Perancangan Kriptografi Block Cipher
Berbasis Pada Teknik Anyaman Dasar Tunggal
Artikel Ilmiah
Peneliti :
Shelta Claudia Putri (672008293) M. A. Ineke Pakereng, M.Kom. Alz Danny Wowor, S.Si., M.Cs.
Program Studi Teknik Informatika Fakultas Teknologi Informasi Universitas Kristen Satya Wacana
Perancangan Kriptografi Block Cipher
Berbasis Pada Teknik Anyaman Dasar Tunggal
Artikel Ilmiah
Diajukan kepada Fakultas Teknologi Informasi
Untuk memperoleh gelar Sarjana Komputer
Peneliti :
Shelta Claudia Putri (672008293) M. A. Ineke Pakereng, M.Kom. Alz Danny Wowor, S.Si., M.Cs.
Program Studi Teknik Informatika Fakultas Teknologi Informasi Universitas Kristen Satya Wacana
Perancangan Kriptografi Block Cipher
Berbasis Pada Teknik Anyaman Dasar Tunggal
1
Shelta Claudia Putri, 2M. A. Ineke Pakereng, 3Alz Danny Wowor Fakultas Teknologi Informasi
Universitas Kristen Satya Wacana Jl. Diponegoro 52-60, Salatiga 50771, Indonesia
Email: [email protected], [email protected],
Abstract
The cryptography use to increase secure of the data and keep should be updating, because a lot of cryptographic has been released and already solved by the cryptanalysis. This research based is how to create cryptographic block cipher on a Anyaman Dasar Tunggal method where that method use a pattern for to encryption the data. This research results can be use an alternative for secure the data and also a new cryptographic method.
Keywords : Cryptography, Block Cipher Cryptography, Anyaman Dasar Tunggal.
Abstrak
Kriptografi yang digunakan untuk meningkatkan keamanan data harus selalu diperbaharui, dikarenakan banyak kriptografi yang dipublish dan sudah dipecahkan oleh kriptanalisis. Penelitian ini merancang sebuah kriptografi block cipher berbasis pada teknik anyaman dasar tunggal dimana teknik tersebut digunakan menjadi pola dalam mengenkripsi data. Hasil dari penelitian ini dapat dipakai sebagai alternatif untuk mengamankan data dan juga sebagai teknik kriptografi baru.
Kata Kunci : Kriptografi, Kriptografi Block Cipher, Anyaman Dasar Tunggal.
1
Mahasiswa Program Studi Teknik Informatika, Fakultas Teknologi Informasi Universitas Kristen Satya Wacana, Salatiga.
2
Staff pengajar Fakultas Teknologi Informasi, Universitas Kristen Satya Wacana, Salatiga.
3
1 1. Pendahuluan
Proses pengiriman dan pertukaran informasi atau data dilakukan melalui perangkat digital karena itu faktor keamanan diperlukan agar dalam proses tersebut tidak terjadi pencurian maupun manipulasi data oleh pihak yang tidak bertanggung jawab. Untuk menjaga kerahasiaan dan keamanan data, maka diperlukan sebuah metode pengamanan, yaitu kriptografi. Terdapat banyak teknik kriptografi yang bisa digunakan, salah satunya adalah block cipher, yang merupakan suatu algoritma yang input dan output-nya berupa satu block, dan setiap block terdiri dari beberapa bit [1].
Kriptografi digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Contoh penerapan kriptografi yang banyak digunakan, adalah kartu cerdas dan transaksi Anjungan Tunai Mandiri (ATM). Kartu cerdas dapat melayani banyak fungsi, mulai dari otentikasi sampai penyimpanan data. Banyak peralatan mobile yang menggunakan kartu cerdas untuk otentikasi. Namun kartu cerdas tidak menjamin keamanan secara total. Jika perangkat mobile hilang, sertifikat digital dan kunci privat di dalam kartu cerdas berpotensi diakses oleh pencuri. Selain kartu cerdas, contoh lain dari kegunaan kriptografi adalah transaksi melalui ATM. Dalam melakukan transaksi kartu ATM diberi kode PIN (Personal Information Number) yang berasosiasi dengan kartu tersebut. PIN diperlukan untuk keamanan dalam proses transaksi agar data pengguna tidak disalahgunakan oleh pihak yang tidak bertanggung jawab [2].
