Definisi Kriptografi

Kriptografi (cryptography) berasal dari bahasa Yunani, terdiri dari dua suku kata yaitu kripto dan graphia. Kripto artinya menyembunyikan, sedangkan graphia artinya tulisan. Kriptografi adalah ilmu yang mempelajari teknik-teknik matematika yang berhubungan dengan aspek keamanan informasi, seperti kerahasiaan data, keabsahan data, integritas data, serta autentikasi data (Menezes, Oorschot and Vanstone, 1996). Tetapi tidak semua aspek keamanan informasi dapat diselesaikan dengan kriptografi. Kriptografi dapat pula diartikan sebagai ilmu atau seni untuk menjaga keamanan pesan.



Enkripsi adalah sebuah proses penyandian yang melakukan perubahan sebuah kode (pesan) dari yang bisa dimengerti (plainteks) menjadi sebuah kode yang tidak bisa dimengerti (cipherteks). Sedangkan proses kebalikannya untuk mengubah cipherteks menjadi plainteks disebut dekripsi. Proses enkripsi dan dekripsi memerlukan suatu mekanisme dan kunci tertentu.
Kriptoanalisis (cryptanalysis) adalah kebalikan dari kriptografi, yaitu suatu ilmu untuk memecahkan mekanisme kriptografi dengan cara mendapatkan kunci dari cipherteks yang digunakan untuk mendapatkan plainteks. Kriptologi (cryptology) adalah ilmu yang mencakup kriptografi dan kriptoanalisis.
sistem kriptografis :
• tipe operasi yang digunakan untuk mentransformasikan plaintext ke ciphertext. (subtitusi atau transposisi)
• kunci yang digunakan : simetris atau asimetris
• cara memproses plaintext : block cipher atau stream cipher

Cara Memproses Plaintext
• Block cipher memproses plaintext dalam input blok-blok bit dan output juga dalam blok-blok bit.
• Stream cipher memproses plaintext dalam input bit demi bit secara kontinyu

Algoritma kriptografi klasik:
1. Cipher Substitusi (Substitution Ciphers)
2.Cipher Transposisi (Transposition Ciphers)
3. Product cipher

Cipher Substitusi
• Contoh: Caesar Cipher
• Tiap huruf alfabet digeser 3 huruf ke kanan

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 DVWHULA GDQ WHPDQQBA REHOLA

Cipher Substitusi (4)
• Misalkan A = 0, B = 1, …, Z = 25, maka secara matematis caesar cipher dirumuskan sebagai berikut:

Enkripsi: ci = E(pi) = (pi + 3) mod 26
Dekripsi: pi = D(ci) = (ci – 3) mod 26

Cipher Substitusi (5)
• Jika pergeseran huruf sejauh k, maka:

Enkripsi: ci = E(pi) = (pi + k) mod 26
Dekripsi: pi = D(ci) = (ci – k) mod 26
k = kunci rahasia

• Untuk 256 karakter ASCII, maka:

Enkripsi: ci = E(pi) = (pi + k) mod 256
Dekripsi: pi = D(ci) = (ci – k) mod 256
k = kunci rahasia

Kelemahan:
Caesar cipher mudah dipecahkan dengan exhaustive key search karena jumlah kuncinya sangat sedikit (hanya ada 26 kunci).

Jenis-jenis Cipher Subtitusi
• Monoalphabetic cipher
Satu huruf di plainteks diganti dengan satu huruf yang bersesuaian.
• Homophonic cipher
Setiap huruf plainteks dipetakan ke dalam salah satu huruf cipherteks yang mungkin.
Tujuan: menyembunyikan hubungan statistik antara plainteks dengan cipherteks
Fungsi ciphering memetakan satu-ke-banyak (one-to-many).
• Polyalphabetic cipher
• Pengembangan dari monoalphabetic
• Menggunakan k buah huruf sebagai kunci
• Contoh : vigenere cipher
• kunci pada vigenere cipher K = k1 k2 k3 … kd. Huruf pertama dari plaintext digeser menggunakan kunci k1, huruf kedua dengan kunci k2, dan seterusnya. Setelah huruf ke-d dari plaintext, kunci diulangi lagi dari k1, k2, ..., dan seterusnya
• Polygram cipher
• Blok huruf plainteks disubstitusi dengan blok cipherteks.
• Misalnya AS diganti dengan RT, BY diganti dengan SL
• Jika unit huruf plainteks/cipherteks panjangnya 2 huruf, maka ia disebut digram (biigram), jika 3 huruf disebut ternari-gram, dst
• Tujuannya: distribusi kemunculan poligram menjadi flat (datar), dan hal ini menyulitkan analisis frekuensi



