Document - SKB19126 - STMIK EL RAHMA chapt 02

Classical Techniques: Substitution

 _{Pengganti karakter, angka atau simbol untuk}

setiap karakter dalam plaintext

 _Materi:

 _{The Caesar cipher}

 _{Monoalphabetic cipher}  _{Playfair cipher}

Caesar Cipher

 _{2000 years ago, by Julius Caesar}

 _{Cipher substitusi sederhana, dikenal sebagai Caesar cipher}  _{Ganti setiap huruf dengan huruf 3 tempat lebih bawah alfabet}

 _{Plain: meet me after the toga party} _{Cipher: PHHW PH DIWHU WKH WRJD SDUWB}  _{No key, just one mapping (translation)}

0123456...

Plain: abcdefghijklmnopqrstuvwxyz Cipher: DEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZABC 3456789...

_{ci=E(3,pi)=(pi+3) mod 26;}

p_i=D(3,c_i)=(c_i-3) mod 26

Generalized Caesar Cipher

_{Dapat menggunakan pergeseran dari 1 sampai}

25, yaitu, mengganti setiap huruf dengan jarak tetap

c_i=E(k,p_i)=(p_i+k) mod 26; p_i=D(k,c_i)=(c_i-k) mod 26

_{Kunci : memetakan plaintext}

_{Misal : kunci = F memetakan A ke F, B ke G, …, dst}

_{Memiliki 26 (25 penggunaan) ciphers}

Brute-Force Cryptanalysis of Caesar Cipher

 _{Charateristics for}

success

1. The encryption and

decryption algorithms are known

2. There are only 25 keys to try

3. The language of the plaintext is known and easily recongnizable

Monoalphabetic Cipher

 _{Peningkatan kunci dibandingkan Caesar cipher}

 _{Tidak diperlukan Urutan Alphabet}

 _{Memetakan suatu huruf ke huruf lain secara}

acak

Contoh :

Plaintext : ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ Ciphertext: GLDCNUXAQOWPBSZKYREIFJMHVT

 _{Kunci ?}

 _{Cipher Monoalphabetic lebih mudah diketahui}

karena mereka mencerminkan frekuensi alfabet

 _{E = 12.75, T = 9.25, R = 8.50, N = 7.75, etc.}

 _{Ada 26! kemungkinan pasangan huruf (4 x}

1026)

 _{Kelihatan sangat secure}

 _{Mudah dipecahkan dengan analisa bahasa}

secara statistik

Frequency Statistics of Language

_{Selain informasi frekuensi huruf tunggal, info}

frekuensi dua huruf (digram) atau tiga huruf (trigram) kombinasi dapat digunakan untuk pembacaan sandi

_{Dua huruf paling sering muncul :}

_{TH, HE, IN, ER, AN, RE, ED, ON, ES, ST, EN, AT, TO, NT,}

HA, ND, OU, EA, NG, AS, OR, TI, IS, ET, IT, AR, TE, SE, HI, OF

_{Tiga huruf paling sering muncul}

_{THE, ING, AND, HER, ERE, ENT, THA, NTH, WAS, ETH,}

FOR, DTH

Substitution Techniques

Playfair Cipher

_{Teknik dari substitution cipher yang dianggap}

paling bagus.

Digram cipher (contoh diagram E(p_ip_i+1) = c_ic_i+1

melalui kata kunci berbasis tabel transformasi 5x5)

 _{Monoalphabetic cipher sederhana}

(26 huruf  26x26=676 diagram)

 _{Dapat digeneralisasi untuk polygram cipher}

Playfair Cipher – Rules 1/2

 _{Pesan yang akan disamarkan diatur terlebih}

dahulu sebagai berikut:

 _{Ganti huruf dengan J (bila ada) dengan huruf I}  _{Tulis pesan dalam pasangan huruf}

 _{Jangan sampai ada pasangan huruf yang sama. Jika ada,}

sisipkan Z di tengahnya

 _{Jika jumlah huruf ganjil,tambahkan huruf Z di akhir}

Playfair Cipher – Rules 2/2



_{Algoritma enkripsi sebagai berikut:}

 _{Jika ada dua huruf terdapat pada baris kunci yang}

sama maka tiap huruf diganti dengan huruf di kanannya (pada kunci yang sudah diperluas)

 _{Jika dua huruf terdapat pada kolom kunci yang}

sama maka tiap huruf diganti dengan huruf di bawahnya (pada kunci yang sudah diperluas)

 _{Jika dua huruf tidak pada baris yang sama atau kolom}

yang sama, maka huruf pertama diganti dengan

Polyalphabetic Cipher

_{Biasanya digunakan satu set aturan substitusi}

monoalphabetic

_{Kunci digunakan untuk menentukan aturan}

Vigenère cipher

_{Polyalphabetic cipher yang paling terkenal}

_{Setiap kunci menentukan salah satu dari 26}

(pergeseran) cipher Caesar



c

_i

= E(p

_i

) = p

_i

+ k

_{i mod(key length)}

mod 26

_{Contoh :}

Kata kunci diulang untuk membuat kunci selama

Vigen

è

re cipher - 2

Example:

 _Encryption

Vigenère cipher - 3

_{Vigenère autokey system: untuk menghilangkan}

sifat periodi, ksetelah kunci habis, gunakan plaintext untuk running key.

Key: _{deceptivewearediscoveredsav} Plaintext: _{wearediscoveredsaveyourself} Cipheretxt: _{ZICVTWQNGKZEIIGASXSTSLVVWLA}

Transposition (Permutation) Techniques

 _{Menyembunyikan pesan dengan menata ulang urutan pesan}

tanpa mengubah huruf yang digunakan

 _{Rail Fence Cipher}

 _{Menulis pesan pada baris alternatif, dan membacakan baris per} baris

 _contoh:

 _{Block (Columnar) Transposition Ciphers}

 _{Pesan yang ditulis dalam persegi panjang, baris demi baris, dibaca} perkolom; Urutan kolom pembacaan adalah sesuai kunci

Steganography

 _{“The art of covered writing”}  _{“Security by obscurity”}

 _{Menyembunyikan pesan dalam pesan lain}  _{Menyembunyikan keberadaan pesan}

 _{Menyembunyikan apa yang dikomunikasikan (Mengirim pesan}

dienkripsi seperti mata-mata)

 _{Character marking. Overwrite with a pencil}

 _{Invisible ink, - Pin punctures, - First letter of each word}  _{Letter position on page, - Drawings, - Codes}

 _{Typewriter correction ribbon}  _Microdots

_{Digital steganography}

Steganography

Steganography - Example

News Eight Weather: Tonight increasing snow. Unexpected precipitation Smothers Eastern towns. Be extremely cautious and use snowtires especially heading east. The highways are knowingly slippery. Highway evacuation is suspected. Police report emergency situations in downtown ending near Tuesday

First letter of each word yields: Newt is upset because he thinks he is President

This example was created by Neil F. Johnson, and was published in Steganography,Technical Report TR_95_11_nfj, 1995.

URL: http://www.jjtc.com/pub/tr_95_11_nfj/

From WWII German spy (Kahn):