control). Untuk mencegah error dan intruder temasuki sistem. Misal, kontrol pencegahan untuk mencegah virus memasuki sistem adalah dengan menginstall antivirus.
Kontrol Pendeteksian (Detective Control). Untuk mendeteksi error yang memasuki sistem. Misal, mencari virus yang berhasil memasuki sistem.
Kontrol Perbaikan (Corrective/Recovery Control). Membantu mengembalikan data yang hilang melalui prosedur recovery data. Misal, memperbaiki data yang terkena virus.

Kategori lainnya mencakup:

Kendali Pencegahan (Deterrent Control). . Untuk menganjurkan pemenuhan (compliance) dengan kontrol eksternal.
Kendali Aplikasi (Application Control) . Untuk memperkecil dan mendeteksi operasi-operasi perangkat lunak yang tidak biasa.
Kendali Transaksi (Transaction Control) . Untuk menyediakan kendali di berbagai tahap transaksi (dari inisiasi sampai keluaran, melalui kontrol testing dan kontrol perubahan).

Terminologi Kriptografi

a. Pesan, Plainteks dan Cipherteks

Pesan adalah data atau informasi yang dapat dibaca dan dimengerti maknanya. Nama lain untuk pesan adalah plainteks. Agar pesan tidak bisa dimengerti maknanya oleh pihak lain, maka pesan perlu disandikan ke bentuk lain yang tidak dapat dipahami. Bentuk pesan yang tersandi disebut cipherteks

b. Pengirim dan Penerima

Pengirim adalah entitas yang mengirim pesan kepada entitas lainnya. Penerima adalah entitas yang menerima pesan. Entitas di sini dapat berupa orang, mesin (komputer), kartu kredit dan sebagainya.

c. Enkripsi dan dekripsi

Proses menyandikan plainteks menjadi cipherteks disebut enkripsi. Sedangkan proses mengembalikan cipherteks menjadi plainteks semula dinamakan dekripsi

d. Cipher dan kunci

Algoritma kriptografi disebut juga cipher yaitu aturan untuk enciphering dan deciphering, atau fungsi matematika yang digunakan untuk enkripsi dan dekripsi. Konsep matematis yang mendasari algoritma kriptografi adalah relasi antara dua buah himpunan yaitu himpunan yang berisi elemen-elemen plainteks dan himpunan yang berisi cipherteks. Enkripsi dan dekripsi adalah fungsi yang memetakan elemen-elemen antara kedua himpunan tersebut.

e. Sistem kriptografi

Sistem kriptografi merupakan kumpulan yang terdiri dari algoritma kriptografi, semua plainteks dan cipherteks yang mungkin dan kunci.

f. Penyadap

Penyadap adalah orang yang berusaha mencoba menangkap pesan selama ditransmisikan dengan tujuan mendapatkan informasi sebanyak-banyaknya mengenai sistem kriptografi yang digunakan untuk berkomunikasi dengan maksud untuk memecahkan cipherteks.

g. Kriptanalisis dan kriptologi

Kriptanalisis (cryptanalysis) adalah ilmu dan seni untuk memecahkan cipherteks menjadi plainteks tanpa mengetahui kunci yang digunakan. Pelakunya disebut kriptanalis. Kriptologi adalah studi mengenai kriptografi dan kriptanalisis.

Sejarah Kriptografi

Sejarah kriptografi sebagian besar merupakan sejarah kriptografi klasik yaitu metode enkripsi yang menggunakan kertas dan pensil atau mungkin dengan bantuan alat mekanik sederhana. Secara umum algoritma kriptografi klasik dikelompokkan menjadi dua kategori, yaitu algoritma transposisi (transposition cipher) dan algoritma substitusi (substitution cipher). Cipher transposisi mengubah susunan huruf-huruf di dalam pesan, sedangkan cipher substitusi mengganti setiap huruf atau kelompok huruf dengan sebuah huruf atau kelompok huruf lain.

Kriptografi modern dipicu oleh perkembangan peralatan komputer digital. Tidak seperti kriptografi

klasik yang mengenkripsi karakter per karakter (dengan menggunakan alfabet tradisionil), kriptografi modern beroperasi pada string biner. Kriptografi modern tidak hanya memberikan aspek keamanan confidentially, tetapi juga aspek keamanan lain seperti otentikasi, integritas data dan nirpenyangkalan.

Kriptografi Kunci Simetri dan Asimetri

Berdasarkan kunci yang digunakan untuk enkripsi dan dekripsi, kriptografi dapat dibedakan lagi menjadi kriptografi kunci simetri dan kriptografi kunci asimetri. Pada sistem kriptografi kunci simetri, kunci untuk enkripsi sama dengan kunci untuk dekripsi. Jika kunci untuk enkripsi tidak sama dengan kunci untuk dekripsi, maka dinamakan sistem kriptografi asimetri.

KRIPTOGRAFI

1. 1 Latar belakang

Berkat perkembangan teknologi yang begitu pesat memungkinkan manusia dapat berkomunikasi dan saling bertukar informasi/data secara jarak jauh. Antar kota antar wilayah antar negara bahkan antar benua bukan merupakan suatu kendala lagi dalam melakukan komunikasi dan pertukaran data. Seiring dengan itu tuntutan akan sekuritas (keamanan) terhadap kerahasiaan informasi yang saling dipertukarkan tersebut semakin meningkat. Begitu banyak pengguna seperti departemen pertahanan, suatu perusahaan atau bahkan individu-individu tidak ingin informasi yang disampaikannya diketahui oleh orang lain atau kompetitornya atau negara lain. Oleh karena itu dikembangkanlah cabang ilmu yang mempelajari tentang cara-cara pengamanan data atau dikenal dengan istilah Kriptografi.

Dalam kriptografi terdapat dua konsep utama yakni enkripsi dan dekripsi. Enkripsi adalah proses dimana informasi/data yang hendak dikirim diubah menjadi bentuk yang hampir tidak dikenali sebagai informasi awalnya dengan menggunakan algoritma tertentu. Dekripsi adalah kebalikan dari enkripsi yaitu mengubah kembali bentuk tersamar tersebut menjadi informasi awal.

Algoritma kriptografi berdasarkan jenis kunci yang digunakan dapat dibedakan menjadi dua jenis yaitu :

· Algoritma simetris

Dimana kunci yang digunakan untuk proses enkripsi dan dekripsi adalah kunci yang sama

· Algoritma asimetris

Dimana kunci yang digunakan untuk proses enkripsi dan dekripsi menggunakan kunci yang berbeda.

Sedangkan berdasarkan besar data yang diolah dalam satu kali proses, maka algoritma kriptografi dapat dibedakan menjadi dua jenis yaitu :

· Algoritma block cipher

Informasi/data yang hendak dikirim dalam bentuk blok-blok besar (misal 64-bit) dimana blok-blok ini dioperasikan dengan fungsi enkripsi yang sama dan akan menghasilkan informasi rahasia dalam blok-blok yang berukuran sama.

· Algoritma stream cipher

Informasi/data yang hendak dikirim dioperasikan dalam bentuk blok-blok yang lebih kecil (byte atau bit), biasanya satu karakter persatuan persatuan waktu proses, menggunakan tranformasi enkripsi yang berubah setiap waktu.

Camellia merupakan algoritma kriptografi simetris blok cipher. Dalam Camellia proses enkripsi dan dekripsi dilakukan pada blok data berukuran 128-bit dengan kunci yang dapat berukuran 128-bit, 192-bit, 256-bit. Algoritma Camellia dikembangkan oleh :

Kazumaro Aoki (NTT - Nippon Telegraph and Telephone Corp.)
Tetsuya Ichikawa (Mitsubishi electric Corp.)
Masayuki Kanda (NTT – Nippon Telegraph and Telephone Corp.)
Mitsuru Matsui (Mitsubishi electric Corp.)
Shiho Moriai (NTT – Nippon Telegraph and Telephone Corp.)
Junko Nakajima (Mitsubishi electric Corp.)
Toshio Tokita (Mitsubishi electric Corp.)

Dimana versi 1.0 pada bulan Juli 2000, versi 2.0 pada September 2001 dan versi 2.1 pada Febuari 2002.

II Kriptografi

2. 1 Dasar Kriptografi

2. 1. 1 Teori Kriptografi

Kriptografi adalah suatu ilmu yang mempelajari bagaimana cara menjaga agar data atau pesan tetap aman saat dikirimkan, dari pengirim ke penerima tanpa mengalami gangguan dari pihak ketiga. Menurut Bruce Scheiner dalam bukunya "Applied Cryptography", kriptografi adalah ilmu pengetahuan dan seni menjaga message-message agar tetap aman (secure).

Konsep kriptografi sendiri telah lama digunakan oleh manusia misalnya pada peradaban Mesir dan Romawi walau masih sangat sederhana. Prinsip-prinsip yang mendasari kriptografi yakni:

· Confidelity (kerahasiaan) yaitu layanan agar isi pesan yang dikirimkan tetap rahasia dan tidak diketahui oleh pihak lain (kecuali pihak pengirim, pihak penerima / pihak-pihak memiliki ijin). Umumnya hal ini dilakukan dengan cara membuat suatu algoritma matematis yang mampu mengubah data hingga menjadi sulit untuk dibaca dan dipahami.

