KEAMANAN KOMPUTER (M3)

KRIPTOGRAFI & CRYPTOSYSTEM


Kriptografi
Definisi : Suatu ilmu ataupun seni mengamankan pesan.


Elemen Kriptografi:

1.Pesan : Plaintext atau Cleartext

2.Pesan dapat berupa data atau informasi yang dikirim

   (melalui kurir, saluran komunikasi data, dsb).

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

4.Agar pesan tidak dapat dimengerti maknanya oleh pihak lain, maka 

   pesan disandikan kebentuk lain.

5.Bentuk pesan yang tersandi  disebut ciphertext atau cryptogram.

   Tidak bergantung dengan suatu program.

6.Ciphertext harus dapat ditransformasi kembali menjadi plaintext.

7.Proses menyandikan plaintext menjadi ciphertext disebut enkripsi

   (encryption) atau enciphering.

8.Proses mengembalikan ciphertext menjadi plaintextnya disebut 

   dekripsi (decryption) atau deciphering.

9.Kriptografi adalah ilmu sekaligus seni untuk menjaga keamanan  pesan

10.Praktisi (pengguna kriptografi) disebut kriptografer (cryptographer).

11.Algoritma kriptografi adalah:

     a.aturan/metode untuk enkripsi dan dekripsi

     b.fungsi matematika yang digunakan untuk enkripsi dan dekripsi.

12.Kunci adalah parameter yang digunakan untuk transformasi enkripsi 

  dan dekripsi.

13.Sistem kriptografi (atau cryptosystem) adalah algoritma kriptografi,

    plainteks, cipherteks, dan kunci.

14.Penyadap adalah orang yang mencoba menangkap  pesan selama

   ditransmisikan. Nama lain: enemy, adversary, intruder, interceptor, bad guy.

15.Kriptanalisis (cryptanalysis) adalah ilmu dan seni untuk memecahkan

   cipherteks menjadi plainteks tanpa mengetahui kunci yang diberikan.

   Pelakunya disebut kriptanalis.

16.Kriptologi (cryptology) adalah studi mengenai kriptografi dan kriptanalisis.

Klasifikasi Kriptografi:

Sumber : Edureka

Aplikasi kriptografi:

a.Pengiriman data melalui saluran komunikasi

b.Penyimpanan data di dalam disk storage.

Contoh-contoh pada pengiriman data melalui saluran komunikasi :

a.ATM tempat mengambil uang

b.Internet

c.Militer

f.Wi-Fi

g.Pay TV

h.GSM

Contoh-contoh pada data tersimpan:

a.Dokumen teks

   Plainteks (plain.txt):

   Ketika saya berjalan-jalan di pantai, saya menemukan banyak

   sekali kepiting yang merangkak menuju laut. Mereka adalah anak-anak 

   kepiting yang baru menetas dari dalam pasir. Naluri mereka mengatakan

   bahwa laut adalah tempat kehidupan mereka.

   

   Cipherteks (cipher.txt):

   Ztâxzp/épêp/qtüyp{p}<yp{p}/sx/p}âpx; épêp/|t}t|äzp}/qp}êpz

   étzp{x/ztxâx}v êp}v/|tüp}vzpz/|t}äyä/{päâ=/\tützp psp{pw/p}pz<p}pz/zt

 xâx}v êp}v/qpüä |t}tâpé/spüx/sp{p|/péxü=/]p{äüx |ttüzp/|t}vpâpzp}

   /qpwåp/{päâ/psp{pw ât|pâ/z wxsäp}/|tützp=

Algoritma Enkripsi dan Dekripsi :

1.Kekuatan algoritma kriptografi TIDAK ditentukan dengan menjaga 

   kerahasiaan algoritmanya.

2.Cara tersebut tidak aman dan tidak cocok lagi di saat ini.

3.Pada sistem kriptografi modern, kekuatan kriptografinya terletak 

   pada kunci, yang berupa deretan karakter atau bilangan bulat, 

   dijaga kerahasiaannya.

