MAKALAH KRIPTOGRAFI KLASIK Disusun Oleh : Beny Prasetyo ( 092410101045 ) PROGRAM STUDI SISTEM INFORMASI UNIVERSITAS JEMBER 2011
BAB 1 LATAR BELAKANG 1.1. Latar Belakang Kriptografi berasal dari bahasa Yunani, terdiri dari dua suku kata yaitu kripto dan graphia. Kripto artinya menyembunyikan, sedangkan graphia artinya tulisan. Kriptografi adalah ilmu yang mempelajari teknik-teknik matematika yang berhubungan dengan aspek keamanan informasi, seperti kerahasiaan data, keabsahan data, integritas data, serta autentikasi data. Tetapi tidak semua aspek keamanan informasi dapat diselesaikan dengan kriptografi. Kriptografi dapat pula diartikan sebagai ilmu atau seni untuk menjaga keamanan pesan. Ketika suatu pesan dikirim dari suatu tempat ke tempat lain, isi pesan tersebut mungkin dapat disadap oleh pihak lain yang tidak berhak untuk mengetahui isi pesan tersebut. Untuk menjaga pesan, maka pesan tersebut dapat diubah menjadi suatu kode yang tidak dapat dimengerti oleh pihak lain. Enkripsi adalah sebuah proses penyandian yang melakukan perubahan sebuah kode atau pesan dari yang bisa dimengerti, disebut plainteks, menjadi sebuah kode yang tidak bisa dimengerti, disebut dengan cipherteks. Sedangkan proses kebalikannya untuk mengubah cipherteks menjadi plainteks disebut dekripsi. Proses enkripsi dan dekripsi memerlukan suatu mekanisme dan kunci tertentu, dan kesatuan sistem ini sering disebut dengan cipher. Dalam ilmu Kriptografi, terdapat banyak cara atau algoritma yang dapat digunakan untuk proses enkripsi dan deskripsi suatu pesan. Menurut waktu kemunculannya, Kriptografi dibedakan menjadi dua yaitu Kriptografi Klasik dan Kriptografi Modern. 1.2. Tujuan Penulisan Di makalah ini penulis akan menjelaskan secara menyeluruh apa yang dimaksud dengan Kriptografi Klasik dengan macam macam algoritma beserta contohnya dan perbedaan dengan Kriptografi Modern.
BAB 2 PEMBAHASAN 2.1. Pengertian Kriptografi Klasik Berdasarkan waktu kemunculannya, Kriptografi dibedakan menjadi dua, yakni Kriptografi Klasik dan Kriptografi Modern. Perbedaanya adalah apabila pada Kriptografi Klasik proses enkripsi menggunakan perhitungan yang sangat sederhana dan dapat dilakukan dengan cara manual. Tetapi, apabila pada Kriptografi Modern proses enkripsi menggunakan perhitungan yang rumit dan melibatkan bilangan besar dan membutuhkan bantuan komputer. Adapun perbedaan lain yaitu apabila pada Kriptografi Klasik algoritma operasinya menggunakan mode karakter sedangkan Kriptografi Modern algoritma operasinya menggunakan mode bit. 2.2. Jenis Algoritma Kriptografi Klasik Algoritma kriptografi klasik ada dua, yaitu : 1. Chiper Substitusi ( Substitution Chipers ) 2. Chiper Transposisi ( Transposition Chipers ) 2.2.1. Chiper Substitusi ( Substitution Chipers ) - Algoritma ini mula mula digunakan oleh Kaisar Romawi bernama Julius Caesar untuk menyandikan pesan yang dikirimkan untuk para gubernurnya. - Caranya adalah dengan mengganti (menyulih atau mensubstitusi) setiap karakter dengan karakter lain dalam susunan abjad (alfabet).
