1

RESUME ALGORITMA KRIPTOGRAFI

Firda Atsalis, Saberina Pinkhan Aulia, Sinta Sintya, Yossy Adirta Suryo Legowo,

Muhammad Akbar Fikri

Program Studi S1 Sistem Informasi, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Airlangga,

Surabaya

Abstract.

Komputer sebagai salah satu media yang dikembangkan dari teknologi terus mengalami

perkembangan. Pun dari segi keamanan, komputer terus berkembang melalui serangkaian

penelitian yang dilakukan oleh para ahli. Keamanan tersebut dapat berbentuk protok ataupun

algoritma yang sudah ditanamkan ketika komputer atau jaringan komputer dirakit dan

disambungkan. Algoritma tersebut memiliki karakteristik masing-masing dan beberapa masih

terus dipergunakan dan terus dikembangkan, sedangkan sisanya ditinggalkan dikarenakan

masih terdapat celah keamanan yang membahayakan keamanan data di komputer.

Kata kunci: keamanan, algoritma, kriptografi.

A. AES (Advanced Encryption Standard)

Advanced Encryption Standard (AES) merupakan algoritma kriptografi yang dapat

digunakan untuk mengamakan data. Algoritma AES adalah blok chipertext simetrik yang dapat

mengenkripsi (encipher) dan dekripsi (decipher) informasi. Enkripsi merubah data yang tidak

dapat lagi dibaca disebut ciphertext; sebaliknya dekripsi adalah merubah ciphertext data

menjadi bentuk semula yang kita kenal sebagai plain text. AES adalah lanjutan dari algoritma

enkripsi standar DES (Data Encryption Standard) yang masa berlakunya dianggap telah usai

karena faktor keamanan. Kecepatan komputer yang sangat pesat dianggap sangat

membahayakan DES, sehingga pada tanggal 2 Maret tahun 2001 ditetapkanlah algoritma baru

Rijndael sebagai AES.

Advanced Encryption Standard (AES) merupakan standar enkripsi dengan kunci-

simetris yang diadopsi oleh pemerintah Amerika Serikat. Standar ini terdiri atas 3 blok cipher,

yaitu AES-128, AES-192 and AES-256, yang diadopsi dari koleksi yang lebih besar yang

2

awalnya diterbitkan sebagai Rijndael. Masing-masing cipher memiliki ukuran 128-bit, dengan

ukuran kunci masing-masing 128, 192, dan 256 bit. Secara umum enkripsi dengan algoritma

AES sebagai berikut :

1. Pertama kita melakukan XOR plainteks/ state dengan roundkey.

2. Setelah selesai melakukan XOR plainteks dengan roundkey, kita lakukan substitusi

dengan s-Box

3. Setelah itu hasil dari substitusi dengan S-Box Selesai kita lakukan shift row

4. Setelah hasil shift row di dapat, maka langkah selanjutnya yaitu melakukan Mix

Column dengan cara megalikan matrik

Setelah perhitungan Mix Column selesai maka kita melakukan addround key. Yaitu

melakukan XOR state dengan roundkey. Lakukan samapai iterasi 10, namun pada saat iterasi

ke 10, setelah melakukan step shift row tidak melakukan Mix Colum. Namun langsung

melakukan XOR hasil state saat shift row dengan round key.

3

AES sebagai salah satu algoritma yang penting tentu memiliki berbagai kegunaan yang

sudah diaplikasikan atau diimplementasikan di kehidupan sehari-hari yang tentu saja

membutuhkan suatu perlindungan atau penyembunyian informasi di dalam prosesnya. Salah

satu contoh penggunaan AES adalah pada kompresi 7-Zip. Salah satu proses di dalam 7-Zip

adalah mengenkripsi isi dari data dengan menggunakan metode AES-256. Yang kuncinya

dihasilkan melalui fungsi Hash. Perpaduan ini membuat suatu informasi yang terlindungi dan

tidak mudah rusak terutama oleh virus yang merupakan salah satu musuh besar dalam dunia

4

komputer dan informasi karena sifatnya adalah merusak sebuah data. Contoh penggunaan lain

adalah pada perangkat lunak DiskCryptor yang kegunaannya adalah mengenkripsi keseluruhan

isi disk/partisi pada sebuah komputer. Metode enkripsi yang ditawarkan adalah menggunakan

AES-256, Twofish, atau Serpent.

B. IDEA (International Data Encryption Algorithm)

International Data Encryption Algorithm (IDEA) adalah algoritma enkripsi blok kunci

yang aman dan rahasia yang dikembangkan oleh James Massey dan Xuejia Lai. Algoritma ini

berkembang pada 1992 dari algoritma semula yang disebut dengan Proposed Encryption

Standard and The Inproved Proposed Encryption Standard. IDEA beroperasi pada blok

plaintext 64 bit dan menggunakan kunci 128 bit.

Algoritma IDEA menggunakan delapan round dan beroperasi pada subblok 16 bit

dengan menggunakan kalkulasi aljabar yang dapat digunakan untuk implementasi hardware.

Operasi ini adalah penjumlahan modulo 216, perkalian modulo 216 + 1, dan XOR. Dengan

kunci 128 bitny a, cipher IDEA lebih sulit untuk dibobol daripada DES. Pada Algoritma IDEA,

plaintext memiliki panjang 64 bit dan kunci sepanjang 128 bit. Metodologi dari algoritma

IDEA menggunakan operasi yang berbeda seperti berikut ini :

• Bit per bit XOR 16 bit sub-block

• Penambahan 16 bit integer modulo 216

• Perkalian 16 bit integer modulo 216+1

• Operasi ini tidak berlaku hukum distributif atau hukum asosiatif.

