Perkuliahan 6 Keamanan Sistem Komputer C31040319

Kriptografi berasal dari bahasa Yunani dengan memadukan dua kata, yaitu kryptos dan graphein. Kryptos berarti tersembunyi atau rahasia, sedangkan graphein memiliki arti menulis. Makna kriptografi secara harfiah ialah menulis secara tersembunyi untuk menyampaikan pesan-pesan yang perlu dijaga kerahasiaannya.

Kriptorafi memiliki pengertian lain, yakni suatu ilmu tentang teknik enkripsi naskah asli (plaintext) yang diacak memanfaatkan sebuah kunci enkripsi sehingga naskah asli tersebut berubah menjadi naskah yang sulit dibaca (chipertext) oleh pihak yang tidak memiliki kunci dekripsi.

Ilmu kriptografi berkembang selaras dengan kemajuan teknologi. Menurut kronologi waktunya ilmu kriptografi dapat dibedakan menjadi dua pemahaman, yakni kriptografi klasik dan kriptografi modern. Kedua pemahaman tersebut bergantung pada penggunaan perangkat analasis dan pembuat pesan yang bersifat kriptologis.

Apa itu kriptografi klasik? Kriptografi klasik adalah kriptografi dalam pembuatannya maupun analisisnya sama sekali tidak melibatkan komputer atau perangkat mesin. Alat-alat yang digunakan berkutat pada pemanfaatan kertas, pena, batu, serta alat-alat lain yang tidak tergolong dalam perangkat mesin modern sama sekali.

Ciri khas dari kriptografi klasik ialah lebih berbasis pada karakter, baik karakter tulisan maupun karakter pesan yang disampaikan. Ciri lainnya berupa penggunaan alat-alat yang masih terbilang tradisional karena pada waktu kemunculannya belum mengenal komputer. Itulah cara kerja kriptografi klasik.

Sejarah Kriptografi

Kriptografi menurut catatan sejarah telah eksis sejak masa kejayaan Yunani atau kurang lebih sekitar tahun 400 Sebelum Masehi. Alat yang digunakan untuk membuat pesan tersembunyi di Yunani pada waktu itu disebut Scytale. Scytale berbentuk batangan silinder dengan kombinasi 18 huruf.

Pada masa Romawi, di bawah kekuasaan Julius Caesar, penggunaan kriptografi semakin intens karena pertimbangan stabilitas negara. Meski teknik yang digunakan tak serumit Yunani, namun untuk memahami pesan kriptografi dari masa Romawi terbilang cukup sulit untuk dikerjakan.

Berdasarkan aspek historis kriptografi di atas, baik kriptografi klasik maupun modern keduanya memiliki kesamaan prinsip yang besar dan tidak dapat disangsikan lagi, yakni tujuan kriptografi adalah keamanan. Itulah layanan yang disediakan kriptografi tanpa peduli dari masa mana kriptografi dibuat.

Melalui layanan keamanan yang disediakan oleh jenis kriptografi tersebut, berbagai teks penting dapat terjaga kerahasiaannya dan keotentikannya, sehingga antar pihak yang berkorespondensi bisa saling menaruh kepercayaan. Kecuali apabila teknik pembuatan kriptografi bocor ke pihak yang tidak dikehendaki.

 * Ada empat tujuan dari kriptografi ini, yang dimana tujuan ini untuk mengamankan aspek keamanan informasi yaitu :

1.Kerahasiaan (Confidentiality)

Kerahasiaan adalah tujuan pertama dari penggunaan cryptography . Tentu sejak awal menggunakan kriptografi  agar rahasia yang ada pada data atau pesan yang dikirimkan agar terjaga rahasianya. Hanya pengirim pesan dan penerima pesan yang mengetahui isi data atau pesan tersebut. Semakin rahasia sebuah pesan sebaiknya semakin tinggi pula tingkat kesulitan dari enkripsi yang dilakukan

2.Integritas Data (Integrity)

