perancangan algoritma kriptografi block · pdf filekriptografi adalah ilmu yang mempelajari...

Perancangan Algoritma Kriptografi Block Cipher

Berbasis Pola Cabang dan Ranting Pohon

Artikel Ilmiah

Peneliti :

Fajar Eko Setiawan (672008148)

Magdalena A. Ineke Pakereng, M.Kom.

Alz Danny Wowor, S.Si., M.Cs.

Program Studi Teknik Informatika

Fakultas Teknologi Informasi

Universitas Kristen Satya Wacana

Salatiga

Mei 2015

Perancangan Algoritma Kriptografi Block Cipher

Berbasis Pola Cabang dan Ranting Pohon

Artikel Ilmiah

Diajukan kepada

Fakultas Teknologi Informasi

Untuk memperoleh gelar Sarjana Komputer

Peneliti :

Fajar Eko Setiawan (672008148)

Magdalena A. Ineke Pakereng, M.Kom.

Alz Danny Wowor, S.Si., M.Cs.

Program Studi Teknik Informatika

Fakultas Teknologi Informasi

Universitas Kristen Satya Wacana

Salatiga

Mei 2015

Perancangan Algoritma Kriptografi Block Cipher

Berbasis Pola Cabang dan Ranting Pohon

1 Fajar Eko Setiawan, 2 Magdalena A. Ineke Pakereng, 3 Alz Danny Wowor

Fakultas Teknologi Informasi

Universitas Kristen Satya Wacana

Jl. Diponegoro 52-60, Salatiga 50711, Indonesia

Email: 1)[email protected], 2)[email protected], 3)[email protected]

Abstract

Cryptography must be renewed to increase security .Cryptographic techniques can not

guarantee to be used forever therefore needs to get new cryptography algorithm .Design

in cryptography algorithm by applying a Cabang dan Ranting Pohon basic block ciphers

is a draft in cryptography algorithm block ciphers where that method in use for a groove

randomization bits .The result of this study can be tested with kriptosistem as a technique

of cryptography so as to be used as an alternative to data security and also as new

methodology

Keywords : Block Cipher, Cryptography, Cabang dan Ranting Pohon

Abstrak

Kriptografi harus diperbarui untuk meningkatkan keamanan. Teknik kriptografi tidak

menjamin bisa untuk digunakan selamanya maka dari itu perlu dibuat algoritma kriptografi

baru. Perancangan Algoritma Pada Kriptografi Block Cipher Dengan Berbasis Cabang dan

Ranting Pohon merupakan suatu rancangan algoritma pada kriptografi block cipher dimana

alur tersebut di gunakan untuk alur pengacakan bit. Hasil akhir dari penelitian ini dapat diuji dengan kriptosistem sebagai teknik kriptografi sehingga dapat digunakan sebagai

alternatif pengamanan data dan juga sebagai metodologi baru.

Kata Kunci : Block Cipher, Kriptografi, Cabang dan Ranting Pohon

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) Staff pengajar Fakultas Teknologi Informasi, Universitas Kristen Satya Wacana, Salatiga.

1. Pendahuluan

Keamanan data dalam suatu proses lalu lintas data merupakan salah satu

faktor yang sangat penting bila dalam prosesnya tidak ingin diinterupsi oleh orang

yang tidak bertanggungjawab. Untuk melindungi data agar tidak disadap, diubah,

disisipkan atau dihilangkan oleh orang yang tidak bertanggungjawab, maka

dibutuhkan suatu sistem pengaman data, salah satunya adalah kriptografi.

Algoritma block cipher merupakan kriptografi moderen yang telah

diciptakan cukup banyak, namun ada di antaranya yang sudah terpecahkan oleh

kriptanalis. Oleh karena itu, perlu adanya modifikasi algoritma atau perancangan

algoritma baru sebagai pengganti algoritma kriptografi yang sudah terbongkar

keamanannya. Hal tersebut supaya mencegah terjadinya penggunaan kembali

algoritma yang sudah pecah untuk pengamanan data. Namun banyaknya teknik

kriptografi tidak menjamin bisa untuk digunakan selamanya, karena semakin

banyak teknik kriptografi dikembangkan makin banyak pula para ahli kriptanalisis

mencoba untuk memecahkannya. Apalagi dengan adanya pendekatan modern

dimana sifat algoritma enkripsi yang tidak dirahasiakan lagi membuka

kesempatan para kriptanalisis untuk melakukan pengujian kekuatan algoritma

tersebut [3]. Jadi dengan adanya teknik-teknik kriptografi baru yang bermunculan,

akan semakin menambah variasi teknik kriptografi dalam mengamankan data.

Berdasarkan pemaparan yang diberikan di atas, maka penelitian ini

bertujuan untuk dapat merancang algoritma kriptografi untuk kemudian

digunakan dalam rancangan kriptografi block cipher sebagai metodologi baru atau

ide kriptografi simetris dalam perkembangan Iptek, dan algoritma yang dirancang

adalah berbasis cabang dan ranting pohon. Serta hasil dari rancangan kriptografi

ini dapat dibandingkan dengan kriptografi block cipher lainnya sehingga dapat

diambil kesimpulan hasil dari kinerja kriptografi hasil rancangan ini.

