Keamanan Sistem Komputer

Pengantar Kriptografi

selamat datang kembali di blog saya,,,disini saya akan menjelaskan tentang materi keamanan sistem komputer pada pengantar kriptografi.

Pengertian dari Kripto :

• Merupakan ilmu sekaligus seni untuk menjaga keamanan pesan (message) dengan cara             menyandikannya ke dalam bentuk yang tidak dapat dimengerti lagi maknanya.

• Kata cryptographyberasal dari kata Yunani yaitu “kryptos” yang artinya tersembunyi dan “graphein” yang artinya menulis

• PesanPlaintextatauCleartext

• Pesan dapat berupa data atau informasi yang dikirim (melaluikurir, saluran komuni kasidata, dsb) .

• Pesan dapat disimpan di dalam media perekaman (kertas, storage, dsb)

Komponen Utama KriptografiPlaintext, yaitu pesan yang dapat dibaca

• Ciphertext, yaitu pesan acak yang tidka dapat dibaca

• Key, yaitu kunci untuk melakukan teknik kriptografi

• Algorithm, yaitu metode untuk melakukan enkrispi dan dekripsi

Tujuan dari Kriptografi

• Menjaga kerahasiaan (confidentiality)pesan.

• Keabsahan pengirim (userauthentication).

• Keaslian pesan (messageauthentication).

• Anti-penyangkalan (non-repudiation).

• Proses menyandikan plaintextmenjadi ciphertextdisebut enkripsi (encryption) atau enciphering

• Proses mengembalikan ciphertextmenjadi plaintextnya disebut dekripsi (decryption) atau deciphering 

Jika disimbolkan maka
P= PlaintextC= ChipertextFungsi pemetaan P ->  disebut E (encryption)
E(P)= CFungsi Pemetaan C -> P disebut D (decryption):
D(C)=P
Defenisi Enkripsi 
Contoh
Plain Text: TEST ONLYCipher Text: &^*#^@%&*


Dekripsi

     Dekripsi merupakan proses kebalikan dari enkripsi dimana proses ini akan mengubah ciphertext menjadi plaintext dengan menggunakan algortima ‘pembalik’ dan key yang sama.
Sehingga Kata yang telah di Enkripsi akan dapat dimengerti oleh pembaca.

Contoh
Cipher Text : ^(*^#@()#($ Plain Text : Test Only


ISTILAH-ISTILAH KRIPTOGRAFI



• Encoding: Transformasi dari plainteksmenjadi kode
• Decoding: Transformasi kebalikan dari kode menjadi plainteks.
• Buku Kode (codebook) : Dokumen yang digunakan untuk mengimplementasikan suatukode
• Buku kode terdiri dari tabel lookup(lookuptabel) untuk encodingdan decoding
• Chipertidak sama dengan kode (code)
• Kode mempunyai sejarah tersendiri didalamkrptografi
• Codebreaker: Orang yang memecahkan kode (untuk menemukan plainteks)

Kripto Grafi 

     Enkripsi (Encryption) adalah sebuah proses menjadikan pesan yang dapat dibaca (plaintext) menjadi pesan acak yang tidak dapat dibaca (ciphertext). Berikut adalah contoh enkripsi yang digunakan oleh Julius Caesar, yaitu dengan mengganti masing-masing huruf dengan 3 huruf selanjutnya (disebut juga Additive/Substitution Cipher).

ISTILAH-ISTILAH KRIPTOGRAFI

• Kriptografi adalah ilmu sekaligus seni untuk menjaga keamanan pesan
• Praktisi (penggunakriptografi) disebut kriptografer(cryptographer).
• Algoritma kriptografia dalah:

               -aturan/metode untuk enkripsi dan dekripsi

               -fungsi matematika yang digunakan untuk enkripsi dan dekripsi.

• Kunci adalah parameter yang digunakan untuk transformasi enkripsi dan dekripsi.
• Sistemkriptografi(ataucryptosystem) adalah algoritma kriptografi, plainteks, cipherteks, dan kunci.
• Penyadapan adalah orang yang mencoba menangkap pesan selama ditransmisikan. Nama lain: enemy, adversary, intruder, interceptor, bad guy.
• Kriptanalisis(cryptanalysis)adalah ilmu dan seni untuk memecahkan cipherteks menjadi plainteks tanpa mengetahui kunc iyang diberikan. Pelakunya disebut kriptanalis.
• Kriptologi(cryptology) adalah studi mengenai kriptografi dan kriptanalisis.