Integritas data berhubungan dengan keaslian data atau pesan yang dikirimkan. Tujuan kriptografi adalah menjamin data atau pesan yang dikirimkan masih asli atau sama dengan yang dikirim olep pengirim pesan dengan yang diterima oleh penerima pesan. Bentuk santi atau kode kriptografi hanya diketahui oleh pengirim dan penerima pesan, maka hanya pengirim dan penerima pesan yang tahu apakah pesan data tersebut asli atau tidak. Jika sandi atau kode digunakan oleh pihak lain maka jaminan pesan tersebut asli bisa diragukan. Karena bentuk dari jaminan integritas ini adalah pesan yang dikirimkan bebas dari penyisipan, penghapusan, perubahan data ke dalam bentuk yang lain. Sehingga data yang diterima benar benar sama dengan yang dikrimkan.

3.Autentikasi (Authentication) 

Autentikasi merupakan salah satu dari aspek keamanan teknologi informasi yang sangat penting. Mengapa? Karena autentikasi adalah bentuk pengenalan bahwa pesan yang dikirim benar benar dari si pengirim pesan yang kita butuhkan pesannya. Karena bisa saja seseorang mengirim pesan yang bukan dari pengirim yang kita kehendaki. Dalam kriptografi autentikasi ini  berfungsi sebagai pengenal bahwa pengirim dan pesan yang dikirim merupakan benar benar yang diinginkan. Karena seseorang bisa menyamar untuk menjadi pengirim dan mengirimkan pesan yang salah. Adapun yang diautentikasi seperti siapa pengirimnya, pesan apa yang dikirim, panjang pesan, waktu pengiriman dan lain lain. Jika suatu pesan tidak sama maka bisa dipastikan bahwa pesan terebut tidak lolos dari uji autentikasi.

4.Non Repudiasi (Non Repudiation) 

Non repudiasi adalah salah satu aspek keamanan teknologi informasi yang penting. Dimana non repudiasi adalah bentuk bukti bahwa kita melakukan sesuatu yang tersimpan jejaknya dalam bentuk digital. Non repudiasi berarti tidak ada penyangkalan. Yaitu tidak ada penyangkalan terhadap apa yang telah dilakukan. Karena sudah ada bukti yang kuat. Maka aspek ini selain sangat bermanfaat tapi juga sangat berbahaya karena jika ada seseorang yang ingin menjebak kita maka kita bisa menjadi korban dari keamanan teknologi informasi.

* Enkripsi dan Dekripsi

Seperti telah dijelaskan di awal bahwasanya enkripsi adalah proses untuk mengacak data atau pesan yang bisa terbaca dengan mata biasa menjadi data atau pesan yang tidak bisa terbaca dengan mata biasa. Enkripsi merubah plaiantext menjadi ciphertext.

Adapun dekripsi sebaliknya. Dekripsi merubah data atau pesan yang tidak terbaca menjadi data atau pesan yang terbaca. Atau bisa dikatakan dekripsi merubah ciphertext menjadi plaintext. Tentu dalam mengubah ini baik enkripsi atau dekripsi membutuhkan algoritma dan key.

Block Cipher

Block cipher adalah cipher kunci simetris lainnya. Cipher blok beroperasi pada blok (kelompok bit) dengan panjang tetap. Blok cipher menggunakan transformasi tetap (tidak berubah) untuk semua digit di blok. Misalnya, ketika blok x-bit teks biasa (bersama dengan kunci rahasia) disediakan sebagai input ke mesin blok cipher, ia menghasilkan blok x-bit ciphertext yang sesuai. Transformasi aktual tergantung pada kunci rahasia. Demikian pula, algoritma dekripsi memulihkan blok x-bit asli dari plaintext menggunakan blok x-bit dari ciphertext dan kunci rahasia di atas sebagai input. Dalam hal pesan input terlalu panjang dibandingkan dengan ukuran blok, itu akan dipecah menjadi blok dan blok-blok ini akan (secara individu) dienkripsi menggunakan kunci yang sama. Namun, karena kunci yang sama digunakan, setiap urutan berulang dalam teks biasa menjadi urutan berulang yang sama dalam teks sandi, dan ini dapat menyebabkan masalah keamanan. Cipher blok yang populer adalah DES (Data Encryption Standard) dan AES (Advanced Encryption Standard).

