Departemen Teknik Informatika
Institut Teknologi Bandung
2004
1. Pengantar Kriptografi
1.1 Terminologi
(a) Pengirim dan Penerima pesan
Pengantar Kriptografi
• Seorang pengirim pesan (sender) ingin mengirim pesan
kepada seorang penerima (receiver).
• Pengirim menginginkan pesan dapat dikirim secara aman,
yaitu ia yakin bahwa pihak lain tidak dapat membaca isi
pesan.
(b) Pesan, Plainteks, dan Cipherteks
• Pesan adalah data atau informasi yang dapat dibaca dan
dimengerti maknanya. Nama lain untuk pesan adalah
plainteks (plaintext) atau teks-jelas (cleartext).
• Pesan dapat berupa data atau informasi yang dikirim (melalui
kurir, saluran komunikasi data, dsb) atau yang disimpan di
dalam media perekaman (kertas, storage, dsb).
• Agar pesan tidak dapat dimengerti maknanya oleh pihak lain,
maka pesan disandikan ke bentuk lain. Bentuk pesan yang
tersandi disebut cipherteks (ciphertext) atau kriptogram
(cryptogram).
• Cipherteks harus dapat ditransformasi kembali menjadi
plainteks.
Contoh:
Plainteks: uang disimpan di balik buku X
Cipherteks: j&kloP#d$gkh*7h^”tn%6^klp..t@
Rinaldi Munir – IF5054 Kriptografi 1
(c) Enkripsi dan Dekripsi
Pengantar Kriptografi
• Proses menyandikan plainteks menjadi cipherteks disebut
enkripsi (encryption) atau enciphering (standard nama
menurut ISO 7498-2).
• Proses mengembalikan cipherteks menjadi plainteksnya
disebut dekripsi (decryption) atau deciphering (standard
nama menurut ISO 7498-2).
plainteks chiperteks plainteks semula
enkripsi dekripsi
Gambar 1.1 Enkripsi dan dekripsi
(d) Kriptografi
• Kriptografi adalah ilmu sekaligus seni untuk menjaga
keamanan pesan (message) [Schneier, 1996].
• Praktisi (pengguna kriptografi) disebut kriptografer
(cryptographer).
(e) Algoritma kriptografi dan Kunci
• Algoritma kriptografi adalah:
- aturan untuk enchipering dan dechipering
- fungsi matematika yang digunakan untuk enkripsi dan
dekripsi.
• Kunci adalah parameter yang digunakan untuk transformasi
enciphering dan dechipering.
Rinaldi Munir – IF5054 Kriptografi 2
Pengantar Kriptografi
(f) Sistem Kriptografi
• Sistem kriptografi (atau cryptosystem) adalah algoritma
kriptografi, plainteks, cipherteks, dan kunci.
(g) Penyadap
• Penyadap (eavesdropper) adalah orang yang mencoba
menangkap pesan selama ditransmisikan.
Nama lain: enemy, adversary, intruder, interceptor, bad guy
(h) Kriptanalisis dan kriptologi
• Kriptanalisis (cryptanalysis) adalah ilmu dan seni untuk
memecahkan chiperteks menjadi plainteks tanpa mengetahui
kunci yang diberikan. Pelakunya disebut kriptanalis.
• Kriptologi (cryptology) adalah studi mengenai kriptografi
dan kriptanalisis.
• Persamaan kriptografer dan kriptanalis:
à Keduanya sama-sama menerjemahkan cipherteks menjadi
plainteks
• Perbedaan kriptografer dan kriptanalis:
à Kriptografer bekerja atas legitimasi pengirim atau
penerima pesan
à Kriptanalis bekerja atas nama penyadap yang tidak
berhak.
Rinaldi Munir – IF5054 Kriptografi 3
1.2 Sejarah Kriptografi
Pengantar Kriptografi
• Kriptografi sudah lama digunakan oleh tentara Sparta di
Yunani pada permulaan tahun 400 SM. Mereka
menggunakan alat yang namanya scytale.
• Scytale: pita panjang dari daun papyrus + sebatang
silinder
Pesan ditulis horizontal (baris per baris).
Bila pita dilepaskan, maka huruf-huruf di dalamnya
telah tersusun membentuk pesan rahasia.
