ALGORITMA_MD5_lengkap

DIBAWAKAN OLEH KELOMPOK 6

TUGAS KEAMANAN INFORMASI

PENGERTIAN

FUNGSI HASH

KELOMPOK 6

FUNGSI HASH

Merupakan sebuah algoritma yang mengubah teks atau pesan menjadi sederetan karakter acak yang memiliki jumlah karakter yang sama

PENGERTIAN

FUNGSI HASH

KELOMPOK 6

SIFAT-SIFAT

FUNGSI HASH

o

Tahan Preimej

(Preimage Resistant)

o

Tahan Preimej Kedua

(Second Preimage Resistant)

o

Tahan Tumbukan

(Collision-Resistant)

KEGUNAAN

FUNGSI HASH

o

Menyimpan Password

o

Sebagai Message Integrity

o

Sebagai Message Fingerprint

Menyimpan Password

• Password didalam sebuah sistem dianjurkan

untuk disimpan dengan menggunakan fungsi

hash. Dengan demikian administrator sistem

tersebut sekalipun tidak akan dapat melihat atau

menggunakan password user yang telah menjadi

membernya. Hal ini akan memberikan impact

yang baik kepada user bahwa baik sistem

maupun administrator sangat menghargai privasi

dari anggotanya.

Kegunaan Fungsi Hash

Message Integrity

• Untuk mencegah ada seseorang ditengah

perjalanan yang ingin mengganti pesan

tersebut dalam bertukar pesan

Message Fingerprint

• Penggunaan Hash sebagai sidik jari pesan

(message fingerprint) digunakan untuk

mengecek apakah file yang kita simpan masih

sesuai dengan file asli ketika hash file tersebut

dibuat dan belum berubah. Jika terdeteksi

adanya file yang tidak memiliki hash yang

sama dengan yang telah dibuat sebelumnya,

maka dapat dipastikan bahwa file tersebut

telah berubah.

Algoritma-Algoritma Fungsi Hash

Kriptografi

Beberapa contoh algoritma fungsi hash

Kriptografi:

• MD4

• MD5

• SHA-0

• SHA-1

• SHA-256

• SHA-512

ocu

ALGORITMA

MD5

KELOMPOK 6

PRINSIP DASAR

MD5 fungsi hash ke 5 yang merupakan perkembangan dari MD4 , dimana terjadi penambahan satu ronde. MD5 pemroses teks masukan kedalam blok- blok bit sebanyak 512 bit, kemudian di bagi kedalam 32 bit sub blok sebanyak 24 16buah. Keluaran dari MD5 berupa 4 buah blok yang masing- masing 32 bit yang mana akan menjadi 128 bit yang biasa di sebut nilai hash.

SEJARAH SINGKAT

Dikembangkan oleh Ronald Rivest pada tahun 1991 sebagai bagian dari seri algoritma Message

Direct yang dikembangkannya untuk menggantikan fungsi hash sebelumnya, yaitu MD4. Algoritma ini

diterbitkan di internet melalui RFC 1321.

Awal Perkembangan MD5

MD2

• Pada awal perembangannya Message Direct di

kembangkan oleh Ronald Rivest Awalnya

munculnya algoritma MD2 pada tahun 1989

untuk komputer berbasis bit, namun dalam

perkembangnanya Algoritma MD2 memiliki

kelemahan utama yang disebut collusion , dalam

kelemahan ini berdasarkan sifat injektifknya,

dimana range yang sama belum tentu memiliki

domain yang sama.

MD4.

• Ditulis pada tahun 1990 yang merupakan

revisi dari MD2 . MD4 digunakan untuk

memeriksa integritas dari sebuah pesan.

Kelemahannya yaitu emiliki flowfatal dalam

proses eksekusinya sehingga kode 32 bit

heksadesimal yang dihasikannya dapat di

tembus walaupun waktu yang di perlukan

untuk membaca kode relatif lama

MD5

• pada tahun 1991 untuk menggantikan fungsi

hash sebelumnya, MD4 . Pada tahun 1996,

sebuah cacat telah ditemukan dengan desain

MD5. MD5 secara garis besar adalah

mengambil pesan yang mempunyai panjang

variabel diubah menjadi ‘sidik jari’ atau intisari

pesan yang mempunyai penjang tetap 128

bit.