Algoritma utama dari sistem kriptografi IDEA adalah sebagai berikut :

1. Proses enkripsi : ek (M) = C

2. Proses dekripsi : dk (C) = M

Dimana :

e = adalah fungsi enkripsi

d = adalah fungsi dekripsi

M = adalah pesan terbuka

C = adalah pesan rahasia

K = adalah kunci enkripsi atau dekripsi

Langkah-langkah Enkripsi IDEA adalah sebagai berikut :

5

• Blok pesan terbuka dengan lebar 64-bit, X, dibagi menjadi 4 sub-blok 16-bit, X1, X2, X3,

X4, sehingga X = (X1, X2, X3, X4). Keempat sub-blok 16-bit itu ditransformasikan

menjadi sub-blok 16-bit, Y1, Y2, Y3, Y4, sebagai pesan rahasia 64-bit Y = (Y1, Y2, Y3,

Y4) yang berada dibawah kendali 52 subblok kunci 16-bit y ang dibentuk dari blok kunci

128 bit.

• Keempat sub-blok 16-bit, X1, X2, X3, X4, digunakan sebagai masukan untuk putaran

pertama dari algoritma IDEA. Dalam setiap putaran dilakukan operasi XOR, penjumlahan,

perkalian antara dua sub-blok 16-bit dan diikuti pertukaran antara sub-blok 16-bit putaran

kedua dan ketiga. Keluaran putaran sebelumnya menjadi masukan putaran berikutnya.

Setelah putaran kedelapan dilakukan transformasi keluaran yang dikendalikan oleh 4 sub-

blok kunci 16-bit.

• Pada setiap putaran dilakukan operasi-operasi sebagai berikut :

1. Perkalian X1 dengan sub-kunci pertama, A = X1 ¤ K1

2. Penjumlahan X2 dengan sub-kunci kedua, B = X2 + K2

3. Pejumlahan X3 dengan sub kunci ketiga, E = A © C

4. Perkalian X4 dengan sub kunci keempat, C = X3 + K3

5. Operasi XOR hasil langkah 1 dan 3, D = X4 ¤ K4

6. Operasi XOR hasil langkah 2 dan 4, F = B © D

7. Perkalian hasil langkah 5 dengan sub-kunci kelima, G = E ¤ K5

8. Penjumlahan hasil langkah 6 dengan langkah 7, H = G + F

9. Perkalian hasil langkah 8 dengan sub-kunci keenam, J = H ¤ K6

10. Penjumlahan hasil langkah 7 dengan 9, L = J + G

11. Operasi XOR hasil langkah 1 dan 9, R1 = A © J

12. Operasi XOR hasil langkah 3 dan 9, R2 = C © J

13. Operasi XOR hasil langkah 2 dan 10, R3 = B © L

14. Operasi XOR hasil langkah 4 dan 10, R4 = D © L

Ket : © = Xor, ¤ = Perkalian Modulo 216 + 1, + = Penambahan modulo 216.

6

Keluaran setiap putaran adalah 4 sub-blok yang dihasilkan pada langkah 11, 12, 13, dan 14 dan

menjadi masukan putaran berikutnya. Setelah putaran kedelapan terdapat transformasi

keluaran, yaitu :

1. Perkalian X1 dengan sub-kunci pertama

2. Penjumlahan X2 dengan sub-kunci ketiga

3. Penjumlahan X3 dengan sub-kunci kedua

4. Perkalian X4 dengan sub-kunci keempat

Terakhir, keempat sub-blok 16-bit 16-bit y ang merupakan hasil operasi 1, 2, 3, dan 4 digabung

kembali menjadi blok pesan rahasia 64-bit.

Dekripsi IDEA :

Proses dekripsi menggunakan algoritma yang sama dengan proses enkripsi tetapi 52 buah sub-

blok kunci yang digunakan masing-masing merupakan hasil turunan 52 buah sub-blok kunci

enkripsi.

7

C. RSA (Rivest, Shamir, Adleman)

RSA di bidang kriptografi adalah sebuah algoritme pada enkripsi public key. RSA

merupakan algoritme pertama yang cocok untuk digital signature seperti halnya ekripsi, dan

salah satu yang paling maju dalam bidang kriptografi public key. RSA masih digunakan secara

luas dalam protokol electronic commerce, dan dipercaya dalam mengamnkan dengan

menggunakan kunci yang cukup panjang. Kekuatan algoritma ini terletak pada proses

eksponensial, dan pemfaktoran bilangan menjadi 2 bilangan prima yang hingga kini perlu

waktu yang lama untuk melakukan pemfaktorannya. Algoritma ini dinamakan sesuai dengan

nama penemunya, Ron Rivest, Adi Shamir dan Adleman (Rivest-Shamir-Adleman) yang

dipublikasikan pada tahun 1977 di MIT, menjawab tantangan yang diberikan algoritma

pertukaran kunci Diffie Hellman.

Skema RSA sendiri mengadopsi dari skema block cipher, dimana sebelum dilakukan

enkripsi, plainteks yang ada dibagi-bagibagi menjadi blok-blok dengan panjang yang sama,

dimana plainteks dan cipherteksnya berupa integer(bilangan bulat) antara 1 hingga n, dimana

n berukuran biasanya sebesar 1024 bit, dan panjang bloknya sendiri berukuran lebih kecil atau

sama dengan log(n) +1 dengan basis 2. Fungsi enkripsi dan dekripsinya dijabarkan dalam

fungsi berikut :

C = Me mod n ( fungsi enkripsi )

M = Cd mod n (fungsi dekripsi)

C = Cipherteks

M = Message / Plainteks

e = kunci publik

8

d= kunci privat

n = modulo pembagi(akan dijelaskan lebih lanjut )

Kedua pihak harus mengetahui nilai e dan nilai n ini, dan salah satu pihak harus memilki

d untuk melakukan dekripsi terhadap hasil enkripsi dengan menggunakan public key e.

Penggunaan algoritma ini harus memenuhi kriteria berikut :

1. Memungkinkan untuk mencari nilai e, d, n sedemikian rupa sehingga Med mod n = M

untuk semua M < n.

2. Relatif mudah untuk menghitung nilai Me mod n dan Cd mod n untuk semua nilai M <

n.