4.Jika kunci enkripsi sama dengan kunci dekripsi, maka sistem

   kriptografinya disebut sistem simetris atau sistem konvensional. 

   Algoritma kriptografinya disebut algoritma simetri atau algoritma

   konvensional atau algoritma kunci private/rahasia.

Kriptografi Dengan Kunci Simetris/Private :

1.Bentuk kriptografi tradisional

2.Kunci Simetris digunakan untuk mengenkrip dan mendekrip pesan

3.Kunci Simetris juga berkaitan dengan otentikasi

4.Masalah utama:

   a.Pengirim dan penerima menyetujui kunci simetris tanpa ada orang

      lain yang mengetahui.

   b.Butuh metode dimana kedua pihak dapat berkomunikasi tanpa

      takut disadap.

Algoritma Enkripsi dan Dekripsi

Beberapa sistem kriptografi menggunakan kunci yang berbeda untuk

enkripsi dan dekripsi. Misalkan kunci enkripsi adalah  K1 dan kunci

dekripsi yang adalah K2, yang dalam hal ini K1 ¹ K2. Sistem kriptograsi

semacam ini dinamakan sistem sistem nirsimetris atau sistem 

kunci-publik. Algoritma kriptografinya disebut algoritma nirsimetri atau

algoritma kunci-publik.

Kunci Nirsimetris/Publik:

a.Setiap orang memiliki sepasang kunci, kunci publik dan kunci private.

b.Kunci publik dipublikasikan.

c.Kunci private disimpan rahasia dan tidak boleh ditransmisikan atau 

   dipakai bersama.

Contoh Metode Kriptografi Dengan Kunci NirSimetris/Publik:
a.Metode RSA (Ronald Rivest, Adi Shamir, Leonard Adleman)
b.Metode Diffie Hellman Key Exchange
c.Metode El Gamal

Kekuatan Algoritma Enkripsi dan Dekripsi:

Algoritma kriptografi dikatakan aman bila memenuhi tiga kriteria berikut:

1.Persamaan matematis yang menggambarkan operasi algoritma 

   kriptografi sangat kompleks sehingga algoritma tidak mungkin dipecahkan

   secara analitik.

2.Biaya untuk memecahkan cipherteks melampaui nilai informasi yang

   terkandung di dalam cipherteks tersebut.

3.Waktu yang diperlukan untuk memecahkan cipherteks melampaui

   lamanya waktu informasi tersebut harus dijaga kerahasiaannya.

  

    One-Way Function / Fungsi Hash:

    1.Merupakan fungsi satu arah yang dapat menghasilkan ciri (signature)

       dari data (berkas).

    2.Fungsi yang memproduksi output dengan panjang tetap dari

       input yang berukuran variabel.

    3.Perubahan satu bit saja akan mengubah keluaran hash secara drastis.

    4.Digunakan untuk menjamin integritas dan digital signature.

       Contoh:

       a.MD5 (Message Diggest) Hasilnya 128-bit.

  b.SHA (Secure Hash Function) Hasilnya 160-bit, 256-bit, 512-bit.

Otentikasi dan Tanda Tangan Digital:

1.Kriptografi juga menangani masalah keamanan berikut

2.Keabsahan pengirim:

          a.Apakah pesan yang diterima benar-benar dari pengirim yang

             sesungguhnya?

     3.Keaslian pesan:

          a.Apakah pesan yang diterima tidak mengalami perubahan(modifikasi)?

     4.Anti penyanggahan:

          a.Pengirim tidak dapat menyanggah tentang isi pesan atau ia yang

             mengirim pesan.

     5.Ketiga masalah ini dapat diselesaikan dengan teknik otentikasi

     6.Teknik otentikasi adalah prosedur yang digunakan untuk membuktikan

        keaslian pesan atau identitas pemakai.

Tanda Tangan Digital

1.Tanda tangan digunakan untuk membuktikan otentikasi dokumen kertas .