Kriptografi

Aplikasi kriptografi:

• Pengiriman data melalui saluran komunikasi
• Penyimpanan data di dalam disk storage. 

Contoh-contoh pada pengiriman data melalui saluran komunikasi

• TM tempat mengambil uang
• Internet
• Militer
• Wi-Fi
• Pay TV
• GSM

Kriptografi

Contoh-contohpadadata tersimpan:

• Dokumenteks
• Plainteks(plain.txt):

MACAM TENIK KRIPTOGRAFI

• Berdasarkan pada jenis kunci:
• Kriptografi simetris: kunci untuk enkripsi sama dengan dekripsi
• Kriptografi asimetris: kunci untuk enkripsi dan dekripsi berbeda
• Berdasarkan aplikasi pada bit:
• Stream cipher: cipher aliran
• Block cipher: cipher blok

ALGORITMA SIMETRIS

• Algoritmasimetris(symmetric algorithm) adalahsuatu

 algoritma dimana  kunci enkripsi yang digunakan sama dengan kunci dekripsi sehingga algoritma ini disebut juga sebagai single-key algorithm.

Kelebihan algoritma simetris :

• Kecepatan operasi lebih tinggi bila dibandingkan dengan algoritma asimetrik.
• Karena kecepatannya yang cukup tinggi, maka dapat digunakan pada sistem real-time
• Kelemahan algoritma simetris :
• Untuk tiap pengiriman pesan dengan pengguna yang berbeda dibutuh kankunci yang berbeda juga, sehingga akan terjadi kesulitan dalam manajemen kunci tersebut.
• Permasalahan dalam pengiriman kunci itu sendiri yang disebut“keydistribution problem”

ALGORITMA ASIMETRIS

       Algoritma asimetris (asymmetric algorithm) adalah suatu algoritma dimana kunci enkripsi yang digunakan tidak sama dengan kunci dekripsi. Pada algoritma ini menggunakan dua kunci yakni kunci publik (publickey) dan kunci privat (privatekey). Kunci publik disebarkan secara umum sedangkan kunci privat disimpan secarara hasil oleh sipengguna. Walau kunci publik telah diketahui namun akan sangat sukar mengetahui kunci privat yang digunakan.

• Kelebihan algoritma asimetris :
• Masalah keamanan pada distribusi kunci dapat lebih baik
• Masalah manajemen kunci yang lebih baik karena jumlah kunci yang lebih sedikit

• Kelemahan algoritma asimetris :
• Kecepatan yang lebih rendah bila dibandingkan dengan algoritma simetris
• Untuktingkatkeamanansama, kunciyang digunakan lebih panjang dibandingkan dengan algoritma  simetris.

Teknik Dasar Kriptografi

• Substitusi
• Blocking
• Permutasi
• .Ekspansi
• Pemampatan (Compaction)

Jenis-jenis CipherSubstitusi

• Cipher Abjad-Tunggal (MonoalphabeticCipher)
• Cipher Substitusi Homo fonik (Homophonic substitution cipher)
• Cipher abjad-majemuk (Polyalpabeticsubstitution cipher)
• Cipher Substitusi Poligram (Polygram substitution cipher)

SUBSTITUSI

PROSES:

Mengganti setiap unit (character/kelompok character) dengan unit chipertext

Contoh:

A diganti denganC, B diganti dengan D

JENIS:

•Alfabet tunggal: satu unit plaitext hanya diganti oleh satu unit ciphertext yang identik

•Alfabet majemuk: satu unit plaintext dapat diganti oleh lebih dari satu unit ciphertext

ALFABET TUNGGAL

• Caesar Cipher
• Rumusumum: Ci=F(n,Pi)

Ci=ciphertext, n= key (number of letter sifted), Pi=Plaintext

• Ci=Pi+nmod 26
• Contoh:

Untukn=3 transformasi adalah setiap

nilai alphabet ditambah dengan3

CAESAR CIPHER 1

Plain text: ATTACK AT DAWN

Nomor: 0 19 19 0 2 10 0 19 3 0 22 13

Transformasi(n=3): 3+Pt

3 22 22 3 5 13 3 22 9 3 25 16

Chipertext: DWWDFN DE GDZQ

CAESAR CIPHER 2

• Tiap huruf alfabet digeser3 huruf kekanan

pi:A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z

ci:D E F G H I J K L M N O P Q R S T U  V W X Y Z A B C

• Contoh:

Plainteks:AWASI ASTERIX DAN TEMANNYA OBELIX

Cipherteks:DZDVL DVWHULAG DQ WHPDQQBA REHOLA

CAESAR CIPHER 3

• Dalampraktek, cipherteksdikelompokkankedalamkelompokn-huruf, misalnyakelompok4-huruf:

DZDVL DVWHULAG DQ WHPDQQBA REHOLA

• Ataumembuangsemuaspasi:

DZDVL DVWHULAG DQ WHPDQQBA REHOLA

• Tujuannyaagar kriptanalisismenjadilebihsulit

ALFABETIK MAJEMUK

• Vigenere Polyalphabetic Cipher
• Rumusumum: Ci=F(n,d,Pi)
• Ci=ciphertext, n= key (number of letter sifted), d=number of repeating letters representing the key,Pi=Plaintext
• Contoh: d=3, k=bad (1 0 3)

ALFABETIK MAJEMUK

Plain text: ATTACK AT DAWN

Nomor: 0 19 19 0 2 10 0 19 3 0 22 13

Transformasi (3,BAD):

1 0 3 1 0 3 1 0 3 1 0 3 (key)

0 19 19 0 2 10 0 19 3 0 22 13 (Plaintxt)

____________________________ +

1 19 22 1 2 13 1 19 6 1 22 16

Chipertext: BTWBCNBTGBWQ

AUTO KEY VIGINERE CHIPHER

Jika panjang kunci lebih kecil dari panjang plainteks, maka kunci disambung

dengan plainteks tersebut.

Misalnya,

Pesan: NEGARA PENGHASIL MINYAK

Kunci: INDO

maka kunci tersebut disambung dengan plainteks semula sehingga panjang

• kuncimenjadi sama dengan panjang plainteks:
• Plainteks : NEGARAPENGHASILMINYAK
•  Kunci : INDONEGARAPENGHASILMI

Running-Key Vigènerecipher

Kunciadalahstring yang sangatpanjangyang diambildariteksbermakna(misalnyanaskahproklamasi, naskahPembukaanUUD 1945, terjemahanayatdi dalam kitab suci, danlain-lain).

Misalnya,

• Pesan: NEGARA PENGHASIL MINYAK
• Kunci: KEMANUSIAN YANG ADIL DAN BERADAB
• Selanjut nya enkripsi dan dekripsi dilakukan seperti biasa

SUBSTITUSI HOMOFONIK

• Menggantisetiapunit plain text dengangabunganhurufciphertext

• Contoh:

• A----BU/CP/AV

• B----AT

• C----DL/BK/AU

SUBSTITUSI HOMOFONIK

POLIGRAM

•Mengganti setiap gabungan unit plain text dengan gabungan huruf ciphertext

•Jenis:

•Diagram: gabungan dua unit

•Trigram: gabungan tiga unit

•Dst

•Contoh: AS----RT

Permutasi

Salahsatuteknikenkripsiyangterpentingadalahpermutasiatauseringjugadisebuttransposisi.Teknikinimemindahkanataumerotasikankarakterdenganaturantertentu.Prinsipnyaadalahberlawanandengantekniksubstitusi.Dalamtekniksubstitusi,karakterberadapadaposisiyangtetaptapiidentitasnyayangdiacak.Padateknikpermutasi,identitaskarakternyatetap,namunposisinyayangdiacak.Sebelumdilakukanpermutasi,umumnyaplaintextterlebihdahuludibagimenjadiblok blok dengan panjang yang sama. Untuk contoh diatas ,plaintext akan dibagi menjadi blok‐blok yang terdiri dari 6 karakter

Pemampatan (Compaction)

Mengurangi panjang pesan atau jumlah b loknya adalah cara lain untuk menyembunyikan isi pesan.Contoh sederhana ini menggunakan cara menghilangkan setiap karakter ke‐tiga secara berurutan.Karakter ‐ karakter yang dihilangkan disatukan kembali dan disusulkan sebagai "lampiran" dari pesan utama,

Cipher Transposisi(TEKNIK BLOCKING)

•Cipherteks diperoleh dengan mengubah posisi huruf didalam plainteks.