3. Tidak memungkinkan mencari nilai d jika diberikan nilai n dan e.

Syarat nilai e dan d ini,fpb(d,e)=1 , dimana fpb= Faktor persekutuan terbesar. Sebelum

memulai penggunaan RSA ini, terlebih dahulu kita harus memiliki bahan – bahan dasar sebagai

berikut :

1. p, q = 2 bilangan prima yang dirahasiakan

2. n, dari hasil p.q

3. e, dengan ketentuan fpb (Φ(n), e) =1

4. d, e-1 (mod Φ(n))

Contoh :

• Pilih 2 bilangan prima, misalnya p = 17 dan q = 11.

• Hitung n = pq = 17 × 11 = 187.

• Hitung Φ(n) = (p – 1)(q – 1) = 16 × 10 = 160.

• Pilih nilai e sedemikian sehingga relatif prima terhadap Φ(n) = 160 dan kurang dari

Φ(n); kita pilih e = 7.

• Hitung d sedemikian sehingga de ≡ 1 (mod 160) dan d < 160.Nilai yang didapatkan d

= 23,karena 23 × 7 = 161 = (1 × 160) + 1; d dapat dihitung dengan Extended Euclidean

Algorithm.

Nilai e dan di sebut sebagai Public Key(e) dan Private Key(d). Pasangan Kunci Publiknya

={7,187} dan Kunci Privatnya = {23, 187}

Aplikasikan dalam proses enkripsi.

9

Misalnya M 88. Untuk proses enkripsi, kita akan menghitung C = 887 mod 187.

= 887 mod 187.

=894,432 mod 187

=11 =C

Selanjutnya, nilai C ini dikirimkan kepada penerima untuk didekripsi dengan kunci privat

miliknya.

M = Cd mod n

= 1123 mod 187

=79,720,245 mod187

= 88

D. Knapsack Merkle-Hellman (MH)

Merkle-Hellman Knapsack merupakan kriptosistem yang menggunakan algoritma

asimetris. Kelebihan algoritma asimetris ini adalah proses pendistribusian kunci pada media

yang tidak aman seperti internet, tidak memerlukan kerahasiaan. Karena kunci yang

didistribusikan adalah kunci publik. Sehingga jika kunci ini sampai hilang atau diketahui oleh

orang lain yang tidak berhak, maka pesan sandi yang dikirim akan tetap aman. Sedangkan

kunci private(rahasia)tetap disimpan (tidak didistribusikan). Dengan menggunakan Merkle-

Hellman Knapsack dapat menggunakan ukuran kunci yang lebih kecil dibandingkan dengan

kriptosistem seperti RSA. Kemampuan ini membuat Merkle-Hellman Knapsack mempunyai

keamanan yang kuat dengan panjang kunci yang pendek..Sedangkan tujuan yang ingin dicapai

yaitu proses dekripsi danenkripsi, mengaplikasikan metode kriptosistem Merkle-Hellman

Knapsack menggunakan bahasa pemrograman C++. Jika terdapat n user, maka hanya

membutuhkan 1 (satu) kunci publik, sehingga untuk jumlah user yang sangat banyak, sistem

ini sangat efisien.Dengan adanya pertukaran kunci dalam enkripsi-dekripsi data dengan

kriptosistem kurva elliptik adalah mengamanan data yang berupa teks untuk menghindari

adanya penyadapan yang dilakukan oleh pihak-pihak yang tidak berkepentingan

10

Mencari Knapsack superincreasing :

1. Pertama mengambil serangkaian superincreasing s bilangan bulat positif dengan cara

pilih bilagan inisial(terkecil). Pilih bilangan selanjutnya dengan bilangan yang lebih

besar daripada yang pertama. Kemudian pilih bilangan yang lebih besar daripada

penjumlahan bilangan pertama dan kedua. Teruskan proses ini dari memilih bilangan-

bilangan baru yang lebih besar daripada jumlah semua bilangan yang sebelumnya

dipilih.

2. Setelah memilih knapsack yang sederhana S = [s 1, s 2,,s m ], kita memilih sebuah

bilangan pengali b dan di modulus p.

• Bilangan mod seharusnya adalah angka yang lebih besar daripada jumlah semua

s i dan merupakan bilangan prima

• Pengali tidak mempunyai factor persekutuan dengan modulus.

3. Mencari kunci publik, mengganti setiap bilangan s i dalam knapsack sederhana dengan

ketentuan.

t i = a * s i mod p

S = [1, 2, 4, 8] dan diubah dari pengali b dan kemudian di mod p dimana b = 7 dan p =

17:

1 * 7 = 7 mod 17 = 7

2 * 7 = 14 mod 17 = 14

4 * 7 = 28 mod 17 = 11

9 * 7 = 63 mod 17 = 5

knapsack t= [7,14,11,5]

4. Proses Enkripsi

• Pesan plaintext P bisa dituliskan dalam bentuk:

P = [p 1, p 2,..., p k ].

• Membagi pesan ke dalam blok bit-bit m, P 0 = [p l, p 2,..., p m ], P 1 = [p m+1,...,

p 2m ], dan selanjutnya. (m adalah bilangan pembatas dalam knapsack)

• Memilih nilai dengan mengubah dari bentuk 1 bit kedalam P i selanjutnya P i

disajikan sebagai vector yang dipilih untuk element t.

• Nilai ciphertext merupakan: Pi * t, target menggunakan blok P i untuk memilih

vector [4].

11

5. Proses Dekripsi :

• Penerima tahu knapsack sederhana dan nilai dari a dan p yang ditranformasi ke

dalam knapsack sulit.

• Dengan nilai a -1 kemudian a* a -1 = 1 mod p. Dalam contoh kami, 7 -1 mod 17

adalah 5, mulai 5 * 8 mod 17 = 40 mod 17 = (17 * 7) + 1 mod 17 = 1.

• Ingat bahwa H adalah knapsack sulit yang terjadi dari knapsack sederhanas. H

adalah memperoleh S dengan H= w * S mod n

Pesan ciphertext di dapat dari algoritma enkripsi:

C = H * P = w * S * P mod n

❖ Untuk mengubah cipher, pengali C dari w -1, mulai

w -1 * C = w -1 * H * P =

w -1 * w * S * P mod n=

S * P mod n

❖ Sekarang penerima dapat memecahkan masalah knapsack sederhana dengan

knapsack S dan target w -1 * C i untuk beberapa bilangan ciphertext C i.

