Macam-macam Kriptografi
I. Definisi Kriptograf
Kriptografi adalah seni untuk menyembunyikan informasi. Perkembangan komunikasi telah mendorong manusia untuk menyembunyikan informasi yang dimilikinya dari orang lain demi alasan keamanan dan privasi. Seseorang yang berusaha untuk mengembangkan dan membuat kode kriptografi disebut cryptographer. Sedangkan seseorang yang berusaha memecahkan kode tersebut disebut cryptanalists. Kriptografi telah dikenal sejak 4000 tahun yang lalu. Kriptografi dahulunya adalah usaha untuk mengubah pesan dengan menambah atau mengubah karakter tertentu. Sekarang, telah ditemukan metode kriptografi terbaru yaitu: quantum cryptography.
Gambar 1. Kriptografi
Kriptografi (cryptography) berasal dari bahasa Yunani yaitu cryptos artinya rahasia (secret) dan graphein artinya tulisan (writing). Jadi kriptografi berarti tulisan rahasia (secret writing). Kriptografi tidak hanya ilmu yang mempelajari teknik-teknik matematika yang berhubungan dengan aspek keamanan informasi seperti kerahasiaan, integritas data, nirpenyangkalan, otentikasi tetapi juga sekumpulan teknik yang berguna.
II. Macamm-macam Kriptografi.
Physical Cryptograph
Physical cryptography meliputi metode untuk menukar tempat (transposition) atau mensubtitusikan karakter tertentu dalam pesan. Substitution Ciphers Adalah metode kriptografi dengan jalan mengganti karakter/simbol tertentu dengan karakter/simbol yang lain.
Misal “a“: “x“ dan “b” : “y”, maka
“apa kabar” : “xpx kxyxr”.
Transposition Ciphers Adalah metode kriptografi dengan menukarkan atau mengacak kata/bagian kata dari pesan dengan aturan tertentu. Contoh:
“Aku Cinta Kamu” : “kuA taCin muKa”
Steganography Yaitu proses menyembunyikan pesan dalam pesan lain dengan harapan agar pesan yang sesungguhnya tidak dapat dideteksi. Contoh:
“Aku Cinta Kamu” : “Aku Sangat Cinta Durian Kamu”
Hybrid System Yaitu gabungan dari ketiga metode di atas. Contoh: Mesin Enigma yang dipakai Jerman dalam PD II untuk mengirim pesan ke perahu “U”-nya, menggunakan kombinasi antara subtitusi dan transposisi.
Quantum Cryptography
Quantum kriptografi adalah metode enskripsi yang relatif baru. Pada awal tahun 2002, aplikasinya dibatasi untuk laboratorium dan proyek rahasia pemerintah. Proses didasari oleh Prinsip Ketidakpastian Heisenberg yang sebenarnya dipakai dalam teori atom modern.
Dalam quantum kriptografi, pesan dikirim dengan menggunakan runtun foton. Jika penerima mengetahui urutan dan polaritas dari foton maka ia bisa menterjemahkan pesan tersebut, Dan jika seseorang yang berusaha mengintip pesan, beberapa foton akan berubah polaritasnya. Hal ini akan memberi tahu si penerima bahwa pesan telah dibaca orang lain, dan dia bisa meminta si pengirim untuk mengirim ulang pesan dengan polaritas foton yang berbeda. Quantum kriptografi memungkinkan adanya enskripsi yang tidak bisa dipecahkan. Meski demikian biaya yang dibutuhkan sangat mahal dan masih dipakai dalam aplikasi yang terbatas.
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, yaitu :
1) Algoritma Simetri (konvensional)
Algoritma Simetri (konvensional) adalah algoritma yang menggunakan kunci enkripsi yang sama dengan kunci dekripsinya. Disebut konvensional karena algoritma ini digunakan orang sejak dahulu. Algoritma simetri sering juga disebut sebagai algoritma kunci rahasia, algoritma kunci tunggal atau algoritma satu kunci dan mengharuskan pengirim dan penerima menyetujui suatu kunci tertentu sebelum mereka dapat berkomunikasi dengan aman. Keamanan algoritma simetri tergantung pada kunci, membocorkan kunci berarti bahwa orang lain dapat mengenkrip dan mendekrip pesan. Agar komunikasi tetap aman, kunci harus tetap dirahasiakan. Yang termasuk algoritma kunci simetri adalah OTP, DES, RC2, RC4, RC5, IDEA, Twofish, Magenta, FEAL, SAFER, LOKI, CAST, Rijndael (AES), Blowfish, GOST, A5, Kasumi dan lain-lainnya.