· Data integrity (keutuhan data) yaitu layanan yang mampu mengenali/mendeteksi adanya manipulasi (penghapusan, pengubahan atau penambahan) data yang tidak sah (oleh pihak lain).

· Authentication (keotentikan) yaitu layanan yang berhubungan dengan identifikasi. Baik otentikasi pihak-pihak yang terlibat dalam pengiriman data maupun otentikasi keaslian data/informasi.

· Non-repudiation (anti-penyangkalan) yaitu layanan yang dapat mencegah suatu pihak untuk menyangkal aksi yang dilakukan sebelumnya (menyangkal bahwa pesan tersebut berasal dirinya).

Berbeda dengan kriptografi klasik yang menitikberatkan kekuatan pada kerahasiaan algoritma yang digunakan (yang artinya apabila algoritma yang digunakan telah diketahui maka pesan sudah jelas "bocor" dan dapat diketahui isinya oleh siapa saja yang mengetahui algoritma tersebut), kriptografi modern lebih menitikberatkan pada kerahasiaan kunci yang digunakan pada algoritma tersebut (oleh pemakainya) sehingga algoritma tersebut dapat saja disebarkan ke kalangan masyarakat tanpa takut kehilangan kerahasiaan bagi para pemakainya.

Berikut adalah istilah-istilah yang digunakan dalam bidang kriptografi :

Plaintext (M) adalah pesan yang hendak dikirimkan (berisi data asli).
Ciphertext (C) adalah pesan ter-enkrip (tersandi) yang merupakan hasil enkripsi.
Enkripsi (fungsi E) adalah proses pengubahan plaintext menjadi ciphertext.
Dekripsi (fungsi D) adalah kebalikan dari enkripsi yakni mengubah ciphertext menjadi plaintext, sehingga berupa data awal/asli.
Kunci adalah suatu bilangan yang dirahasiakan yang digunakan dalam proses enkripsi dan dekripsi.

Kriptografi itu sendiri terdiri dari dua proses utama yakni proses enkripsi dan proses dekripsi. Seperti yang telah dijelaskan di atas, proses enkripsi mengubah plaintext menjadi ciphertext (dengan menggunakan kunci tertentu) sehingga isi informasi pada pesan tersebut sukar dimengerti.

plaintext ciphertext plaintext

kunci enkripsi kunci dekripsi

Gambar 2.1 Diagram proses enkripsi dan dekripsi

Peranan kunci sangatlah penting dalam proses enkripsi dan dekripsi (disamping pula algoritma yang digunakan) sehingga kerahasiaannya sangatlah penting, apabila kerahasiaannya terbongkar, maka isi dari pesan dapat diketahui.

Secara matematis, proses enkripsi merupakan pengoperasian fungsi E (enkripsi) menggunakan e (kunci enkripsi) pada M (plaintext) sehingga dihasilkan C (ciphertext), notasinya :

E_e(M) – C

Sedangkan untuk proses dekripsi, merupakan pengoperasian fungsi D (dekripsi) menggunakan d (kunci dekripsi) pada C (ciphertext) sehingga dihasilkan M (plaintext), notasinya :

D_d(C) = M

Sehingga dari dua hubungan diatas berlaku :

D_d(E_e(M)) = M

2. 1. 2 Algoritma Simetris dan Asimetris

2. 1. 2. 1 Algoritma Simetris

Algoritma simetris (symmetric algorithm) adalah suatu algoritma dimana kunci enkripsi yang digunakan sama dengan kunci dekripsi sehingga algoritma ini disebut juga sebagai single-key algorithm.

Plaintext ciphertext plaintext

kunci enkripsi (K) kunci dekripsi (K)

Gambar 2.2 Diagram proses enkripsi dan dekripsi algoritma simetris

Sebelum melakukan pengiriman pesan, pengirim dan penerima harus memilih suatu suatu kunci tertentu yang sama untuk dipakai bersama, dan kunci ini haruslah rahasia bagi pihak yang tidak berkepentingan sehingga algoritma ini disebut juga algoritma kunci rahasia (secret-key algorithm).

Kelebihan :

· Kecepatan operasi lebih tinggi bila dibandingkan dengan algoritma asimetrik.

· Karena kecepatannya yang cukup tinggi, maka dapat digunakan pada sistem real-time

Kelemahan :

· Untuk tiap pengiriman pesan dengan pengguna yang berbeda dibutuhkan kunci yang berbeda juga, sehingga akan terjadi kesulitan dalam manajemen kunci tersebut.

· Permasalahan dalam pengiriman kunci itu sendiri yang disebut “key distribution problem”

Contoh algoritma : TwoFish, Rijndael, Camellia

2. 1. 2. 2 Algoritma Asimetris

Algoritma asimetris (asymmetric algorithm) adalah suatu algoritma dimana kunci enkripsi yang digunakan tidak sama dengan kunci dekripsi. Pada algoritma ini menggunakan dua kunci yakni kunci publik (public key) dan kunci privat (private key). Kunci publik disebarkan secara umum sedangkan kunci privat disimpan secara rahasia oleh si pengguna. Walau kunci publik telah diketahui namun akan sangat sukar mengetahui kunci privat yang digunakan.

Plaintext ciphertext plaintext

kunci enkripsi (K1) kunci dekripsi (K2)

Gambar 2.3 Diagram proses enkripsi dan dekripsi algoritma asimetris

Pada umumnya kunci publik (public key) digunakan sebagai kunci enkripsi sementara kunci privat (private key) digunakan sebagai kunci dekripsi.

Kelebihan :

· Masalah keamanan pada distribusi kunci dapat lebih baik

· Masalah manajemen kunci yang lebih baik karena jumlah kunci yang lebih sedikit

Kelemahan :

· Kecepatan yang lebih rendah bila dibandingkan dengan algoritma simetris

· Untuk tingkat keamanan sama, kunci yang digunakan lebih panjang dibandingkan dengan algoritma simetris.

Contoh algoritma : RSA, DSA, ElGamal

2. 1. 3 Block Cipher dan Stream Cipher

Jika kita melihat berdasarkan ukuran serta format data yang akan diproses, maka algoritma kriptografi dapat dibagi menjadi dua bagian yang utama yaitu:

· Block Cipher, algoritma kriptografi ini bekerja pada suatu data yang berbentuk blok/kelompok data dengan panjang data tertentu (dalam beberapa byte), jadi dalam sekali proses enkripsi atau dekripsi data yang masuk mempunyai ukuran yang sama.

· Stream cipher, algoritma yang dalam operasinya bekerja dalam suatu pesan berupa bit tunggal atau terkadang dalam suatu byte, jadi format data berupa aliran dari bit untuk kemudian mengalami proses enkripsi dan dekripsi.

Pada algoritma penyandian blok (block cipher), plainteks yang masuk akan diproses dengan panjang blok yang tetap yaitu n, namun terkadang jika ukuran data ini terlalu panjang maka dilakukan pemecahan dalam bentuk blok yang lebih kecil. Jika dalam pemecahan dihasilkan blok data yang kurang dari jumlah data dalam blok maka akan dilakukan proses pading (penambahan beberapa bit).

2. 2 Mode Operasi dalam Block Cipher

\2. 2. 1 Electronic Codebook (ECB)

Pada mode operasi ECB sebuah blok input plaintext dipetakan secara statis ke sebuah blok output ciphertext. Sehingga tiap plaintext yang sama akan menghasilkan ciphertext yang selalu sama pula. Sifat- sifat dari mode operasi ECB :

· Sederhana dan efisien

Memungkinkan implementasi parallel
Tidak menyembunyikan pola plaintext
Dimungkinkan terjadi adanya active attack.

Skema dari mode operasi ECB dapat digambarkan sebagai berikut :

Gambar 2.4 Skema Mode Operasi ECB

Cipher Block Chaining (CBC)

Pada mode oparasi ini hasil enkripsi dari blok sebelumnya mempengaruhi hasil enkripsi selanjutnya, atau enkripsi sebeluimnya menjadi feedback pada enkripsi blok saat itu., jadi tiap blok ciphertext bergantung bukan hanya pada blok plaintext-nya tapi bergantung pula pada blok-blok plaintext sebelumnya. Sehingga untuk plaintext yang sama, belum tentu menghasilkan ciphertext yang sama pula.

Skema dari mode operasi CBC dapat digambarkan sebagai berikut :

Sender Receiver

Gambar 2.5 Skema Mode Operasi CBC.

Mula-mula sebelum si pengirim hendak mengirimkan pesannya kepada si penerima, dia terlebih dahulu harus meng-XOR plaintext dengan IV (initialization vector) baru kemudian dienkripsi, setelah itu baru dikirimkan ciphertext pertamanya kepada si penerima. Plaintext ke-2 pun demikian, harus di-XOR terlebih dahulu dengan ciphertext sebelumnya sebelum mengalami proses enkripsi baru kemudian dikirimkan ke si penerima sebagai ciphertext 2 dan seterusnya.

Sifat-sifat dari mode operasi CBC :

· Lebih aman dari active attacks dibandingkan mode operasi ECB

· Error pada satu ciphertext dapat berakibat parah

· Menutupi pola plaintext

· Implementasi parallel belum diketahui

Dalam kriptografi, Public Key Infrastructure (PKI) adalah sebuah cara untuk otentikasi, pengamanan data dan perangkat anti sangkal. Secara teknis, PKI adalah implementasi dari berbagai teknik kriptografi yang bertujuan untuk mengamankan data, memastikan keaslian data maupun pengirimnya dan mencegah penyangkalan.