Stream Cipher

Aliran sandi milik keluarga kunci sandi simetris. Stream cipher menggabungkan bit teks biasa dengan stream bit sandi pseudorandom dengan penggunaan operasi XOR (eksklusif-atau). Cipher stream mengenkripsi digit teks biasa satu per satu dengan berbagai transformasi untuk digit berturut-turut. Karena enkripsi setiap digit tergantung pada kondisi mesin cipher saat ini, stream cipher juga dikenal sebagai cipher negara. Biasanya, bit / gigitan tunggal digunakan sebagai digit tunggal. Untuk menghindari masalah keamanan, harus dipastikan bahwa kondisi awal yang sama tidak digunakan lebih dari sekali. Stream cipher yang paling banyak digunakan adalah RC4.

Algoritma Hibrid

Sistem Hibrid (Hybrid systems)
Sistem ini mengggabungkan chiper simetrik dan asimetrik. Proses ini dimulai dengan negosiasi menggunakan chiper asimetrik dimana kedua belah pihak setuju dengan private key/session key yang akan dipakai. Kemudian session key digunakan dengan teknik chiper simetrik untuk mengenkripsi conversation ataupun tukar-menukar data selanjutnya. Suatu session key hanya dipakai sekali sesi. Untuk sesi selanjutnya session key harus dibuat kembali. 

Pendistribusian Key
Dalam pendistribusian suatu key dapat dilakukan dengan bermacam cara misalnya download, diberikan secara langsung dsb. Untuk mencegah pemalsuan key oleh pihak ketiga maka diperlukan adanya certificate.

Protokol pernyetujuan key
Atau disebut juga protokol pertukaran key adalah suatu sistem dimana dua pihak bernegosiasi untuk menentukan secret value. Contohnya adalah SSL (secure socket layer).

Berikut ini adalah beberapa teknik dasar kriptografi :

1. Subtitusi

          Pada subtitusi, kita akan mengganti sebuah karakter dengan karakter lainnya, biasanya pengubahan karakter ini ditentukan oleh pembuat pesan yang tentunya harus dimengerti oleh penerima pesan.

2. Bloking

         Pada bloking, pengguna akan membuat sebuah blok yang akan membagi plaintext ke dalam beberapa blok yang sudah dibuat oleh pengguna yang hanya dapat dimengerti oleh penerima pesan.

3. Permutasi

        Pada permutasi, pembuat pesan akan merotasikan/memutarkan karakter dalam sebuah kalimat yang telah dibuat sesuai dengan aturan. Aturan ini hanya dapat dimengerti oleh pembuat dan penerima pesan.

4. Ekspansi

        Pada ekspansi, pembuat pesan akan membuat sebuah pesan yang akan diperpanjang. Biasanya, huruf konsonan atau bilangan ganjil akan ditambahkan "-an" pada bagian belakang dan huruf paling depan pada kata itu pun dijadikan didepan "-an" tadi. Dan pada huruf vokal atau bilangan genap, bagian paling belakang akan ditambahkan "-i".

5. Pemampatan.

       Pada pemampatan, sebuah pesan akan dibagi sesuai dengan aturan pembuat pesan. Dimana setiap beberapa huruf/karakter biasanya akan diberikan sebuah batasan. Pada batasan tersebut nantinya ada karakter yang dihalangkan. Setelah dihilangkan pesan akan dimampatkan. Setelah pesan dimampatkan, pesan akan digabungkan antara pesan yang akan dimampatkan dan pesan yang hilang tadi. Biasanya pesan tersebut dihubungkan dengan tanda "&" atau "*" sebagai pembeda/kode antara pesan yang dihilangkan dan pesan yang dimampatkan.