STUDI KASUS BLOCK CIPHER

1.

    PENDAHULUAN1.1  LatarBelakangDenganperkembangan zaman, kebutuhan manusia meningkat, termasuk kebutuhan informasi.Salah satu contoh adalah internet. Internet tersebut memberikan dampak positifdan dampak negatif.

Dampak positifnya adalah frekuensi berkomunikasi yangdilakukan oleh manusia menjadi lebih tinggi, cepat dan mudah karena sudah tidakterbatas oleh ruang dan waktu lagi. Sedangkan dampak negatifnya adalah semakinmeningkatnya kejahatan internet, seperti hacking, cracking, spamming, danlain-lain [1]. Di tengah pergolakan teknologi informasi yang kian semarak,internet tidak lagi menjamin penyediaan informasi yang bersifat privat. Olehsebab itu, pengiriman dan penyimpanan data melalui media elektronik memerlukansuatu proses yang mampu menjamin keamanan dan keutuhan dari data yaitu prosesenkripsi-dekripsi. Proses enkripsi akan mengubah data asli menjadi data rahasiayang tidak bisa dibaca. Sedangkan proses dekripsi akan mengubah data rahasiamenjadi data asli. Data yang dikirim akan diterima yang memiliki kuncidekripsi.

Dengan enkripsi, suatu informasi akan menjadi lebih sulit untukdiketahui oleh orang yang tidak berhak [2]. Proses tersebut muncul karenaadanya ilmu kriptografi.Kriptografisebagai bagian dari keamanan komputer dan internet yang telah mendapatperhatian yang luas dari para peneliti [3]. Ilmu kriptografi memiliki berbagaialgoritma untuk penyelesaian proses enkripsi dekripsi, terdapat beberapaalgoritma seperti DES, AES, MARS, ISEA, MD5 dan lain-lain [2]. Dengan adanyaalgoritma tersebut akan mengurangi kejahatan internet.

Dalampenelitian ini bertujuan untuk membandingkan antara algoritma AES dan DES dalamproses enkripsi suatu inputan text. Kedua algoritma tersebut akan dibandingkanmasing-masing korelasinya. 2.    KAJIANPUSTAKA2.1  PenelitianTerdahuluPadabagian ini akan membahas beberapa penelitian yang digunakan sebagai acuanterkait perbandingan algoritma AES dan algoritma DES. Berikut ini penelitianyang terkait.Penelitianyang berjudul Analisis Perbandingan Algoritma Kriptograsfi AES dan RSA berbasiswebsite memiliki tingkat kerumitan dan proses perhitungannya.

Pada penelitianini dilakukan pengukuran dan analisa perbandingan performansi algoritma AES danRSA dengan menerapkan algoritma tersebut pada suatu perangkat lunak. Kemudiandilakukan pengujian menggunakan indikator kecepatan enkripsi dan dekripsi,ukuran ciphertext, output generator dan kompleksitas algoritma untuk memperolehalgoritma yang lebih unggul. Berdasarkan penelitiannya didapatkan hasil  bahwa dari kelima indikator yang digunakan,AES lebih unggul daripada RSA [2].Penelitianlain yang berjudul Analisis Perbandingan Antara Algoritma Kriptografi AES danDES dengan meninjau pesatnya perkembangan berbagai teknologi multimedia,internet juga memungkinkan distribusi yang luas dari data media digital.Memudahkan untuk mengedit, memodifikasi dan menduplikasu informasi digital.Oleh karena itu, untuk menemukan perlindungan data yang tepat yang mencakupinformasi sensitif yang seharusnya tidak dapat diakses oleh umum atau hanyadapat diakses sebagian pemakai.

Jadi, keamanan adalah salah satu masalahpenting dan enkripsi adalah salah satu cara alternatif terbaik untuk menjaminkeamanan. Masing-masing algoritma memiliki kekuatan dan kelemahan tersendiri.Dala penelitian ini menyajikan analisis dan perbandingan dari berbagaiparameter dari skema enkripsi DES dan AES.Dalampenelitian lainnya yang berjudul Perbandingan Analisis Sandi Linear  Terhadap AES, DES dan AE1 dibahas engenaicara membuktikan keamanan AES menghadapi anaisis sandi linear. Algoritmaenkripsi bertaraf internasional yang baru dibuat selalu dianalisis dengan ASLsebagai dasarnya. Lalu akan dibahas juga bagaimana analisis sandi linearbekerja terhadap DES dan AE1. AE1 adalah algoritma yang pernah dibuat olehpeneliti. Dalam penelitiannya diberikan penjelasan bagaimana AE1 lebih baikdalam menghadapi ASL dibanding AES dan DES.