Dimulai w -1 * C i = S * P mod n, solusi untuk target w -1 * C i adalah blok plaintext P

i, yaitu adalah pesan asli yang di enkripsi.

E. A5

Algoritma A5 adalah cipher aliran yang digunakan untuk mengenkripsi pesan dalam

transmisi udara. Cipher aliran ini diinisialisasi setiap frame dikirim. Cipher aliran ini

diinisialisasi dengan kunci sesi, Kc, dan jumlah frame yang akan dienkripsi. Kunci sesi yang

sama digunakann sepanjang panggilan berlangsung, tetapi 22 bit nomor frame berubah selama

proses berlangsung, kemudian membangkitkan keystream yang unik untuk setiap frame.

Kunci yang digunakan dalam algoritma ini adalah 64-bit Kc, ditambah input berupa

nomor frame TDM A dalam suatu multiframe. Output yang dihasilkan berupa sepasang 114 bit

12

codeword (S1 dan S2) untuk arah downlink dan uplink. Selanjutnya masing-masing codeword

di-XOR dengan 114 bit plain text untuk menghasilkan 114-bit chipertext yang akan dikirimkan.

Jaringan GSM saat ini menggunakan algoritma A3, A8, dan A5 dalam sistem pengamanannya.

Algoritma A3 dan A8 digunakan dalam proses autentikasi, yaitu proses pengenalan identitas

pelanggan, yang terjadi pada MS (Mobile Station) dan AUC (Authentication Centre).

Sedangkan algoritma A5 digunakan dalam proses pengiriman informasi pada link radio antara

MS dengan BTS (Base Transceiver Station). Namun pada sistem pengamanan dengan

menggunakan algoritma ini ditemukan kelemahan-kelemahan yang memungkinkan terjadinya

penyadapan data ataupun penipuan identitas pelanggan.digunakan pula jaringan feistel atau

dan chiper berulang.

F. RC4

RC4 merupakan salah satu jenis stream cipher, yaitu memproses unit atau input data,

pesan atau informasi 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. Algoritma ini tidak harus menunggu sejumlah input

data, pesan atau informasi tertentu sebelum diproses, atau menambahkan byte tambahan untuk

mengenkrip.

Salah satu kelemahan dari RC4 adalah terlalu tingginya kemungkinan terjadi tabel S-

box yang sama, hal ini terjadi karena kunci user diulang-ulang untuk mengisi 256-bit, sehingga

'aaaa' dan 'aaaaa' akan menghasilkan permutasi yang sama. Untuk mengatasi ini maka pada

implementasinya nanti kita menggunakan hasil hash 160 bit SHA dari password kita untuk

mencegah hal ini terjadi. Kekurangan lainnya ialah karena enkripsi RC4 adalah XOR antara

data bytes dan pseudo-random byte stream yang dihasilkan dari kunci, maka penyerang akan

mungkin untuk menentukan beberapa bit pesan orisinal dengan meng-XOR dua set cipherbyte,

bila beberapa dari pesan input diketahui (atau mudah untuk ditebak). Untuk mengatasinya pada

aplikasinya kita menggunakan initialization vector (IV) yang berbeda-beda untuk setiap data,

sehingga bahkan untuk file yang sama akan dihasilkan ciphertext yang berbeda. IV ini tidak

perlu dirahasikan karena digunakan hanya agar setiap proses enkripsi akan menghasilkan

ciphertext yang berbeda.

Untuk lebih meningkatkan keamanan dari metoda ini dapat juga mengembangkan

inisialisasi kunci yang baru yang kita sebut saja inisialisasi SK (strengtened key), pada proses

ini kunci user di-expand hingga 260-bit (tetapi kemudian hanya 256-bit saja yang digunakan)

13

dengan menggunakan SHA-1, caranya pertama kunci user dijadikan kunci, kemudian 1-20 byte

pertama pada buffer diproses dengan SHA kemudian digestnya diletakan pada 20 byte pertama,

kemudian diambil bit 1-40 diproses dengan SHA dan hasilnya diletakan mulai pada byte 20,

berikutnya byte 1-60 hasilnya diletakkan pada mulai byte 40, dan seterusnya. Kemudian buffer

ini dienkrip dengan RC4, lalu buffer dijadikan kunci kembali, proses terakhir ini diulang

sebanyak 16 kali untuk mencoba mencampur dengan baik sehingga dihasilkan kunci yang se-

random mungkin.

G. PGP (Pretty Good Privacy)

Pretty Good Privacy merupakan kepanjangan dari PGP yang dikembangkan oleh Phill

Zimmermann pada tahun 1980. PGP adalah suatu metode program enkripsi informasi yang

memiliki tingkat keamanan tinggi bersifat rahasia dengan menggunakan “Private-Public Key”

sebagai dasar autentifikasinya sehingga tidak dengan mudah diketahui oleh orang lain yang

tidak berhak. Terdapat dua versi PGP yaitu “USA version” dan International version”. PGP

versi USA hanya digunakan di wilayah USA dan warga negara USA yang menggunakan

algoritma RSA dalam enkripsinya. Sedangkan versi International menggunakan algoritma

MPILIB yang dapat digunakan oleh siapa saja. PGP dibuat berdasarkan pada konsep Public

Key Cryptography.

Private Key Cryptography ini digunakan untuk mengenkripsi dalam suatu hubungan

komunikasi antara dua mesin. Dalam menjaga kerahasiaan data, kriptografi

mentransformasikan plaintext ke dalam bentuk data sandi atau disebut dengan ciphertext yang

tidak dapat dikenali. Ciphertext inilah yang kemudian dikirimkan oleh pengirim kepada

penerima (. Setelah sampai di penerima, ciphertext tersebut ditranformasikan kembali ke dalam

bentuk plaintext agar dapat dikenali. Sehingga dalam penulisannya lebih dikenal dalam bentuk

enkripsi dan deskripsi. Secara garis besar PGP memiliki tiga fitur utama yaitu fitur untuk

enkripsi dan menandatangani dokumen, fitur untuk dekripsi dan verifikasi tanda tangan, dan

fitur untuk mengelola kunci PGP yang dimiliki oleh pengguna.

