Kehidupan kita saat ini dilingkupi oleh kriptografi. Mulai dari transaksi di mesin ATM,
transaksi di bank, transaksi dengan kartu kredit, percakapan melalui telepon genggam,
mengakses internet, sampai mengaktifkan peluru kendali pun menggunakan kriptografi.
Begitu pentingnya kriptografi untuk keamanan informasi (information security), sehingga
jika berbicara mengenai masalah keamanan yang berkaitan dengan penggunaan komputer,
maka orang tidak bisa memisahkannya dengan kriptografi. kali ini memperkenalkan
kriptografi dan terminologi yang berkaitan dengannya. Dibahas pula mengenai sejarah,
tujuan yang ingin dicapai dengan kriptografi, dan beberapa contoh penggunaan kriptografi.
1.1 Definisi dan Terminologi
Jika anda bertukar pesan (misalnya surat) dengan orang lain, maka anda tentu ingin pesan
yang anda kirim sampai ke pihak yang dituju dengan aman. Pengertian aman di sini sangat
luas. Aman bisa berarti bahwa selama pengiriman pesan tentu anda berharap pesan tersebut
tidak dibaca oleh orang yang tidak berhak. Sebab, mungkin saja pesan yang anda kirim
berisi sesuatu yang rahasia sehingga jika pesan rahasia dibaca oleh pihak lawan atau pihak
yang tidak berkepentingan, maka bocorlah kerahasiaan pesan yang anda kirim. Ini adalah
masalah keamanan pesan yang dinamakan kerahasiaan (confidentiality atau privacy).
Aman bisa juga berarti bahwa anda ingin pesan yang dikirim sampai dengan utuh ke
tangan penerima, artinya isi pesan tidak diubah atau dimanipulasi selama pengiriman oleh
pihak ketiga. Di sisi penerima pesan, ia tentu ingin memastikan bahwa pesan yang ia
terima adalah pesan yang masih asli, bukan pesan yang sudah ditambah-tambah atau
dikurangi. Ini adalah masalah keamanan pesan yang disebut integritas data (data
integrity). Selain itu, penerima yakin bahwa pesan tersebut memang benar berasal dari
anda, bukan dari orang lain yang menyamar seperti anda, dan anda pun yakin bahwa orang
yang anda kirimi pesan adalah orang yang sesungguhnya. Ini adalah masalah keamanan
pesan yang dinamakan otentikasi (auhentication).
Jika anda sebagai penerima pesan, anda pun tidak ingin kelak pengirim pesan membantah
pernah mengirim pesan kepada anda. Ini adalah masalah keamanan yang disebut
penyangkalan (repudiaton). Zaman sekarang banyak orang yang membantah telah
mengirim atau menerima pesan. Padahal anda yakin bahwa anda memang menerima pesan
dari orang tersebut. Jika pengirim membantah telah mengirim pesan, maka anda perlu
membuktikan ketidakbenaran penyangkalan tersebut (non-repudiation).
Keempat masalah keamanan yang disebutkan di atas, yaitu kerahasiaan, integritas data,
otentikasi, dan penyangkalan dapat diselesaikan dengan menggunakan kriptografi.
Kriptografi tidak hanya menyediakan alat untuk keamanan pesan, tetapi juga sekumpulan
teknik yang berguna.
Kriptografi (cryptography) berasal dari Bahasa Yunani: “
cryptós†artinya “
secretâ€
(rahasia), sedangkan “
gráphein†artinya “
writing†(tulisan). Jadi, kriptografi berarti “
secret
writing†(tulisan rahasia). Ada beberapa definisi kriptografi yang telah dikemukakan di
dalam berbagai literatur. Definisi yang dipakai di dalam buku-buku yang lama (sebelum
tahun 1980-an) menyatakan bahwa kriptografi adalah ilmu dan seni untuk menjaga
kerahasian pesan dengan cara menyandikannya ke dalam bentuk yang tidak dapat
dimengerti lagi maknanya. Definisi ini mungkin cocok pada masa lalu di mana kriptografi
digunakan untuk keamanan komunikasi penting seperti komunikasi di kalangan militer,
diplomat, dan mata-mata. Namun saat ini kriptografi lebih dari sekadar privacy, tetapi juga
untuk tujuan data integrity, authentication, dan non-repudiation.