Cara Kerja MD5

Langkah-langkah pembuatan message digest secara garis

besar:

1. Penambahan bit-bit pengganjal (padding bits).

2. Penambahan nilai panjang pesan semula.

3. Inisialisasi penyangga (buffer) MD.

4. Pengolahan pesan dalam blok berukuran 512 bit.

TAHAPAN KERJA

MD5

KELOMPOK 6 DIAGRAM KERJA ALGORITAM MD5 Diagram berikut merupakan diagram dari keseluruhan proses algoritma MD5. Tanda panah menjelaskan diagram tahapan yang lebih kecil.

TAHAPAN KERJA

MD5

Langkah 1 – Penambahan Bit-bit Pengganjal:

Proses pertama yang dilakukan adalah menambahkan pesan dengan sejumlah bit pengganjal sedemikian sehingga panjang pesan (dalam satuan bit) kongruen dengan 448 modulo 512. Ini berarti setelah menambahkan bit-bit pengganjal, kini panjang pesan adalah 64 bit kurang dari kelipatan 512. Hal yang perlu diingat adalah angka 512 muncul karena algoritma MD5 memproses pesan dalam blok-blok yang berukuran 512.

Apabila terdapat pesan dengan panjang 448 bit, maka pesan tersebut akan tetap ditambahkan dengan bit-bit

pengganjal. Pesan akan ditambahkan dengan 512 bit menjadi 96 bit. Jadi panjang bit-bit pengganjal adalah antara 1 sampai 512. Lalu satu hal lagi yang perlu diperhatikan adalah bahwasanya bit-bit pengganjal terdiri dari sebuah bit 1 diikuti dengan sisanya bit 0.

KELOMPOK 6

TAHAPAN KERJA

MD5

KELOMPOK 6

Langkah 2 – Penambahan nilai panjang pesan semula:

Kemudian proses berikutnya adalah pesan ditambah lagi dengan 64 bit yang menyatakan panjang pesan semula. Apabila panjang pesan lebih besar dari 264 _{maka yang diambil adalah panjangnya dalam modulo 2}64_{. dengan kata lain,}

jika pada awalnya panjang pesan sama dengan K bit, maka 64 bit yang ditambahkan menyatakan K modulo 264_.

sehingga setelah proses kedua ini selesai dilakukan maka panjang pesan sekarang adalah 512 bit.

TAHAPAN KERJA

MD5

KELOMPOK 6

Langkah 3 – Inisialisasi penyangga MD

Pada algoritma MD5 dibutuhkan empat buah penyangga atau buffer, secara berurut keempat nama penyangga diberi nama A, B, C dan D. Masing-masing penyangga memiliki panjang 32 bit.

Total panjangpenyangga adalah 4 ´ 32 = 128 bit. Keempat penyangga ini menampung

hasil antara dan hasil akhirSehingga panjang total :

Sambung…

Keempat penyangga ini menampung hasil antara dan hasil akhir. Setiap

penyangga diinisialisasi dengan nilai-nilai (dalam notasi Hexadesimal) sebagai berikut :

TAHAPAN KERJA

MD5

KELOMPOK 6

Langkah 4 – Pengolahan pesan dalam blok berukuran 512 bit :

Proses berikutnya adalah pesan dibagi menjadi L buah blok yang masing-masing panjangnya 512 bit (Y₀ sampai Y_L-1). Setelah itu setiap blok 512 bit diproses bersama dengan penyangga MD yang menghasilkan keluaran 128 bit, dan ini disebut H_MD5. Berikut ini gambaran dari proses H_MD5

TAHAPAN KERJA

MD5

KELOMPOK 6

Langkah 4 – Pengolahan pesan dalam blok berukuran 512 bit (lanjutan):

Dari gambar di samping dapat kita lihat bahwa

proses H_MD5 terdiri dari 4

buah putaran, dan

masing-masing putaran melakukan opersi dasar MD5 sebanyak 16 kali. Dimana disetiap operasi dasar memakai sebuah elemen T. Sehingga setiap putaran memakai 16

elemen tabel T.

Sambung…

Yq menyatakan blok

512 bit ke-q dari pesan yang telah ditambahkan dengan bit-bit pengganjal pada proses pertama dan tambahan 64 bit nilai panjang pesan semula

pada proses kedua. MD_q

adalah nilai message digest

128 bit dari proses H_MD5 ke-q.