Munir [2], menjelaskan bahwa kriptografi DES digunakan sebagai alat pengamanan PIN di berbagai bank di Indonesia. Karena menggunakan DES maka rata-rata PIN berjumlah 4 atau 6 karakter, yang kemudian di-padding (ditambahkan karakter NULL) sampai 8 dan memenuhi ukuran kunci pada DES yang sebanding dengan 64 bit. Penggunaan DES sebagai pengamanan sangat berisiko karena keberadaan DES sudah diganti oleh AES, selain itu kriptografi tersebut sudah dipecahkan dengan teknik differential cryptanalysis oleh kriptanalis Eli Biham dan Adi Shamir [3]. Kondisi penggunaan DES di berbagai bank menujukkan bahwa sangat kurang metode kriptografi baru yang dapat digunakan untuk mengamankan berbagai informasi penting.
Penelitian ini merancang algoritma ayaman dasar tunggal dan kemudian digunakan untuk merancang kriptografi blok cipher. Anyaman Dasar Tunggal (ADT) merupakan salah satu dari sekian banyak anyaman yang ada, yang biasanya diterapkan pada pembuatan tikar, ancak, atau yang lainnya. ADT digunakan sebagai pola atau alur untuk menempatkan bit-bit dalam sebuah blok dengan yang dikombinasikan dengan operasi-operasi kriptografi.
Tujuan penelitian ini adalah merancang algoritma kriptografi simetris yang berbasis pada Anyaman Dasar Tunggal. Kemudian algoritma tersebut digunakan dalam rancangan kriptografi block cipher, dan ini selanjutnya akan dibandingkan dengan kriptografi AES.
2. Tinjauan Pustaka
2
pembanding atau sebagai acuan. Adapun bagian kedua membahas teori dasar yang digunakan dalam penelitian ini.
Kajian yang pertama membahas penelitian terdahulu dengan judul “Perancangan Algoritma pada Kriptografi Block Cipher dengan Teknik Langkah Kuda dalam Permainan Catur”. Penelitian ini membahas tentang bagaimana merancang kriptografi simetris berbasis block cipher dengan menggunakan teknik langkah kuda dalam permainan catur sebagai pola pengambilan bit di dalam kotak 8×8. Proses enkripsi dilakukan sebanyak empat putaran untuk menghasilkan cipherteks [4]. Kesamaan penelitian di atas dengan penelitian ini adalah sama-sama merupakan kriptografi simetris berbasis block cipher. Penelitian di atas dijadikan dasar dan acuan untuk membuat kriptografi baru.
Penelitian yang kedua berjudul “Studi dan Analisis Algoritma Rivest Code 6 (RC6) dalam Enkripsi/Dekripsi Data”. Dalam penelitian ini dibahas proses enkripsi dan dekripsi dengan algoritma RC6. RC6 memecah block 128 bit menjadi 4 buah block 32 bit, menjadi A, B, C, D. Byte yang pertama dari plainteks atau cipherteks ditempatkan pada byte A, sedangkan byte yang terakhirnya ditempatkan pada byte D. Dalam prosesnya akan didapatkan (A, B, C, D) = (B, C, D, A) yang diartikan bahwa nilai yang terletak pada sisi kanan berasal dari register disisi kiri. Algoritma RC6 menggunakan 44 buah sub kunci yang dibangkitkan dari kunci dan dinamakan dengan S[0] hingga S[43]. Masing-masing sub kunci panjangnya 32 bit [5]. Kesamaan penelitian kedua dengan penelitian ini adalah sama-sama menggunakan kunci simetris dan berbasis block
cipher.
AES (Advanced Encryption Standard) adalah teknik enkripsi yang dijadikan
standard FIPS oleh NIST (Nasional Institute of Standards and Technology) tahun 2001. AES menjadi standard melalui proses seleksi. Dari beberapa teknik enkripsi yang dicalonkan untuk menjadi AES, yang terpilih adalah enkripsi Rijndael. Teknik enkripsi ini termasuk jenis block cipher [6]. Rijndael mendukung panjang kunci 128 bit sampai 256 bit dengan step 32 bit. Panjang kunci dan ukuran blok dapat dipilih secara independen. Karena AES menetapkan panjang kunci adalah 128, 192, dan 256, maka dikenal AES-128, AES-192, dan AES-256 [7]. AES digunakan sebagai pembanding dalam penelitian ini, dan AES yang digunakan adalah AES-128 karena merupakan standard pengamanan yang dipakai saat ini. Yang akan dibandingkan adalah nilai keacakan dan juga diferensiasi data.
