STUDI KASUS BLOCK CIPHER

1.    
PENDAHULUAN

1.1  Latar
Belakang

We Will Write a Custom Essay Specifically
For You For Only $13.90/page!


order now

We Will Write a Custom Essay Specifically
For You For Only $13.90/page!


order now

Dengan
perkembangan zaman, kebutuhan manusia meningkat, termasuk kebutuhan informasi.
Salah satu contoh adalah internet. Internet tersebut memberikan dampak positif
dan dampak negatif. Dampak positifnya adalah frekuensi berkomunikasi yang
dilakukan oleh manusia menjadi lebih tinggi, cepat dan mudah karena sudah tidak
terbatas oleh ruang dan waktu lagi. Sedangkan dampak negatifnya adalah semakin
meningkatnya kejahatan internet, seperti hacking, cracking, spamming, dan
lain-lain [1]. Di tengah pergolakan teknologi informasi yang kian semarak,
internet tidak lagi menjamin penyediaan informasi yang bersifat privat.

Oleh
sebab itu, pengiriman dan penyimpanan data melalui media elektronik memerlukan
suatu proses yang mampu menjamin keamanan dan keutuhan dari data yaitu proses
enkripsi-dekripsi. Proses enkripsi akan mengubah data asli menjadi data rahasia
yang tidak bisa dibaca. Sedangkan proses dekripsi akan mengubah data rahasia
menjadi data asli. Data yang dikirim akan diterima yang memiliki kunci
dekripsi. Dengan enkripsi, suatu informasi akan menjadi lebih sulit untuk
diketahui oleh orang yang tidak berhak [2]. Proses tersebut muncul karena
adanya ilmu kriptografi.

Kriptografi
sebagai bagian dari keamanan komputer dan internet yang telah mendapat
perhatian yang luas dari para peneliti [3]. Ilmu kriptografi memiliki berbagai
algoritma untuk penyelesaian proses enkripsi dekripsi, terdapat beberapa
algoritma seperti DES, AES, MARS, ISEA, MD5 dan lain-lain [2]. Dengan adanya
algoritma tersebut akan mengurangi kejahatan internet.

Dalam
penelitian ini bertujuan untuk membandingkan antara algoritma AES dan DES dalam
proses enkripsi suatu inputan text. Kedua algoritma tersebut akan dibandingkan
masing-masing korelasinya.

2.    
KAJIAN
PUSTAKA

2.1  Penelitian
Terdahulu

Pada
bagian ini akan membahas beberapa penelitian yang digunakan sebagai acuan
terkait perbandingan algoritma AES dan algoritma DES. Berikut ini penelitian
yang terkait.

Penelitian
yang berjudul Analisis Perbandingan Algoritma Kriptograsfi AES dan RSA berbasis
website memiliki tingkat kerumitan dan proses perhitungannya. Pada penelitian
ini dilakukan pengukuran dan analisa perbandingan performansi algoritma AES dan
RSA dengan menerapkan algoritma tersebut pada suatu perangkat lunak. Kemudian
dilakukan pengujian menggunakan indikator kecepatan enkripsi dan dekripsi,
ukuran ciphertext, output generator dan kompleksitas algoritma untuk memperoleh
algoritma yang lebih unggul. Berdasarkan penelitiannya didapatkan hasil  bahwa dari kelima indikator yang digunakan,
AES lebih unggul daripada RSA [2].

Penelitian
lain yang berjudul Analisis Perbandingan Antara Algoritma Kriptografi AES dan
DES 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 mencakup
informasi sensitif yang seharusnya tidak dapat diakses oleh umum atau hanya
dapat diakses sebagian pemakai. Jadi, keamanan adalah salah satu masalah
penting dan enkripsi adalah salah satu cara alternatif terbaik untuk menjamin
keamanan. Masing-masing algoritma memiliki kekuatan dan kelemahan tersendiri.
Dala penelitian ini menyajikan analisis dan perbandingan dari berbagai
parameter dari skema enkripsi DES dan AES.