Definisi yang kita pakai di dalam buku ini mengutip definisi yang dikemukakan di dalam
[SCH96]:
Kriptografi adalah ilmu dan seni untuk menjaga keamanan pesan
(Cryptography is the art and science of keeping messages secure)
Sebagai pembanding, selain definisi tersebut di atas, terdapat pula definisi yang
dikemukakan di dalam [MEN96]:
Kriptografi adalah ilmu yang mempelajari teknik-teknik matematika yang
berhubungan dengan aspek keamanan informasi seperti kerahasiaan, integritas
data, serta otentikasi
Kata “seni†di dalam definisi di atas berasal dari fakta sejarah bahwa pada masa-masa awal
sejarah kriptografi, setiap orang mungkin mempunyai cara yang unik untuk merahasiakan
pesan. Cara-cara unik tersebut mungkin berbeda-beda pada setiap pelaku kriptografi
sehingga setiap cara menulis pesan rahasia pesan mempunyai nilai estetika tersendiri
sehingga kriptografi berkembang menjadi sebuah seni merahasiakan pesan (kata “graphyâ€
di dalam “cryptography†itu sendiri sudah menyiratkan sebuah seni).
sehingga anda dapat mamahami bahwa kriptografi dapat dipandang sebagai sebuah seni
merahasiakan pesan. Pada perkembangan selanjutnya, kriptografi berkembang menjadi
sebuah disiplin ilmu sendiri karena teknik-teknik kriptografi dapat diformulasikan secara
matematik sehingga menjadi sebuah metode yang formal.
Terminologi
Di dalam kriptografi kita akan sering menemukan berbagai istilah atau terminologi.
Beberapa istilah yang penting untuk diketahui diberikan di bawah ini.
(a) Pesan, Plainteks, dan Cipherteks
Pesan (message) adalah data atau informasi yang dapat dibaca dan dimengerti
maknanya. Nama lain untuk pesan adalah plainteks (plaintext) atau teks-jelas
(cleartext). Pesan dapat berupa data atau informasi yang dikirim (melalui kurir, saluran
telekomunikasi, dsb) atau yang disimpan di dalam media perekaman (kertas, storage,
dsb). Pesan yang tersimpan tidak hanya berupa teks, tetapi juga dapat berbentuk citra
(image), suara/bunyi (audio), dan video, atau berkas biner lainnya.
Agar pesan tidak dapat dimengerti maknanya oleh pihak lain, maka pesan perlu
disandikan ke bentuk lain yang tidak dapat dipahami. Bentuk pesan yang tersandi
disebut cipherteks (ciphertext) atau kriptogram (cryptogram). Cipherteks harus dapat
ditransformasikan kembali menjadi plainteks semula agar pesan yang diterima bisa
dibaca. masingmasing berupa teks dan gambar, serta cipherteks yang berkoresponden. Perhatikan
bahwa plainteks dapat dibaca dengan jelas, tetapi cipherteks sudah tidak dapat lagi
dimengerti maknanya. Melalui proses yang berkebalikan, cipherteks dapat
ditransformasikan kembali menjadi plainteks semula.
(b) Pengirim dan penerima
Komunikasi data melibatkan pertukaran pesan antara dua entitas. Pengirim (sender)
adalah entitas yang mengirim pesan kepada entitas lainnya. Penerima (receiver)
adalah entitas yang menerima pesan. Entitas di sini dapat berupa orang, mesin
(komputer), kartu kredit, dan sebagainya. Jadi, orang bisa bertukar pesan dengan orang
lainnya (contoh: Alice berkomunikasi dengan Bob), sedangkan di dalam jaringan
komputer mesin (komputer) berkomunikasi dengan mesin (contoh: mesin ATM
berkomunikasi dengan komputer server di bank).
Pengirim tentu menginginkan pesan dapat dikirim secara aman, yaitu ia yakin bahwa
pihak lain tidak dapat membaca isi pesan yang ia kirim. Solusinya adalah dengan cara
menyandikan pesan menjadi cipherteks.
© Enkripsi dan dekripsi
Proses menyandikan plainteks menjadi cipherteks disebut enkripsi (encryption) atau
enciphering (standard nama menurut ISO 7498-2). Sedangkan proses mengembalikan
cipherteks menjadi plainteks semula dinamakan dekripsi (decryption) atau
deciphering (standard nama menurut ISO 7498-2). Enkripsi dan dekripsi dapat
diterapkan baika pada pesan yang dikirim maupun pada pesan tersimpan. Istilah
encryption of data in motion mengacu pada enkripsi pesan yang ditransmisikan
melalui saluran komunikasi, sedangkan istilah enrypton of data at-rest mengacu pada
enkripsi dokumen yang disimpan di dalam storage. Contoh encryption of data in
motion adalah pengiriman nomor PIN dari mesin ATM ke komputer server di kantor
bank pusat. Contoh encryption of data at-rest adalah enkripsi file basis data di dalam
hard disk.