Gambar2.KriptografiKonvensional
Gambar 2. menggambarkan kriptografi simetri yang biasa disebut dengan kriptografi kunci konvesional. Pesan plaintext P, misalkan SIGIT dikodekan (dienkrip) menjadi ciphertext @&%#? menggunakan password (kunci K) TES. Untuk mengembalikan cipher @&%#? Menjadi SIGIT dilakukan proses dekripsi dengan kunci yang sama yaitu TES. Karena kunci yang digunakan sama, maka disebut kriptografi kunci simetri atau kriptografi konvensional. Dalam dunia kriptografi password sering disebut sebagai kunci. Pesan asli yang belum dikodekan disebut plaintext. Plaintext tidak harus berupa teks, namun dapat berupa file gambar (gif, jpg), file biner (exe, com, ocx), file suara (wav, mp3) dan sebagainya. File yang telah disandikan disebut ciphertext. Enkripsi adalah proses pengubahan pesan asal menjadi karakter yang tidak dapat dibaca. Sedangkan dekripsi adalah proses pengubahan karakter yang tidak dapat dibaca menjadi pesan asal.
2) Algoritma Asimetri
Algoritma Asimetri juga disebut algoritma kunci publik. Kunci yang digunakan untuk enkripsi berbeda dengan kunci yang digunakan untuk dekripsi. Kunci dekripsi tidak dapat dihitung dari kunci enkripsi. Algoritma disebut kunci publik karena kunci enkripsi dapat dibuat publik yang berarti semua orang dapat mengetahuinya. Sembarang orang dapat menggunakan kunci enkripsi tersebut untuk mengenkrip pesan, namun hanya orang tertentu (calon penerima pesan dan sekaligus pemilik kunci dekripsi yang merupakan pasangan kunci publik) yang dapat melakukan dekripsi terhadap pesan tersebut. Dalam sistem ini, kunci enkripsi sering disebut kunci publik, sementara kunci dekripsi sering disebut kunci privat. Kunci privat kadang-kadang disebut kunci rahasia. Yang termasuk algoritma asimetri adalah ECC, LUC, RSA, El Gamal dan DH. Enkripsi dengan kunci publik Ke dinyatakan sebagai
E (M) = C Ke
Dengan kunci privat (Kd) sebagai pasangan kunci publik (Ke), dekripsi dengan kunci privat yang bersesuaian dapat dinyatakan dengan
D(C) = M Kd
Di sini Ke merupakan pasangan Kd. Artinya tidak ada Kd lain yang dapat digunakan untuk melakukan dekripsi kode C yang merupakan hail enkripsi dengan kunci Ke. Sebaliknya, pesan dapat dienkrip dengan kunci privat dan didekrip dengan kunci publik. Metode ini digunakan pada tanda tangan digital. Meskipun agak membingungkan, operasi ini dapat dinyatakan sebagai
E (M) = C Kd
DKe (C) = M
Artinya kunci privat dan kunci publik dapat digunakan secara berlawanan dengan tujuan yang berbeda. Sifat ini hanya berlaku untuk algoritma kunci publik tertentu, seperti RSA. Sifat ini tidak berlaku untuk algoritma DH.
I. Metode Enkripsi
Setiap proses atau kegiatan pasti ada metode-metode yang dilakukan agar proses atau kegiatan tersebut dapat berjalan dengan baik, kalau didalam pemrograman agar tidak error/terjadi kesalahan. Dalam enkripsi, apabila tidak ada metode-metode yang mendukung untuk melakukan enkripsi tersebut bisa saja akan terjadi kesalahan pada saat melakukan deskripsi.
Berikut adalah metode-metode enkripsi yang dapat digunakan pada pemrograman website seperti PHP, ASP, dan yang lainnya :
Metode Enkripsi MD2
Message-Digest algortihm 2 (MD2) adalah fungsi hash cryptographic yang dikembangkan oleh Ronald Rivest pada tahun 1989.
Algoritma dioptimalkan untuk komputer 8-bit. MD2 yang ditetapkan dalam RFC 1319.
Meskipun algoritma lainnya telah diusulkan sejak dulu, seperti MD4, MD5 dan SHA, bahkan sampai dengan 2004 [update] MD2 tetap digunakan dalam infrastruktur kunci publik sebagai bagian dari sertifikat yang dihasilkan dengan MD2 dan RSA.
Metode Enkripsi MD4
Message-Digest algortihm 4(seri ke-4) yang dirancang oleh Profesor Ronald Rivest dari MIT pada tahun 1990.