Pretty Good Privacy bekerja dengan menggabungkan beberapa bagian yang terbaik dari

key konvensional dan public key cryptography, jadi PGP ini adalah sebuah hybrid

cryptosystem. Ketika seorang pengguna mengenkrip sebuah plaintext dengan menggunakan

PGP, maka awal PGP akan mengkompres plaintext ini. Data yang dikompress menghemat

waktu serta media transmisi dan yang lebih penting adalah keamanan kriptografi yang kuat.

Kebanyakan teknik analisis sandi mengeksplotasi pola yang ditemukan dalam plaintext untuk

14

men-crack chipernya. Kompressi mengurangi pola-pola ini dalam plaintext, dengan cara

demikian perbaikan yang lebih baik untuk menghambat analisa kode-kode.

PGP membuat sebuah session key, dimana sebuah kunci rahasia pada saat itu. Kunci

adalah sebuah bilangan acak yang dihasilkan dari gerakan acak dari mouse dan tombol yang

anda tekan. Session Key berkerja dengan sangat aman, algoritma enkripsi konvesional yang

cepat untuk meng-enkrip plaintext. Hasilnya adalah berupah chiper text. Sekali data dienkripsi,

lalu session key ini dienkripsi lagi menggunakan kunci publik penerima. session key yang

terenkripsi kunci publik key penerima dikirim dengn chipertext ke penerima. Proses deskripsi

penerima pesan akan menerima pesan lalu membuka pesan tersebut dengan kunci privatnya,

namun pesan tersebut masih terenkripsi dengan session key. Dengan Menggunakan PGP,

penerima mendekrip chipertext yang terenkripsi secara konvensional.

Prinsip – prinsip kerja dari PGP itu sendiri adalah :

1. PGP menggunakan teknik yang disebut Public-key encryption dengan dua kode yang

saling berhubungan secara intrinsik, namun tidak mungkin untuk memecahkan satu dan

yang lainnya.

2. Jika membuat suatu kunci, secara otomatis akan dihasilkan sepasang kunci yaitu public

key dan secret key. Kita dapat memberikan public key ke manapun tujuan yang kita

inginkan, melalui telephone, internet, keyserver, dsb. Secret key yang disimpan pada

mesin kita dan menggunakan messager decipher akan dikirimkan ke kita. Jadi orang

yang akan menggunakan public key kita (yang hanya dapat didekripsi oleh oleh secret

key kita), mengirimkan messages kepada kita , dan kita akan menggunak an secret key

untuk membacanya.

3. PGP menggunakan dua kunci yaitu kunci public (proses enkripsi) dan privet (proses

deskripsi).

4. Menggunakan dua kuci tersebut dikarenakan adanya conventional crypto, disaat terjadi

transfer informasi kunci, suatu secure channel diperlukan. Dan jika kita memiliki suatu

secure channel, tapi mengapa kita menggunakan crypto? Namun dengan public-key

syistem, tidak akan menjadi masalah siapa yang melihat kunci milik kita, karena kunci

yang dilihat oleh orang lain adalah yang digunakan hanya untuk enkripsi dan hanya

pemiliknya saja yang mengetahui kunci rahasia tersebut.

15

Keuntungan dari menggunkan Pretty Good Privacy adalah dapat menggunakan PGP

untuk berkomunikasi secara aman, baik itu rencana bisnis, keuangan, atau hal-hal pribadi lain

yang ingin dijaga kerahasiaannya, karena PGP sudah plug-in untuk semua program browser

dan banyak digunakan oleh semua program e- mail, maka PGP sangat mudah untuk digunakan.

PGP selain melindungi e-mail juga file kita dan berjalan pada semua sistem operasi, serta PGP

dapat diperoleh secara gratis untuk penggunaan pribadi. Kita dapatmendownload softwarenya

pada saat kita terhubung dengan internet. Semua kunci pribadi dapat kita peroleh dan tidak ada

biaya tambahan yang dibebankan untuk pembuatan sertifikat maupun tanda tangan digital yang

disertakan.

H. Digital Signature

Salah satu konsep pada kriptografi modern adalah digital signature. Digital signature

merupakan sistem keamanan kriptografi simetris yang menggunakan kunci yang sama dalam

melakukan enkripsi dan dekripsi terhadap suatu pesan, disini pengirim dan penerima

menggunakan kunci yang sama sehingga mereka harus menjaga kerahasian terhadap kuci

tersebut. Cara kerja dan kegunaan digital signature mirip dengan tanda tangan dalam versi

nyata, yaitu untuk memberikan kepastian keaslian dan persetujuan dokumen oleh penanda

tangan. Dalam digital signature, tanda tangan adalah dalam bentuk digital yang digunakan

untuk mensahkan sebuah dokumen digital.

Prinsip yang digunakan dalam tanda tangan digital ini adalah dokumen yang dikirimkan

harus ditandatangani oleh pengirim dan tanda tangan bisa diperiksa oleh penerima untuk

memastikan keaslian dokumen yang dikirimkan. Fungsinya adalah untuk melakukan validasi

terhadap data yang dikirim. Tanda tangan digital menggunakan algoritma yang disebut dengan

istilah hashing algorithm. Fungsi tersebut akan menghasilkan sebuah kombinasi karakter yang

yang unik yang disebut message digest. Dengan cara ini pengirim bertanggungjawab terhadap

isi dokumen dan dapat di cek keaslian dokumen oleh penerima. Keunikannya adalah jika di

tengah perjalanan data mengalami modifikasi, penghapusan maupun di sadap diam-diam oleh

hacker walaupun hanya 1 karakter saja, maka message digest yang berada pada si penerima

akan berbeda dengan yang dikirimkan pada awalnya. Keunikan lainnya adalah message digest

tersebut tidak bisa dikembalikan lagi ke dalam bentuk awal seperti sebelum disentuh dengan

fungsi algoritma, sehingga disebut sebagai one-way hash. Fungsi utama dari tanda tangan

digital pada pada aspek keamanan kriptografi adalah non-repudiation atau anti penyangkalan

16

dimana apabila dokumen valid maka pengirim tidak bisa menyangkal bahwa keberadaan

dokumen benar dikirim oleh pengirim yang bersangkutan.