Akan tetapi tidak menjamin bahwaAE1 lebih unggul dalam sifat kriptografi lainnya [3].2.2  TeoriKriptografiKiptografiberasal dari dua kaa Yunani, yaitu Chryptoyang berarti rahasia dan Graphoyang berarti menulis. Secara umum kriptografi dapat diartikan sebagai ilmu danseni penyandian yang bertujuan untuk menjaga keamanan dan kerahasiaan suatupesan. Kritografi pada dasarnya sudah dikenal sejak lama.

Menurut catatansejarah, kriptografi sudah digunakan oleh bangsa Mesir sejak 4000 tahun yanglalu oleh raja-raja Mesir pada saat perang untuk mengirimkan pesan rahasiakepada panglima melakukan penyandian ini disebut kriptografer, sedangkan orangyang mendalami ilmu dan seni dalam membuka atau memecahkan suatu algoritmakriptografi tanpa harus mengetahui kuncinya disebut kriptonalis.Seiringdengan perkembangan teknologi, algoritma kriptografi mulai berubah menuju kearah algoritma yang rumit dan kompleks. Menurut catatan sejarah, terdapatbeberapa algoritma kriptografi yang pernah digunakan dalam peperangan,diantaranya adalah ADFVGX yang dipakai oleh Jerman pada Perang Dunia I,Sigaba/M-134 yang digunakan oleh Amerika Serikat pada Perang Dunia II, Typex oleh Inggris, dan Purple oleh Jepang. Selain itu, Jermanjuga mempunyai mesin leegendaris yang dipakai untuk memecahkan sandi yangdikirim oleh pihak musuh dalam peperangan yaitu, Enigma.Algoritmayang baik tidak ditentukan oleh kerumitan dalam mengolah data atau pesan yangakan disampaikan. Ada 4 Syarat yang perlu dipenuhi, yaitu:1.     Kerahasian.

Pesan (plaintext) hanya dapat dibacaoleh pihak yang memiliki kewenangan.2.     Autentikasi.Pengirim pesan harus dapat diidentifikasi dengan pasti, penyusup harusdipastikan tidak bisa berpura-pura menjadi orang lain.

3.     Integritas.Penerimaan pesan harus dapat memastikan bahwa pesan yang dia terima tidakdimodifikasi ketika sedang dalam proses transmisi data.4.     Non-Repudiation.Pengirim pesan harus tidak bisa mnyangkal pesan dia kirimkan [4].Kriptografipada dasarnya terdiri dari dua proses yaitu proses enkripsi dan prosesdekripsi.

Proses enkripsi adalah proses penyandian pesan terbuka menjadi pesanrahasia (ciphertext). Ciphertext inila yang nantinya akandikirimkan melalui saluran komunikasi terbuka. Pada saat ciphertext diterima oleh penerima pesan maka pesan rahasia tersebutdiubah lagi menjadi pesan terbuka melalui proses dekripsi sehingga pesan tadibisa dibaca oleh penerima pesan [5].       Dalam sistem komputer, pesan terbuka (plaintext) diberi lambang M yang merupakan singkatan dari Message. Plaintext inilah yang nantinya akan dienkripsi menjadi pesanrahasia atau ciphertext yangdilambangkan C. secara matematis fungsi enkripsi ini dinotasikan dengan [4]:E(M) = CSedangkanfungsi dekripsi adalah proses pembalikan dari ciphertext menjadi plaintext kembali.Secara matematis dinotasikan sebagai berikut [4]:D(C) = MD(E(M)) = M2.

3  TeoriAlgoritma AES (Advanced Encryption Standard)KriptografiAES adalah standar algoritma kriptografi terbaru yang menggantikan DES. Yangsudah dipecahkan. Algoritma ini termasuk kelopok kriptografi simetris yangberbasis 3 block cipher, yaitu AES-128, AES-192, dan AES-256. AES menggunakan10,12, atau 14 rounds (putaran). Ukuran kunci yaitu 128, 192, atau 256 bittergantung pada jumlah putaran [5]. Blok plaintext sebesar 128 bit dimasukkanke dalam state yang berukuran 4×4 byte.