Pada awal proses , MDq berisi nilai inisialisasi penyangga MD. Kemudian fungsi f_F, f_G, f_H, dan

f_I pada gambar, masing-masing

berisi 16 kali operasi dasar terhadap input, setiap operasi dasar menggunakn elemen tabel T. Berikut ini ilustrasi gambar operasi dasar MD5

TAHAPAN KERJA

MD5

KELOMPOK 6

Langkah 4 – Pengolahan pesan dalam blok berukuran 512 bit (lanjutan):

Operasi dasar MD5 yang diperlihatkan gambar di samping dapat dituliskan

dengan persamaan berikut ini :

Dimana,

TAHAPAN KERJA

MD5

KELOMPOK 6

Langkah 4 – Pengolahan pesan dalam blok berukuran 512 bit (lanjutan):

Fungsi f_F, f_G, f_H, dan f_I adalah fungsi untuk

memanipulasi masukan a, b, c, dan d dengan ukuran 32-bit. Masing-masing fungsi dapat dilihat pada tabel dibawah ini :

TAHAPAN KERJA

MD5

KELOMPOK 6

Langkah 4 – Pengolahan pesan dalam blok berukuran 512 bit (lanjutan):

Kemudian nilai T[i] dapat dilihat pada tabel dibawah ini. Tabel ini disusun oleh fungsi 232

x abs(sin(i)), i dalam radian.

kurnia

TAHAPAN KERJA

MD5

Langkah 4 – Pengolahan pesan dalam blok berukuran 512 bit (lanjutan):

Sebagaimana telah dijelaskan sebelumnya bahwa fungsi f_F, f_G, f_H, dan f_I melakukan 16 kali operasi dasar. Misalkan notasi berikut ini , menyatakan operasi

untuk operasi diatas, <<<s melambangkan opersi circular left shift 32 bit, maka operasi dasar pada masing-masing putaran dapat ditabulasikan sebagai berikut :

KELOMPOK 6

16 kali operasi dasar dengan g(b, c, d) – F(b, c, d), dapat dilihat pada tabel berikut ini :

16 kali operasi dasar dengan g(b, c, d) – H(b, c, d), dapat dilihat pada tabel berikut ini :

16 kali operasi dasar dengan g(b, c, d) – I(b, c, d), dapat dilihat pada tabel berikut ini : 16 kali operasi dasar dengan

g(b, c, d) – G(b, c, d), dapat dilihat pada tabel berikut ini :

PUTARAN 1 PUTARAN 2 PUTARAN 3 PUTARAN 4

TAHAPAN KERJA

MD5

KELOMPOK 6

Langkah 4 – Pengolahan pesan dalam blok berukuran 512 bit (lanjutan):

Setelah putaran keempat, a, b, c dan d di tambahkan ke A, B, C dan D yang selanjutnya algoritma akan memproses untuk blok data berikutnya (Y_q+1). Output akhir dari algoritma MD5 adalah hasil penyambungan bit-bit di A, B, C dan D. Dari uraian diatas, secara umum fungsi hash MD5 dapat ditulis dalam persamaan matematis sebagai berikut:

Dimana,

IV = initial vector dari penyangga ABCD, yang dilakukan pada proses inisialisasi penyangga Yq = blok pesan berukuran 512-bit ke-q

L = jumlah blok pesan

MD = nilai akhir message digest

TAHAPAN KERJA

MD5

KELOMPOK 6

Langkah 4 – Pengolahan pesan dalam blok berukuran 512 bit (lanjutan):

Setelah putaran keempat, a, b, c dan d di tambahkan ke A, B, C dan D yang selanjutnya algoritma akan memproses untuk blok data berikutnya (Y_q+1). Output akhir dari algoritma MD5 adalah hasil penyambungan bit-bit di A, B, C dan D. Dari uraian diatas, secara umum fungsi hash MD5 dapat ditulis dalam persamaan matematis sebagai berikut:

Dimana,

IV = initial vector dari penyangga ABCD, yang dilakukan pada proses inisialisasi penyangga Yq = blok pesan berukuran 512-bit ke-q

L = jumlah blok pesan

MD = nilai akhir message digest

Pseudocode untuk MD5 adalah

sebagai berikut :

Source code java

Source code Java:

Fungsi mainnya:

Outputnya :

Penerapan MD5 :

•Untuk menjamin data integrity

sebenarnya sudah berjalan tanpa di sadari sadari. Yang

paling mudah jumpai adalah MD5 checksum yang tertera ketika

akan

men-download

sebuah

file.