•Dengan kata lain,algoritma ini melakukan transpose terhadap rangkaian huruf didalam plainteks.

•Nama lain untuk metode ini adalah permutasi,karena transpose setiap karakter didalam teks samadengan mempermutasikan karakter - karakter tersebut.

Contoh:Misalkan plainteks adalah

DEPARTEMEN TEKNIK INFORMATIKA UG. Key=6

Enkripsi:

DEPART

EMENTE

KNIKIN

FORMAT

IKAUG.

Cipherteks:(bacasecaravertikal)

DEKFIEMNOKPEIRAANKMURTIAGTENT.

DEKFIEMNOKPEIRAANKMURTIAGTENT.

10/5/2016

Super-enkripsi

•Menggabungkan cipher substitusi dengan cipher transposisi.

•Contoh.Plainteks HELLO WORLD

•dienkripsi dengan caesarcipher menjadi KHOOR ZRUOG kemudian hasil enkripsi ini dienkripsi lagi dengan cipher transposisi (k= 4):

•KHOO

•RZRU

•OGZZ

Cipherteksakhiradalah: KROHZGORZOUZ

ONE TIME PAD (VERNAM CIPHER)

•Dalam dunia kriptografi dikenal sebuah metode penyadian yang sangat kuat sehingga tidak mudah dipecahkan, yaitu metode penyandian One Time Pad(OTP). Metode penyandian OTP pertama kali diperkenal kan oleh Gilbert Vernam dalam perang dunia  pertama.

•MetodepenyandianOTP merupakan salah satu variasi dari metode penyandian substitusi dengan cara memberikan syarat-syarat khusus terhadap kunci yang digunakanya itu terbuat dari karakter/ huruf yang acak(kunciacakataupad), dan pengacakan nya tidak menggunakan rumus tertentu.

•Jika kunci tersebut benar-benaracak, digunakan hanya sekali, serta terjaga kerahasiannya dengan baik, maka metode penyandian OTP inisangat kuat dan tidak dapat dipecahkan.

•Dalam kriptografi klasik, yaitu kriptografi jaman dulu yang dikenal dengan sebutan kriptografi kertas dan pensil, teks sandi dari metode penyandian OTP ini diperoleh dengan menjumlahkan/ mengurangkan teks aslinya terhadap kunci. Penggunaan kunci ini hanya dan harus hanya sekalipakai. Sedangkan untuk mendapatkan kembali teks aslinya dilakukan pengurangan/ penjumlahan teks sandiri terhadap kunci tersebut, sebagai kebalikan dari proses menyandi.

ONE-TIME PAD

•Vernam Cipher: setiap key diberikan pada setiap huruf plain text, key hanya dipakai satu kali dalam satu plaintext saja dan tidak pernah digunakan kembali.

Plaintext: HOWAREYOU

Key: XRAQZTBCN

7 14 22 0 17 4 24 14 20 (Plaintxt)

23 17 0 16 25 19 1 2 13 (Key)

______________________________+

30 31 22 16 42 23 25 16 33

4 5 22 16 16 23 25 16 7

Ciphertext: EFWQQXZQH

DES-DATA ENCRYPTION STANDARD

• Menggunakan 64-bit block size dan 56-bit key dan 16-round cryptosystem

• Terminologi:

• Block cipher. Membagi plaintext kedalam kelompok sejumlah karakter/bit, pada masing-masing    blok diterapkan algoritma enkripsi (key) yang sama

• Clustering. Mengenkripsi plaintext dengan algoritma sama, tetapi berbeda key

TRIPLE DES

•   Triple DES: mengenkripsiDES 3 kali dengankey yang berbeda-beda

•   Jenis:

•   2 kunci-DES-EEE2: mengenkriptigakali dengan2 kunci

•   3 kunci–DES-EEE3: mengenkriptigakali dengan3 kunci

AES-ADVANCED ENCRIPTION STANDARD

•  1997 by NIST

•  Kandidat:

•  Rijndael

• Twofish

• IDEA

• RC5

sekian dulu dari penjelasan keamanan sistem komputer pada materi pengantar kriptografi, ahir kata saya ucapkan terimakasih banyak.