- Misalnya, tiap huruf disubstitusi dengan huruf ketiga berikutnya dari susunan abjad. Dalam hal ini kuncinya adalah jumlah pergeseran huruf (yaitu k = 3). - Monoalfabet : setiap karakter chipertext menggantikan satu macam karakter plaintext. - Chiper Substitusi disebut juga Caesar Chiper - Polyalfabet : setiap karakter chipertext menggantikan lebih dari satu macam karakter plaintext - Monograf /unilateral: satu enkripsi dilakukan terhadap satu karakter plaintext - Polygraf /multilateral: satu enkripsi dilakukan terhadap lebih dari satu karakter plaintext Contoh : Tiap huruf disubstitusi dengan huruf ketiga berikutnya dari susunan abjad. Dalam hal ini kuncinya adalah jumlah pergeseran huruf (yaitu k = 3). Tabel substitusi: p i : 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 c i : 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 Contoh 1. Plaintext : BENY PRASETYO CAKEP SEKALI Lalu dienkripsi menjadi : EHQB SUDVHWBR FDNHS VHNDOL Atau dapat juga dengan mengelompokkan chiperteks ke dalam n-huruf. Misal 4 huruf, maka hasil enkripsinya : EHQB SUDV HWBR FDNH SVHN DOL
Atau dapat juga dengan menghilangkan seluruh spasi, dengan tujuan agar kriptanalasis susah untuk memcahkannya : EHQBSUDVHWBRFDNHSVHNDOL Aturan : - Dengan mengkodekan setiap huruf abjad dengan integer sebagai berikut: A = 0, B = 1,, Z = 25, maka secara matematis caesar chiper menyandikan plainteks p i menjadi c i dengan aturan: c i = E(p i ) = (p i + 3) mod 26 (1) dan dekripsi chiperteks c i menjadi p i dengan aturan: p i = D(c i ) = (c i 3) mod 26 (2) - Karena hanya ada 26 huruf abjad, maka pergeseran huruf yang mungkin dilakukan adalah dari 0 sampai 25. Secara umum, untuk pergeseran huruf sejauh k (dalam hal ini k adalah kunci enkripsi dan deksripsi), fungsi enkripsi adalah c i = E(p i ) = (p i + k) mod 26 (3) dan fungsi dekripsi adalah p i = D(c i ) = (c i k) mod 26 (4) Catatan: 1. Pergeseran 0 sama dengan pergeseran 26 (susunan huruf tidak berubah)
2. Pergeseran lain untuk k > 25 dapat juga dilakukan namun hasilnya akan kongruen dengan bilangan bulat dalam modulo 26. Misalnya k = 37 kongruen dengan 11 dalam modulo 26, atau 37 11 (mod 26). 3. Karena ada operasi penjumlahan dalam persamaan (3) dan (4), maka caesar chiper kadang-kadang dinamakan juga additive chiper. Jenis jenis Chiper Substitusi a. Chiper abjad-tunggal (monoalphabetic chiper atau chiper substitusi sederhana - simple substitution chiper). Satu karakter di plainteks diganti dengan satu karakter yang bersesuaian. Jadi, fungsi chipering-nya adalah fungsi satu-ke-satu. Jika plainteks terdiri dari huruf-huruf abjad, maka jumlah kemungkinan susunan huruf-huruf chiperteks yang dapat dibuat adalah sebanyak 26! = 403.291.461.126.605.635.584.000.000 Caesar chiper adalah kasus khusus dari chiper abjad tunggal di mana susunan huruf chiperteks diperoleh dengan menggeser huruf-huruf alfabet sejauh 3 karakter. ROT13 adalah program enkripsi sederhana yang ditemukan pada sistem UNIX. ROT13 menggunakan chiper abjad-tunggal dengan pergeseran k = 13 (jadi, huruf A diganti dengan N, B diganti dengan O, dan seterusnya). Enkripsi arsip dua kali dengan ROT13 menghasilkan arsip semula: P = ROT13(ROT13(P))
b. Cipher substitusi homofonik (Homophonic substitution cipher) Setiap karakter plainteks dipetakan ke dalam salah satu karakter cipherteks yang mungkin. Fungsi ciphering memetakan satu-ke-banyak (one-to-many). Misalnya huruf A dapat berkoresponden dengan 7, 9, atau 16, huruf B dapat berkoresponden dengan 5, 10, atau 23 dan seterusnya. c. Chiper abjad-majemuk (Polyalpabetic substitution chiper ) Merupakan chiper substitusi-ganda (multiple-substitution chiper) yang melibatkan penggunaan kunci berbeda. Chiper abjad-majemuk dibuat dari sejumlah chiper abjad-tunggal, masingmasing dengan kunci yang berbeda. Kebanyakan chiper abjad-majemuk adalah chiper substitusi periodik yang didasarkan pada periode m. Misalkan plainteks P adalah P = p 1 p 2 p m p m+1 p 2m maka chiperteks hasil enkripsi adalah E k (P) = f 1 (p 1 ) f 2 (p 2 ) f m (p m ) f m+1 (p m+1 ) f 2m (p 2m ) yang dalam hal ini p i adalah huruf-huruf di dalam plainteks. Untuk m = 1, chiper-nya ekivalen dengan chiper abjad-tunggal.
Contoh chiper substitusi periodik adalah chiper Vigenere yang ditemukan oleh kriptologi Perancis, Blaise de Vigenere pada abad 16. Misalkan K adalah deretan kunci K = k 1 k 2 k m yang dalam hal ini k i untuk 1 i m menyatakan jumlah pergeseran pada huruf ke-i. Maka, karakter chiperteks y i (p) adalah y i (p) = (p + k i ) mod n (5) Misalkan periode m = 20, maka 20 karakter pertama dienkripsi dengan persamaan (5), dimana setiap karakter ke-i menggunakan kunci k i. Untuk 20 karakter berikutnya, kembali menggunakan pola enkripsi yang sama. Chiper abjad-majemuk ditemukan pertama kali oleh Leon Battista pada tahun 1568. Metode ini digunakan oleh tentara AS selama Perang Sipil Amerika. Meskipun chiper abjad-majemuk dapat dipecahkan dengan mudah (dengan bantuan komputer), namun anehnya banyak program keamanan komputer (computer security) yang menggunakan chiper jenis ini. d. Chiper substitusi poligram (Polygram substitution chiper ) Blok karakter disubstitusi dengan blok chiperteks. Misalnya ABA diganti dengan RTQ, ABB diganti dengan SLL, dan lain-lain.