Teknik-teknik kriptografi yang digunakan antara lain: - fungsi hash, - algoritma enkripsi simetrik, dan - algoritma enkripsi asimetrik. Fungsi hash akan digunakan bersama dengan algoritma enkripsi asimetrik dalam bentuk tanda tangan digital untuk memastikan integritas dan keaslian berita/data berikut pengirimnya. Algoritma enkripsi simetrik digunakan untuk mengamankan data dengan cara enkripsi. Dalam PKI penggunaan algoritma enkripsi simetrik tidak langsung didefinisikan tetapi telah diimplementasikan oleh berbagai perangat lunak. Secara garis besar PKI diwujudkan dalam bentuk kolaborasi antar komponen-komponennya.

Komponen-komponen PKI antara lain: - Subscriber, - Certification Authority (CA), - Registration Authority (RA), - Sertifikat Digital. Secara praktis wujud PKI adalah penggunaan sertifikat digital. Sertifikat digital adalah sebuah file komputer yang berisi data-data tentang sebuah public key, pemiliknya (subscriber atau CA), CA yang menerbitkannya dan masa berlakunya.

PKI telah diimplementasikan dengan berbagai aplikasi seperti S/MIME, HTTPS, VPN, dll. Anda dapat melihat fitur S/MIME pada software email yang terkenal seperti Outlook Express, Mozilla Mail/Thunderbird, dan Evolution.

IPSec (singkatan dari IP Security) adalah sebuah protokol yang digunakan untuk mengamankan transmisi datagram dalam sebuah internetwork berbasis TCP/IP. IPSec mendefiniskan beberapa standar untuk melakukan enkripsi data dan juga integritas data pada lapisan kedua dalam DARPA Reference Model (internetwork layer). IPSec melakukan enkripsi terhadap data pada lapisan yang sama dengan protokol IP dan menggunakan teknik tunneling untuk mengirimkan informasi melalui jaringan Internet atau dalam jaringan Intranet secara aman. IPSec didefinisikan oleh badan Internet Engineering Task Force (IETF) dan diimplementasikan di dalam banyak sistem operasi. Windows 2000 adalah sistem operasi pertama dari Microsoft yang mendukung IPSec.

IPSec diimplementasikan pada lapisan transport dalam OSI Reference Model untuk melindungi protokol IP dan protokol-protokol yang lebih tinggi dengan menggunakan beberapa kebijakan keamanan yang dapat dikonfigurasikan untuk memenuhi kebutuhan keamanan pengguna, atau jaringan. IPSec umumnya diletakkan sebagai sebuah lapsian tambahan di dalam stack protokol TCP/IP dan diatur oleh setiap kebijakan keamanan yang diinstalasikan dalam setiap mesin komputer dan dengan sebuah skema enkripsi yang dapat dinegosiasikan antara pengirim dan penerima. Kebijakan-kebijakan keamanan tersebut berisi kumpulan filter yang diasosiasikan dengan kelakuan tertentu. Ketika sebuah alamat IP, nomor port TCP dan UDP atau protokol dari sebuah paket datagram IP cocok dengan filter tertentu, maka kelakukan yang dikaitkan dengannya akan diaplikasikan terhadap paket IP tersebut.

Dalam sistem operasi Windows 2000, Windows XP, dan Windows Server 2003, kebijakan keamanan tersebut dibuat dan ditetapkan pada level domain Active Directory atau pada host individual dengan menggunakan snap-in IPSec Management dalam Microsoft Management Console (MMC). Kebijakan IPSec tersebut, berisi beberapa peraturan yang menentukan kebutuhan keamanan untuk beberapa bentuk komunikasi. Peraturan-peraturan tersebut digunakan ntuk memulai dan mengontrol komunikasi yang aman berdasarkan sifat lalu lintas IP, sumber lalu lintas tersebut dan tujuannya. Peraturan-peraturan tersebut dapat menentukan metode-metode autentikasi dan negosiasi, atribut proses tunneling, dan jenis koneksi.

Untuk membuat sebuah sesi komunikasi yang aman antara dua komputer dengan menggunakan IPSec, maka dibutuhkan sebuah framework protokol yang disebut dengan ISAKMP/Oakley. Framework tersebut mencakup beberapa algoritma kriptografi yang telah ditentukan sebelumnya, dan juga dapat diperluas dengan menambahkan beberapa sistem kriptografi tambahan yang dibuat oleh pihak ketiga. Selama proses negosiasi dilakukan, persetujuan akan tercapai dengan metode autentikasi dan kemanan yang akan digunakan, dan protokol pun akan membuat sebuah kunci yang dapat digunakan bersama (shared key) yang nantinya digunakan sebagi kunci enkripsi data. IPSec mendukung dua buah sesi komunikasi keamanan, yakni sebagai berikut:

protokol Authentication Header (AH): menawarkan autentikasi pengguna dan perlindungan dari beberapa serangan (umumnya serangan man in the middle), dan juga menyediakan fungsi autentikasi terhadap data serta integritas terhadap data. Protokol ini mengizinkan penerima untuk merasa yakin bahwa identitas si pengirim adalah benar adanya, dan data pun tidak dimodifikasi selama transmisi. Namun demikian, protokol AH tidak menawarkan fungsi enkripsi terhadap data yang ditransmisikannya. Informasi AH dimasukkan ke dalam header paket IP yang dikirimkan dan dapat digunakan secara sendirian atau bersamaan dengan protokol Encapsulating Security Payload.
protokol Encapsulating Security Payload (ESP): Protokol ini melakukan enkapsulasi serta enkripsi terhadap data pengguna untuk meningkatkan kerahasiaan data. ESP juga dapat memiliki skema autentikasi dan perlindungan dari beberapa serangan dan dapat digunakan secara sendirian atau bersamaan dengan Authentication Header. Sama seperti halnya AH, informasi mengenai ESP juga dimasukkan ke dalam header paket IP yang dikirimkan.

Beberapa perangkat keras serta perangkat lunak dapat dikonfigurasikan untuk mendukung IPSec, yang dapat dilakukan dengan menggunakan enkripsi kunci publik yang disediakan oleh Certificate Authority (dalam sebuah public key infrastructure) atau kunci yang digunakan bersama yang telah ditentukan sebelumnya (skema Pre-Shared Key/PSK) untuk melakukan enkripsi secara privat.

1. Sejarah dan perkembangan

Kerberos pertama kali dikembangkan pada dekade 1980-an sebagai sebuah metode untuk melakukan autentikasi terhadap pengguna dalam sebuah jaringan yang besar dan terdistribusi. Kerberos menggunakan enkripsi kunci rahasia/kunci simetris dengan algoritma kunci yang kuat sehingga klien dapat membuktikan identitas mereka kepada server dan juga menjamin privasi dan integritas komunikasi mereka dengan server. Protokol ini dinamai Kerberos, karena memang Kerberos (atau Cerberus) merupakan seekor anjing berkepala tiga (protokol Kerberos memiliki tiga subprotokol) dalam mitologi Yunani yang menjadi penjaga Tartarus, gerbang menuju Hades (atau Pluto dalam mitologi Romawi).

2. Operasi

Protokol Kerberos memiliki tiga subprotokol agar dapat melakukan aksinya:

Authentication Service (AS) Exchange: yang digunakan oleh Key Distribution Center (KDC) untuk menyediakan Ticket-Granting Ticket (TGT) kepada klien dan membuat kunci sesi logon.
Ticket-Granting Service (TGS) Exchange: yang digunakan oleh KDC untuk mendistribusikan kunci sesi layanan dan tiket yang diasosiasikan dengannya.
Client/Server (CS) Exchange: yang digunakan oleh klien untuk mengirimkan sebuah tiket sebagai pendaftaran kepada sebuah layanan.

Sesi autentikasi Kerberos yang dilakukan antara klien dan server adalah sebagai berikut:

Cara kerja protokol Kerberos

Informasi pribadi pengguna dimasukkan ke dalam komputer klien Kerberos, yang kemudian akan mengirimkan sebuah request terhadap KDC untuk mengakses TGS dengan menggunakan protokol AS Exchange. Dalam request tersebut terdapat bukti identitas pengguna dalam bentuk terenkripsi.
KDC kemudian menerima request dari klien Kerberos, lalu mencari kunci utama (disebut sebagai Master Key) yang dimiliki oleh pengguna dalam layanan direktori Active Directory (dalam Windows 2000/Windows Server 2003) untuk selanjutnya melakukan dekripsi terhadap informasi identitas yang terdapat dalam request yang dikirimkan. Jika identitas pengguna berhasil diverifikasi, KDC akan meresponsnya dengan memberikan TGT dan sebuah kunci sesi dengan menggunakan protokol AS Exchange.
Klien selanjutnya mengirimkan request TGS kepada KDC yang mengandung TGT yang sebelumnya diterima dari KDC dan meminta akses tehradap beberapa layanan dalam server dengan menggunakan protokol TGS Exchange.
KDC selanjutnya menerima request, malakukan autentikasi terhadap pengguna, dan meresponsnya dengan memberikan sebuah tiket dan kunci sesi kepada pengguna untuk mengakses server target dengan menggunakan protokol TGS Exchange.
Klien selanjutnya mengirimkan request terhadap server target yang mengandung tiket yang didapatkan sebelumnya dengan menggunakan protokol CS Exchange. Server target kemudian melakukan autentikasi terhadap tiket yang bersangkutan, membalasnya dengan sebuah kunci sesi, dan klien pun akhirnya dapat mengakses layanan yang tersedia dalam server.