Cipher Transposisi
• Cipher transposisi atau juga sering disebut cipher permutasi menyembunyikan / merahasiakan pesan dengan cara mengatur kembali urutan pesan tanpa mengubah huruf-huruf yang ada pada plaintext.
• Ciphereteks diperoleh dengan mengubah posisi huruf di dalam plaintekls.
• Algoritma ini melakukan transpose terhadap rangkaian huruf di dalam plainteks.
• Nama lain untuk metode ini adalah permutasi, karena transpose setiap karakter di dalam teks sama dengan mempermutasikan karakter-karakter tersebut.

Teknik cipher transposisi
• mirror cipher
• ciphertext diperoleh dengan jalan menulis kembali pesan dari arah belakang
• Contoh :
plaintext : SAATNYABERTINDAK
ciphertext : KADNITREBAYNTAAS
• rail fence cipher
• huruf-huruf dari plaintext ditulis secara berselang-seling dalam dua baris, kemudian ciphertext dibaca menurut baris demi baris.
• Contoh :
plaintext : SAATNYABERTINDAK, ditulis dalam dua baris :
S A N A E T N A
A T Y B R I D K
ciphertext : SANAETNAATYBRIDK
• Cipher transposisi baris
• Pada cipher transposisi, plaintext biasanya ditulis kembali menurut aturan tertentu kemudian ciphertext diperoleh dengan membacanya menurut aturan yang lain (perhatikan rail fence cipher).
• Ide-ide untuk membuat aturan menulis kembali (write-in) plaintext dan aturan untuk membacanya (read-off) untuk mendapatkan ciphertext sangat tergantung dari kreativitas pembuat sandi.
• Dalam cipher transposisi, kunci biasanya digunakan untuk mencari urutan pada read-off, write-in, atau kedua-duanya.
• plaintext dikelompokkan sepanjang kunci yang digunakan, kemudian ditulis menurut baris demi baris. Selanjutnya ciphertext diperoleh dengan membacanya menurut baris sesuai urutan kolom-kolomnya.
• Contoh plaintext: SAATNYA BERTINDAK
• kunci : K U N C I
• urutan kunci : 3 5 4 1 2
• plaintext : S A A T N
Y A B E R
T I N D A
K
• ciphertext : TNSAA ERYBA DATNI K




Super-enkripsi
• Menggabungkan cipher substitusi dengan cipher transposisi.

• Contoh. Plainteks HELLO WORLD
• dienkripsi dengan caesar cipher menjadi KHOOR ZRUOG
kemudian hasil enkripsi ini dienkripsi lagi dengan cipher transposisi (k = 4):
– KHOO
– RZRU
– OGZZ
Cipherteks akhir adalah: KROHZGORZOUZ

Kriptanalisis
• Kriptanalisis (cryptanalysis) adalah studi yang berkenaan dengan prinsip-prinsip atau metode-metode mentransformasikan ciphertext kembali ke plaintext tanpa mengetahui kunci untuk decipher
• kriptanalis (cryptanalyst), yaitu orang yg melakukan kriptanalisis thdp kriptopsistem, dalam usahanya untuk mendapatkan plaintext sangat tergantung dari algoritma enkripsi dan informasi yang dimilikinya

Jenis Serangan (Berdasarkan keterlibatan penyerang dalam komunikasi)
1. Serangan pasif (passive attack)
- penyerang tidak terlibat dalam komunikasi
antara pengirim dan penerima
- penyerang hanya melakukan
penyadapan untuk memperoleh data atau
informasi sebanyak-banyaknya
2. Serangan Aktif (active attack)
- penyerang mengintervensi komunikasi dan ikut
mempengaruhi sistem untuk keuntungan dirinya
- penyerang mengubah aliran pesan seperti:
menghapus sebagian ciphertext,
mengubah ciphertext,
menyisipkan potongan ciphertext palsu,
me-replay pesan lama,
mengubah informasi yang tersimpan, dsb

