Kriptografi Modern (Prinsip Perancangan Block Cipher) oleh [Tasya Nurul] 2103015116

Prinsip-prinsip Perancangan Cipher Blok

1. Prinsip Confusion dan Diffusion dari Shannon.

2. Cipher berulang (iterated cipher)

3. Jaringan Feistel (Feistel Network)

4. Kotak-S (S-box)

Prinsip Confusion dan Diffusion dari Shannon.

• Banyak algoritma kriptografi klasik yang telah berhasil dipecahkan

karena distribusi statistik plainteks dalam suatu bahasa diketahui.

• Claude Shannon dalam makalah klasiknya tahun 1949,

Communication theory of secrecy systems, memperkenalkan prinsip

confusion dan diffusion untuk membuat serangan statistik menjadi

rumit.

• Dua prinsip tersebut menjadi panduan dalam merancang algoritma

kriptografi.

Confusion

• Prinsip ini menyembunyikan hubungan apapun yang ada antara plainteks,

cipherteks, dan kunci.

• Prinsip confusion membuat kriptanalis frustasi untuk mencari pola-pola statistik

yang muncul pada cipherteks.

• One-Time Pad adalah contoh algoritma yang confuse.

• Confusion dapat direalisasikan dengan menggunakan algoritma substitusi yang

kompleks.

• DES mengimplementasikan substitusi dengan menggunakan kotak-S.

Cipher Berulang (Iterated Cipher)

• Fungsi transformasi sederhana yang mengubah plainteks menjadi cipherteks

diulang sejumlah kali.

• Pada setiap putaran digunakan upa-kunci (subkey) atau kunci putaran (round key)

yang dikombinasikan dengan plainteks.

Cipher berulang dinyatakan sebagai

Ci= f(Ci – 1, Ki)

i = 1, 2, …, r (r adalah jumlah putaran).Ki=upa-kunci (subkey) pada putaran ke-i

f = fungsi transformasi (di dalamnya terdapat operasi substitusi, permutasi,

dan/atau ekspansi, kompresi).

Plainteks dinyatakan dengan C0

dan cipherteks dinyatakan dengan Cr.

Jaringan Feistel (Feistel Network)

Jaringan Feistel pada enkripsi putaran ke-i 

Jaringan Feistel banyak dipakai pada algoritma kriptografi DES, LOKI, GOST, FEAL,

Lucifer, Blowfish, dan lain-lain karena model ini bersifat reversible untuk proses

enkripsi dan dekripsi.

• Sifat reversible ini membuat kita tidak perlu membuat algoritma baru

untuk mendekripsi cipherteks menjadi plainteks.

Contoh: Li – 1  f(Ri – 1, Ki)  f(Ri – 1, Ki)=Li – 1

• Sifat reversible tidak bergantung pada fungsi f sehingga fungsi f dapat

dibuat serumit mungkin.

Kotak-S (S-box)

• Kotak-S adalah matriks yang berisi substitusi sederhana yang memetakan satu

atau lebih bit dengan satu atau lebih bit yang lain.

• Pada kebanyakan algoritma cipher blok, kotak-S memetakan m bit masukan

menjadi n bit keluaran, sehingga kotak-S tersebut dinamakan kotak m  n S-box.

• Kotak-S merupakan satu-satunya langkah nirlanjar di dalam algoritma, karena

operasinya adalah look-up table. Masukan dari operasi look-up table dijadikan

sebagai indeks kotak-S, dan keluarannya adalah entry di dalam kotak-S.

Contoh: Kotak-S di dalam algoritma DES adalah 6  4 S-box yang berarti memetakan 6 bit

masukan menjadi 4 bit keluaran. Salah satu kotak-S yang ada di dalam algoritma DES adalah

sebagai berikut:

Baris diberi nomor dari 0 sampai 3

Kolom diberi nomor dari 0 sampai 15

Masukan untuk proses substitusi adalah 6 bit,

b1b2b3b4b5b6

Nomor baris dari tabel ditunjukkan oleh string bit b1b6

(menyatakan 0 sampai 3 desimal)

Nomor kolom ditunjukkan oleh string bit b2b3b4b5

(menyatakan 0 sampai 15) Misalkan masukan adalah 110100

Nomor baris tabel = 10 (baris 2)

Nomor kolom tabel = 1010 (kolom 10) 

Jadi, substitusi untuk 110100 adalah entry pada baris 2 dan kolom

10, yaitu 0100 (atau 4 desimal).