Dalam
penelitian lainnya yang berjudul Perbandingan Analisis Sandi Linear  Terhadap AES, DES dan AE1 dibahas engenai
cara membuktikan keamanan AES menghadapi anaisis sandi linear. Algoritma
enkripsi bertaraf internasional yang baru dibuat selalu dianalisis dengan ASL
sebagai dasarnya. Lalu akan dibahas juga bagaimana analisis sandi linear
bekerja terhadap DES dan AE1. AE1 adalah algoritma yang pernah dibuat oleh
peneliti. Dalam penelitiannya diberikan penjelasan bagaimana AE1 lebih baik
dalam menghadapi ASL dibanding AES dan DES. Akan tetapi tidak menjamin bahwa
AE1 lebih unggul dalam sifat kriptografi lainnya [3].

2.2  Teori
Kriptografi

Kiptografi
berasal dari dua kaa Yunani, yaitu Chrypto
yang berarti rahasia dan Grapho
yang berarti menulis. Secara umum kriptografi dapat diartikan sebagai ilmu dan
seni penyandian yang bertujuan untuk menjaga keamanan dan kerahasiaan suatu
pesan. Kritografi pada dasarnya sudah dikenal sejak lama. Menurut catatan
sejarah, kriptografi sudah digunakan oleh bangsa Mesir sejak 4000 tahun yang
lalu oleh raja-raja Mesir pada saat perang untuk mengirimkan pesan rahasia
kepada panglima melakukan penyandian ini disebut kriptografer, sedangkan orang
yang mendalami ilmu dan seni dalam membuka atau memecahkan suatu algoritma
kriptografi tanpa harus mengetahui kuncinya disebut kriptonalis.

Seiring
dengan perkembangan teknologi, algoritma kriptografi mulai berubah menuju ke
arah algoritma yang rumit dan kompleks. Menurut catatan sejarah, terdapat
beberapa 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, Jerman
juga mempunyai mesin leegendaris yang dipakai untuk memecahkan sandi yang
dikirim oleh pihak musuh dalam peperangan yaitu, Enigma.

Algoritma
yang baik tidak ditentukan oleh kerumitan dalam mengolah data atau pesan yang
akan disampaikan. Ada 4 Syarat yang perlu dipenuhi, yaitu:

1.     Kerahasian.
Pesan (plaintext) hanya dapat dibaca
oleh pihak yang memiliki kewenangan.

2.     Autentikasi.
Pengirim pesan harus dapat diidentifikasi dengan pasti, penyusup harus
dipastikan tidak bisa berpura-pura menjadi orang lain.

3.     Integritas.
Penerimaan pesan harus dapat memastikan bahwa pesan yang dia terima tidak
dimodifikasi ketika sedang dalam proses transmisi data.

4.     Non-Repudiation.
Pengirim pesan harus tidak bisa mnyangkal pesan dia kirimkan [4].

Kriptografi
pada dasarnya terdiri dari dua proses yaitu proses enkripsi dan proses
dekripsi. Proses enkripsi adalah proses penyandian pesan terbuka menjadi pesan
rahasia (ciphertext). Ciphertext inila yang nantinya akan
dikirimkan melalui saluran komunikasi terbuka. Pada saat ciphertext diterima oleh penerima pesan maka pesan rahasia tersebut
diubah lagi menjadi pesan terbuka melalui proses dekripsi sehingga pesan tadi
bisa 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 pesan
rahasia atau ciphertext yang
dilambangkan C. secara matematis fungsi enkripsi ini dinotasikan dengan [4]:

E(M) = C

Sedangkan
fungsi dekripsi adalah proses pembalikan dari ciphertext menjadi plaintext kembali.
Secara matematis dinotasikan sebagai berikut [4]:

D(C) = M

D(E(M)) = M

2.3  Teori
Algoritma AES (Advanced Encryption Standard)

Kriptografi
AES adalah standar algoritma kriptografi terbaru yang menggantikan DES. Yang
sudah dipecahkan. Algoritma ini termasuk kelopok kriptografi simetris yang
berbasis 3 block cipher, yaitu AES-128, AES-192, dan AES-256. AES menggunakan
10,12, atau 14 rounds (putaran). Ukuran kunci yaitu 128, 192, atau 256 bit
tergantung pada jumlah putaran [5]. Blok plaintext sebesar 128 bit dimasukkan
ke dalam state yang berukuran 4×4 byte. State ini di XOR dengan key dan
selanjutnya diolah 10 kali dengan substitusi – transformasi linear addkey yang
diakhir akan diperoleh ciphertext. Secara garis besar, AES memiliki empat
proses utama yaitu [6]:

1.     AddRoubdkey

2.     SubBytes

3.     shifRows

4.     MixColumns

 

2.4  Teori
Algoritma DES

Algoritma
DES telah dijadikan standar oleh NBS, biro nasional amerika sejak november 1976.
DES merupakan algoritma enkripsi yang memiliki struktur Feistel sehingga
struktur enkripsi dan dekripsinya sama [1]. DES terdiri dari 16 ronde serta
memiliki masukan dan keluaran 64 bit. Dalam setiap putaran, data dan bit kunci
bergeser, dipermutasikan, XOR, dan dikirim melalui 8 s-box, satu set tabel
lookup yang peninga bagi algoritma DES. Algoritma DES mempunyai ukuran key atau
kunci pembuka terlalu kecil. Kunci DES hanya 56 bit sehingga dianggap tidak
aman lagi.  Namun DES masih digunakan
karena masalah kompabilitas dengan perangkat lama [3]. Perangkat keras yang
khusus digunakan untuk mencari kunci dari DES dengan metode paling mendasar, brute force attack, dapat dibangun dalam beberapa jam saja. Hal ini disebabkan
karena ukuran kunci yang terlalu pendek.

Skema global dari algoritma DES adalah
sebagai berikut (Gambar 1) [7]:

1.     Block
plaintext mulai dipermutasi dengan matriks permutasi awal (initial permutation atau IP).

2.     Hasil
permutasi awal kemudian di echipering
sebanyak 16 putaran. Setiap putaran menggunakan kunci internal yang berbeda.

3.     Hasil
enchipering kemudian dipermutasi dengan matriks permutasi balikan (invers initial permutation atau IP-1)
menjadi block ciphertext.

Plaintext

 

 

 

 

 

 

 

Ciphertext

Gambar
1.
Skema Algoritma DES

 

 

 

3.    
METODE
PENELITIAN

Penelitian 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.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Gambar
2.
Tahap Penelitian

Tahap 1: Pengumpulan data, yaitu melakukan pengumpulan
terhadap data-data inputan acak; Tahap 2: Analisis Data, yaitu melakukan
analisis mengenai data yang dibutuhkan untuk perancangan AES dan DES; Tahap 3:
Perancangan Sistem, yaitu membuat bagan proses enkripsi serta gambaran-gambaran
umum mengenai perbandingan yang akan dilakukan; Tahap 4: Perbandingan AES dan
DES, yaitu melakukan perbandingan korelasi berdasarkan tahap ketiga kemudian
analisis hasil penelitian; Tahap 5: Uji Hasil, yaitu melakukan uji hasil
terhadap keseluruhan perancangan dan perbandingan yang telah dibuat dalam tahap
selanjutnya; Tahap 6: Penulisan Laporan, yaitu mendokumentasikan proses
penelitian yang sudah dilakukan dari tahap awal sampai tahap aakhir kedalam
tulisan yang akan menjadi laporan hasil penelitian.

4.    
HASIL
DAN PEMBAHASAN

Algoritma kriptografi DES dengan ukuran blok 64 bit.
DES mengenkripsikan 64 bit plaintext menjadi 64 bit ciphertext dengan
menggunakan kunci 56 kunci internal (internal
key).