(d) Cipher dan kunci
Algoritma kriptografi disebut juga cipher yaitu aturan untuk enchipering dan
dechipering, atau fungsi matematika yang digunakan untuk enkripsi dan dekripsi.
Beberapa cipher memerlukan algoritma yang berbeda untuk enciphering dan
deciphering.
Konsep matematis yang mendasari algoritma kriptografi adalah relasi antara dua buah
himpunan yaitu himpunan yang berisi elemen-elemen plainteks dan himpunan yang
berisi cipherteks. Enkripsi dan dekripsi merupakan fungsi yang memetakan elemenelemen
antara kedua himpunan tersebut. Misalkan P menyatakan plainteks dan dan C
menyatakan chiperteks, maka fungsi enkripsi E memetakan P ke C,
E(P) = C
Dan fungsi dekripsi D memetakan C ke P,
D© = P
Karena proses enkripsi kemudian dekripsi mengembalikan pesan ke pesan asal, maka
kesamaan berikut harus benar,
D(E(P)) = P
Keamanan algoritma sering kriptografi diukur dari banyaknya kerja (work) yang
dibutuhkan untuk memecahkan chiperteks menjadi plainteksnya tanpa mengetahui
kunci yang digunakan. Kerja ini dapat diekivalenkan dengan waktu, memori, uang,
dan lain-lain. Semakin banyak kerja yang diperlukan, yang berarti juga semakin lama
waktu yang dibutuhkan, maka semakin kuat algoritma kriptografi tersebut, yang
berarti semakin aman digunakan untuk menyandikan pesan.
Jika keamanan kriptografi ditentukan dengan menjaga kerahasiaan algoritmanya, maka
algoritma kriptografinya dinamakan algoritma restricted. Algoritma restricted
mempunyai sejarah tersendiri di dalam kriptografi. Algoritma restricted biasanya
digunakan oleh sekelompok orang untuk bertukar pesan satu sama lain. Mereka
membuat suatu algoritma enkripsi dan algoritma enkripsi tersebut hanya diketahui oleh
anggota kelompok itu saja. Tetapi, algoritma restricted tidak cocok lagi saat ini, sebab
setiap kali ada anggota kelompok keluar, maka algoritma kriptografi harus diganti lagi.
Kriptografi modern mengatasi masalah di atas dengan penggunaan kunci, yang dalam
hal ini algoritma tidak lagi dirahasiakan, tetapi kunci harus dijaga kerahasiaannya.
Kunci (key) adalah parameter yang digunakan untuk transformasi enciphering dan
dechipering. Kunci biasanya berupa string atau deretan bilangan. Dengan
menggunakan kunci K, maka fungsi enkripsi dan dekripsi dapat ditulis sebagai
EK(P) = C dan DK© = P
dan kedua fungsi ini memenuhi
DK(EK(P)) = P
Istilah “cipher†sering disamakan dengan kode (code). Kode mempunyai sejarah
tersendiri di dalam kriptografi. Sebenarnya kedua istilah ini tidak sama pengertiannya.
Jika cipher adalah transformasi karakter-ke-karakter atau bit-ke-bit tanpa
memperhatikan struktur bahasa pesan, maka kode sering diacu sebagai prosedur yang
mengganti setiap plainteks dengan kata kode, misalnya
kapal api datang dikodekan menjadi hutan bakau hancur
Kode juga dapat berupa deretan angka dan huruf yang tidak bermakna, seperti
kapal api datang dikodekan menjadi xyztvq bkugbf hjqpot
Transformasi dari plainteks menjadi kode sering disebut encoding, sedangkan
transformasi kebalikannya sering disebut decoding. Di dalam kriptografi, buku kode
(codebook) – . Buku kode terdiri dari tabel lookup (lookup
table) untuk encoding dan decoding. Untuk melakukan enkripsi dan dekripsi pesan,
buku kode yang sama harus tersedia di sisi pengirim dan penerima pesan. Penyebaran
buku kode menimbulkan masalah tersendiri menyangkut keamanannya, sehingga
penggunaan kode di dalam kriptografi tidak mempunyai umur yang panjang dan
cipher menjadi teknik yang dominan. Pihak lawan yang mencoba mentransformasikan
kode menajdi plainteks dinamakan pemecah kode (codebreaker).