Cara kerja digital signature adalah pengirim melakukan proses hashing algorithm untuk

menghasilkan message digest dari sebuah pesan yang terdapat dalam sebuah dokumen yang

akan dikirim. Setelah dilakukan hashing, pengirim melakukan sign terhadap message digest

dengan menggunakan kunci publik yang digunakan untuk membentuk digital signature.

Kemudian pengirim mengirimkan digital signature bersama dokumen tersebut kepada

penerima. Penerima menerima pesan yang dikirimkan oleh Sender. Setelah itu Receiver

mengverifikasi pesan yang dikirimkan oleh Sender. Pada proses verifikasi tersebut pesan di

hashing terlebih dahulu sehingga menghasilkan message digest dan digital signature akan di

unsign menggunakan kunci private. Jika message digest-nya sama, maka pesan ini adalah asli

dan pesan berasal dari pengirim yang sebenarnya. Bila pesan telah diubah oleh pihak luar, maka

message digest juga ikut berubah.

Terdapat dua algoritma yang digunakan dalam digital signature yaitu Algoritma MD5

dan Algoritma RSA. Algoritma MD5 dikembangkan oleh Ronald L. Rivest pada tahun 1991

yang merupakan perbaikan dari algoritma MD4 yang diketahui tidak lagi aman. Algoritma

MD5 merupakan salah satu algoritma fungsi hash yang dapat menerima input dengan panjang

sembarang dan akan menghasilkan output berupa message digest dengan panjang 128 bit.

Proses pembuatan message digest pada MD5 meliputi beberapa tahapan yaitu penambahan

bibit-bibit pengganjal, penambahan nilai panjang semula, dan inisialisasi penyanggal MD.

Algoritma RSA diciptakan oleh Ron Rivest, Adi Shamir, dan Leonard Adleman, sesuai

dengan nama penemunya, pada tahun 1970-an. Rancangan ini bergantung pada kerumitan

dalam memfaktorisasi bilangan bulat yang berbeda dari penyelesaian algoritma diskrit. RSA

hanya menggunakan operasi pemangkatan. RSA termasuk algoritma asimetri, yang berarti

memiliki dua kunci, yaitu kunci publik dan kunci privat. Algoritma RSA terdiri dari tiga proses

yaitu pembangkit kunci, enkripsi, dan dekripsi.

I. Digital Certificate

Digital Certificate adalah file elektronik yang hanya bekerja sebagai paspor online.

Digital Certificate dikeluarkan oleh pihak ketiga yang dikenal sebagai Certification Authority

seperti VeriSign atau Thawte. Sertifikat digital memiliki dua fungsi dasar yaitu untuk

menyatakan bahwa orang-orang, website, dan sumber daya jaringan seperti server dan router

merupakan sumber terpercaya, dengan kata lain sesuai dengan siapa atau apa yang menjadi

17

tuntutan mereka. Selain itu, digital certificate berfungsi untuk memberikan perlindungan bagi

pertukaran data dari pengunjung dan website dari gangguan atau bahkan pencurian, seperti

informasi kartu kredit. Adapun bentuk-bentuk sertifikat digital seperti server certificate dan

personal certificate. Server certificate biasa digunakan pada industri e-commerce di mana

pelanggan memiliki jaminan sebagai legitimasi atau profesionalisme dari orang-orang partner

bisnis. Sedangkan, personal certificate memungkinkan user untuk memvalidasi identitas

pengunjung situs dan bahkan membatasi akses mereka kepada bagian-bagian tertentu dari

website

Sertifikat digital adalah dokumen digital yang berisi informasi sebagai berikut:

• Nama subjek (perusahaan/individu yang disertifikasi)

• Public key dari subjek

• waktu kadaluarsa sertifikat (expired time)

• Informasi relevan lain seperti nomor seri sertifikat, dll.

Sebagian besar protokol standar yang banyak digunakan untuk komunikasi elektronik

mengandalkan digital certificate:

• SSL (Secure Socket Layer), yang dirancang oleh Netscape Communication

Corporation, diterima secara luas sebagai browser forweb dasar standar dan otentikasi

server, dan aman untuk pertukaran data di Internet. Hampir semua server utama dan

web browser termasuk Netscape Communicator dioptimalkan untuk mengaktifkan

enkripsi SSL, dan merupakan jenis keamanan yang paling umum dilihat di Internet.

• S/MIME (Secure Multipurpose Internet Mail Extensions Protocol) dianggap sebagai

standar dasar untuk email yang aman dan EDI (Electronic Data Interchange).

• SET (Secure Transaksi Elektronik protokol) melindungi pembayaran elektronik dari

pengunjung web untuk operator situs.

• Internet Protocol Secure Standard (IPSec) memverifikasi perangkat jaringan seperti

server dan router.

Cara Kerja Digital Certificate

a. Proses Registrasi

Langkah pembentukan sertifikat digital:

• Sertifikat digital/digital sign diperlukan sebagai identifikasi sebelum seorang

pelanggan dapat melakukan akses/transaksi pada suatu aktifitas kegiatan

18

berbasis WEB (B2B, B2C, G2C) yang menggunakan pengamanan dan enkripsi

dengan metoda Public Key Infrastructure (PKI).

• Setiap orang/pelanggan yang akan berkomunikasi/bertransaksi harus terlebih

dahulu mendaftar (registrasi) untuk memperoleh Identifikasi dalam bentuk

Elektronik Identification Number.

• Setelah Electronic Identification Number (E-ID) diterbitkan dan diterima oleh

pelanggan, selanjutnya Elektronik Identification Number (E-ID) tersebut oleh

provider yang bersangkutan akan dikirimkan ke Certificate Authority Server

untuk di registrasikan.