Untuk membaca pesan, penerima melilitkan kembali
silinder yang diameternya sama dengan diameter
silinder pengirim.
Gambar 1.2 Scytale
1.3 Aplikasi Kriptografi
K R I P T O G
R A F I D E
N G A N S C
Y T A L E
• Aplikasi kriptografi:
1. Pengiriman data melalui saluran komunikasi
2. Penyimpanan data di dalam disk storage.
• Data ditransmisikan dalam bentuk cipherteks. Di tempat
penerima cipherteks dikembalikan lagi menjadi plainteks.
Rinaldi Munir – IF5054 Kriptografi 4
Pengantar Kriptografi
• Data di dalam media penyimpanan komputer (seperti hard
disk) disimpan dalam bentuk cipherteks. Untuk membacanya,
hanya orang yang berhak yang dapat mengembalikan
chiperteks menjadi plainteks.
• Contoh-contoh enkripsi dan dekripsi pada data tersimpan:
1. Dokumen teks
Plainteks (plain.txt):
Ketika saya berjalan-jalan di pantai,
saya menemukan banyak sekali kepiting
yang merangkak menuju laut. Mereka
adalah anak-anak kepiting yang baru
menetas dari dalam pasir. Naluri
mereka mengatakan bahwa laut adalah
tempat kehidupan mereka.
Cipherteks (cipher.txt):
Ztâxzp/épêp/qtüyp{p}<yp{p}/sx/•p}âpx;
épêp/|t}t|äzp}/qp}êpz/étzp{x/zt•x
}v êp }v/|tüp}vzpz/|t}äyä/{päâ=/\tütz
p psp{pw/p}pz<p}pz/zt•xâx}v/êp}
v/qpüä |t}tâpé/spüx/sp{p|/•péxü=/]
p{äüx |ttüzp/|t}vpâpzp}/qpwåp/{päâ
/psp{pw ât|•pâ/ztwxsä•p}/|tützp=
Hasil dekripsi terhadap berkas cipher.txt:
Ketika saya berjalan-jalan di pantai,
saya menemukan banyak sekali kepiting
yang merangkak menuju laut. Mereka
adalah anak-anak kepiting yang baru
menetas dari dalam pasir. Naluri
mereka mengatakan bahwa laut adalah
tempat kehidupan mereka.
Rinaldi Munir – IF5054 Kriptografi 5
2. Dokumen gambar
Plainteks (lena.bmp):
Cipherteks (lena2.bmp):
Pengantar Kriptografi
Hasil dekripsi terhadap berkas lena2.bmp menghasilkan
gambar yang sama seperti lena.bmp.
Rinaldi Munir – IF5054 Kriptografi 6
3. Dokumen basisdata
Plainteks (siswa.dbf):
NIM Nama Tinggi Berat
000001 Elin Jamilah 160 50
000002 Fariz RM 157 49
000003 Taufik Hidayat 176 65
000004 Siti Nurhaliza 172 67
000005 Oma Irama 171 60
000006 Aziz Burhan 181 54
000007 Santi Nursanti 167 59
000008 Cut Yanti 169 61
000009 Ina Sabarina 171 62
Cipherteks (siswa2.dbf):
NIM Nama Tinggi Berat
000001
tüp}vzpz/|t}äyä/{äâ |äzp} épêp
000002
Pengantar Kriptografi
|t}tâpé/spüx/ péxü= ztwxsä•
000003
ât|•pâ/ztwxsä•p} }/|tü spüx/
000004
épêp/|t}t|äzp}/qpêpz qp}êp
z
wxsä
000005
étzp{x/zt•xâx}v êp} päâ/p
sp
étzp{
000006
spüx/sp{p|/•péxü=/] xâx}v ttüzp/|
000007
Ztâxzp/épêp/qtüypp}< äzp} }äyä/{
000008
qpwåp/{päâ/psp{pw Ztwxs xâx}v
000009
}t|äzp}/qp}êpz/ép{ qp}êp äzp}/qp
Keterangan: hanya field Nama, Berat, dan Tinggi yang
dienkripsi.
Hasil dekripsi terhadap berkas siswa2.dbf
menghasilkan berkas yang sama seperti siswa.dbf.