Meski terlihat rumit, pekerjaan ini dilakukan di balik layar, sehingga tidak terlihat oleh pengguna.

Kriptoanalisis (dari bahasa Yunani kryptós, "tersembunyi", dan analýein, "melepaskan") adalah disiplin ilmu mengenai metode membaca pesan terenkripsi (tersandi), tanpa mengetahui informasi rahasia atau kunci yang seharusnya digunakan untuk membaca pesan tersebut. Dalam bahasa sehari-hari, kriptoanalisis bisa dikatakan ilmu memecahkan sandi. Disiplin ilmu yang digunakan pada kriptografi antara lain matematika, linguistik, logika, dan ilmu komputer.

Kriptoanalisis pertama kali dicetuskan oleh ilmuwan Arab zaman kekhalifahan Abbasiyah al-Kindi. Dalam bukunya Sebuah Naskah dalam Memecahkan Pesan-Pesan Kriptografis, ia menjelaskan secara detail metode analisis frekuensi, yang merupakan dasar bagi metode-metode kriptoanalisis. Kriptoanalisis terus berkembang sesuai perkembangan teknologi. Salah satu contoh terkenal adalah kriptoanalisis mesin Enigma pada Perang Dunia II. Pada pertengahan 1970-an muncul kelompok baru kriptografi yang disebut kriptografi asimetrik. Penemuan ini menyebabkan terjadinya perubahan radikal pada metode-metode kriptoanalisis, yang melibatkan matematika murni.

Serangan brute-force adalah sebuah teknik serangan terhadap sebuah sistem keamanan komputer yang menggunakan percobaan terhadap semua kunci yang mungkin. Pendekatan ini pada awalnya merujuk pada sebuah program komputer yang mengandalkan kekuatan pemrosesan komputer dibandingkan kecerdasan manusia. Sebagai contoh, untuk menyelesaikan sebuah persamaan kuadrat seperti x²+7x-44=0, di mana x adalah sebuah integer, dengan menggunakan teknik serangan brute-force, penggunanya hanya dituntut untuk membuat program yang mencoba semua nilai integer yang mungkin untuk persamaan tersebut hingga nilai x sebagai jawabannya muncul. Istilah brute force sendiri dipopulerkan oleh Kenneth Thompson, dengan mottonya: "When in doubt, use brute-force" (jika ragu, gunakan brute-force).

Teknik yang paling banyak digunakan untuk memecahkan password, kunci, kode atau kombinasi. Cara kerja metode ini sangat sederhana yaitu mencoba semua kombinasi yang mungkin.

Sebuah password dapat dibongkar dengan menggunakan program yang disebut sebagai password cracker. Program password cracker adalah program yang mencoba membuka sebuah password yang telah terenkripsi dengan menggunakan sebuah algoritma tertentu dengan cara mencoba semua kemungkinan. Teknik ini sangatlah sederhana, tapi efektivitasnya luar biasa, dan tidak ada satu pun sistem yang aman dari serangan ini, meski teknik ini memakan waktu yang sangat lama, khususnya untuk password yang rumit.

Namun ini tidak berarti bahwa password cracker membutuhkan decrypt. Pada prakteknya, mereka kebayakan tidak melakukan itu. Umumnya, kita tidak dapat melakukan decrypt password-password yang sudah terenkripsi dengan algoritma yang kuat. Proses-proses enkripsi modern kebanyakan hanya memberikan satu jalan, di mana tidak ada proses pengembalian enkripsi. Namun, anda menggunakan tool-tool simulasi yang mempekerjakan algoritma yang sama yang digunakan untuk mengenkripsi password orisinal. Tool-tool tersebut membentuk analisa komparatif. Program password cracker tidak lain adalah mesin-mesin ulet. Ia akan mencoba kata demi kata dalam kecepatan tinggi. Mereka menganut "Azaz Keberuntungan", dengan harapan bahwa pada kesempatan tertentu mereka akan menemukan kata atau kalimat yang cocok. Teori ini mungkin tepat mengena pada anda yang terbiasa membuat password asal-asalan. Dan memang pada kenyataannya, password-password yang baik sulit untuk ditembus oleh program password cracker.

Key generation merupakan kegiatam manajemen kunci dalam menghasilkan kunci yang acak dimana keacakan kunci merupakan bagian terpenting dalam menjamin kekuatan suatu kiptografi syarat sayrat kunci dikatakan acak adalah :

Telah lulus uji statistik

untuk menguji keacakan pada suatu rangkaian kunci yang dihasilkan, kita dapat mengujinya dengan menggunakan uji statistik, diantaranya :

· five basic test, tes ini terdiri dari :

frequency test untuk menentukan apakah jumlaj bit '0' dan '1' dalam barisan bit mempunyai jumlah bit yang relatif sama, seperti yang diharapkan untuk barisan acak.

· serial test. untuk mementukan apakah jumlah dari pasangan bit 00,01,10 dan 11 dalam barisan bit mempunyai jumlah yang relatif sama, seperti yang diharapkan untuk barisan acak.

· poker test. untuk menentukan apakah jumlah dari barisan bit dengan lebar tertentu muncul dalam barisan bit seperti yang diharapkan untuk barisan acak.

· runs test. untuk menetukan apakah jumlah runtun dalam barisan bit, baik runtun bit '0' ataupun bit '1'dalamb arisan bit mempunyai jumlah yang relatif sama, seperti yang diharapkan untuk barisan acak.

· autocorrelation test. untuk menentukan apakah perbedaan jumlah bit '0' dan '1' dalam barian bit (cycle) mempunyai jumlah yang relatif sama, seperti yang diharapkan untuk barisan acak.

1. b. FIPS 140.1

2. c. FIPS 140.2

3. d. NIST SP 800.22.v.1.8

4. e. die hard test

5. f. maurer's universal statistic test.

tidak dapat diramalkan

maksudnya,selain telah lulus uji statistik juga unpredictable (tidak dapat diramalkan).secara perhitungan akan sulit untuk menentukan atau menduga bit bit selanjutnya yang akan muncul dari rangkaian tersebut. selain itu rangkaian itu haruslah tidak memberikan pengetahuan yang lengkap tentang algoritma atu infrastruktur hardware yang digunakan dalam pembangkitan rangkaian seluruh bit bit sebelumnya dalam rangkaian itu seniri

apabila menggunakan alat yang menghasilkan suatu kunci, ia tidak pernah menghasilkan kunci yang hampir sama atu sama persis dengan kunci yang dihasilkan sebelumnya. hal ini berarti jika pembangkit tersebut digunakan dua kali dengan input yang sama maka akan didapatkan dua rangkaian acak yang sama sekali berbeda dan tidak saling berhubungan.

namun untuk menghasilkan kunci yang acak tidaklah mudah. . ada dua macam untuk menghasilkan rangkaian kunci, yaitu : secara manual Metode ini masih sederhana.Biasanya digunakan koin dalam membangkitkan kuncinya. Ataupun dapat menggunakan Boudout Code jika yang dibangkitkan adalah karakter. Misal : Rumah = 0 , Burung = 1

Untuk menghasilkan 2 karakter maka pelemparan koin harus dilakukan sebanyak 10 kali, hasilnya dapat dilihat pada tabel boudout.

Kelebihan metode manual ini yaitu tidak membutuhkan biaya besar dan tidak memerlukan keahlian khusus. Sedangkan kekurangannya adalah membutuhkan tenaga yang besar dan membutuhkan waktu yang lama.

Artikel ini membutuhkan judul dalam bahasa Indonesia yang sepadan dengan judul aslinya.

Artikel bertopik teknologi informasi ini perlu dirapikan agar memenuhi standar Wikipedia

Merapikan artikel bisa berupa membagi artikel ke dalam paragraf atau wikifikasi artikel. Setelah dirapikan, tolong hapus pesan ini.

1. Secara elektronis

Pembuatan kunci secara elektronis merupakan teknik pembuatan rangkaian kunci yang menggunakan suatu alat pembangkit rangakain kunci (key generator). cara ini memiliki banyak. Metode ini sudah menggunakan alat elektronik dalam pembangkitan kuncinya. Biasanya menggunakan RK Generator seperti RNG (Random Number Generator yang akan kami bahas pada paper kali ini).cara ini memiliki banyak keuntungan contonya tenaga yang dibutuhkan kecil dan watu yang dibutuhkan sedikit. namun ia memiki kelemahan yaitu biaya yang dibutuhkan besar dan harus memiliki SDM yang mempunyai keahlian khusus.