• Selanjutnya pelanggan melalui komputer yang dimiliki (personal) akan

melakukan koneksi secara on line menggunakan komunikasi yang

khusus/secure (menuju address WEB site yang telah ditentukan) untuk

melalukan verifikasi dengan cara mengirimkan Electronic Identification

Number (E-ID) yang telah diperoleh sebelumnya, dalam rangka memperoleh

Digital Certificate.

• Selanjutnya Certificate Authority Server akan melakukan verifikasi terhadap

kebenaran dan keabsahan Electronic Identification Number (E-ID) yang telah

dikirimkan oleh pelanggan.

• Jika Electronic Identification Number (E-ID) tersebut benar dan absah, maka

selanjutnya Certificate Authority Server akan menerbitkan Digital Certificate,

dengan disertai Public Key dan Private Key.

Digital Certificate tersebut akan dikirimkan ke pelanggan dengan menggunakan

komunikasi yang khusus/secure untuk selanjutnya Digital Certificate tersebut diinstall di

komputer pelanggan.

b. Proses pengiriman

• Sertifikat digital/digital sign diperlukan sebagai identifikasi sebelum seorang

pelanggan dapat melakukan akses/transaksi pada suatu aktifitas kegiatan

berbasis WEB (B2B, B2C, G2C) yang menggunakan pengamanan dan enkripsi

dengan metoda Public Key Infrastructure (PKI).

• Setiap orang/pelanggan yang akan berkomunikasi/bertransaksi harus terlebih

dahulu mendaftar (registrasi) untuk memperoleh Identifikasi dalam bentuk

Elektronik Identification Number.

19

• Setelah Electronic Identification Number (E-ID) diterbitkan dan diterima oleh

pelanggan, selanjutnya Electronic Identification Number (E-ID) tersebut oleh

provider yang bersangkutan akan dikirimkan ke Certificate Authority Server

untuk di registrasikan.

• Selanjutnya pelanggan melalui komputer yang dimiliki (personal) akan

melakukan koneksi secara online menggunakan komunikasi yang

khusus/secure (menuju website address yang telah ditentukan) untuk

melalukan verifikasi dengan cara mengirimkan E-ID yang telah diperoleh

sebelumnya, dalam rangka memperoleh Digital Certificate.

• Selanjutnya Certificate Authority Server akan melakukan verifikasi terhadap

kebenaran dan keabsahan Elektronik Identification Number (E-ID) yang telah

dikirimkan oleh pelanggan.

• Jika E-ID tersebut benar dan absah, maka selanjutnya Certificate Authority

Server akan menerbitkan Digital Certificate, dengan disertai Public Key dan

Private Key. Digital Certificate tersebut akan dikirimkan ke pelanggan dengan

menggunakan komunikasi yang khusus/secure untuk selanjutnya Digital

Certificate tersebut terpasang di komputer pelanggan.

J. MD5

MD5 adalah salah satu dari serangkaian algoritma (merupakan salah satu fungsi hash)

message digest yang didesain oleh Ronald Rivest sebagai evolusi dari MD4 yang dianggap

tidak aman Walau demikian, Dikarenakan MD5 hanya menggunakan satu langkah pada data,

jika dua buah awalan dengan hash yang sama dapat dibangun, sebuah akhiran yang umum

dapat ditambahkan pada keduanya untuk membuat kerusakan lebih masuk akal. Dan

dikarenakan teknik penemuan kerusakan mengijinkan pendahuluan kondisi hash menjadi

arbitari tertentu, sebuah kerusakan dapat ditemukan dengan awalan apapun. Proses tersebut

memerlukan pembangkitan dua buah file perusak sebagai file template, dengan menggunakan

blok 128-bit dari tatanan data pada 64-bit batasan, file-file tersebut dapat mengubah dengan

bebas dengan menggunakan algoritma penemuan kerusakan.

Saat ini dapat diketahui, dengan beberapa jam kerja, bagaimana proses pembangkitan

kerusakan MD5. Yaitu dengan membangkitkan dua bit string dengan hash yang sama.

Dikarenakan terdapat bilangan yang terbatas pada keluaran MD5 (2128), tetapi terdapat

bilangan yang tak terbatas sebagai masukannya, hal ini harus dipahami sebelum kerusakan

dapat ditimbulkan, tapi hal ini telah diyakini benar bahwa menemukannya adalah hal yang

20

sulit. Sebagai hasilnya bahwa hash MD5 dari informasi tertentu tidak dapat lagi mengenalinya

secara berbeda. Jika ditunjukkan informasi dari sebuah public key, hash MD5 tidak

mengenalinya secara berbeda jika terdapat public key selanjutnya yang mempunyai hash MD5

yang sama.

Bagaimanapun juga, penyerangan tersebut memerlukan kemampuan untuk memilih

kedua pesan kerusakan. Kedua pesan tersebut tidak dengan mudah untuk memberikan serangan

preimage, menemukan pesan dengan hash MD5 yang sudah ditentukan, ataupun serangan

preimage kedua, menemukan pesan dengan hash MD5 yang sama sebagai pesan yang

diinginkan.

Hash MD5 lama, yang dibuat sebelum serangan-serangan tersebut diungkap, masih

dinilai aman untuk saat ini. Khususnya pada digital signature lama masih dianggap layak pakai.

Seorang user boleh saja tidak ingin membangkitkan atau mempercayai signature baru

menggunakan MD5 jika masih ada kemungkinan kecil pada teks (kerusakan dilakukan dengan

melibatkan pelompatan beberapa bit pada bagian 128-bit pada masukan hash) akan

memberikan perubahan yang berarti. Penjaminan ini berdasar pada posisi saat ini dari

kriptoanalisis. Situasi bisa saja berubah secara tiba-tiba, tetapi menemukan kerusakan dengan

beberapa data yang belum-ada adalah permasalahan yang lebih susah lagi, dan akan selalu

butuh waktu untuk terjadinya sebuah transisi.

Cara Kerja MD5

MD5 mengolah blok 512 bit, dibagi kedalam 16 subblok berukuran 32 bit. Keluaran

algoritma diset menjadi 4 blok yang masing-masing berukuran 32 bit yang setelah digabungkan

akan membentuk nilai hash 128 bit.