Selanjutnya, teori-teori dasar yang akan dibahas dalam penelitian ini meliputi:
Kriptografi, secara umum adalah ilmu dan seni untuk menjaga kerahasiaan berita. Selain pengertian tersebut terdapat pula pengertian ilmu yang mempelajari teknik-teknik matematika yang berhubungan dengan aspek keamanan informasi seperti kerahasiaan data, keabsahan data, integritas data, serta autentikasi data [2]. ada berbagai macam teknik kriptografi, salah satu diantaranya adalah block
cipher.
Block cipher mengenkripsi pesan dengan cara merangkai bit-bit plainteks
4
dikeringkan dan lembut. Ada beberapa jenis anyaman salah satunya ada anyaman tunggal. Agung [13], mengatakan anyaman tunggal adalah anyaman dengan aturan satu lembar lusi (iratan bilah bambu arah melintang) ditimpa dengan satu lembar pakan (iratan bilah bambu arah membujur). Contoh anyaman dapat ditunjukkan pada Gambar 2.
Gambar 2 Contoh Anyaman
Gambar 2 merupakan hasil anyaman, dimana dalam proses menganyam tikar 2 bahan dari daun pandan saling ditimpa yaitu arah menyimpang (iratan) dan juga arah membujur (pakan). Pada baris pertama (ganjil) bilah melintang masuk kesatu bilah membujur sehingga menjadi pola tersembunyi (tidak tampak), sedangkan pada baris kedua (genap) iratan bilah membujur masuk ke satu bilah melintang sehingga menjadikan pola timbul (tampak), proses tersebut berulang sampai anyaman selesai sehingga membuat pola timbul dan tersembunyi.
Untuk memenuhi ukuran blok 8×8 yang sebanding dengan 64 bit, perancangan ini menggunakan padding. Proses padding adalah proses penambahan byte-byte dummy berupa karakter NULL pada byte-byte sisa yang masih kosong pada blok terakhir plainteks, sehingga ukurannya menjadi sama dengan ukuran blok penyandian [14].
Perancangan ini juga menggunakan transposisi bit. Menurut Munir [2], pada algoritma Columnar Transposition, huruf-huruf di dalam plaintext tetap sama namun urutannya diubah. Algoritma ini melakukan transpose terhadap rangkaian karakter di dalam teks. Nama lain untuk metode ini adalah permutasi atau pengacakan (scrambling) karena transpose setiap karakter di dalam teks sama dengan mempermutasikan karakter-karakter tersebut.
Pada penelitian ini, pengujian rancangan kritografi dilakukan dengan mencari nilai keacakan dan diferensiasi data. Nilai keacakan digunakan untuk mengetahui besarnya algoritma kriptografi yang dirancang mampu mengacak plainteks yang dimasukkan. Cara mencari nilai keacakan dirumuskan [15].
5
dengan cipherteks terhadap plainteks. Karena selisih pada pembilang pada persamaan (6) berarti menunjukkan jarak dari plainteks, walaupun dirasiokan terhadap plainteks kembali. Kemungkinan yang muncul pada nilai keacakan dapat bertanda positif atau negatif. Negatif berarti selisih perbandingan nilai cipherteks lebih besar dibandingankan dengan nilai plainteks, sedangkan positif berarti selisih perbandingan nilai cipherteks lebih kecil dibandingkan dengan nilai plainteks.