• DES mempunyai 8 buah kotak-S

Pada AES kotak S hanya ada satu buah:

CONTOH SOAL SERTA JAWABAN!

1. Jelaskan keterkaitan ilmu CRYPTOGRAPHY dengan ilmu yg lainnya (bagian, sub bagian, induk, saudara, dll.). Kadang kala sering juga disebut ontology atau taxonomi dari ilmu CRYPTOGRAPHY?

Jawaban:

Steganografi adalah seni dan ilmu menulis atau menyembunyikan pesan tersembunyi dengan suatu cara sehingga selain si pengirim dan si penerima, tidak ada seorangpun yang mengetahui atau menyadari bahwa ada suatu pesan rahasia.

Cryptocurrency sendiri adalah mata uang digital yang menggunakan teknik enkripsi untuk meregulasi setiap unit mata uang baru dan memverifikasi setiap pengiriman dana yang terjadii.

2. Yang dimaksud dengan kriptografi adalah?

Jawaban : Kriiptografi adalah ilmu atau seni untuk menjaga kerahasiaan pesan dengan cara menyamarkannya menjadi bentuk yang tidak dapat dimengerti.

Beberapa contoh dalam kehidupan yang menggunakan kriptografi : ATM, Email Dll.

3. Jelaskan definisi kriptografi

Jawaban

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

Pertanyaan ;

4.  Proses utama pada kriptografi

Jawaban

Proses Utama pata kriptografi terdiri dari 2 jenis yaitu enkripsi dan dekripsi.

1. Enkripsi adalah proses dimana informasi/data yang hendak dikirim diubah

menjadi bentuk yang hampir tidak dikenali sebagai informasi awalnya dengan

menggunakan algoritma tertentu

2. Dekripsi adalah kebalikan dari enkripsi yaitu mengubah kembali bentuk tersamar

tersebut menjadi informasi awal

Pertanyaan

5. Jelaskan prinsip yang mendasari kriptografi

Jawaban

- 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).

- 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)

availability adalah memastikan sumber daya yang ada siap diakses kapanpun

oleh user/application/sistem yang membutuhkannya

Pertanyaan ;

6. Jelaskan Algoritma Kriptografi

Jawaban

Algoritma Kriptografi yaitu aturan untuk enchipering dan dechipering yang berupa

fungsi matematika

Pertanyaan ;

7. Berikan contoh kriptografi

Jawaban

Contohnya yaitu pada saat pengiriman berkas tender / penawaran pada prose pelelangan

di pemerintahan melalui aplikasi apendo.

8. Sebutkan dan jelaskan terminologi dasar pada kriptografi ?

Jawaban :

1. Plainteks : pesan yang dirahasiakan.

2. Chiperteks : pesan hasil penyandian.

3. Enkripsi : proses penyandian dari plainteks ke chiperteks.

4. Dekripsi : proses pembalikan dari chiperteks ke plainteks

5. Algoritma kriptografi : fungsi matematika yang digunakan untuk enkripsi dan dekripsi.

9. Apa yang dimaksud dengan enkripsi?

Jawab: Enkripsi (Encryption) adalah sebuah proses menjadikan pesan yang dapat dibaca (plaintext) menjadi pesan acak yang tidak dapat dibaca (ciphertext).

10. Apa yang dimaksud dengan deskripsi?

Jawab: Dekripsi merupakan proses kebalikan dari enkripsi dimana proses ini akan mengubah ciphertext menjadi plaintext dengan menggunakan algortima ‘pembalik’ dan key yang sama.

Nama : Tasya Nurul Laily

NIM    : 2103015116

Artikel ini di buat sebagai tugas, sebagaimana tertulis dalam 

https://onlinelearning.uhamka.ac.id/?redirect=0