State ini di XOR dengan key danselanjutnya diolah 10 kali dengan substitusi – transformasi linear addkey yangdiakhir akan diperoleh ciphertext. Secara garis besar, AES memiliki empatproses utama yaitu [6]:1.     AddRoubdkey2.     SubBytes3.     shifRows4.

     MixColumns 2.4  TeoriAlgoritma DESAlgoritmaDES telah dijadikan standar oleh NBS, biro nasional amerika sejak november 1976.DES merupakan algoritma enkripsi yang memiliki struktur Feistel sehinggastruktur enkripsi dan dekripsinya sama [1]. DES terdiri dari 16 ronde sertamemiliki masukan dan keluaran 64 bit. Dalam setiap putaran, data dan bit kuncibergeser, dipermutasikan, XOR, dan dikirim melalui 8 s-box, satu set tabellookup yang peninga bagi algoritma DES.

Algoritma DES mempunyai ukuran key ataukunci pembuka terlalu kecil. Kunci DES hanya 56 bit sehingga dianggap tidakaman lagi.  Namun DES masih digunakankarena masalah kompabilitas dengan perangkat lama [3]. Perangkat keras yangkhusus digunakan untuk mencari kunci dari DES dengan metode paling mendasar, brute force attack, dapat dibangun dalam beberapa jam saja. Hal ini disebabkankarena ukuran kunci yang terlalu pendek. Skema global dari algoritma DES adalahsebagai berikut (Gambar 1) [7]:1.

     Blockplaintext mulai dipermutasi dengan matriks permutasi awal (initial permutation atau IP).2.     Hasilpermutasi awal kemudian di echiperingsebanyak 16 putaran. Setiap putaran menggunakan kunci internal yang berbeda.3.     Hasilenchipering kemudian dipermutasi dengan matriks permutasi balikan (invers initial permutation atau IP-1)menjadi block ciphertext.Plaintext        CiphertextGambar1.

Skema Algoritma DES   3.    METODEPENELITIANPenelitian ini dilakukan melalui beberapa tahapan,yaitu: (1) Pengumpulan Data, (2) Analisis Kebutuhan, (3) Perancangan Sistem,(4) Perbandingan DES dan AES, (5) Uji Hasil, dan (6) Penulisan Laporan.            Gambar2.Tahap PenelitianTahap 1: Pengumpulan data, yaitu melakukan pengumpulanterhadap data-data inputan acak; Tahap 2: Analisis Data, yaitu melakukananalisis mengenai data yang dibutuhkan untuk perancangan AES dan DES; Tahap 3:Perancangan Sistem, yaitu membuat bagan proses enkripsi serta gambaran-gambaranumum mengenai perbandingan yang akan dilakukan; Tahap 4: Perbandingan AES danDES, yaitu melakukan perbandingan korelasi berdasarkan tahap ketiga kemudiananalisis hasil penelitian; Tahap 5: Uji Hasil, yaitu melakukan uji hasilterhadap keseluruhan perancangan dan perbandingan yang telah dibuat dalam tahapselanjutnya; Tahap 6: Penulisan Laporan, yaitu mendokumentasikan prosespenelitian yang sudah dilakukan dari tahap awal sampai tahap aakhir kedalamtulisan yang akan menjadi laporan hasil penelitian.4.    HASILDAN PEMBAHASANAlgoritma kriptografi DES dengan ukuran blok 64 bit.

DES mengenkripsikan 64 bit plaintext menjadi 64 bit ciphertext denganmenggunakan kunci 56 kunci internal (internalkey).Tahap untuk mengenkripsi data menggunakan algoritmaDES dilakukan dengan mengkonversi setiap karakter ke dalam ASCII dan kemudianke dalam bit. Tabel 1 merupakan proses perubahan dari plaintext yaitu“AKUDITAANJASSARI” menjadi ASCII dan menjadi bit.Tabel1.Proses Perubahan Input ke ASCII dan BITPlaintext “AKUDITAANJASSARI” diconvert ke bilanganhexa. Dari hexa akan di convert ke bits. Bit atau biner dipermutasi denganpermutasi awal.