2. Tinjauan Pustaka

Landasan dari perancangan algoritma baru Pola Cabang dan Ranting Pohon,

merujuk pada penelitian sebelumnya. Penelitian yang pertama dengan judul

Perancangan Kriptografi Kunci Simetris Menggunakan Fungsi Polinomial

Hermite dan Akar Kuadrat Fungsi Linear. Dalam penelitian ini membahas

bagaimana merancang kriptografi baru menggunakan fungsi polynomial Hermite

dan akar kuadrat fungsi linear sebagai pembangkit kunci enkripsi dan dekripsi.

Proses dan alur enkripsi dekripsi menggunakan tiga putaran, setiap putaran akan

dibangkitkan kunci baru hasil dari pembangkitan kunci sebelumnya. Pada setiap

putaran proses enkripsi dekripsi akan menggunakan kunci yang berbeda dalam

melakukan perhitungan yang disubtitusikan pada fungsi linear dan invers fungsi

linear. Proses CBB menggunakan kunci berbeda dari kunci pada putaran enkripsi

dekripsi. Kunci CBB dibangkitkan dari kombinasi hasil kunci polynomial Hermite

dan kunci akar kuadrat fungsi linear [1].

Penelitian kedua dengan judul Penggunaan Fungsi Bessel dan Fungsi

Dawson dalam Perancangan Kriptografi Kunci Simetris. Pada penelitian ini

1

membahas tentang teknik kriptografi pada kunci simetris dengan melakukan

modifikasi penggabungan fungsi Bessel dan fungsi Dawson yang disertakan pada

setiap putarannya [2]. Kedua penelitian tersebut menjelaskan bagaimana

merancang algoritma baru dimana rancangan itu untuk diterapkan pada kriptografi

kunci simetris.

Penelitian yang ketiga dengan judul Analisa Kriptanalisis Deferensial Pada

Twofish. Dalam penelitian ini membahas tentang analisis algoritma kriptografi

Twofish dengan kriptanalisis diferensial. Twofish merupakan salah satu algoritma

penyandian yang memanfaatkan block cipher dan merupakan salah satu algoritma

kunci simetri modern. Twofish merupakan salah satu dari finalis kompetisi AES

(Advance Encryption Standard). Dengan menggunakan salah satu metode

kriptanalisis yakni Kriptanalisis deferensial pada tahun 2000 memberikan

pengetahuan akan kemungkinan algoritma Twofish dapat dipecahkan [3].

Penelitian ini menjadi acuan untuk perancangan algoritma kriptografi baru,

setelah melihat dalam penelitian tersebut terlihat bahwa suatu kriptografi juga

memerlukan pembaharuan, supaya tingkat keamanan menjadi lebih baik.

Kriptografi AES (Advanced Encryption Standard) adalah standart algoritma

kriptografi terbaru yang menggantikan DES (Data Encryption Standard) yang

sudah dipecahkan. Algoritma ini termasuk kelompok kriptografi simetris yang

berbasis pada blok cipher. Mempunyai panjang kunci yang fleksibel yaitu 128,

192, dan 256 bit sedangkan ukuran blok yang dienkripsi 128 bit [14].

Kriptografi adalah ilmu yang mempelajari teknik-teknik matematika yang

berhubungan dengan aspek keamanan informasi seperti keabsahan, integritas data,

serta autentikasi data. Kriptografi tidak berarti hanya memberikan keamanan

informasi saja, namun lebih ke arah teknik-tekniknya [10].

Bagian dari kriptografi terdiri dari pesan, plainteks, dan cipherteks. Pesan

merupakan data atau juga informasi yang dapat dibaca dan dimengerti maknanya.

Plainteks adalah pesan yang dapat dimengerti maknanya, cipherteks merupakan

pesan yang sudah disandikan ke bentuk yang tidak dapat dimengerti maknanya

[7]. Bagian lain dari kriptografi adalah enkripsi dan dekripsi. Enkripsi adalah

proses mengamankan suatu informasi dengan membuat informasi tersebut yang

tidak dapat dibaca tanpa bantuan pengetahuan khusus. Keuntungan dari enkripsi

adalah kode asli kita tidak dapat dibaca oleh orang lain. Dekripsi adalah proses

mengembalikan suatu informasi dengan cara tertentu dan sesuai dengan algoritma

enkripsi yang dipakai. Dekripsi merupakan proses kebalikan dari proses enkripsi,

mengubah ciphertext kembali ke dalam bentuk plaintext [4].

Pada block cipher rangkaian bit-bit plainteks dibagi menjadi blok-blok

dengan panjang sama biasanya 64-bit [7]. Skema Proses enkripsi block cipher

secara umum dapat digambarkan pada Gambar 1. Sedangkan untuk proses

dekripsi block cipher, skema proses secara umum dapat dilihat pada Gambar 2.

2

Gambar 1. Proses Enkripsi Block Cipher [6] Gambar 2. Proses Dekripsi Block Cipher [6]

Misalkan blo