Jenis Serangan. (berdasarkan cara dan posisi penyerangan)
• Sniffing
sniffing : dalam hal ini penyerang atau penyusup mencoba mengendus pesan (baik dalam bentuk plaintext atau ciphertext) pada saluran komunikasi publik yang tidak aman.
• Replay attack
penyerang dapat merekam pesan-pesan dan dapat memanfaatkannya untuk menipu salah satu pihak (pengirim atau penerima pesan).
• Spoofing
penyerang menyamar seolah-olah menjadi pasangan komunikasi yang sah.
• Man inthe middle
kepada penerima pesan, penyerang bertindak seolah-olah sebagai pengirim pesan; sedangkan kepada pengirim pesan, penyerang bertindak seolah-olah sebagai penerima pesan.
Jenis-jenis Serangan. (Berdasarkan teknik yang digunakan untuk menemukan kunci)
1. Exhaustive attack /brute force attack
• Mengungkap plaintext/kunci dengan mencoba semua kemungkinan kunci.
• Pasti berhasil menemukan kunci jika tersedia waktu yang cukup
2. Analytical attack
• Menganalisis kelemahan algoritma kriptografi untuk mengurangi kemungkinan kunci yang tidak mungkin ada.
• Caranya: memecahkan persamaan-persamaan matematika (yang diperoleh dari definisi suatu algoritma kriptografi) yang mengandung peubah-peubah yang merepresentasikan plaintext atau kunci.
• Metode analytical attack biasanya lebih cepat menemukan kunci dibandingkan dengan exhaustive attack.
• Solusi: kriptografer harus membuat algoritma kriptografi yang kompleks.

Jenis Serangan .(berdasarkan data yang dimiliki)
• ciphertext only attack
di mana kriptanalis mengetahui algoritma enkripsi dan ciphertext
Teknik yang digunakan: exhaustive key search
• known plaintext attack
di samping mengetahui algoritma enkripsi dan ciphertext, kriptanalis jg mengetahui plaintext
• chosen plaintext attack
disamping mengetahui algoritma enkripsi, ciphertext, dan plaintext, kriptanalis jg dpt memilih plaintext yg berhubungan dng ciphertext yg dienkripsi dng kunci rahasia
• chosen ciphertext attack
disamping mengetahui algoritma enkripsi, ciphertext, & plaintext, kriptanalis jg dpt memilih ciphertext yg berhubungan dng plaintext yg tlh didekripsi dengan kunci rahasia.
• chosen key attack
Kriptanalis memiliki pengetahuan mengenai hubungan antara kunci-kunci yang berbeda, dan memilih kunci yang tepat untuk mendekripsi pesan
• rubber-hose cryptanalysis
pada tipe ini kriptanalis mungkin mengancam, memeras, memaksa, atau mungkin membelinya sehingga seseorang memberikan kuncinya.

Sebuah algoritma kriptografi dikatakan aman (computationally secure) bila ia 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 ciphertext melampaui nilai informasi yang terkandung di dalam ciphertext tersebut.
3. Waktu yang diperlukan untuk memecahkan ciphertext melampaui lamanya waktu informasi tersebut harus dijaga kerahasiaannya.



Steganography
Steganography: ilmu dan seni menyembunyikan (embedded) informasi dengan cara menyisipkan pesan di dalam pesan lain.
Steganografi digital: steganografi pada data digital dengan menggunakan komputer digital

Properti Steganografi
1. Embedded message (hiddentext): pesan yang
disembunyikan.

2. Cover-object (covertext): pesan yang digunakan untuk menyembunyikan embedded message.

3. Stego-object (stegotext): pesan yang sudah berisi pesan embedded message.

4. Stego-key: kunci yang digunakan untuk menyisipan pesan dan mengekstraksi pesan dari stegotext.
Contoh: Lupakan asal rumor itu, jaga agar matamu sehat atau turunkan ubanmu

Kriteria Steganografi yang Bagus:

1. Imperceptible
Keberadaan pesan rahasia tidak dapat dipersepsi.
2. Fidelity.
Mutu cover-object tidak jauh berubah akibat embedded.
3. Recovery.
Data yang disembunyikan harus dapat diungkapkan kembali.

Kriteria robustness tidak terlalu penting karena yang utama steganografi bertujuan untuk menghindari kecurigaan (lawan tidak menyadari keberadaan pesan tersembunyi).

Teknik yang Digunakan:
• Spatial (time) domain
Memodifikasi langsung nilai byte dari cover-object (nilai byte dapat merepresentasikan intensitas/warna pixel atau amplitudo)
• Tranform domain
Memodifikasi hasil transformasi sinyal dalam ranah frekuensi


Sumber :http://pranotoace.blogspot.com/2009/11/definisi-kriptografi-kriptografi.html