Kriptografi - Enkripsi dan Dekripsi

Pengubahan data asli menjadi kode rahasia disebut proses data encryption atau enkripsi data. Setelah data rahasia sampai ke tujuan maka data ini dikembalikan ke bentuk aslinya, proses ini disebut data decryption. Ilmu matematik yang mendasari teknik enkripsi dan dekripsi disebut kriptologi sedangkan teknik dan sains dari proses enkripsi-dekripsi disebut kriptografi.
Naskah asli disebut sebagai plaintext dan naskah rahasia (yang telah di-enkrip) disebut ciphertext.

Secara garis besar ada dua kategori kriptografi, yaitu: teknik simetris dan teknik asimetris. Teknik simetris berarti kunci/kode untuk melakukan enkripsi sama dengan kunci/kode untuk melakukan dekripsi. Teknik asimetri disebut juga sebagai teknik kunci publik, menggunakan kunci yang berbeda antara enkripsi dan dekripsi.

Beberapa algoritma kunci simetri antara lain adalah:
• Substitution Cipher
• Transposition Cipher
• Data Encryption Standard (DES)
• Triple DES
• Rivest Code 2 (RC2)
• Rivest Code 4 (RC4)

Substitution Cipher
Substitution Cipher pada prinsipnya adalah penggantian huruf-huruf abjad dengan huruf lain, misalnya salah satu jenis substitution cipher yang paling tua adalah Caesar cipher, dimana abjad diganti abjad yang digeser kedepan beberapa posisi, misalnya untuk kunci geser = 3 maka daftar subsitusi-nya sebagai berikut.
Abjad asli : 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
Abjad kode: 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
Plaintext : Saya kirim uang satu juta
Ciphertext : Vdbd nlulp xdqj vdwx mxwd
Rahasianya ada pada kunci geser=3, bila penerima diberitahu maka ciphertext dengan mudah dapat di-dekripsi.

Transposition cipher
Transposition cipher tidak melakukan penggantian (subsitusi) abjad, tetapi mengubah posisi pembacaan huruf dalam plaintext berdasarkan suatu kunci angka atau kunci kata (keyword). Misalkan kunci kata yang digunakan adalah MANDI, maka dibuat 5 kolom sesuai dengan jumlah kolom dalam kunci, kemudian plainteks dimasukan baris per baris menempati kolom tersebut, cipehr dibaca perkolom sesuai urutan abjad kunci, misalnya sebagai berikut:

Plaintext : saya kirim uang satu juta
Ciphertext : arnuz amsuz kuatz siata yigyz

DES (Data Encryption Standard)
DES (Data Encryption Standard) adalah teknik enkripsi yang telah menjadi standard pemerintah Amerika Serikat pada tahun 1977. Algoritma DES dimasukkan dalam kategori cipher modern yang menggunakan algoritma rumit dengan kunci sepanjang 56 bit (8 byte). Plaintext dibagi kedalam beberapa blok (blockcipher), masing-masing 64 bit, yang kemudian setiap blok dibagi dua menjadi 32 bit blok kiri dan 32 bit blok kanan. Setiap sub-blok dipermutasi dan diberi kunci, dan proses ini dilakukan dalam 16 putaran. Algoritma DES mula-mula diciptakan oleh IBM pada tahun 1970 dengan nama Lucifer.

Triple DES
Triple DES adalah pengembangan dari DES dengan melakukan proses DES tiga kali dengan tiga kunci berbeda, dengan demikian tingkat kesulitan dalam menebak ciphertext menjadi semakin tinggi.


Rivest Code 2 (RC2) dan Rivest Code 4 (RC4)
Rivest Code 2 (RC2) dan Rivest Code 4 (RC4) adalah teknik enkripsi yang disebut sebagai stream-cipher, dimana pada setiap byte data dilakukan manipulasi bit. Teknik enkripsi RC ditemukan oleh Ronald Rivest yang kemudian menjadi salah satu pendiri dari perusahaan keamanan data RSA.
Beberapa teknik enkripsi kunci publik yang populer adalah:
• Diffie-Hellman
• RSA
• Rabin
• ElGamal
Semua algoritma kunci publik (asimetri) menggunakan fungsi matematis untuk mengubah plaintext menjadi ciphertext. Diffie-Hellman menggunakan aritmetik modulus dimana dua kunci berbeda akan memberi hasil yang sama berdasarkan nilai modulus-nya. RSA adalah singkatan dari Rivest, Shamir, dan Adleman, tiga orang yang bekerja sama membangun suatu algoritma kunci publik. RSA merupakan algoritma kunci publik yang terkuat, dan seperti Diffie-Hellman, RSA juga menggunakan aritmetik modulus dalam komputasi enkripsi-dekripsi. Rabin adalah teknik yang merupakan salah satu variasi dari RSA, ditemukan oleh M.Rabin. ElGamal merupakan variasi dari Diffie-Hellman, ditemukan ElGamal.
Salah satu aplikasi dari algoritma kunci publik adalah software PGP (Pretty Good Privacy). PGP digunakan untuk pengamanan berkomunikasi lewat e-mail, dimana e-mai di-enkripsi pada saat dikirim sehingga hanya orang yang memiliki kunci private yang bisa membaca e-mail tersebut.

Autentikasi
Authentikasi adalah salah satu bentuk identifikasi untuk meyakinkan bahwa orang yang sedang berkomunikasi dengan kita adalah benar adanya, bukan pemalsuan identitas. Salah satu bentuk autentikasi yang paling sering dijumpai adalah: UserID disertai dengan Password, bahwa UserID adalah pernyataan tentang siapa yang sedang akses sistem atau sedang berkomunikasi, dan Password membuktikan bahwa orang tersebut benar adanya. Hanya saja sistem UserID dan Password ini ada kelemahannya, karena ada saja cara untuk mencari tahu password seseorang sehingga bisa terjadi pemalsuan identitas.
Salah satu sistem untuk mengurangi effek pemalsuan identitas atau pencurian password adalah dengan menerapkan OTP (One Time Password), dimana satu password hanya digunakan untuk satu kali akses, akses berikutnya harus menggunakan password yang berbeda. Sistem lain yang mengamankan autentikasi adalah Passport dan Kerberos.
Selain menggunakan UserID dan Password, teknik autentikasi bisa diperluas dengan kombinasi biometric, misalnya UserID ditambah dengan sidikjari, atau UserID ditambah dengan mata-retina, dan sebagainya.
Pasport adalah sistem yang memperluas autentikasi dengan menambahkan nomer-account yang disebut passport untuk memasuki suatu jaringan atau mendapat pelayanan online. Sebagai contoh Microsoft menggunakan passport untuk melayani para pengunjung setia situsnya.
Kerberos adalah software yang menyediakan sistem autentikasi bagi para pengguna suatu jaringan. Kerberos menggunakan algoritma kriptografi untuk menyulitkan pada penyusup ketika mencuri password.