Penggunaan jarak dapat dipandang sebagai suatu keacakan apabila metode
Brute Force Attack (BFA) sebagai standar kriptanalis digunakan untuk membobol
algoritma yang ada. Teknik BFA dilakukan dengan mencoba semua kemungkinan kunci atau angka untuk menemukan relasi yang berkorespondensi satu satu (one
to one) antara plainteks dan cipherteks. Setiap plainteks yang dimasukkan sudah
pasti diketahui desimalnya, kriptanalis akan mencoba setiap bilangan yang lebih besar atau yang lebih kecil dari bilangan plainteks dan akan membesar atau mengecil secara terus menerus. Contohnya plainteks dengan nilai desimal 72 (karakter H) kriptanalis akan mencoba bilangan di bawah dan di atas plainteks misalnya 71, 73, 70, 74 secara terus menerus sampai menemukan kecocokan hasil bilangan dengan plainteks tersebut, sehingga apabila semakin jauh nilai cipherteks dari plainteks berarti akan memerlukan banyak waktu dan proses untuk menemukan relasi dengan cipherteks atau bahkan menemukan plainteks.
Sedangkan diferensiasi data digunakan untuk mencari perbandingan selisih anatar dua titik. Dalam kalkulus, metode ini sering disebut sebagai turunan atau kemiringan dari data.
Jika diberikan kumpulan data ((x1,y1), (x2,y2), (x3,y3), …, (xn,yn)) dengan syarat bahwa xi < xi+1 dimana i = 1…n. Data tersebut dapat divisualisasikan ke
dalam koordinat Cartesius untuk setiap x sebagai variabel bebas, y atau ditulis sebagai f(x) sebagai variabel tak bebas. Untuk menentukan diferensiasi data pada dua titik maka persamaan yang dapat dibentuk sebagai berikut :
6 3. Metode Penelitian
Dalam perancangan kriptografi block cipher berbasis pada ADT terdiri dari beberapa tahapan dalam penyusunan penelitian. Tahapan tersebut ditunjukkan pada Gambar 3.
Gambar 3 Tahapan Penelitian
Tahapan penelitian tersebut dapat dijelaskan sebagai berikut.
1. Identifikasi dan Perumusan Masalah; Mengidentifikasi masalah yang ada tentang kelemahan kriptografi yang sudah dibuat sebelumnya, kemudian merumuskannya dalam perancangan algoritma kriptografi block cipher dengan teknik ADT dengan tujuan membuat kriptografi baru.
2. Analisis Kebutuhan; Menganalisis kebutuhan perancangan algoritma kriptografi baru yang digunakan untuk mengamankan data.
3. Pengumpulan Bahan; Meliputi pengumpulan referensi yang berkaitan dengan pembuatan algoritma kriptografi baru, seperti mencari alur untuk teks dan kunci yang berhubungan dengan proses enkripsi dan dekripsi. 4. Perancangan Algoritma; Memilih alur anyaman yang digunakan dalam
perancangan algoritma.
5. Pembuatan Kriptografi; Menerapkan alur ADT ke dalam block cipher dengan ukuran block 8×8.
7
memasukkan plainteks dan kunci serta melakukan proses enkripsi dan dekripsi. Jika teks tidak kembali saat proses dekripsi, maka dilakukan pengecekan kembali algoritma yang dibuat (kembali ke Tahap 5).
7. Uji Kriptosistem; Melakukan pengujian algoritma yang dibuat dengan metode 5-tuple Stinson, kemudian dilakukan analisa untuk melihat apakah algoritma ADT sudah memenuhi metode Stinson.
8. Penulisan Laporan; Yaitu mendokumentasikan proses penelitian yang sudah dilakukan dari tahap awal hingga akhir ke dalam tulisan, yang menjadi laporan hasil penelitian.
Tahapan penelitian ini menjelaskan proses perancangan kriptografi block
cipher dengan teknik ADT. Hasil dari rancangan kriptografi ini akan diuji dengan
aturan Stinson. Batasan masalah dari penelitian ini adalah:
1. Penelitian ini hanya membahas teknik Anyaman Dasar Tunggal sebagai algoritma.
2. Jumlah plainteks dan kunci sama hanya menampung 8 karakter. 3. Panjang bloknya adalah 64 bit.
4. Tidak membahas teknik transposisi secara mendalam. 5. Panjang kunci mempunyai panjang maksimal 8 karakter.
6. Penelitian ini tidak menguji kriptanalisis terhadap rancangan kriptografi.
Rancangan Umum perancangan kriptografi
Rancangan kriptografi block cipher dengan alur Anyaman Dasar Tunggal (ADT), dibuat dengan 5 putaran. ADT sama seperti kriptografi lainnya yang menerima inputan plainteks dan kunci. Dimisalkan plainteks adalah P dan kunci adalah, K maka dapat dinyatakan K ={x1,x2,x3…..xn}, n|8, n ∈ Z+.