1. Random Bit Generator

Random Bit Generator (pembangkit kunci acak) adalah sebuah alat ataupun algoritma yang mampu menghasilkan suatu rangkaian bit acak atau kunci. Idealnya, suatu algoritma sandi menggunakan kunci yang dihasilkan oleh Random Bit Generator ini. Hal ini dikarenakan bit-bit yang dihasilkan oleh Random Bit Generator benar-benar acak, sehingga sangat sulit untuk dianalisa. Ada beberapa metode yang dapat kita lakukan untuk membangkitkan rangkaian kunci dengan Random Bit Generator ini, yaitu :

1. 1.Pembangkit kunci berbasis hardware

yaitu pembangkitan kunci yang dilakukan dengan memanfaatkan keacakan yang ditimbulkan oleh kejadian yang bersifat fisik, beberapa contoh kejadian fisik tersebut dapat adalah sebagai berikut:

1. Suara dari mikropon atau input dari kamera.

2. Ketidakstabilan dari ascilator yang bekerja.

3. Thermal noise yang dihasilkan oleh semi-konduktor dioda ataupun resistor.

4. Turbulensi udara pada diskdrive yang tertutup rapat menyebabkan fluktuasi yang acak pada diskdrive sector read latency time.

5. 2. Pembangkit kunci berbasis software.

Pada umumnya pembangkitan kunci dengan cara ini lebih sulit dibuat dibandingkan pembangkitan kunci berbasis hardware. Pembangkitan kunci berbasis software ini dalam prosesnya biasanya memanfaatkan :

1. Jam yang terdapat pada sistem

2. Lama waktu penekanan tombol

3. Mouse movement

4. Input yang diberikan user.

Data yang digunakan pada pembangkit software sangat bervariasi dan bergantung pada banyak faktor, seperti platform komputer. Namun sulit untuk mencegah pihak-pihak yang tidak berkepentingan untuk meneliti dan memanipulasi data yang dihasilkan. Suatu software pembangkit bit acak seharusnya menggunakan beberapa sumber yang sifatnya acak yang dihasilkan pada sistem komputer.

Pseudo random bit generator.

Pseudo random bit generator (PRNG) adalah pembangkit rangkainbilangan pseurandom, diman proses pembangkitan tiap elemen tergantung dari formulasi matematis yang digunakan, dan ia membutuhkan seed.

Seed yaitu input yang digunakan pada pseudo random bit generator sedangkan outputnya disebutpseudo random bit sequences (rangkaian bit semi acak). seed berfungsi sebagai inputan pseudo random bit generator, karena seed meupakan inputan pembangkit kunci semi acak, maka panjangnya disesuiaikan dengan algoritma pseudorandom generator yang digunakan. Untuk pseudorandom bit, seed inilah yang berperan penting, pada pseudorandom yang baik tidak ditentukan oleh seed melainkan oleh formulasi matematis yang digunakan pada algoritma tersebut.

Bilangan pseudorandom dapat dibangkitkan dari bit pseudorandom oleh karena itu sekarang berkembang Pseudorandom Bit Generator. Pseudorandom Bit Generator ini adalah suatu algoritma yang mempunya sifat deterministik, dimana apabila diberikan berisan biner dengan panjang x, maka akan mengahsilkan barisan biner dengan panjang x yang kelihatan acak, deterministik berarti apabila generator diberikan initial seed yang sama maka akan menghasilkan barisan output yang sama atau berulang. aswin--

Wiki: MD5

Dalam kriptografi, MD5 (Message-Digest algortihm 5) ialah fungsi hash kriptografik yang digunakan secara luas dengan hash value 128-bit. Pada standart Internet (RFC 1321), MD5 telah dimanfaatkan secara bermacam-macam pada aplikasi keamanan, dan MD5 juga umum digunakan untuk melakukan pengujian integritas sebuah file.

MD5 di desain oleh Ronald Rivest pada tahun 1991 untuk menggantikan hash function sebelumnya, MD4. Pada tahun 1996, sebuah kecacatan ditemukan dalam desainnya, walau bukan kelemahan fatal, pengguna kriptografi mulai menganjurkan menggunakan algoritma lain, seperti SHA-1 (klaim terbaru menyatakan bahwa SHA-1 juga cacat). Pada tahun 2004, kecacatan-kecacatan yang lebih serius ditemukan menyebabkan penggunaan algoritma tersebut dalam tujuan untuk keamanan jadi makin dipertanyakan.

Daftar isi:
1. Sejarah dan kriptoanalisis
2. Efek nyata dari kriptoanalisis
3. Pengujian Integritas
4. Algortima
5. Pseudocode
6. Hash-hash MD5
7. Lihat pula
8. Pranala luar

1. Sejarah dan kriptoanalisis

MD5 adalah salah satu dari serangkaian algortima message digest yang didesain oleh Profesor Ronald Rivest dari MIT (Rivest, 1994). Saat kerja analitik menunjukkan bahwa pendahulu MD5 — MD4 — mulai tidak aman, MD5 kemudian didesain pada tahun 1991 sebagai pengganti dari MD4 (kelemahan MD4 ditemukan oleh Hans Dobbertin).

Pada tahun 1993, den Boer dan Bosselaers memberikan awal, bahkan terbatas, hasil dari penemuan pseudo-collision dari fungsi kompresi MD5. Dua vektor inisialisasi berbeda

dan

dengan beda 4-bit diantara keduanya.

Pada tahun 1996 Dobbertin mengumumkan sebuah kerusakan pada fungsi kompresi MD5. Dikarenakan hal ini bukanlah serangan terhadap fungsi hash MD5 sepenuhnya, hal ini menyebabkan para pengguna kriptografi menganjurkan pengganti seperti WHIRLPOOL, SHA-1 atau RIPEMD-160.

Ukuran dari hash — 128-bit — cukup kecil untuk terjadinya serangan brute force birthday attack. MD5CRK adalah proyek distribusi mulai Maret 2004 dengan tujuan untuk menunjukka kelemahan dari MD5 dengan menemukan kerusakan kompresi menggunakan brute force attack.

Bagaimanapun juga, MD5CRK berhenti pada tanggal 17 Agustus 2004, saat [[kerusakan hash]] pada MD5 diumumkan oleh Xiaoyun Wang, Dengguo Feng, Xuejia Lai dan Hongbo Yu [1][2]. Serangan analitik mereka dikabarkan hanya memerlukan satu jam dengan menggunakan IBM P690 cluster.

Pada tanggal 1 Maret 2005, Arjen Lenstra, Xiaoyun Wang, and Benne de Weger mendemontrasikan[3] kunstruksi dari dua buah sertifikat X.509 dengan public key yang berbeda dan hash MD5 yang sama, hasil dari demontrasi menunjukkan adanya kerusakan. Konstruksi tersebut melibatkan private key untuk kedua public key tersebut. Dan beberapa hari setelahnya, Vlastimil Klima menjabarkan[4] dan mengembangkan algortima, mampu membuat kerusakan Md5 dalam beberapa jam dengan menggunakan sebuah komputer notebook. Hal ini menyebabkan MD5 tidak bebas dari kerusakan.

Dikarenakan MD5 hanya menggunakan satu langkah pada data, jika dua buah awalan dengan hash yang sama dapat dibangun, sebuah akhiran yang umum dapat ditambahkan pada keduanya untuk membuat kerusakan lebih masuk akal. Dan dikarenakan teknik penemuan kerusakan mengijinkan pendahuluan kondisi hash menjadi arbitari tertentu, sebuah kerusakan dapat ditemukan dengan awalan apapun. Proses tersebut memerlukan pembangkitan dua buah file perusak sebagai file templat, dengan menggunakan blok 128-byte dari tatanan data pada 64-byte batasan, file-file tersebut dapat mengubah dengan bebas dengan menggunakan algoritma penemuan kerusakan.

2. Efek nyata dari kriptoanalisis

Saat ini dapat diketahui, dengan beberapa jam kerja, bagaimana proses pembangkitan kerusakan MD5. Yaitu dengan membangkitkan dua byte string dengan hash yang sama. Dikarenakan terdapat bilangan yang terbatas pada keluaran MD5 (2¹²⁸), tetapi terdapat bilangan yang tak terbatas sebagai masukannya, hal ini harus dipahami sebelum kerusakan dapat ditimbulkan, tapi hal ini telah diyakini benar bahwa menemukannya adalah hal yang sulit.

Sebagai hasilnya bahwa hash MD5 dari informasi tertentu tidak dapat lagi mengenalinya secara berbeda. Jika ditunjukkan informasi dari sebuah public key, hash MD5 tidak mengenalinya secata berbeda jika terdapat public key selanjutnya yang mempunyai hash MD5 yang sama.

Bagaimanapun juga, penyerangan tersebut memerlukan kemampuan untuk memilih kedua pesan kerusakan. Kedua pesan tersebut tidak dengan mudah untuk memberikan serangan preimage, menemukan pesan dengan hash MD5 yang sudah ditentukan, ataupun serangan preimage kedua, menemukan pesan dengan hash MD5 yang sama sebagai pesan yang diinginkan.

Hash MD5 lama, yang dibuat sebelum serangan-serangan tersebut diungkap, masih dinilai aman untuk saat ini. Khususnya pada digital signature lama masih dianggap layak pakai. Seorang user boleh saja tidak ingin membangkitkan atau mempercayai signature baru menggunakan MD5 jika masih ada kemungkinan kecil pada teks (kerusakan dilakukan dengan melibatkan pelompatan beberapa bit pada bagian 128-byte pada masukan hash) akan memberikan perubahan yang berarti.