Ambil

satu

contoh

www.filehippo.com

pilih salah satu software yang ingin

di-download lalu klik tab Technical-nya scroll agak kebawah sampai

ada informasi MD5 checksum.

Contoh penerapannya

Kolom MD5 checksum pada “Down Them All” (Firefox download extension) Informasi MD5 checksum ini dapat kita tambahkan ke download

manager ketika akan melakukan pengunduhan sehingga pembandingan hash

value akhir akan di lakukan oleh download manager secara otomatis ketika proses

pengunduhan selesai. Begitulah caranya download manager menentukan file yang rusak dengan yang utuh.

Sidik Dijital dengan Menggunakan

Fungsi Hash Satu-Arah

Proses Pemberian Sidik Dijital (Signing)

•Pesan yang hendak dikirim diubah terlebih dahulu menjadi bentuk yang ringkas yang disebut message digest. Message digest (MD) diperoleh dengan mentransformasikan pesan M dengan menggunakan fungsi hash satu-arah (one-way) H, sehinga “ MD = H(M)”

Pesan yang sudah diubah menjadi message digest oleh fungsi hash tidak dapat dikembalikan lagi menjadi bentuk semula walaupun digunakan algoritma dan kunci yang sama (itulah sebabnya dinamakan fungsi hash satu-arah). Sembarang pesan yang berukuran apapun diubah oleh fungsi

hash menjadi message digest yang berukuran tetap (umumnya 128 bit).

• Selanjutnya, message digest MD dienkripsikan dengan algoritma kunci-publik menggunakan kunci rahasia (SK) pengirim menjadi sidik dijital S,

Sehingga rumusnya : S = E_SK(MD)

• Pesan M disambung (append) dengan sidik dijital S, lalu keduanya dikirim melalui saluran komunikasi . Dalam hal ini, kita katakan bahwa pesan M sudah ditandatangani oleh pengirim dengan sidik dijital S.

• Di tempat penerima, pesan diverifikasi untuk dibuktikan keotentikannya dengan cara berikut:

1.Sidik dijital S didekripsi dengan menggunakan kunci publik (PK) pengirim pesan, menghasilkan message digest semula, MD, sebagai berikut:

MD = D_PK(S)

2. Pengirim kemudian mengubah pesan M menjadi message digest MD’

menggunakan fungsi hash satu-arah yang sama dengan fungsi hash yang digunakan oleh pengirim.

3. Jika MD’ = MD, berarti pesan yang diterima otentik dan berasal dari pengirim

yang benar.

Skema otentikasi dengan sidik dijital

ditunjukkan pada Gambar 1.

keterangan

• Keotentikan ini dijelaskan sebagai

berikut:

• Apabila pesan M yang diterima sudah berubah, maka MD’ yang dihasilkan dari fungsi hash berbeda dengan MD semula. Ini berarti pesan tidak asli lagi.

Message Fungsi Hash Message Digest Signing Secret Key Signature Message Signature Message Signature Message Fungsi Hash Signature Verify Message Digest Public Key Message Digest ? = Signer Verifier Nina pratiwi

Sambungan….

• Apabila pesan M tidak berasal dari orang yang sebenarnya, maka message digest MD yang dihasilkan dari persamaan 3 berbeda dengan message

digest MD’ yang dihasilkan

pada proses verifikasi (hal ini karena kunci publik yang digunakan oleh penerima pesan tidak berkoresponden dengan kunci rahasia

pengirim).

• Bila MD = MD’, ini berarti pesan yang diterima adalah pesan yang asli (message

authentication) dan orang

yang mengirim adalah orang yang sebenarnya (user

authentication Message Fungsi Hash Message Digest Signing Secret Key Signature Message Signature Message Signature Message Fungsi Hash Signature Verify Message Digest Public Key Message Digest ? = Signer Verifier Nina pratiwi

Aplikasi digital Signature pada KTP

• Algoritma MD5 dapat digunakan sebagai aplikasi digital

signature pasda kartu Tanda penduduk (KTP) sebagai

otentifikasi . Pada KTP nantinya akan ditambahkan digtal

signaturenya, dimana data yang akan diambil adalah

Nomor induk kependudukan . Karena setiap penduduknya

nanti akan memberikan sebuh kunci kepda penduduk yakni

kunci private. Dimana kunci private ini juga akan di berikan

kepada instant terkait.