(e) Sistem Kriptografi
Kriptografi membentuk sebuah sistem yang dinamakan sistem kriptografi. Sistem
kriptografi (cryptosystem) adalah kumpulan yang terdiri dari algoritma kriptografi,
semua plainteks dan cipherteks yang mungkin, dan kunci [SCH96]. Di dalam sistem
kriptografi, cipher hanyalah salah satu komponen saja.
(g) Penyadap
Penyadap (eavesdropper) adalah orang yang mencoba menangkap pesan selama
ditransmisikan. Tujuan penyadap adalah untuk mendapatkan informasi sebanyakbanyaknya
mengenai sistem kriptografi yang digunakan untuk berkomunikasi dengan
maksud untuk memecahkan cipherteks. Nama lain penyadap: enemy, adversary,
intruder, interceptor, bad guy. Ron Rivest, seorang pakar kriptografi, menyatakan
bahwa cryptography is about communication in the presence of adversaries
(Kriptografi adalah perihal berkomunikasi dengan keberadaan pihak musuh) [WIK06].
(f) Kriptanalisis dan kriptologi
Kriptografi berkembang sedemikian rupa sehingga melahirkan bidang yang
berlawanan yaitu kriptanalisis. Kriptanalisis (cryptanalysis) adalah ilmu dan seni
untuk memecahkan chiperteks menjadi plainteks tanpa mengetahui kunci yang
digunakan. Pelakunya disebut kriptanalis. Jika seorang kriptografer (cryptographer)
mentransformasikan plainteks menjadi cipherteks dengan suatu algoritma dan kunci
maka sebaliknya seorang kriptanalis berusaha untuk memecahkan cipherteks tersebut
untuk menemukan plainteks atau kunci. Kriptologi (cryptology) adalah studi
mengenai kriptografi dan kriptanalisis. Baik kriptografi maupun kriptanalisis keduanya
saling berkaitan.
Sebagian para parktisi sering menggunakan istilah kriptografi dan kriptologi secara
bergantian, sebagian lagi membedakan bahwa kriptografi mengacu pada penggunaan
praktis teknik-tekink kriptografi, sedangkan kriptologi mengacu pada subjek sebagai
bidang studi (seperti halnya biologi, geologi, antropologi, dan sebagainya) [WIK06].
1.2 Tujuan Kriptografi
Dari paparan awal di dalam upabab 1.1, kita dapat merangkum bahwa kriptografi bertujuan
untuk memberi layanan keamanan (yang juga dinamakan sebagai aspek-aspek keamanan)
sebagai berikut [SCH96][MEN96][WIK06]:
1.
Kerahasiaan (confidentiality), adalah layanan yang ditujukan untuk menjaga agar
pesan tidak dapat dibaca oleh pihak-pihak yang tidak berhak. Di dalam kriptografi,
layanan ini direalisasikan dengan menyandikan pesan menjadi cipherteks. Misalnya
pesan “Harap datang pukul 8†disandikan menjadi “TrxC#45motyptre!%â€. Istilah lain
yang senada dengan confidentiality adalah secrecy dan privacy. Lebih jauh mengenai
metode penyandian akan dibahas di dalam bab-bab selanjutnya.
2.
Integritas data (data integrity), adalah layanan yang menjamin bahwa pesan masih
asli/utuh atau belum pernah dimanipulasi selama pengiriman. Dengan kata lain, aspek
keamanan ini dapat diungkapkan sebagai pertanyaan: “Apakah pesan yang diterima
masih asli atau tidak mengalami perubahan (modifikasi)?â€. Untuk menjaga integritas
data, sistem harus memiliki kemampuan untuk mendeteksi manipulasi pesan oleh
pihak-pihak yang tidak berhak, antara lain penyisipan, penghapusan, dan
pensubsitusian data lain kedalam pesan yang sebenarnya. Di dalam kriptografi,
layanan ini direalisasikan dengan menggunakan tanda-tangan digital (digital
signature). Pesan yang telah ditandatangani menyiratkan bahwa pesan yang dikirim
adalah asli. Lebih jauh mengenai tanda-tangan digital akan dibahas di dalam Bab
Tanda-tangan Digital.