8
Gambar 4 Rancangan Umum Kriptografi Blok Cipher Berbasis Anyaman Dasar Tunggal
Rancangan kriptografi ini dibuat dalam kotak ukuran 8×8. Dimana untuk satu putarannya, tiap pemasukan plainteks dan kunci masing-masing berjumlah 8 karakter.
k1 k2 k3 k4 k5 k6 k7 k8
k9 k10 k11 k12 k13 k14 k15 k16
k17 k18 k19 k20 k21 k22 k23 k24
k25 k26 k27 k28 k29 k30 k31 k32
k33 k34 k35 k36 k37 k38 k39 k40
k41 k42 k43 k44 k45 k46 k47 k48
k49 k50 k51 k52 k53 k54 k55 k56
k57 k58 k59 k60 k61 k62 k63 k64
Gambar 5 Contoh Kotak 64-Bit
9
mewakili proses XOR pada baris genap. Selain proses XOR, terdapat juga proses geser bit yang diwakili oleh kotak berwarna putih yang mengadaptasi dari pola tenggelam pada anyaman. Proses pada perancangan ini juga menggunakan teknik transposisi bit seperti yang sudah dijelaskan didasar teori. Setelah masuk pada proses transposisi, kemudian masuk ke proses anyaman.
Hasil dan Pembahasan
Pada bagian Hasil dan Pembahasan ini, akan dijelaskan proses perancangan alur ADT menjadi sebuah algoritma yang akan digunakan dalam kriptografi block
cipher. Seperti yang telah dijelaskan pada bagian sebelumnya tentang cara
menganyam dimana bahan yang masuk secara melintang akan saling timpa dengan bahan yang masuk secara membujur, cara tersebut diterapkan dalam proses pengacakan bit dengan mengacu pola anyaman itu sendiri. Plainteks dan kunci akan bertemu dan berproses XOR, dimana pada baris ganjil dan genap pertemuan antara plainteks dan kunci berada di kotak yang berbeda, sehingga dihasilkan pola anyaman yang timbul dan tenggelam. Proses anyaman pada baris ganjil ditunjukkan pada Gambar 6 dan proses anyaman pada baris genap ditunjukan Gambar 7.
k1 k2 k3 k4 k5 k6 k7 k8
Gambar 6 Pemasukan Bit Baris Ganjil
Gambar 6 menunjukkan 8 bit (satu karakter) yang berada dibaris ganjil, dimana 8 bit yang masuk akan di-XOR dengan bit-bit karakter kunci yang berada di kolom ganjil juga. Bit-bit karakter yang masuk akan terkena kunci di kotak ganjil berwarna biru (k1, k3, k5, k7) yang menggambarkan pola timbul pada anyaman, selanjutnya terjadi proses geser bit di kotak genap berwarna (k2, k4, k6,
k8) dimana kotak berwarna putih menggambarkan pola tenggelan pada anyaman. .
k9 k10 k11 k12 k13 k14 k15 k16
Gambar 7 Pemasukan Bit Baris Genap
Hal yang sama juga berlaku pada baris genap, dimana karakter yang berada di baris ini akan di-XOR dengan bit-bit karakter kunci yang berada di kotak genap berwarna merah muda (k10, k12, k16, k18) yang menggambarkan pola timbul pada anyaman, lalu dilakukan geser bit pada kotak ganjil berwana putih yang menggambarkan pola tenggelam pada anyaman (k9, k11, k13, k15), seperti terlihat pada Gambar 7 sehingga membentuk alur anyaman dasar tunggal.
11
Sebagai contoh, terdapat 10 karakter plainteks, maka n = 10 dan 10 < 8m. Sehingga kelipatan delapan terkecil yang lebih besar dari 10 adalah 16 (8m; m = 2), jadi jumlah karakter yang akan di padding adalah (16 – 10) = 6 karakter. Hal yang sama juga pada kunci, misalkan diinputkan hanya 5 karakter sehingga perlu
di padding sebanyak (8 – 5) = 3 karakter untuk memenuhi panjang ukuran blok
cipher.
