Matematika untuk Kriptografi & Algoritma Kriptografi Klasik DAY 02 ANGGA PURWOKO
Terminologi
Pesan Pesan: data atau informasi yang dapat dibaca dan dimengerti maknanya. Nama lain: plainteks (plaintext), teks-jelas (cleartext)
Rupa Pesan Teks Image Audio Video
Pengiriman Pesan Pesan ada yang: - dikirim (via pos, kurir, saluran telekom., dll), - disimpan di dalam storage (disk, kaset, CD)
Aktor Pengirim (sender): pihak yang mengirim pesan Penerima (receiver): pihak yang menerima pesan Pengirim/penerima bisa berupa orang, komputer, mesin, dll Contoh: pengirim = Alice, penerima = Bob; pengirim = komputer client, penerima = komputer server; pengirim = Alice, penerima = mesin penjawab Pengirim ingin pesan dapat dikirim secara aman, yaitu pihak lain tidak dapat membaca/memanipulasi pesan.
Ciphertext Cipherteks (ciphertext): pesan yang telah disandikan sehingga tidak bermakna lagi. Tujuan: agar pesan tidak dapat dibaca oleh pihak yang tidak berhak. Nama lain: kriptogram (cryptogram) Cipherteks harus dapat dikembalikan menjadi plainteks semula
Plaintext & Ciphertext Contoh: Plainteks: culik anak itu jam 11 siang Cipherteks: t^$gfui89rewofpfdwql:p[utcxz
Encryption & Decryption Enkripsi (encryption): proses menyandikan plainteks menjadi cipherteks. Nama lain: enciphering Dekripsi (decryption): Proses mengembalikan cipherteks menjadi plainteks semula. Nama lain: deciphering
kunci kunci plaintext Enkripsi ciphertext Dekripsi plaintext
Notasi Matematika Misalkan: C = chiperteks P = plainteks Fungsi enkripsi E memetakan P ke C, E(P) = C Fungsi dekripsi D memetakan C ke P, D(C) = P
Aplikasi Enkripsi Dekripsi 1. Pengiriman data melalui saluran komunikasi (data encryption on motion). 2. Penyimpanan data di dalam disk storage (data encryption at rest)
Data Encryption on Motion Sinyal yang ditransmisikan dalam percakapan dengan handphone. Nomor PIN kartu ATM yang ditransmisikan dari mesin ATM ke komputer bank. Nomor PIN kartu kredit pada transaksi e-commerce di internet. Siaran televisi berbayar (Pay TV) Pesan melalui BlackBerry Messenger (BBM)
Data Encryption at Rest (1) Teks 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. Ztâxzp/épêp/qtüyp{p}<yp{p}/sx/ p}âpx; épêp/ t}t äzp}/qp}êpz/étzp{x/zt xâx }vêp}v/ tüp}vzpz/ t}äyä/{päâ=/\tütz ppsp{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{pwât pâ/ztwxsä p}/ tützp=
Data Encryption at Rest (2) Image
Data Encryption at Rest (3) - Database 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 NIM Nama Tinggi Berat 000001 000002 000003 000004 000005 tüp}vzpz/ t}äyä/{äâ t}tâpé/sp üx/sp ât pâ/ztw xsä p}/ épêp/ t}t äzp}/qpêpz étzp{x/zt xâx}vêp} äzp} péxü= }/ tü qp}êpz päâ/psp épêp ztwxsä spüx/ wxsä étzp{ 000006 Aziz Burhan 181 54 000006 spüx/sp{p / péxü=/] xâx}v ttüzp/ 000007 Santi Nursanti 167 59 000007 Ztâxzp/épê p/qtüypp}< äzp} }äyä/{ 000008 Cut Yanti 169 61 000009 Ina Sabarina 171 62 000008 000009 qpwåp/{päâ /psp{pw }t äzp}/qp }êpz/ép{ Ztwxs qp}êp xâx}v äzp}/qp
Kriptografi (cryptography) Kata cryptography berasal dari bahasa Yunani: krupto (hidden atau secret) dan grafh (writing) Artinya secret writing Definisi lama: Kriptografi adalah ilmu dan seni untuk menjaga kerahasian pesan dengan cara menyandikannya ke dalam bentuk yang tidak dapat dimengerti lagi maknanya.
Kriptografi berkembang sedemikan rupa sehingga tidak lagi sebatas mengenkripsi pesan, tetapi juga memberikan aspek keamanan yang lain (akan dibahas nanti). Definisi baru: Kriptografi adalah ilmu dan seni untuk menjaga keamanan pesan (message) [Schneier, 1996]. art and science to keep message secure
Matematika untuk Kriptografi
Operasi-operasi matematika + - / x Mod Bit Operation XOR
Algoritma Kriptografi Klasik
Algoritma Kriptografi Klasik Algoritma kriptografi klasik berbasis karakter Menggunakan pena dan kertas saja, belum ada komputer Termasuk ke dalam kriptografi kunci-simetri Tiga alasan mempelajari algoritma klasik: 1. Memahami konsep dasar kriptografi. 2. Dasar algoritma kriptografi modern. 3. Memahami kelemahan sistem cipher.
Teknik Dasar Kriptografi Klasik 1. Teknik substitusi: mengganti huruf plainteks dengan huruf cipherteks. 2. Teknik transposisi: mengubah susunan/posisi huruf plainteks ke posisi lainnya.
SUBTITUSI
Caesar Cipher Tiap huruf alfabet digeser 3 huruf ke kanan Contoh: pi : A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z ci : D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C Plainteks: AWASI ASTERIX DAN TEMANNYA OBELIX Cipherteks: DZDVL DVWHULA GDQ WHPDQQBA REHOLA
Caesar Wheel
Secara Matematis Enkripsi: c i = E(p i ) = (p i + 3) mod 26 Dekripsi: p i = D(c i ) = (c i 3) mod 26
ROT13 ROT13 adalah fungsi menggunakan Caesar cipher dengan pergeseran k = 13
Vigenere Cipher Dipublikasikan oleh diplomat (sekaligus seorang kriptologis) Perancis, Blaise de Vigènere pada abad 16 (tahun 1586).
Contoh Plaintext: Tinker tailor soldier spy
TRANSPOSISI
Contoh FAKULTAS TEKNOLOGI INFORMASI UKSW FAKUL TAS T EKNOL OGI I NFORM ASI U KSW
Playfair Cipher Termasuk ke dalam polygram cipher. Ditemukan oleh Sir Charles Wheatstone namun dipromosikan oleh Baron Lyon Playfair pada tahun 1854. Sir Charles Wheatstone Baron Lyon Playfair
The Key PLAYFAIR EXAMPLE
The pair HI forms a rectangle, replace it with BM HIDE THE GOLD
Plaintext: HI DE TH EG OL DI NT HE TR EX ES TU MP
The pair DE is in a column, replace it with OD
The pair TH forms a rectangle, replace it with ZB
The pair EG forms a rectangle, replace it with XD
The pair OL forms a rectangle, replace it with NA
The pair EX (X inserted to split EE) is in a row, replace it with XM
Vernam Cipher/One-time pad INPUT OUTPUT A B A B + + + + + +