3.
Otentikasi (authentication), adalah layanan yang berhubungan dengan identifikasi,
baik mengidentifikasi kebenaran pihak-pihak yang berkomunikasi (user authentication
atau entity authentication) maupun mengidentifikasi kebenaran sumber pesan (data
origin authentication). Dua pihak yang saling berkomunikasi harus dapat
mengotentikasi satu sama lain sehingga ia dapat memastikan sumber pesan. Pesan
yang dikirim melalui saluran komunikasi juga harus diotentikasi asalnya. Dengan kata
lain, aspek keamanan ini dapat diungkapkan sebagai pertanyaan: “Apakah pesan yang
diterima benar-benar berasal dari pengirim yang benar?â€. Otentikasi sumber pesan
secara implisit juga memberikan kepastian integritas data, sebab jika pesan telah
dimodifikasi berarti sumber pesan sudah tidak benar. Oleh karena itu, layanan
integritas data selalu dikombinasikan dengan layanan otentikasi umber pesan. Di
dalam kriptografi, layanan ini direalisasikan dengan menggunakan tanda-tangan digital
(digital signature). Tanda-tangan digital menyatakan sumber pesan.
4.
Nirpenyangkalan (non-repudiation), adalah layanan untuk mencegah entitas yang
berkomunikasi melakukan penyangkalan, yaitu pengirim pesan menyangkal
melakukan pengiriman atau penerima pesan menyangkal telah menerima pesan. Sebagai
contoh misalkan pengirim pesan memberi otoritas kepada penerima pesan untuk
melakukan pembelian, namun kemudian ia menyangkal telah memberikan otoritas
tersebut. Contoh lainnya, misalkan seorang pemilik emas mengajukan tawaran
kepada toko mas bahwa ia akan menjual emasnya. Tetapi, tiba-tiba harga emas turun
drastis, lalu ia membantah telah mengajukan tawaran menjual emas. Dalam hal ini,
pihak toko emas perlu prosedur nirpenyangkalan untuk membuktikan bahwa pemilik
emas telah melakukan kebohongan.
Kriptografi mempunyai sejarah yang panjang. Informasi yang lengkap mengenai sejarah
kriptografi dapat ditemukan di dalam buku David Kahn yang berjudul The Codebreakers.
Buku yang tebalnya 1000 halaman ini menulis secara rinci sejarah kriptografi mulai dari
penggunaan kriptografi oleh Bangsa Mesir 4000 tahun yang lalu (berupa hieroglyph yang
tidak standard pada priamid) hingga penggunaan kriptografi pada abad ke-20. Secara
historis ada empat kelompok orang yang berkontribusi terhadap perkembangan kriptografi,
dimana mereka menggunakan kriptografi untuk menjamin kerahasiaan dalam komunikasi
pesan penting, yaitu kalangan militer (termasuk intelijen dan mata-mata), kalangan
diplomatik, penulis buku harian, dan pencinta (lovers). Di antara keempat kelompok ini,
kalangan militer yang memberikan kontribusi paling penting penting karena pengiriman
pesan di dalam suasana perang membutuhkan teknik enkripsi dan dekripsi yang rumit.
Sejarah kriptografi sebagian besar merupakan sejarah kriptografi klasik, yaitu metode
enkripsi yang menggunakan kertas dan pensil atau mungkin dengan bantuan alat mekanik
sederhana. Secara umum algoritma kriptografi klasik dikelompokkan menjadi dua kategori,
yaitu algoritma transposisi (transposition cipher) dan algoritma substitusi (substitution
cipher). Cipher transposisi mengubah susunan huruf-huruf di dalam pesan, sedangkan
cipher substitusi mengganti setiap huruf atau kelompok huruf dengan sebuah huruf atau
kelompok huruf lain. Sejarah kriptografi klasik mencatat penggunaan cipher transposisi
oleh tentara Sparta di Yunani pada permulaan tahun 400 SM. Mereka menggunakan alat
yang namanya scytale (Gambar 1.6(a)). Scytale terdiri dari sebuah kertas panjang dari
daun papyrus yang dililitkan pada sebuah silinder dari diameter tertentu (diameter silender
menyatakan kunci penyandian). Pesan ditulis secara horizontal, baris per baris (lihat
Gambar 1.6(b)). Bila pita dilepaskan, maka huruf-huruf di dalamnya telah tersusun secara
acak membentuk pesan rahasia. Untuk membaca pesan, penerima pesan harus melilitkan
kembali melilitkan kembali kertas tersebut ke silinder yang diameternya sama dengan
diameter silinder pengirim. Sedangkang algoritma substitusi paling awal dan paling
sederhana adalah Caesar cipher, yang digunakan oleh raja Yunani kuno, Julius Caesar.