MD5 terdiri atas 64 operasi, dikelompokkan dalam empat putaran dari 16 operasi.

21

• F : Adalah fungsi nonlinear, satu fungsi digunakan pada tiap-tiap putaran.

• Mi : Menujukkan blok 32-bit dari masukan pesan, dan

• Ki : Menunjukkan konstanta 32-bit, berbeda untuk tiap-tiap operasi.

• <<<s : Menunjukkan perputaran bit kiri oleh s; s bervariasi untuk tiap-tiap operasi.

• : Menunjukan tambahan modulo 232.

MD5 memproses variasi panjang pesan kedalam keluaran 128-bit dengan panjang yang

tetap. Pesan masukan dipecah menjadi dua gumpalan blok 512-bit; Pesan ditata sehingga

panjang pesan dapat dibagi 512. Penataan bekerja sebagai berikut: bit tunggal pertama, 1,

diletakkan pada akhir pedan. Proses ini diikuti dengan serangkaian nol (0) yang diperlukan

agar panjang pesan lebih dari 64-bit dan kurang dari kelipatan 512. Bit-bit sisa diisi dengan 64-

bit integer untuk menunjukkan panjang pesan yang asli. Sebuah pesan selalu ditata setidaknya

dengan 1-bit tunggal, seperti jika panjang pesan adalah kelipatan 512 dikurangi 64-bit untuk

informasi panjang (panjang mod(512) = 448), sebuah blok baru dari 512-bit ditambahkan

dengan 1-bit diikuti dengan 447 bit-bit nol (0) diikuti dengan panjang 64-bit.

Algoritma MD5 yang utama beroperasi pada kondisi 128-bit, dibagi menjadi empat

word 32-bit, menunjukkan A, B, C dan D. Operasi tersebut di inisialisasi dijaga untuk tetap

konstan. Algoritma utama kemudian beroperasi pada masing-masing blok pesan 512-bit,

masing-masing blok melakukan pengubahan terhadap kondisi.Pemrosesan blok pesan terdiri

atas empat tahap, batasan putaran; tiap putasan membuat 16 operasi serupa berdasar pada

fungsi non-linear F, tambahan modular, dan rotasi ke kiri. Gambar satu mengilustrasikan satu

operasi dalam putaran. Ada empat macam kemungkinan fungsi F, berbeda dari yang digunakan

pada tiap-tiap putaran:

Dengan operasi XOR, AND, OR, dan NOT adalah sebagai berikut :

22

KESIMPULAN

Keamanan komputer pada dasarnya tidak hanya berlandaskan algoritma yang sudah

dijabarkan sebelumnya. Akan tetapi, keamanan komputer membentuk suatu sistemyang mana

di dalamnya algoritma seperti MD5 berperan sebagai center dari proses atau usaha

pengamanan komputer manakala komputer tersebut mengalami serangan dari pihak yang tidak

diinginkan sehingga data yang berada di dalamnya bisa dijaga dan terhidar dari kebocoran.

23

DAFTAR PUSTAKA

Albanna, Hasan. (2012, 14 Juni). PGP (Pretty Good Privacy). http://cgeduntuksemua blogspot:

http://cgeduntuksemua.blogspot.com/2012/06/pgp-pretty-good-privacy.html, diakses

pada tanggal 5 September 2019.

Anonim,.RSA(https://id.wikipedia.org/wiki/RSA) diakses pada tanggal 5 September 2019.

Dewi, Nuryatin. (2014). Advanced Encryption Standard (AES).

https://www.academia.edu/7426961/Algoritma_Advanced_Encryption_Standard_A

ES_., diakses pada tanggal 5 September 2019.

Firmansyah, Eka Risky. (2012). Algoritma Kriptografi dan Contohnya. Sistem Keamanan

Jaringan, Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah, Jakarta. Jethefer, Steven.

(2007).

Hutasuhut, Budi K. Efendi, Syahril. Situmorang, Zakarias. 2019. Digital Signature untuk

Menjaga Keaslian Data dengan Algoritma MD5 dan Algoritma RSA. Jurnal Nasional

Informatika dan Teknologi Jaringan Vol. 3 No.2 2019.

Hidayat ,Akik.Rudi Rosyadi .Erick Paulus .2016, Journal Aplikasi merkle hellman

https://docplayer.info/72414086-Aplikasi-merkle-hellman-knapsack-untuk-

kriptografi-file-teks.html, diakses pada tanggal 5 September 2019.

http://sunandarbee254.blogspot.com/2012/12/digital-certificate-enkripsi-modern.html,

diakses pada tanggal 5 September 2019.

Iriadi, Nandang. 2011. Analisis Keamanan E-mail Menggunakan Pretty Good Privacy.

PARADIGMA VOL. XIII. NO, 1 Maret 2011.

Levi, Nurezkapah.,2012, Kriptografi dan Keamanan Informasi: Public key RSA,

https://ilmukriptografi.wordpress.com//, diakses pada tanggal 5 September 2019.

Mufitasari. (2016, 26 November). Digital Signature. http://mufitasari wordpress:

https://mufitasari.wordpress.com/2012/11/26/digital-signature/, diakses pada tanggal

5 September 2019.

Prabowo, Egi Cahyo. Afrianto, Irawan. 2017. Penerapan Digital Signature dan Kriptografi

Pada Otentikasi Sertifikat Tanah Digital. Jurnal ilmiah Komputer dan Informatika

(KOMPUTA) Vol. 6, No. 2, Oktober 2017.

24

Rapinus, Jhon. (2014, 10 Januari). Pretty Good Privacy. http://jhonrapinus blogspot:

http://jhonrapinus.blogspot.com/2014/01/pretty-good-privacy.html, diakses pada

tanggal 5 September 2019.

STUDI DAN PERBANDINGAN ALGORITMA IDEA.

http://informatika.stei.itb.ac.id/~rinaldi.munir/Kriptografi/2006-

2007/Makalah1/Makalah1-005.pdf, diakses pada tanggal 5 September 2019.