Penjaminan ini berdasar pada posisi saat ini dari kriptoanalisis. Situasi bisa saja berubah secara tiba-tiba, tetapi menemukan kerusakan dengan beberapa data yang belum-ada adalah permasalahan yang lebih susah lagi, dan akan selalu butuh waktu untuk terjadinya sebuah transisi.

3. Pengujian Integritas

Ringkasan MD5 digunakan secara luas dalam dunia perangkat lunak untuk menyediakan semacam jaminan bahwa file yang diambil (download) belum terdapat perubahan. Seorang user dapat membandingkan MD5 sum yang dipublikasikan dengan checksum dari file yang diambil. Dengan asumsi bahwa checksum yang dipublikasikan dapat dipercaya akan keasliannya, seorang user dapat secara yakin bahwa dile tersebut adalah file yang sama dengan file yang dirilis oleh para developer, jaminan perlindungan dari Trojan Horse dan virus komputer yang ditambahkan pada perangkat lunak. Bagaimanapun juga, seringkali kasus yangterjadi bahwa checksum yang dipublikasikan tidak dapat dipercaya (sebagai contoh, checksum didapat dari channel atau lokasi yang sama dengan tempat mengambil file), dalam hal ini MD5 hanya mampu melakukan error-checking. MD5 akan mengenali file yang didownload tidak sempurna, cacat atau tidak lengkap.

4. Algortima

Gambar 1. Satu operasi MD5 — MD5 terdiri atas 64 operasi, dikelompokkan dalam empat putaran dari 16 operasi. F adalah fungsi nonlinear; satu fungsi digunakan pada tiap-tiap putaran. M_i menujukkan blok 32-bit dari masukan pesan, dan K_i menunjukkan konstanta 32-bit, berbeda untuk tiap-tiap operasi.

_s menunjukkan perputaran bit kiri oleh s; s bervariasi untuk tiap-tiap operasi.

menunjukan tambahan modulo 2³². MD5 memproses variasi panjang pesan kedalam keluaran 128-bit dengan panjang yang tetap. Pesan masukan dipecah menjadi dua gumpalan blok 512-bit; Pesan ditata sehingga panjang pesan dapat dibagi 512. Penataan bekerja sebagai berikut: bit tunggal pertama, 1, diletakkan pada akhir pedan. Proses ini diikuti dengan serangkaian nol (0) yang diperlukan agar panjang pesan lebih dari 64-bit dan kurang dari kelipatan 512. Bit-bit sisa diisi dengan 64-bit integer untuk menunjukkan panjang pesan yang asli. Sebuah pesan selalu ditata setidaknya dengan 1-bit tunggal, seperti jika panjang pesan adalah kelipatan 512 dikurangi 64-bit untuk informasi panjang (panjang mod(512) = 448), sebuah blok baru dari 512-bit ditambahkan dengan 1-bit diikuti dengan 447 bit-bit nol (0) diikuti dengan panjang 64-bit.

Algortima MD5 yang utama beroperasi pada kondisi 128-bit, dibagi menjadi empat word 32-bit, menunjukkan A, B, C dan D. Operasi tersebut di inisialisasi dijaga untuk tetap konstan. Algoritma utama kemudian beroperasi pada masing-masing blok pesan 512-bit, masing-masing blok melakukan pengubahan terhadap kondisi.Pemrosesan blok pesan terdiri atas empat tahap, batasan putaran; tiap putasan membuat 16 operasi serupa berdasar pada fungsi non-linear F, tambahan modular, dan rotasi ke kiri. Gambar satu mengilustrasikan satu operasi dalam putaran. Ada empat macam kemungkinan fungsi F, berbeda dari yang digunakan pada tiap-tiap putaran:

menunjukkan operasi logikan XOR, AND, OR dan NOT.

5. Pseudocode

Pseudocode pada algoritma MD5 adalah sebagai berikut.

// Catatan: Seluruh variable tidak pada 32-bit dan dan wrap modulo 2^32 saat melakukan perhitungan // Mendefinisikan r sebagai berikut var int [64] r, k r[ 0..15] := {7, 12, 17, 22, 7, 12, 17, 22, 7, 12, 17, 22, 7, 12, 17, 22} r[16..31] := {5, 9, 14, 20, 5, 9, 14, 20, 5, 9, 14, 20, 5, 9, 14, 20} r[32..47] := {4, 11, 16, 23, 4, 11, 16, 23, 4, 11, 16, 23, 4, 11, 16, 23} r[48..63] := {6, 10, 15, 21, 6, 10, 15, 21, 6, 10, 15, 21, 6, 10, 15, 21} // Menggunakan bagian fraksional biner dari integral sinus sebagai konstanta: for i from 0 to 63 k[i] := floor(abs(sin(i + 1)) × 2^32) // Inisialisasi variabel: var int h0 := 0x67452301 var int h1 := 0xEFCDAB89 var int h2 := 0x98BADCFE var int h3 := 0x10325476 // Pemrosesan awal: append "1" bit to message append "0" bits until message length in bits ≡ 448 (mod 512) append bit length of message as 64-bit little-endian integer to message // Pengolahan pesan paada kondisi gumpalan 512-bit: for each 512-bit chunk of message break chunk into sixteen 32-bit little-endian words w(i), 0 ≤ i ≤ 15 // Inisialisasi nilai hash pada gumpalan ini: var int a := h0 var int b := h1 var int c := h2 var int d := h3 // Kalang utama: for i from 0 to 63 if 0 ≤ i ≤ 15 then f := (b and c) or (( not b) and d) g := i else if 16 ≤ i ≤ 31 f := (d and b) or (( not d) and c) g := (5×i + 1) mod 16 else if 32 ≤ i ≤ 47 f := b xor c xor d g := (3×i + 5) mod 16 else if 48 ≤ i ≤ 63 f := c xor (b or ( not d)) g := (7×i) mod 16 temp := d d := c c := b b := ((a + f + k(i) + w(g)) leftrotate r(i)) + b a := temp // Tambahkan hash dari gumpalan sebagai hasil: h0 := h0 + a h1 := h1 + b h2 := h2 + c h3 := h3 + d var int digest := h0 append h1 append h2 append h3 // (diwujudkan dalam little-endian)

Catatan: Meskipun rumusan dari yang tertera pada RFC 1321, berikut ini sering digunakan untuk meningkatkan efisiensi:

(0 ≤ i ≤ 15): f := d xor (b and (c xor d)) (16 ≤ i ≤ 31): f := c xor (d and (b xor c))

6. Hash-hash MD5

Hash-hash MD5 sepanjang 128-bit (16-byte), yang dikenal juga sebagai ringkasan pesan, secara tipikal ditampilkan dalam bilangan heksadesimal 32-digit. Berikut ini merupakan contoh pesan ASCII sepanjang 43-byte sebagai masukan dan hash MD5 terkait:

MD5("The quick brown fox jumps over the lazy dog") = 9e107d9d372bb6826bd81d3542a419d6

Bahkan perubahan yang kecil pada pesan akan (dengan probabilitas lebih) menghasilkan hash yang benar-benar berbeda, misalnya pada kata "dog", huruf d diganti menjadi c:

MD5("The quick brown fox jumps over the lazy cog") = 1055d3e698d289f2af8663725127bd4b

Hash dari panjang-nol ialah:

MD5("") = d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e

7. Lihat pula

· MD2

· SFV

· Cyclic redundancy check

8. Pranala luar

8. 1. Informasi MD5

· (en)RFC 1321 — Algoritma Ringkasan-Pesan MD5

· (en)Menggunakan MD5 untuk memastikan integritas isi dari file

· (en)Catatan Kriptoanalisis MD5

· (en)Tanya-Jawab tentang Kerusakan Hash

· (en)Online MD5 crack - Rainbow Tables + big hash database (md5, md5(md5), sha1, mysql)

· (fr)Online MD5 Reverser | Hash cracker

· (en)Pembobolan hash password MD5 Online

· (en)Pembobolan MD5 Online

8. 2. Implementasi

· (en)situs tentang MD5 — berisi tentang berbagai macam implementasi pada berbagai bahasa pemrogaman

· (en)Paj's Home: Cryptography (Javascript MD4 dan MD5, plus SHA-1)

· (en)MD5 kalkulator dengan Javascript memberikan nilai secara langsung dari kalkulasi

· (en)Jacksum (Sebuah program dengan berbagai macam fungsi verifikasi pesan)

8. 3. Kerusakan

· (en)Kerusakan cepat yang ditemukan oleh V. Klima

Kategori: Kriptografi

Bahasa lain: English, Bahasa Melayu, Español, Deutsch, Français, Italiano, 日本語, Русский, Português, العربية, Polski, Lainnya...

Dari Wikipedia Indonesia. Seluruh teks tersedia sesuai dengan Lisensi Dokumentasi Bebas GNU.

· "MD5" on the Wikipedia website

· Versi terdahulu

· Pembicaraan

· Sunting

Halaman ini terakhir diubah pada 2009-04-10 23:36:36

Halaman Utama

Wapedia: For Wikipedia on mobile phones

Algoritma Kriptografi

Jan.10, 2009 in Kriptografi

Algoritma kriptografi adalah algoritma yang berfungsi untuk melakukan tujuan dari ilmu kriptografi itu sendiri. Algoritma kriptografi terdiri dari 2 bagian fungsi, yaitu :

ENKRIPSI (encryption), dan
DEKRIPSI (decryption).