Hasil dari proses transposisi dimasukkan ke dalam proses anyaman, dimana dalam proses anyaman terdapat perlakuan XOR dan geser bit. Dalam satu proses putaran, terdapat 2 perlakuan yang berbeda. Untuk baris ganjil atau karakter yang berada di urutan ganjil proses dilakukan seperti pada Gambar 6, sedangkan untuk baris genap atau karakter yang berada di urutan genap proses dilakukan seperti pada Gambar 7.
Proses generate kunci pada proses 2, 3, 4, dan 5 dilakukan dengan cara menggeser bit dari putaran sebelumnya kearah kanan, dimana pergeseran bit dilakukan sesuai dengan aturan yang tetap.
Contoh perhitungan manual
Untuk membuktikan proses enkripsi alur ADT dilakukan dengan dua pengujian penghitungan secara manual, menggunakan plainteks yang berbeda. Pengujian pertama proses enkripsi-dekripsi dilakukan dengan menggunakan contoh plainteks “Dr3@mBoy” dengan kunci “f4cEBo0k”. Penggunaan plainteks tersebut karena sudah terdapat huruf kapital, huruf kecil, dan simbol di dalamnya. Yang akan ditunjukkan pada penelitian ini adalah proses ke 1. Proses pada putaran 2, 3, 4, dan 5 sama, hanya berbeda perubahan kunci karena proses generate kunci dari putaran sebelumnya, serta perbedaan pergeseran pada setiap putarannya.
Plainteks “Dr3@mBoy” terdiri dari 8 karakter. Setelah memenuhi syarat kelipatan 8, maka langkah selanjutnya karakter diubah ke dalam biner dan dilakukan proses transposisi. Biner dari hasil proses transposisi dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1 Tabel Hasil Transposisi
12
Dari Tabel 1, selanjutnya masuk ke proses anyaman. Terdapat lima proses dalam proses anyaman. Alur anyaman pada proses 1, ditunjukkan pada Gambar 9.
Gambar 9 Alur Anyaman Proses 1
Proses pada putaran 1 mempunyai dua perlakuan yang berbeda, yaitu perlakuan untuk baris ganjil dan baris genap. Pada baris ganjil (contohnya pada karakter “i” dengan nilai desimal 105 dan nilai biner 01101001) dikenakan kunci “fcB0” dengan nilai biner 01100110 01100011 01000010 00110000 . Karakter “i” di-XORdengan kunci “f”, kemudian 2 bit akhir hasil dari XOR tersebut digeser 2 kearah kiri. Hasil geser pertama di-XOR lagi dengan kunci “c ”, 2 bit akhir hasil dari XOR tersebut digeser lagi kearah kiri. Proses ini berulang sampai 2 bit hasil dari XOR kunci “0” digeser kearah kiri sehingga menghasilkan karakter “ ª ” dengan nilai biner 10101010 dan nilai hexa AA.
Proses pada baris genap (contohnya pada karakter “ACK” dengan nilai desimal 6 dan nilai biner 00000110) dikenakan kunci “4eok”. 1 bit akhir karakter “ACK” digeser kearah kiri, hasil geser tersebut kemudian di-XOR dengan kunci “4”. 1 bit akhir dari hasil XOR tersebut digeser lagi kearah kiri, kemudian di-XOR lagi dengan kunci ”e”. Proses tersebut berulang sampai hasil geser 1 bit akhir kearah kiri di-XORdengan kunci “k” sehingga menghasilkan karakter “k” dengan nilai biner 01101011 dan nilai hexa 6B. Untuk karakter selanjutnya (pada baris ganjil dan genap) mendapatkan perlakuan yang sama sehingga pada proses 1 mendapatkan hasil akhir 10101010 01101011 10100110 00101100 11100111 01111100 10000011 00101111.
13
Pengujian kedua dilakukan dengan menggunakan bit simetris, dengan contoh karakter “ZZZZZZZZZZZZZZZZ” dengan menggunakan kunci yang sama dengan pengujian pertama. Berdasarkan proses pengujian yang ditunjukkan pada Gambar 8, diperoleh cipherteks “ßgÃyé ÇœßgÃyé Çœ” dengan nilai desimal dari cipherteks 223, 103, 195, 121, 233, 24, 199, 156, 223, 103, 195, 121, 233, 24, 199, 156 dan nilai hexa DF, 67, C3, 79, E9, 18, C7, 9C, DF, 67, C3, 79, E9, 18, C7, 9C. Hasil dari pengujian kedua tereksplisitkan pada grafik Gambar 10.