• kunci private merupakan idnetitas yang benar dari

penduduk tersebut maka digital signature tadi akan di

deskripsi menghasilkan output yang sama dengan massage

digest yang tersimpan pada data base pemerintahan maja

bisa dipastikan bahwa penduduk tersebut adalah orang

yang benar.

Perbandingan SHA-1 dan MD5

• SHA-1 dan MD5 dikembangkan atau diturunkan dari MD4 maka keduanya

mempunyai kemiripina satu sama lain, baik kekuatan dan karakteristiknya. • Keamanan terhadap serangan brute-force.

Hal yang paling penting adalah bahwa SHA-1 menghasilkan diggest 32-bit lebih panjang dari MD5. Dengan brute-force maka SHA-1 lebih kuat dibanding MD5. • Keamanan terhadap kriptanalisis

Kelemahan MD5 ada pada design sehingga lebih mudah dilakukan kriptanalisis dibandingkan SHA-1

• Kecepatan

Kedua algoritma bekerja pada modulo 232 sehingga keduanya bekerja baik pada arsitektur 32 bit. SHA-1 mempunyai langkah lebih banyak dibandingkan MD5 ( 80 dibanding MD5 64 ) dan harus memproses 160 bit buffer dibanding DM5 128 bit buffer, sehingga SHA-1 bekerja lebih lambat dibanding MD5 pada perangkat keras yang sama.

Sambung…

• Simplicity

Kedua algoritma simple untuk dijelaskan dan mudah untuk

diiemplementasikan karena tidak membutuhkan program

yang besar atau tabel subtitusi yang besar pula.

Contoh :

Perhatikan perbedaan nilai hash untuk perintah MD5 dan

SHA1 terhadap data "murdan" sbb:

f8f33438c13ef064439e42b124f9e537

039949592e82eab2c43703c3e133149cb079cc1a

KELEBIHAN & KEKURANGAN

ALGORITMA

MD5

o Dapat digunakan untuk verifikasi integritas file

o MD5 berfungsi sebagai pendeteksi perubahan file

o Penyimpanan password pada MD5 lebih efisien

o Sangat peka dalam perubahan data sekecil apapun

KELOMPOK 6

KELEBIHAN KEKURANGAN

o Serangan Collision

o rentan Preimage Attack

o Kriptanalisis lebih lanjut tehadap MD5

o Proses perubahan data asli menjadi MD5 perlu waktu

relatif lama (resource hardware)

• untuk verifikasi integritas file

• dimadsudkan dengan integritas file adalah keaslian

file, apakah file sudah diubah atau belum.

Biasanya pada saat mendownload sebuah file dari

internet md5 berperan sebagai algoritma yang

dipakai untuk membuktikan apakah file yang di

download tersebut masih asli atau tidak.

• Md5 kelebihan sebagai pendeteksi perubahan

file, misalnya pada tripwire di linux. Ini merupakan

dari instuction detection system dimana bila ada

file berubah nilai hashnya maka IDS akan

menyalakan alarm bahwa telah terjadi perubahan

file.

• Algoritma md5 sangat peka dalam perubahan

data sekecil apapun

Kekurangan

Serangan Collision

Md 5 cenderung rentan terhadap serangan collision yaitu peristiwa dimana 2 nilai yang berbeda dapat memiliki nilai hash yang sama.collusion ini dimanfaatkan untul memasukkan sertifikat SSL jejaring palsu.

rentan Preimage Attack

Preimage attack merupakan serangan terhadap fungsi hash yang menyerupai

collision attack, namun dengan tujuan mencari masukan m2 apabila masukan m1 sudah diketahui, sehingga f(m1) = f(m2). Tidak seperti collision attack di mana tujuannya adalah mencari kedua masukan m1 dan m2. Serangan preimage pada

umumnya lebih kompleks dibandingkan serangan collision dan tidak jarang alternatif satu-satunya untuk melakukan serangan ini adalah dengan menggunakan brute

force.

o Kriptanalisis lebih lanjut tehadap MD5

o Proses perubahan data asli menjadi MD5 perlu waktu relatif lama (resource hardware)

Kriptanalisis lebih lanjut tehadap

MD5

• Dalam sekitar 5 tahun

setelah peluncurannya, peringatan kemudian

dikeluarkan untuk tidak mengandalkan MD5

untuk kegunaan-kegunaan yang memerlukan

ketahanan terhadap collision.