2.Fungsi tanda tangan dapat diterapkan untuk otentikasi pada data digital.

3.Pada data digital, tanda tangan ini disebut tanda tangan digital 

   (digital signature).

4.Bukan berupa tanda tangan yang di-scan, tetapi nilai kriptografi dari

   pesan dan pengirim pesan.

5.Beda dengan tanda tangan pada dokumen:

   a.Tanda tangan pada dokumen sama semua

   b.Tanda tangan digital berbeda

6.Integritas data dapat dijamin dan dapat juga membuktikan asal pesan 

   (keabsahan pengirim dan anti penyanggahan).

Tanda Tangan Digital dengan Algoritma Kunci Publik :

1.Algoritma kunci publik dapat digunakan untuk membuat tanda 

   tangan digital

2.Misalkan M adalah pesan yang akan dikirim. Tanda tangan digital S 

   untuk pesan M diperoleh dengan mengenkripsi M dengan menggunakan 

   kunci rahasia/private key (SK) S = E(M, SK) E adalah algoritma enkripsi.

3.S dikirim melalui saluran komunikasi.

4.Oleh penerima, pesan dibuktikan kebenaran tanda tangan digital

   dengan menggunakan kunci publik(PK) M = D(S, PK) D adalah 

   algoritma dekripsi.

5.Tanda tangan digital dianggap absah apabila pesan M yang dihasilkan

   merupakan pesan yang mempunyai makna.

6.Algoritma yang sering digunakan adalah RSA dan El Gamal.

Tanda Tangan Digital dengan Fungsi Hash:

1.Dari pesan yang hendak dikirim, dibuatkan message digest (MD) 

   dengan fungsi Hash ; MD = H(M).

2.MD dienkrip dengan algoritma kunci publik dengan kunci rahasia 

   (SK) pengirim menjadi tanda tangan digital (S); S = E(MD, SK).

3.Pesan M digabung dengan tanda tangan digital (S), lalu dikirim

   melalui saluran komunikasi (seolah-olah M sudah ditandatangani 

   oleh pengirim).

Tanda Tangan Digital dengan Fungsi Hash:

1.Di tempat penerima, pesan diverifikasi

2.Tanda tangan digital S didekripsi dengan kunci publik (PK) pengirim pesan,

   sehingga menghasilkan message digest semula (MD) MD = D(S, PK).

3.Pengirim membuat Message Digest (MD1) dari pesan M dengan 

   menggunakan fungsi hash yang sama dengan fungsi hash yang digunakan

   pengirim

4.Jika MD1 = MD, berarti pesan yang diterima otentik dan berasal dari 

   pengirim yang benar.

Serangan Terhadap Kriptografi :

1.Penyadap berusaha mendapatkan data yang digunakan untuk

   kegiatan kriptanalisis .

2.Kriptanalis berusaha mengungkapkan plainteks atau kunci dari 

   data yang disadap .

3.Kriptanalis dapat juga menemukan kelemahan dari sistem kriptografi 

   yang pada akhirnya mengarah untuk menemukan kunci dan 

   mengungkapkan plainteks.

4.Penyadapan dapat dilakukan melalui saluran kabel komunikasi dan 

   saluran wireless.

Jenis-jenis serangan:

1.Exhaustive attack atau brute force attack:

         a.Percobaan yang dibuat untuk mengungkapkan plainteks atau kunci

            dengan mencoba semua kemungkinan kunci (trial and error).

         b.Diasumsikan kriptanalis: Memiliki sebagian plainteks dan cipherteks

            yang bersesuaian

      c.Caranya: Plainteks yang diketahui dienkripsi dengan setiap

                        kemungkinan kunci, lalu hasilnya dibandingkan dengan 

                        cipherteks yang bersesuaian. Jika hanya cipherteks yang

                        tersedia, cipherteks tersebut didekripsi dengan setiap 

                        kemungkinan kunci dan plainteks hasilnya diperiksa apakah

                        mengandung makna atau tidak.