Shannon mengatakan bahwan Algoritma kriptografi harus memiliki kekuatan untuk melakukan konfusi dan difusi.

KONFUSI (confusion). Mengaburkan hubungan antara plaintext dan ciphertext. Cara palingmudah untuk melakukan konfusi adalah menggunakan substitusi. Konfusi menimbulkan kesulitan dalam usaha musuh untuk mencari keteraturan dan pola statistik antara plaintext dan ciphertext.

DIFUSI (difusion), Menyebarkan redudansi plaintext dengan menyebarkan masukan ke seluruh ciphertext. Caa yang paling mudah untuk dapat melakukan difusi adalah dengan menggunakan metode transposisi. Jika menggunakan difusi, akan dibutuka waktu ang lebih lama untk emecakan sandi rahasia ini.

Sehingga dapat digunakan untuk mengamankan informasi. Pada implementasinya sebuah algoritma sandi harus memperhatikan kualitas layanan dari keseluruhan sistem dimana dia diimplementasikan. Algoritma sandi yang handal adalah algoritma sandi yang kekuatannya terletak pada kunci, bukan pada kerahasiaan algoritma itu sendiri. Teknik dan metode untuk menguji kehandalan algoritma sandi adalah kriptanalisa.

Secara umum berdasarkan kesamaan kuncinya, algoritma sandi dibedakan menjadi :

ALGORITMA KUNCI SIMETRIS.
ALGORITMA KUNCI ASIMETRIS.

Berdasarkan arah implementasi dan pembabakan zamannya dibedakan menjadi :

ALGORITMA SANDI KLASIK.
ALGORITMA SANDI MODERN

Berdasarkan kerahasiaan kuncinya dibedakan menjadi :

ALGORITMA SANDI KUNCI RAHASIA
ALGORITMA SANDI KUNCI PUBLIK

Mengapa algoritma kriptografi banyak dipublikasikan ke masyarakat luas? Jika keseluruhan keamanan algoritma tersebut tergantung kunci dan tidak satupun didasarkan oleh detail algoritma, maka algoritma tersebut dapat dipublikasikan oleh semua orang agar dapat dianalisis dan di modifikasi oleh semua orang.

Protokol Kriptografi

· Protokol: aturan yang berisi rangkaian langkah-langkah, yang melibatkan dua atau lebih orang, yang dibuat untuk menyelesaikan suatu kegiatan.

· Protokol kriptografi: protokol yang menggunakan kriptografi.

Orang yang berpartisipasi dalam protokol kriptografi memerlukan protokol tersebut misalnya untuk:

- berbagi komponen rahasia untuk menghitung sebuah nilai,

- membangkitkan rangkaian bilangan acak,

- meyakinkan identitas orang lainnya (otentikasi),

- dll

· Protokol kriptografi dibangun dengan melibatkan beberapa algoritma kriptografi.

· Sebagian besar protokol kriptografi dirancang untuk dipakai oleh kelompok yang terdiri dari 2 orang pemakai, tetapi ada juga beberapa protokol yang dirancang untuk dipakai oleh kelompok yang terdiri dari lebih dari dua orang pemanaki (misalnya pada aplikasi teleconferencing)

· Untuk mendemonstrasikan protokol kriptografi, kita menggunakan nama-nama pemain sebagai berikut:

Alice : orang pertama (dalam semua protokol)

Bob : orang kedua (dalam semua protokol)

Carol : orang ketiga dalam protokol tiga- atau empat- orang

Dave : orang keempat dalam protokol empat-orang

Eve : penyadap (eavesdropper)

Trent : juru penengah (arbitrator) yang dipercaya

1. Protokol Komunikasi dengan Sistem Kriptografi Simetri.

Protokol 1:

(1) Alice dan Bob menyepakati algoritma kriptografi simetri yang akan digunakan.

(2) Alice dan Bob menyepakati kunci yang akan digunakan.

(3) Alice menulis pesan plainteks dan mengenkripsinya dengan kunci menjadi cipherteks.

(4) Alice mengirim pesan cipherteks kepada Bob.

(5) Bob mendekripsi pesan cipherteks dengan kunci yang sama dan membaca plainteksnya.

· Eve mendengar semua percakapan antara Alice dan Bob pada protokol ini.

- jika Eve menyadap transmisi pesan pada langkah (4), ia harus mencoba mengkriptanalisis cipherteks untuk memperoleh plainteks tanpa mengetahui kunci.

- jika ia mendengar pembicaraan pada langkah (1)dan (2), maka ia mengetahui algoritma dan kunci yang digunakan, sehingga ia dapat mendekripsi cipherteks dengan kunci tsb.

· Protokol kriptografi di atas tidak bagus karena kunci harus tetap rahasia sebelum, sepanjang, dan setelah protokol. Langkah (1) dapat dilakukan dalam mode publik, namun langkah (2) harus dilakukan dalam mode rahasia. Sistem kriptografi kunci-publik dapat memecahkan masalah distribusi kunci ini.

2. Protokol Komunikasi dengan Sistem Kriptografi Kunci-Publik.

Protokol 2:

(1) Alice dan Bob menyepakati algoritma kriptografi kunci-publik yang akan digunakan.

(2) Bob mengirimi Alice kunci publiknya (kunci publik Bob).

(3) Alice mengenkripsi pesannya dengan kunci publik Bob kemudian mengirimkannya ke Bob

(4) Bob mendekripsi pesan dari Alice dengan kunci rahasia miliknya (kunci rahasia Bob).

· Pada umumnya, pengguna di jaringan menyepakati algoritma kriptografi kunci-publik yang digunakan. Setiap pengguna jaringan mempunyai kunci publik dan kunci rahasia, yang dalam hal ini kunci publik dipublikasikan melalui basisdata yang dapat diakses bersama. Dengan demikian, protokol kriptografi kunci-publik menjadi lebih sederhana sebagai berikut:

Protokol 3:

(1) Alice mengambil kunci publik Bob dari basisdata kunci-publik.

(2) Alice mengenkripsi pesannya dengan kunci publik Bob kemudian mengirimkannya kepada Bob.

(3) Bob mendekripsi pesan dari Alice dengan kunci rahasia miliknya (kunci rahasia Bob).

· Eve yang mendengar pembicaraan selama protokol ini akan mendapatkan kunci publik Bob, tetapi Eve tidak dapat mendekripsi cipherteks karena ia tidak mengetahui kunci rahasia Bob.

· Dalam dunia nyata, sistem kriptografi kunci-publik bukanlah pengganti sistem kriptografi sismetri. Sistem kriptografi kunci-publik tidak digunakan untuk mengenkripsi pesan, melainkan untuk mengenkripsi kunci pada sistem kriptografi simetri.

· Dengan sistem kriptogfai kunci-publik, maka pertukaran kunci pada sistem kriptografi simetri dapat dilakukan dengan protokol kriptografi kunci-publik sebagai berikut:

Protokol 4:

(1) Bob mengirimi Alice kunci publiknya.

(2) Alice membangkitkan kunci simetri K, mengenkripsikannya dengan kunci publik (PK) Bob, dan mengirimkannya ke Bob,

E_PK(K)

(3) Bob mendekripsi pesan dari Alice dengan menggunakan kunci rahasianya (SK) untuk mendapatkan kembali kunci simetri K,

D_SK(E_PK(K)) = K

(4) Baik Alice dan Bob dapat saling berkirim pesan dengan sistem kriptografi simetri dengan menggunakan kunci K.

· Dua gabungan sistem kriptografi yang digunakan pada protokol 4 di atas disebut hybrid cryptosystem dan kunci sismetri yang dipertukarkan disebut session key.

· Dengan protokol 4 di atas, kita katakan bahwa sistem kriptografi kunci-publik berhasil memecahkan masalah manajemen kunci yang sangat penting, yaitu pertukaran kunci.

3. Protokol untuk Sidik Dijital (Digital Signature)

a. Menandatangani Dokumen dengan Sistem Kriptografi Simetri dan Seorang Juru Penengah.

Alice ingin menandatangani dokumen digital (pesan atau arsip) dan mengirimkannya ke Bob. Ia meminta Trent sebagai juru penengah (misalnya pengacara) antara Alice dan Bob (diperlukan jika sewaktu-waktu ada pertengkaran antara Alice dan Bob). Trent akan memberikan sidik berupa sertifikasi terhadap dokumen yang dikirim oleh Alice. Sistem kriptografi yang digunakan adalah simetri. Trent memberikan kunci rahasia K_A kepada Alice dan kunci rahasia K_B kepada Bob (K_A dan K_B berbeda).

Protokol 5:

(1) Alice mengenkripsi dokumen dengan K_A dan mengirimkannya kepada Trent.

(2) Trent mendekripsi dokumen dari Alice dengan K_A.

(3) Trent menambahkan pada dokumen yang sudah didekripsi sebuah pernyataan sertifikasi bahwa dia telah menerima dokumen itu dari Alice, kemudian mengenkripsi keseluruhannya dengan K_B.

(4) Trent mengirim cipherteks yang dihasilkan kepada Bob.