Caranya adalah dengan mengganti setiap karakter di dalam alfabet dengan karakter yang
terletak pada tiga posisi berikutnya di dalam susunan alfabet.
Kriptografi juga digunakan untuk tujuan keamanan. Kalangan gereja pada masa awal
agama Kristen menggunakan kriptografi untuk menjaga tulisan relijius dari gangguan
otoritas politik atau budaya yang dominan saat itu. Mungkin yang sangat terkenal adalah
“Angka si Buruk Rupa (Number of the Beast) di dalam Kitab Perjanjian Baru. Angka
“666†menyatakan cara kriptografik (yaitu dienkripsi) untuk menyembunyikan pesan
berbahaya; para ahli percaya bahwa pesan tersebut mengacu pada Kerajaan Romawi
[WIK06].
Di India, kriptografi digunakan oleh pencinta (lovers) untuk berkomunikasi tanpa diketahui
orang. Bukti ini ditemukan di dalam buku Kama Sutra yang merekomendasikan wanita
seharusnya mempelajari seni memahami tulisan dengan cipher.
Pada Abad ke-17, sejarah kriptografi mencatat korban ketika ratu Skotlandia, Queen Mary,
dipancung setelah surat rahasianya dari balik penjara (surat terenkrpsi yang isinya rencana
membunuh Ratu Elizabeth I) berhasil dipecahkan oleh seorang pemecah kode.
Seperti yang telah disebutkan di atas bahwa kriptografi umum digunakan di kalangan
militer. Pada Perang Dunia ke II, Pemerintah Nazi Jerman membuat mesin enkripsi yang
dinamakan Enigma. (Gambar 1.7). Mesin yang menggunakan beberapa buah rotor (roda
berputar) ini melakukan enkripsi dengan cara yang sangat rumit. Namun Enigma cipher
berhasil dipecahkan oleh pihak Sekutu dan keberhasilan memecahkan Enigma sering
dikatakan sebagai faktor yang memperpendek perang dunia ke-2.
Kriptografi modern dipicu oleh perkembangan peralatan komputer digital. Dengan
komputer digital, cipher yang lebih kompleks menjadi sangat mungkin untuk dapat
dihasilkan. Tidak seperti kriptografi klasik yang mengenkripsi karakter per karakter
(dengan menggunakan alfabet tradisionil), kriptografi modern beroperasi pada string biner.
Cipher yang kompleks seperti DES (Data Encryption Standard) dan penemuan algoritma
RSA adalah algoritma kriptografi modern yang paling dikenal di dalam sejarah kriptografi
modern. Kriptografi modern tidak hanya berkaitan dengan teknik menjaga kerahasiaan
pesan, tetapi juga melahirkan konsep seperti tanda-tangan digital dan sertifikat digital.
Dengan kata lain, kriptografi modern tidak hanya memberikan aspek keamanan
confidentiality, tetapi juga aspek keamanan lain seperti otentikasi, integritas data, dan
nirpenyangkalan sebagaimana sudah dijelaskan di dalam upa-bab 1.2.
1.4 Kriptanalisis
Sejarah kriptografi paralel dengan sejarah kriptanalisis (cryptanalysis) , yaitu bidang ilmu
dan seni untuk memecahkan cipherteks. Kata “kriptanalisis†sendiri relatif masih baru
(pertama kali diungkapkan oleh William Friedman pada tahun 1920), namun sebenarnya
teknik kriptanalisis sudah ada sejak abad ke-9. Adalah seorang ilmuwan Arab pada Abad
IX bernama Abu Yusuf Yaqub Ibnu Ishaq Ibnu As-Sabbah Ibnu 'Omran Ibnu Ismail Al-
Kindi, atau yang lebih dikenal sebagai Al-Kindi yang menulis buku tentang seni
memecahkan kode. Dalam buku yang berjudul ‘Risalah fi Istikhraj al-Mu'amma
(Manuscript for the Deciphering Cryptographic Messages), ia menuliskan naskah untuk
menguraikan kode-kode rahasia (Gambar 1.8). Di dalam buku tersebut Al-Kindi
memperkenalkan teknik penguraian kode atau atau sandi yang sulit dipecahkan. Ia juga
mengklasifikasikan sandi rahasia itu serta menjelaskan ilmu fonetik Arab dan sintaksisnya.