      d.Serangan ini membutuhkan waktu yang sangat lama

      e.Untuk menghindari serangan ini, gunakan kunci yang panjang dan

         tidak mudah ditebak.

        f.Waktu yang diperlukan untuk exhaustive key search

        g.(Sumber: William Stallings, Data and Computer Communication Fourth Edition)

2.Analytical attach:

   a.Kriptanalis tidak mencoba semua kemungkinan kunci, tetapi

      menganalisa kelemahan algoritma kriptografi untuk mengurangi

      kemungkinan kunci yang tidak ada.

   b.Analisa yang dilakukan dengan memecahkan persamaan-persamaan

      matematika yang diperoleh dari definisi suatu algoritma kriptografi.

   c.Diasumsikan kriptanalis mengetahui algoritma kriptografi.

   d.Metode analytical attack biasanya lebih cepat menemukan kunci 

      dibandingkan dengan exhaustive attack.

   e.Untuk menghindari serangan ini, kriptografer harus membuat

      k algoritma yang kompleks.

Memastikan keamanan dari algoritma kriptografi :

1.Algoritma harus dievaluasi oleh pakar

2.Algoritma yang tertutup (tidak dibuka kepada publik) dianggap tidak aman

3.Membuat algoritma yang aman tidak mudah

4.Code maker VS code breaker akan terus berlangsung

Cryptosystem 

Suatu fasilitas untuk mengkonversi plaintext ke chipertext dan sebaliknya. 
Atau disebut dengan Cryptographic system.

Kriptografi dapat memenuhi kebutuhan umum suatu transaksi:
a.Kerahasiaan/confidentiality dijamin
b.Keutuhan/integrity atas data-data
c.Jaminan atas identitas dan keabsahan pihak-pihak yang
   melakukan transaksi dengan memanfaatkan sertifikat digital
   dan otentikasi data dengan tanda tangan digital.

d.Transaksi dapat dijadikan barang bukti yang tidak bisa disangkal.

Karakteristik cryptosystem yang baik:
a.Keamanan sistem terletak pada kerahasiaan kunci bukan pada 
   kerahasiaan algorittma yang digunakan
b.Memiliki ruang kunci yang besar
c.Menghasilkan chipertext yang terlihat acak dalam seluruh tes statistik.

d.Mampu menahan seluruh serangan yang dikenal sebelumnya.

Macam Cryptosystem:
•Symmetric Cryptosystem
•Assymmetric Cryptosystem

Protokol Cryptosystem
•Suatu protokol yang menggunakan kriptografi.
•Melibatkan algoritma kriptografi.

•Untuk mencegah atau mendeteksi adanya cheating.

Jenis Penyerangan PadaProtokol:
•Ciphertext-only attack.
•Known-plaintext attack.
•Chosen-plaintext attack.
•Adaptive-chosen-plaintext attack.
•Chosen-ciphertextattack.
•Choosen-key attack.

•Rubber-hose cryptanalysis.

Jenis Penyerangan pada Jalur Komunikasi:
•Sniffing
•Replay attack
•Spoofing
•Man in the Middle


METODE KRIPTOGRAFI:
a.Metode Kuno

b.Metode Modern

METODE KUNO KRIPTOGRAFI:

1.Scytale (terbuat dari tongkat papyrus pada jaman Yunani kuno)

2.Julius Caesar

   Mensubtitusi alfabet secara beraturan.

METODE MODERN KRIPTOGRAFI:
1.Digital Certificate Server (DCS)
2.IP Security (IP Sec)
3.Secure Shell (SSH)
4.Secure Socket Layer (SSL)
5.Security Token

Sumber: Diolah dari berbagai sumber

Berikut tersedia beberapa video mengenai Kriptografi :

What is Cryptography? | Introduction to Cryptography | Cryptography for Beginners | Edureka

Cryptography Concepts

Asymmetric encryption - Simply explained

>>>TERIMAKASIH<<<