Tahap untuk mengenkripsi data menggunakan algoritma
DES dilakukan dengan mengkonversi setiap karakter ke dalam ASCII dan kemudian
ke dalam bit. Tabel 1 merupakan proses perubahan dari plaintext yaitu
“AKUDITAANJASSARI” menjadi ASCII dan menjadi bit.

Tabel
1.
Proses Perubahan Input ke ASCII dan BIT

Plaintext “AKUDITAANJASSARI” diconvert ke bilangan
hexa. Dari hexa akan di convert ke bits. Bit atau biner dipermutasi dengan
permutasi awal. Hasil dari permutasi awal akan diproses lagi sebanyak 16
putaran dengan menggunakan kunci. Lalu hasil enkripsi dipermutasi dengan
permutasi akhir (Final Permutation)
yang akan menghasilkan ciphertext. Proses yang dilakukan sebanyak 2 kali karena
plaintext mempunyai 16 karakter dan didalam proses hanya memiliki masukan dan
keluaran 64 bit yang masing-masing satu karakter mempunyai 8 bit (Lampiran 1).

Hasil enkripsi atau ciphertext tersebut akan diconvert
lagi ke ASCII untuk menghitung korelasi enkripsi DES antara plaintext dengan
ciphertext. Nilai korelasi akan selalu berada diantara -1 sampai +1.

Tabel 3. Hasil Korelasi Enkripsi DES

Dari perhitungan pada tabel 3 hasil korelasi enkripsi
DES diperoleh nilai sebesar 0,33768. Dari hasil korelasi enkripsi DES tersebut
akan kita bandingkan dengan kriptografi AES.

Tahap untuk melakukan proses perhitungan korelasi AES
dengan inputan yang sama pada DES yaitu “AKUDITAANJASSARI”. Inputan tersebut
dikonversi menjadi ASCII dan diubah ke hexa.

Tabel 4. Proses perubahan plaintext
ke ASCII dan Hexadecimal.

Hasil tabel 4 diatas akan diproses dengan algoritma
AES-128 bit. Plaintext melalui tahap AddRoundKey, dimana plaintext akan
di-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 10
putaran sehingga menghasilkan ciphertext. (Lampiran 2)

Tabel 5. Hasil Korelasi Enkripsi AES

Tabel 5 diatas menunjukkan hasil korelasi enkripsi
AES, korelasi tersebut bernilai 0,089464. Dihasilkan oleh addrounkey pada round
ke 10. Dengan hasil nilai korelasi dari perbandingan antara AES dan DES yang
memiliki korelasi terendah adalah AES 0,089464, menunjukkan bahwa AES baik
dalam mengacak bit Plaintext.

5.     KESIMPULAN

Penelitian ini meniliti tentang perbandingan korelasi enkripsi
antara AES dan DES, karena algoritma AES menggantikan algoritma DES. Dari
penelitian ini dengan membandingkan masukkan atau inputan yang sama. Hasil
penelitian yang telah dilakukan bahwa AES mempunyai korelasi yang baik. Dan dapat
disimpulkan enkripsi untuk keamanan data lebih baik dari DES.

 

Daftar
Pustaka

1.     Haris Mutfi Maulana, D. P. (2015). Implementasi Algoritma AES
256 bit dan Algoritma DES untuk Enkripsi dan Dekripsi Pesan Teks Berbasis
Android. 1-10.

2.     Fredi, Y. F. (2011). Analisis Perbandingan Algoritma
Kriptografi AES dan RSA Berbasis Website. Skripsi, 1-8.

3.     Kurniawan, Y. (2007). Perbandingan Analisis Sandi Linear
Terhadap 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). Perbandingan
Performansi Algoritme Kriptografi Advanced Encryption Standard (AES) dan
Blowfish pada Text di Platform Android. Jurnal Pengembangan Teknologi
Informasi dan Ilmu Komputer, 1 (12) : 1551-1559.

6.     Heri Haryanto, R. W. (2014). Implementasi Kombinasi Algoritma
Enkripsi 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 Carol!

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

Check it out
x

Hi!
I'm Nicholas!

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

Check it out