(5) Bob mendekripsi cipherteks dengan K_B. Ia membaca dokumen dan sertifikasi dari Trent bahwa Alice yang mengirimkan dokumen tersebut.

· Karakteristik pemberian tanda tangan dengan prtotokol 5 adalah sbb:

1. Sidik (signature) pasti otentik, karena Trent adalah juru penegah yang dipercaya, Trent mengetahui bahwa dokumen dari Alice. Sertifikasi dari Trent berlaku sebagai bukti bagi Bob.

2. Sidik tidak dapat digunakan lagi untuk dokumen yang lain. Jika Bob menggunakan sertifikasi dari Trent untuk dokumen yang lain, maka kecurangan Bon ini dapat diketahui oleh Trent sbb:

- Trent meminta dokumen tersebut dari Bob.

- Trent mengenkripsi dokumen tersebut dengan K_A dan membandingkannya dengan cipherteks dari Alice.

- Jika hasil enkripsi dokumen dari Bob tidak sama dengan cipherteks dari Alice, maka Bob telah mekakukan kecurangan.

3. Dokumen yang sudah ditandatangani tidak dapat diubah. Trent dapat membuktikan bahwa dokumen sudah berubah dengan cara yang sama seperti 2 di atas.

4. Sidik tidak dapat disangkal. Jika Alice menyangkal bahwa dia yang mengirim dokumen, sertifikasi dari Trent dapat menyanggah sangkalan Alice.

· Protokol 5 di atas tidak praktis karena membutuhkan pihak ketiga (Trent) untuk memberikan sertifikasi keabsahan dokumen dan prosesnya memakan waktu.

b. Menandatangani Dokumen dengan Sistem Kriptografi Kunci-Publik.

Protokol 6:

(1) Alice mengenkripsi dokumen dengan kunci rahasianya. Ini sekaligus juga berarti Alice telah memberikan sidik (signature) pada dokumennya.

(2) Alice mengirim dokumen yang terenkripsi kepada Bob.

(3) Bob mendekripsi dokumen dengan kunci publik Alice. Ini sekaligus juga berarti Bob telah memverifikasi sidik pada dokumen.

· Protokol 6 tidak membutuhkan pihak ketiga (Trent) untuk memberikan tandatangan (Trent hanya diperlukan untuk mensertifikasi bahwa kunci publik Alice memang benar milik Alice).

· Protokol 6 memiliki karakteristik yang sama seperti pada protokol 5.

c. Menandatangani Dokumen dengan Sistem Kriptografi Kunci-Publik dan Fungsi Hash Satu-Arah

Protokol 7:

(1) Alice meringkas dokumennya menjadi message digest dengan fungsi hash satu-arah.

(2) Alice mengenkripsi message digest dengan kunci rahasianya. Hasil enkripsinya disertakan (embedded) pada dokumen. Ini berarti Alice telah memberi sidik dijital pada dokumennya.

(3) Alice mengirim dokumen yang sudah diberi sidik dijital kepada Bob.

(4) Bob meringkas dokumen dari Alice menjadi mesaage digest dengan fungsi hash yang sama. Bob mendekripsi sidik dijital yang disertakan pada dokumen Alice. Jika hasil dekripsinya sama dengan message digest yang dihasilkan, maka sidik dijital tersebut sah.

· Jika dokumen yang sama ingin ditandatangani oleh dua orang (Alice dan Bob), maka orang ketiga, Carol, dibutuhkan pada proses verifikasi. Protokolnya adalah sebagai berikut:

Protokol 8:

(1) Alice memberi sidik dijital pada message digest dari dokumen.

(2) Bob memberi sidik dijital pada message digest dari dokumen.

(3) Bob mengirimkan sidik dijitalnya kepada Alice.

(4) Alice mengirim dokumen yang sudah diberi sidik dijitalnya dan sidik dijital dari Bob kepada Carol.

(5) Carol memverifikasi sidik dijital Alice dan sidik dijital Bob (Carol mengetahui kunci publik Alice dan kunci publik Bob).

4. Protokol untuk Sidik Dijital dengan Enkripsi

· Protokol ini dapat dianalogikan seperti pengiriman surat yang menggunakan amplop tertutup. Tanda tangan pada surat memberikan bukti kempemilikan, hal ini sama dengan fungsi sidik dijital pada pada dokumen elektrinis. Sedangkan amplop memberikan perlindungan keamanan (privacy), hal ini sama dengan fungsi enkripsi pada dokumen.

· Sidik dijital diberikan dengan menggunakan kunci rahasia pengirim (lihat protokol 6) dan dokumen dienkripsi dengan kunci publik penerima.

· Protokolnya adalah sbb:

Protokol 9:

(1) Alice menandatangi dokumen atau pesan (M) dengan menggunakan kunci rahasianya (SK-A).

S_SK-A(M)

(2) Alice mengenkripsi dokumen yang sudah ditandatangi dengan kunci publik Bob (PK-B) dan mengirimkannya kepada Bob

E_PK-B(S_SK-A(M))

(3) Bob mendekripsi cipherteks yang diterima dengan kunci rahasianya (SK-B).

D_SK-B(E_PK-B(S_SK-A(M))) = S_SK-A(M))

(4) Bob melakukan verifikasi dengan mendekripsi hasil pada langkah 3 dengan menggunakan kunci publik Alice dan sekaligus mendapatkan kembali dokumen yang belum dienkripsi.

V_PK-A( S_SK-A(M)) = M

· Menandatangani dokumen sebelum mengenkripsikannya adalah cara yang alamiah. Dalam kehidupan sehari-hari, kita menulis surat, menandatanganinya, dan memasukkannya ke dalam amplop. Bila Alice memasukkan surat ke dalam amplop, kemudian menandatangani amplop, maka keabsahannya diragukan. Jika Bob memperlihatkan surat Alice tersebut kepada Carol, maka Carol mungkin menuduh Bob berbohong tentang isi surat tersebut.

· Alice tidak harus menggunakan menggunakan kunci publik/kunci rahasia yang sama untuk enkripsi dan tanda tangan. Alice dapat menggunakan dua pasang kunci: sepasang untuk enkripsi dan sepasang untuk pemberian tanda tangan.

· Misalkan Bob ingin mengkonfirmasi bahwa dia telah menerima dokumen dari Alice. Maka, Bob mengirimkan konfirmasi “tanda terima” kepada Alice. Protokol pengiriman pesan tanda terima adalah sebagai berikut:

Protokol 10:

(1) Alice menandatangi dokumen atau pesan (M) dengan menggunakan kunci rahasianya (SK-A), mengenkripsikannya dengan kunci publik Bob (PK-B) dan mengirimkannya kepada Bob

E_PK-B(S_SK-A(M))

(2) Bob mendekripsi cipherteks yang diterima dengan kunci rahasianya (SK-B), memverifikasi sidik dijital dengan kunci publik Alice dan sekaligus mendapatkan kembali dokumen yang belum dienkripsi.

V_PK-A(D_SK-B(E_PK-B(S_SK-A(M)))) = M

(3) Bob menandatangani dokumen (M) dengan kunci rahasianya (SK-B), mengenkripsikannya dengan kunci publik Alice (PK-A), dan mengirimkannya ke Alice.

E_PK-A(S_SK-B(M))

(4) Alice mendekripsi dokumen dengan kunci rahasianya (SK-A) dan memverifikasi sidik dijital dengan kunci publik Bob (PK-B).

V_PK-B(D_SK_-A(E_PK-A(S_SK-B(M)))) = M ’

Jika M ’ yang dihasilkan sama dengan dokumen yang dikirim oleh Alice (M), maka Alice tahu bahwa Bob menerima dokumennya dengan benar.

Algoritma Asimetris [Public Key]

Jan.10, 2009 in Kriptografi

Algoritma Asimetris atau sering disebut algoritma public key, penggunaan kunci dalam algoritma ini adalah, kunci yang dipakai dalam proses enkripsi berbeda dengan kunci yang dipakai pada proses dekripsi, jadi jumlah kunci enkripsi ≠ kunci dekripsi.

Ada 2 jenis kunci di algoritma ini, yaitu

KUNCI PUBLIK adalah kunci yang digunakan untuk melakukan proses enkripsi data. Kunci ini disebut publik karena siapapun dapat mengetahuinya.
KUNCI PRIVAT adalah kunci yang digunakan untuk melakukan proses dekripsi data. Kunci ini disebut privat karena 1 kunci privat hanya dimiliki oleh 1 orang saja. Kunci privat sering juga disebut kunci rahasia.

Istilah kunci rahasia dalam algoritma simetris digunakan untk menyatakan kunci enkripsi dan dekripsi, sementara pada algoritma asimetris digunakan untuk menyatakan kunci privat, karena kunci publik tidak dirahasiakan.

WS

21 September 2016

Pengenalan Kriptografi

1. Sejarah dan perkembangan

2. Operasi

1. Secara elektronis

1. Sejarah dan kriptoanalisis

2. Efek nyata dari kriptoanalisis

3. Pengujian Integritas

4. Algortima

5. Pseudocode

6. Hash-hash MD5

7. Lihat pula

8. Pranala luar

8. 1. Informasi MD5

8. 2. Implementasi

8. 3. Kerusakan

Algoritma Kriptografi

Algoritma Asimetris [Public Key]

Tidak ada komentar:

Cari Blog Ini