Hasil dari permutasi awal akan diproses lagi sebanyak 16putaran dengan menggunakan kunci. Lalu hasil enkripsi dipermutasi denganpermutasi akhir (Final Permutation)yang akan menghasilkan ciphertext. Proses yang dilakukan sebanyak 2 kali karenaplaintext mempunyai 16 karakter dan didalam proses hanya memiliki masukan dankeluaran 64 bit yang masing-masing satu karakter mempunyai 8 bit (Lampiran 1).Hasil enkripsi atau ciphertext tersebut akan diconvertlagi ke ASCII untuk menghitung korelasi enkripsi DES antara plaintext denganciphertext. Nilai korelasi akan selalu berada diantara -1 sampai +1.Tabel 3.

Hasil Korelasi Enkripsi DESDari perhitungan pada tabel 3 hasil korelasi enkripsiDES diperoleh nilai sebesar 0,33768. Dari hasil korelasi enkripsi DES tersebutakan kita bandingkan dengan kriptografi AES.Tahap untuk melakukan proses perhitungan korelasi AESdengan inputan yang sama pada DES yaitu “AKUDITAANJASSARI”.

Inputan tersebutdikonversi menjadi ASCII dan diubah ke hexa.Tabel 4. Proses perubahan plaintextke ASCII dan Hexadecimal.Hasil tabel 4 diatas akan diproses dengan algoritmaAES-128 bit. Plaintext melalui tahap AddRoundKey, dimana plaintext akandi-XORkan dengan kunci eksternal. Kemudian akan melalui proses subbytes(pemetakan plaintext), shiftrows (pergeseran bit ke kiri pada plaintext secara wrapping),mixcolumns (perkalian dengan matrix mixclumns) dan addroundkey sebanyak 10putaran sehingga menghasilkan ciphertext.

(Lampiran 2)Tabel 5. Hasil Korelasi Enkripsi AESTabel 5 diatas menunjukkan hasil korelasi enkripsiAES, korelasi tersebut bernilai 0,089464. Dihasilkan oleh addrounkey pada roundke 10. Dengan hasil nilai korelasi dari perbandingan antara AES dan DES yangmemiliki korelasi terendah adalah AES 0,089464, menunjukkan bahwa AES baikdalam mengacak bit Plaintext.

5.     KESIMPULANPenelitian ini meniliti tentang perbandingan korelasi enkripsiantara AES dan DES, karena algoritma AES menggantikan algoritma DES. Daripenelitian ini dengan membandingkan masukkan atau inputan yang sama. Hasilpenelitian yang telah dilakukan bahwa AES mempunyai korelasi yang baik. Dan dapatdisimpulkan enkripsi untuk keamanan data lebih baik dari DES. DaftarPustaka1.     Haris Mutfi Maulana, D. P.

(2015). Implementasi Algoritma AES256 bit dan Algoritma DES untuk Enkripsi dan Dekripsi Pesan Teks BerbasisAndroid. 1-10.2.     Fredi, Y. F. (2011).

Analisis Perbandingan AlgoritmaKriptografi AES dan RSA Berbasis Website. Skripsi, 1-8.3.     Kurniawan, Y. (2007). Perbandingan Analisis Sandi LinearTerhadap AES, DES, dan AE1.

6 (2) : 56-63.4.     Kautzar, M. G. (2007). Studi Kriptografi Triple DES dan AES.

1-11.5.     Muhammad Tufiqur Rahman, A. P. (2017). PerbandinganPerformansi Algoritme Kriptografi Advanced Encryption Standard (AES) danBlowfish pada Text di Platform Android.

Jurnal Pengembangan TeknologiInformasi dan Ilmu Komputer, 1 (12) : 1551-1559.6.     Heri Haryanto, R.

W. (2014). Implementasi Kombinasi AlgoritmaEnkripsi AES 128 dan Algoritma Kompresi Shannon-Fano. SETRUM, 3 (1) : 16-25.7.

     Munir, I. R. (2004).

Data Encryption Standard (DES). 

x

Hi!
I'm Tamara!

Would you like to get a custom essay? How about receiving a customized one?

Check it out