Yang paling penting lagi, dalam bukunya ini ia mengenalkan penggunaan beberapa teknik
statistika untuk memecahkan kode-kode rahasia (dikutip dari Republika online, 16 Juni
2006).
Apa yang dilakukan oleh Al-Kindi didalam kriptanalisis dikenal dengan nama teknik
analisis frekuensi, yaitu teknik untuk memecahkan cipherteks berdasarkan frekuensi
kemunculan karakter di dalam pesan dan kaitannya dengan frekuensi kemunculan karakter
di dalam alfabet. Analisis frekuensi dilatarbelakangi oleh fakta bahwa cipher gagal
menyembunyikan statistik kemunculan karakter di dalam cipherteksnya. Misalnya, di
dalam Bahasa Inggris huruf “E†adalah huruf paling sering muncul di dalam kalimatkalimat
berbahas Inggris. Jika di dalam cipherteks terdapat huruf yang paling sering
muncul, maka kemungkinan besar huruf tersebut di dalam plainteksnya adalah huruf E
(teknik ini akan dijleaskan di dalam Bab 4). Berbagai cipher klasik berhasil dipecahkan
dengan teknik analisis frekuensi ini.
Teknik analisis frekuensi masih digunakan di dalam kriptanalisis modern, tetapi karena
cipher semakin rumit, maka pendekatan matematik masih tetap dominan dalam melakukan
kriptanalisis. Perkembangan komputer pun ikut membantu kegiatan kriptanilisis. Sejarah
kriptanalissi mencatat hasil gemilang seperti pemecahan Telegram Zimmermann yang
membawa Amerika Serikat ke kancah Perang Dunia I, dan pemecahan cipherteks dari
mesin Enigma ikut andil mengakhiri Perang Dunia II
1.5 Kriptografi Kunci-Simetri dan Nirsimetri
Selain berdasarkan sejarah yang membagi kriptografi menjadi kriptografi klasik dan
kriptografi modern, maka berdasarkan kunci yang digunakan untuk enkripsi dan dekripsi,
kriptografi dapat dibedakan lagi menjadi kriptografi kunci-simetri (symmetric-key
cryptography) dan kriptografi kunci-nirsimetri (asymmetric-key cryptography).
Pada sistem kriptografi kunci-simetri, kunci untuk enkripsi sama dengan kunci untuk
dekripsi, oleh karena itulah dinamakan kriptografi simetri. Istilah lain untuk
kriptografi kunci-simetri adalah kriptografi kunci privat (private-key cryptography),
kriptografi kunci rahasia (secret-key cryptography), atau kriptografi konvensional
(conventional cryptography). Sistem kriptografi kunci-simetri (atau disingkat menjadi
“kriptografi simetri†saja), mengasumsikan pengirim dan penerima pesan sudah berbagi
kunci yang sama sebelum bertukar pesan. Keamanan sistem kriptografi simetri terletak
pada kerahasiaan kuncinya. Kriptografi simetri merupakan satu-satunya jenis kriptografi
yang dikenal dalam catatan sejarah hingga tahun 1976. Semua algoritma kriptografi klasik
termasuk ke dalam sistem kriptografi simetri. Di sisi lain, ada puluhan algoritma
kriptografi modern yang termasuk ke dalam sistem kriptografi simetri, diantaranya adalah
DES (Data Encryption Standard), Blowfish, Twofish, Triple-DES, IDEA, Serpent, dan yang
terbaru adalah AES (Advanced Encryption Standard).
Secara umum, cipher yang termasuk ke dalam kriptografi simetri beroperasi dalam mode
blok (block cipher), yaitu setiap kali enkripsi/dekripsi dilakukan terhadap satu blok data
(yang berukuran tertentu), atau beroperasi dalam mode aliran (stream cipher), yaitu setiap
kali enkripsi/dekripsi dilakukan terhadap satu bit atau satu byte data. Aplikasi kriptografi
simetri yang utama adalah adalah melindungi kerahasiaan data yang dikirim melalui
saluran tidak aman dan melindungi kerahasiaan data yang disimpan pada media yang tidak
aman. Kelemahan dari sistem ini adalah baik pengirim maupun penerima pesan harus
memiliki kunci yang sama, sehingga pengirim pesan harus mencari cara yang aman untuk
memberitahukan kunci kepada penerima pesan.