Playfair chiper, ditemukan pada tahun 1854, termasuk ke dalam chiper substitusi poligram dan digunakan oleh negara Inggris selama Perang Dunia I. 2.2.2 Chiper Transposisi ( Transposition Chipers ) Pada chiper transposisi, plainteks tetap sama, tetapi urutannya yang diubah. Dengan kata lain, algoritma ini melakukan transpose terhadap rangkaian karakter di dalam teks. Nama lain untuk metode ini adalah Permutasi, karena htranspose setiap karakter di dalam teks sama dengan mempermutasikan karakter karakter tersebut. Contoh 1 : Plainteks : PROGRAM STUDI SISTEM INFORMASI UNEJ 2011 Untuk mengenkripsi pesan, plainteks ditulis secara horizontal dengan lebar kolom tetap, misal selebar 5 karakter ( kunci k = 5 ) : PROGR AMSTU DISIS TEMIN FORMA SIUNE J2011 Maka chiperteksnya dibaca secara vertical : PADTFSJRMIEOI2OSSMRU0GTIIMN1RUSNAE1
Setelah itu, kita menulis chiperteks dalam baris-baris selebar kunci, yaitu 5 karakter menjadi : PADTF SJRMI EOI2O SSMRU 0GTII MN1RU SNAE1 Dengan membaca setiap kolom maka kita memperoleh pesan awal : PROGRAM STUDI SISTEM INFORMASI UNEJ 2011 Contoh 2 : Plainteks : UNIVERSITAS JEMBER Plainteks diblok atas delapan karakter. Kemudian, pada tiap blok, karakter pertama dan karakter terakhir dipertukarkan, demikian juga karakter pertengahan: 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 U N I V E R S I T A S J E M B E R I N I E V R S U B A S J E M T R E 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 Maka, chiperteksnya adalah : INIEVRSUBASJ EMT R Untuk proses pendekripsian, caranya sama dengan proses enkripsi yaitu chiperteks diblok atas delapan karakter. Kemudian, pada tiap blok karakter pertama dan terakhir ditukar, demikian juga untuk karakter ke-4 dan ke-5.
BAB 3 PENUTUP 3.1. Kesimpulan Dari penjelasan diatas, penulis dapat menyimpulkan bahwa Kriptografi Klasik adalah sebuah teori kriptografi paling awal dan telah ada sejak zaman Kerajaan Romawi. Dalam Kriptografi Klasik terdapat dua algoritma klasik yaitu Chiper Substitusi dan Chiper Transposisi. Kedua algoritma ini memiliki beberapa jenis algoritma lagi dengan teori dan perhitungan yang berbeda beda. Kriptografi Klasik sendiri dinilai oleh banyak kalangan sebagai teori kriptografi yang mudah digunakan juga mudah dipecahkan. Pesan yang dienkripsi menggunakan Chiper Substitusi dan Chiper Transposisi sangat mudah dipecahkan oleh kriptanalis. Hal ini disebabkan karena algoritma klasik beroperasi dalam mode karakter bukan dalam metode bit seperti pada Kriptografi Modern. Dalam Kriptografi Klasik, proses pengenkripsian plainteks menjadi chiperteks tetap menggunakan karakter, hanya saja terjadi perubahan komposisi karakter atau huruf yang diubah ubah sesuai aturan tiap algoritma dan juga kunci atau key. Tetapi apabila menggunakan Kriptografi Modern proses pengenkripsian pesan menggunakan satuan bit, plainteks dikonversi kedalam bit lalu dienkripsi, dan chiperteksnya pun menggunakan format bit. Dengan demikian kriptanalis akan lebih mudah untuk memecahkan kode enkripsi yang menggunakan algoritma Kriptografi Klasik. 3.2. Saran Di akhir makalah ini, penulis memberikan saran kepada pembaca agar pada saat penulisan makalah yang selanjutnya agar dikembangkan untuk hal perbandingan atau komparasi dalam hal efisiensi dan akurasi antara teknik enkripsi menggunakan Kriptografi Klasik dengan Kriptografi Modern yang pada makalah ini penulis tidak membahasnya.
BAB 4 DAFTAR PUSTAKA 1. http://www.scribd.com/doc/39879140/4-algoritma-kriptografi-klasik-bag-1 2. http://www.scribd.com/doc/29413134/pengantar-kriptografi 3. http://egiewendra.blog.upi.edu/category/kriptografi/