• Masukan yang sama sekali berbeda isinya pun

dapat dengan relatif mudah disesuaikan sehingga

nilai hash-nya sama dengan suatu pesan lain,

asalkan terdapat potongan dari kedua pesan itu

yang collision-nya sudah ditemukan.

• proses hash md5 terlebih dahulu untuk mengubah

data plaintext menjadi chiper, kemudian Setelah

diterima agar data bisa dibaca dan dipahami oleh

penerima data, data harus melalui proses hash md5

pengubahan chiper menjadi plaintext Setelah data

melalui proses pengubahan chiper menjadi

plaintext. Proses perubahan data asli menjadi MD5

perlu waktu relatif lama (resource hardware)

• Md5 divonis tidak cocok untuk dipakai sebagai

fungsi enkripsi yang membutuhkan ketahanan dari

serangan collusion

• Keamanan fungsi hash MD5 terancam. Sebuah

serangan tabrakan ada yang dapat menemukan

tabrakan dalam hitungan detik pada komputer

dengan prosesor Pentium4 2.6GHz.

MASA DEPAN

MD5

BAGAIMANA PERKEMBANGAN ALGORITMA

MD5

DI

MASA MENDATANG?

Eksistensi Algoritma MD5

Dimasa Akan Datang

MD5 dipublikasikan pada tahun 1992 sebagai Informational RFC. Sejak saat itu, MD5 sudah dipelajari secara ekstensif dan serangan-serangan baru terhadap kriptografi pun sudah banyak ditemukan. Algoritma message digest didesain untuk tahan terhadap collision, imagedan second pre-image. Selain itu, algoritma ini juga digunakan untuk sharing informasi/data rahasia untuk message authentication pada HMAC.

Sekarang MD5 tidak lagi dapat digunakan dimana ketahanan terhadap collisions sangat diperlukan, seperti digital signature. Namun, untuk hal lain yang tidak memerlukan kerahasiaan, MD5 masih cukup baik untuk digunakan, untuk checksum misalnya. Karena MD5 tidak boleh digunakan untuk digital signature, desain protokol baru untuk digital signature seharusnya tidak mengadopsi MD5. Dengan banyak kekurangan yang fatal digital signature pada algoritma md 5, Sehingga algoritma MD5 tidak lagi popular dalam keamanan data dan telah di saingi oleh algoritma pada fungsi hash setelahnya yaitu algoritma SH-1 ( Secured Hash Algoritmn-1)

KESIMPULAN

o MD5 merupakan fungsi hash satu arah yang mengubah masukan dengan panjang

variabel menjadi keluaran dengan panjang tetap yaitu 128 bit.

o Algoritma MD5 dengan fungsi hashnya sangat peka terhadap perubahan pesan,

maka algoritma MD5 cocok untuk aplikasi yang menjaga integritas suatu data.

o Algoritma MD5 dalam dipakai dalam aplikasi untuk

• Aplikasi Integritas Data

• Aplikasi digital Signature pada KTP

o Algoritma MD5 mempunyai

• Kelebihan: untuk verifikasi integritas file, Md5 berfungsi sebagai pendeteksi

perubahan file, Md5 berfungsi sebagai penyimpan password di database, dan sangat peka dalam perubahan data sekecil apapun.

• kekurangan : Serangan Collision, Kriptanalisis lebih lanjut tehadap MD5 dan

Proses perubahan data asli menjadi MD5 perlu waktu relatif lama (resource hardware)

o Eksistensi Algoritma MD5 dikalahkan oleh Algoritma hash yang baru yaitu SH-1

kerana MD5 rentan terhadap serangan- serangan.

THANKS

FOR YOUR TIME

ANGGOTA KELOMPOK: DIAN KUMALA SARI KURNIA DWI HAQMA

NINA PRATIWI RISKI ANANDA