Jika kunci untuk enkripsi tidak sama dengan kunci untuk dekripsi, maka kriptografinya
dinamakan sistem kriptografi nirsimetri. Nama lainnya adalah kriptogarfi kunci-publik
(public-key cryptography), sebab kunci untuk enkripsi tidak rahasia dan dapat diketahui
oleh siapapun (diumumkan ke publik), sementara kunci untuk dekripsi hanya diketahui
oleh penerima pesan (karena itu rahasia). Pada kriptografi jenis ini, setiap orang yang
berkomunikasi mempunyai sepasang kunci, yaitu kunci privat dan kunci publik. Pengirim
mengenkripsi pesan dengan menggunakan kunci publik si penerima pesan (receiver).
Hanya penerima pesan yang dapat mendekripsi pesan karena hanya ia yang mengetahui
kunci privatnya sendiri (Gambar 1.10). Contoh algoritma kriptografi kunci-publik
diantaranya RSA, Elgamal, DSA, dan sebagainya.
Kriptografi kunci-publik dapat dapat dianalogikan seperti kotak surat yang terkunci dan
memiliki lubang untuk memasukkan surat. Setiap orang dapat memasukkan surat ke dalam
kotak surat tersebut, tetapi hanya pemilik kotak yang dapat membuka kotak dan membaca
surat di dalamnya karena ia yang memiliki kunci. Keuntungan sistem ini ada dua. Pertama,
tidak ada kebutuhan untuk mendistribusikan kunci privat sebagaimana pada sistem
kriptografi simetri. Kunci publik dapat dikirim ke penerima melalui saluran yang sama
dengan saluran yang digunakan untuk mengirim pesan. Saluran untuk mengirim pesan
umumnya tidak aman.
Kedua, jumlah kunci dapat ditekan. Untuk berkomunikasi secara rahasia dengan banyak
orang tidak perlu kunci rahasia sebanyak jumlah orang tersebut, cukup membuat dua buah
kunci, yaitu kunci publik bagi para koresponden untuk mengenkripsi pesan, dan kunci
privat untuk mendekripsi pesan. Berbeda dengan kriptografi kunci-simetris dimana jumlah
kunci yang dibuat adalah sebanyak jumlah pihak yang diajak berkorespondensi. Contoh
penggunaan, misalkan jaringan komputer menghubungkan komputer karyawan di kantor
cabang dengan komputer menejer di kantor pusat. Seluruh kepala cabang diberitahu bahwa
kalau mereka mengirim laporan ke menejer di kantor pusat, mereka harus mengenkripsi
laporan tersebut dengan kunci publik menejer (kunci publik menejer diumumkan kepada
seluruh kepala cabang). Untuk mengembalikan laporan tersandi ke laporan semula, hanya
menejer yang dapat melakukan dekripsi, karena hanya dialah yang memegang kunci privat.
Selama proses transmisi cipherteks dari kantor cabang ke kantor pusat melalui saluran
komunikasi mungkin saja data yang dikirim disadap oleh pihak ketiga, namun pihak ketiga
ini tidak dapat mengembalikan cipherteks ke plainteksnya karena ia tidak mengetahui
kunci untuk dekripsi.
Meski berusia relatif muda (sejak 1976), kriptografi kunci-publik mempunyai kontribusi
yang luar biasa dibandingkan dengan sistem kriptografi simetri. Kontribusi yang paling
penting adalah tanda-tangan digital pada pesan untuk memberikan aspek keamanan
otentikasi, integritas data, dan nirpenyangkalan. Tanda-tangan digital adalah nilai
kriptografis yang bergantung pada isi pesan dan kunci yang digunakan. Pengirim pesan
mengenkripsi pesan (yang sudah diringkas) dengan kunci privatnya, hasil enkripsi inilah
yang dinamakan tanda-tangan digital. Tanda-tangan digital dilekatkan (embed) pada pesan
asli. Penerima pesan memverifikasi tanda-tangan digital dengan menggunaklan kunci
publik.
sekian penjelasan dari ane, cry lw tulisannya g rapi
Sumber