Gambar 10 Grafik Cipherteks pengujian kedua
Sedangkan pada proses dekripsi, berlaku kebalikan dari proses enkripsi yang ditunjukkan pada Gambar 8. Proses dekripsi dilakukan dengan membalik alur antara baris ganjil dan baris genap, dimana pada baris ganjil dikenakan proses seperti yang sudah dijelaskan pada Gambar 6, dengan membalik alur dari kanan ke kiri. Hal yang sama berlaku juga pada baris genap seperti yang ditunjukkan pada Gambar 7. Setelah itu dilanjutkan dengan mengembalikan bit pada hasil transposisi ke urutan bit-bit semula yang menghasilkan plainteks awal.
Setelah dilakukan pengujian secara manual, langkah selanjutnya adalah menguji algoritma kriptografi ADT sebagai kriptosistem. Untuk menguji kriptografi sebagai sebuah kriptosistem, dilakukan pengujian dengan menggunakan teknik five tuple yaitu P,C,K,E,D. Sebuah kriptografi dapat dikatakan sebagai kriptosistem jika memenuhi :
- P adalah himpunan berhingga dari plainteks. Dalam perancangan ini
menggunakan 256 karakter ASCII Maka himpunan plainteks pada perancangan kriptografi Anyaman Dasar Tunggal adalah himpunan berhingga.
- C adalah himpunan berhingga dari cipherteks. Cipherteks yang dihasilkan
pada perancangan kriptografi Anyaman Dasar Tunggal merupakan elemen 0
50 100 150 200 250
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
14
bit (bilangan 0 dan 1). Karena himpunan cipherteks hanya * +, maka cipherteks pada kriptografi yang dirancang adalah himpunan berhingga.
- K merupakan ruang kunci (keyspace), adalah himpunan berhingga dari . Dari kondisi ke-4 ini secara menyeluruh terdapat kunci yang dapat melakukan proses enkripsi sehingga merubah plainteks menjadi cipherteks dan begitupun sebaliknya, dapat melakukan proses dekripsi sehingga bisa merubah cipherteks menjadi plainteks kembali. Pengujian ini menunjukkan bahwa jika rancangan kriptografi dapat melakukan proses enkripsi dan dekripsi, maka telah memenuhi dua dari 5-tuple Stinson untuk sebuah kriptosistem.
Selanjutnya, dilakukan pengujian dengan plainteks “AXA Tower, 28th” dengan kunci yang sama untuk membandingkan keacakan antara algoritma ADT dengan AES-128 yang merupakan acuan standar keamanan data, dan juga dilakukan pengujian untuk membandingkan keacakan antara algoritma ADT, AES-128, dan Langkah Kuda Catur (LKC). Perbandingan antara ADT dengan AES ditunjukkan pada Gambar 11.
Gambar 11 Perbandingan Keacakan Algoritma ADT dengan AES-128
Pada Gambar 11 dapat dilihat bahwa algoritma ADT menghasilkan grafik cipherteks yang fluktuatif, begitu juga dengan AES-128. Tetapi bentuk fluktiatif dari kedua algoritma tersebut berbeda, seperti yang dijelaskan pada dasar teori bahwa dengan nilai cipherteks berada di atas plainteks mempersulit serangan
Brute For Attack (BFA). Hasil nilai cipherteks tersebut kemudian dibandingan
15
Dari persamaan (6) diperoleh nilai keacakan ADT terhadap sumbu y sebesar -0,831397248, sedangkan nilai keacakan AES terhadap sumbu y adalah sebesar -0,475877108. Perbandingan nilai keacakan antara ADT terhadap AES adalah sebesar -0,654054133. Dari segi nilai keacakan algoritma yang dirancang lebih baik daripada AES-128.