Panjangnya adalah 128 bit.
MD4 juga digunakan untuk menghitung NT-hash ringkasan password pada Microsoft Windows NT, XP dan Vista.
Metode Enkripsi MD5
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 yaitu MD4 mulai tidak aman, MD5 kemudian didesain pada tahun 1991 sebagai pengganti dari MD4 (kelemahan MD4 ditemukan oleh Hans Dobbertin).
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.
Metode Enkripsi SHA
SHA adalah serangkaian fungsi cryptographic hash yang dirancang oleh National Security Agency (NSA) dan diterbitkan oleh NIST sebagai US Federal Information Processing Standard.
SHA adalah Secure Hash Algoritma. Jenis-jenis SHA yaitu SHA-0, SHA-1, dan SHA-2.
Untuk SHA-2 menggunakan algoritma yang identik dengan ringkasan ukuran variabel yang terkenal sebagai SHA-224, SHA-256, SHA-384, dan SHA-512.
Metode Enkripsi RC4
RC4 merupakan salah satu jenis stream cipher, yaitu memproses unit atau input data pada satu saat. Unit atau data pada umumnya sebuah byte atau bahkan kadang kadang bit (byte dalam hal RC4).
Dengan cara ini enkripsi atau dekripsi dapat dilaksanakan pada panjang yang variabel.
RC4 adalah penyandian stream cipher yang dibuat oleh Ron Riverst pada tahun 1987 untuk pengamanan RSA.
Algoritmanya didasarkan pada permutasi acak.
Metode Enkripsi Base64
Base64 adalah sistem untuk mewakili data mentah byte sebagai karakter ASCII.
Base64 menyediakan 6-bit encoding 8-bit ASCII karakter.
Base64 merupakan format yang dicetak menggunakan karakter, memungkinkan binari data yang akan dikirim dalam bentuk dan email, dan akan disimpan di database atau file.
III. Kelemahan Dan Kelebihan.
Kriptografi Simetri vs Kriptografi Asimetri
Baik kriptografi simetri maupun kriptografi asimetri (kuncipublik), keduanya mempunyai kelebihan dan kelemahan.
Kelebihan kriptografi simetri:
Algoritma kriptografi simetri dirancang sehingga proses
enkripsi/dekripsi membutuhkan waktu yang singkat.
Ukuran kunci simetri relatif pendek.
Algoritma kriptografi simetri dapat digunakan untuk
membangkitkan bilangan acak.
Algorima kriptografi simetri dapat disusun untuk menghasilkan cipher yang lebih kuat.
Otentikasi pengirim pesan langsung diketahui daricipherteks yang diterima, karena kunci hanya diketahui oleh pengirim dan penerima pesan saja.
Kelemahan kriptografi simetri:
Ø Kunci simetri harus dikirim melalui saluran yang aman.
Kedua entitas yang berkomunikasi harus menjaga
kerahasisan kunci ini.
Ø Kunci harus sering diubah, mungkin pada setiap sesi komunikasi
Kelebihan kriptografi kunci-publik (asimetri):
- Hanya kunci privat yang perlu dijaga kerahasiaannya oleh setiap entitas yang berkomuniaksi (tetapi, otentikasi kunci publik tetap harus terjamin). Tidak ada kebutuhan mengirim kunci kunci privat sebagaimana pada sistem simetri.
- Pasangan kunci publik/kunci privat tidak perlu diubah, bahkan dalam periode waktu yang panjang.
- Dapat digunakan untuk mengamankan pengiriman kunci simetri.
- Beberapa algoritma kunci-publik dapat digunakan untuk memberi tanda tangan digital pada pesan
Kelemahan kriptografi kunci-publik (asimetri):
Enkripsi dan dekripsi data umumnya lebih lambat daripada sistem simetri, karena enkripsi dan dekripsi menggunakan bilangan yang besar dan melibatkan operasi perpangkatan yang besar.
Ukuran cipherteks lebih besar daripada plainteks (bisa dua sampai empat kali ukuran plainteks).
Ukuran kunci relatif lebih besar daripada ukuran kunci simetri.
Karena kunci publik diketahui secara luas dan dapat digunakan setiap orang, maka cipherteks tidak memberikan informasi mengenai otentikasi pengirim.
Tidak ada algoritma kunci-publik yang terbukti aman (sama seperti block cipher). Kebanyakan aalgoriam mendasakan keamanannya pada sulitnya memecahkan persoalan-persoalan aritmetik (pemfaktoran, logaritmik, dsb) yang menjadi dasar pembangkitan kunci.