Rinaldi Munir – IF5054 Kriptografi 7
• Kehidupan saat ini dikelilingi oleh kriptografi, mulai:
- ATM tempat mengambil uang,
- Telepon genggam (HP),
- Komputer di lab/kantor,
- Internet,
- Gedung-gedung bisnis,
- sampai ke pangkalan militer
1.5 Kegunaan Kriptografi
Pengantar Kriptografi
• Selain untuk menjaga kerahasiaan (confidentiality) pesan,
kriptografi juga digunakan untuk menangani masalah
keamanan yang mencakup dua hal berikut:
1. Keabsahan pengirim (user authentication).
Hal ini berkaitan dengan keaslian pengirim. Dengan kata
lain, masalah ini dapat diungkapkan sebagai pertanyaan:
“Apakah pesan yang diterima benar-benar berasal dari
pengirim yang sesungguhnya?”
2. Keaslian pesan (message authentication).
Hal ini berkaitan dengan keutuhan pesan (data integrity).
Dengan kata lain, masalah ini dapat diungkapkan sebagai
pertanyaan: “Apakah pesan yang diterima tidak
mengalami perubahan (modifikasi)?”
3. Anti-penyangkalan (nonrepudiation).
Pengirim tidak dapat menyangkal (berbohong) bahwa
dialah yang mengirim pesan.
Rinaldi Munir – IF5054 Kriptografi 8
1.5 Notasi Matematis
• Misalkan:
C = chiperteks
P = plainteks dilambangkan
• Fungsi enkripsi E memetakan P ke C,
E(P) = C
• Fungsi dekripsi D memetakan C ke P,
D(C) = P
Pengantar Kriptografi
• Karena proses enkripsi kemudian dekripsi mengembalikan
pesan ke pesan asal, maka kesamaan berikut harus benar,
D(E(P)) = P
• Kekuatan algoritma kriptografi diukur dari banyaknya kerja
yang dibutuhkan untuk memecahkan data chiperteks menjadi
plainteksnya. Kerja ini dapat diekivalenkan dengan waktu.
• Semakin banyak usaha yang diperlukan, yang berarti juga
semakin lama waktu yang dibutuhkan, maka semakin kuat
algoritma kriptografinya, yang berarti semakin aman
digunakan untuk menyandikan pesan.
• Jika kekuatan kriptografi ditentukan dengan menjaga
kerahasiaan algoritmanya, maka algoritma kriptografinya
dinamakan algoritma restricted. Algoritma restricted tidak
cocok lagi saat ini.
Rinaldi Munir – IF5054 Kriptografi 9
Pengantar Kriptografi
• Pada sistem kriptografi modern, kekuatan kriptografinya
terletak pada kunci, yang berupa deretan karakter atau
bilangan bulat, dijaga kerahasiaannya.
• Dengan menggunakan kunci K, maka fungsi enkripsi dan
dekripsi menjadi
E
(P) = C
D
K
(C) = P
dan kedua fungsi ini memenuhi
D
K
K
(E
(P)) = P
K
K K
plainteks chiperteks plainteks semula
enkripsi dekripsi
Gambar 1.3 Enkripsi dan dekripsi dengan kunci
• Jika kunci enkripsi sama dengan kunci dekripsi, maka sistem
kriptografinya disebut sistem simetri atau sistem
konvensional. Algoritam kriptografinya disebut algoritma
simetri atau algoritma konvensional .
Contoh algoritma simetri: DES (Data Encyption Standard).
Rinaldi Munir – IF5054 Kriptografi 10
Pengantar Kriptografi
• Beberapa sistem kriptografi menggunakan kunci yang berbeda
untuk enkripsi dan dekripsi. Misalkan kunci enkripsi adalah K
dan kunci dekripsi yang adalah K
, yang dalam hal ini K1 „ K2.
Sistem kriptograsi semacam ini dinamakan sistem sistem
2
nirsimetri atau sistem kunci-publik. Algoritam kriptografinya
disebut algoritma nirsimetri atau algoritma kunci-publik.
Contoh algoritma nirsimetri: RSA (Rivest-Shamir-Adleman)
K
1
K
2
plainteks chiperteks plainteks semula
enkripsi dekripsi
1
0 comments