Pengujian selanjutnya adalah melihat nilai diferensiasi dari algoritma yang dibuat. Nilai diferensiasi dapat diperoleh dengan menggunakan persamaan (8). Algoritma ADT memiliki nilai diferensiasi sebesar -8,5, sedangkan untuk nilai diferensiasi AES adalah sebesar -7,595833333. Dari Gambar 11 dapat dilihat bahwa kedua algoritma cenderung fluktuatif dengan berada di atas dan di bawah plainteks. Hal tersebut menunjukkan bahwa nilai plainteks lebih kecil daripada nilai cipherteks.
Pengujian selanjutnya adalah menguji keacakan antara algoritma ADT, AES -128, dan LKC. Hasil perbandingan antara ketiga algoritma tersebut ditunjukkan pada Gambar 12.
Gambar 12 Perbandingan Keacakan Algoritma ADT, AES-128, dan LKC
Pengujian algoritma yang ketiga seperti pengujian pada Gambar 11, namun yang membedakan adalah penambahan algoritma LKC untuk membandingkan keacakannya. Pada Gambar 12 dapat dilihat bahwa algoritma LKC cenderung berada di atas plainteks dibandingkan dengan algoritma ADT dan AES-128.
4. Simpulan
Kesimpulan yang diperoleh dari penelitian ini, bahwa Perancangan Kriptografi Block Cipher Berbasis Pada Teknik Anyaman Dasar Tunggal dapat melakukan proses enkripsi dan dekripsi sehingga bisa dikatakan sebagai sebuah teknik kriptografi. Selain itu perancangan ini juga sudah memenuhi 5-tuple sehingga dapat dikatakan sebagai sistem kriptografi. Hasil keacakan ADT terhadap AES-128 adalah sebesar 38%.
0 50 100 150 200 250 300
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
16 5. Daftar Pustaka
[1] Ariyus, Dony, 2006, Kriptografi Keamanan Data Dan Komunikasi. Yogyakarta. Graha Ilmu.
[2] Munir, Renaldi, 2006, Kriptografi. Bandung. Informatika.
[3] Biham, E., & Shamir, A., 1990, Differential Cryptanalysis of DES like
Cryptosystem, Rehovod: Department of Apllied Mathematics, The
Weizmann Institude of Science.
[4] Setiawan, Adi, N., dkk, 2015, Perancangan Algoritma pada Kriptografi
Block Cipher dengan Teknik Langkah Kuda dalam Permainan Catur.
Prosiding Seminar Teknik Informatika & Sistem Informasi. Bandung.
[5] Prayudi, Yudi., Halik, Idham. 2005. Studi dan Analisis Algoritma Rivest Code 6 (RC6) dalam Enkripsi/Dekripsi Data. Seminar Nasional Aplikasi
Teknologi Informasi 2005 (SNATI 2005). Yogyakarta.
[6] Kromodimoeljo, Sentot., 2010. Teori dan Aplikasi Kriptografi. Jakarta: SPK IT Consulting.
[7] Daemen Joan-Vincent Rijmen., 2001. The Design of Rijndael AES-The Advanced Encryption Standard. New York : Springer
[8] Buchmann, Johannes, A., 2000. Introduction to Cryptography, Springer-Verlag, Inc : New York
[9] Forouzan, Behrouz, A., 2008, Cryptography and Network Security, New York: McGraw-Hill.
[10]Stinson, D.R. 1995. Cryptography Theory and Practice. Florida: CRC Press, Inc.
[11]Arief, F.,2012. Pengertian Anyaman- Seni Menganyam, Yogyakarta :Balai Pustaka
[12]Kamus Besar Bahasa Indonesia. http://kbbi.web.id/anyam (diakses, 12 Maret 2015).
[13]Agung. 2012. Jurnal Penelitian PendidikanVol. 13 No. 1, April 2012. [14]Dafid., 2006. Kriptografi Kunci Simetris Dengan Menggunakan Algoritma
Crypton. @lgoritma Jurnal Ilmiah STMIK GI MDP. Palembang. Volume 2 nomor 3 Oktober.
[15]Lewandouw, V.B,. Wowor A.D,. 2015. Desain Algoritma Kubus Rubik dalam Perancangan Kriptografi Simetris. Prosiding Seminar Teknik
Informatika & Sistem Informasi. Bandung.
[16]Nayuki, 2014, AES Cipher Internal in Excel, (http://nayuki.eigenstate.org/page/aes-cipher-internals-in-excel), (diakses 2 Februari 2015).
