Implementasi Modified LSB (Least Significant Bit) dan Algoritma DES (Data Encryption Standard) Pada Pengamanan Data Text
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Kriptografi
Kriptografi (cryprography) berasal dari bahasa Yunani : “cryptos” artinya “secret”
(rahasia), sedangkan “graphein” artinya “writing” (tulisan). Jadi, kriptografi berarti
“secret writing” (tulisan rahasia). Pesan asli biasanya disebut plaintext sedangkan
pesan yang disembunyikan disebut ciphertext (Mollin,2007).
Kriptografi adalah ilmu mengenai teknik enkripsi dimana data diacak
menggunakan suatu kunci enkripsi menjadi sesuatu yang suit dibaca oeh seseorang
yang tidak memiliki kunci dekripsi. Dekripsi menggunakan kunci dekripsi
mendapatkan kembali data asli. Proses enkripsi dilakukan menggunakan algoritma
dengan beberapa parameter. Biasanya algoritma tidak dirahasikan, tetapi rahasinya
terletak pada parameter yang digunakan. Jadi kunci ditentukan oleh parameter dan
parameter yang menentukan kunci dekripsi. Dalam kriptografi klasik, teknik enkripsi
yang digunakan adalah enkripsi simetris dimana kunci enkripsi sama dengan kunci
dekripsi. Untuk kriptografi kunci publik, diperlukan teknik enkripsi asimetris dimana
kunci dekripsi tidak sama dengan kunci enkripsi. Enkripsi, dekripsi dan pembuatan
kunci untuk teknik enkripsi asimetris memerlukan komputasi yang lebih intensif
dibandingkan enkripsi simetris, karena enkripsi asimetris menggunakan bilangan bilangan yang sangat besar (Kromodimoeljo,2010).
Menurut Schneier (1996), dalam pemenuhan kerahasiaan, kriptografi sering
digunakan untuk :
1. Authentication. Memungkinkan penerima pesan menegaskan keaslian dari data
tersebut; penyusup tidak dapat menyamar sebagai orang lain.
Universitas Sumatera Utara
6
2. Integrity. Memungkinkan penerima pesan memeriksa bahwa data tersebut
tidak dimodifikasi selama pengiriman; penyusup tidak dapat mengganti pesan
yang salah dengan yang asli.
3. Non-repudiation. Pengirim tidak dapat menyangkal telah melakukan
pengiriman.
2.1.1. Kriptografi Simetri
Algoritma simetri juga sering disebut algoritma klasik, dimana untuk melakukan
proses enkripsi dan dekripsi dapat menggunakan kunci yang sama. Sistem algoritma
simetri merupakan sistem dekripsin yang mana adalah hasil dari pembalikkan dari
enkripsi yang digunakan. Jadi untuk menggunakan algoritma simetri, pengirim dan
penerima pesan harus menggunakan kunci yang sama (Batten,2013).
Algoritma simetris, biasanya disebut juga sebagai algoritma konvensional,
merupakan algoritma dimana kunci enkripsi dapat dihitung dari kunci dekripsi dan
sebaliknya. Algoritma ini, disebut juga algoritma kunci-privat (secret-key), algoritma
kunci-tunggal (single-key), algoritma satu kunci (one-key), dimana pengirim dan
penerima sepakat dengan sebuah kunci sebelum berkomunikasi dengan aman.
Keamanan algoritma simetris terletak pada kunci. Algoritma simetri dapat dibagi dua,
yaitu stream chipher dan block chipher (Schneier, 1996). Proses algoritma simetri
dapat dilihat pada gambar 1.
Kunci
Plaintext
Enkripsi
Ciphertext
Dekripsi
Plaintext
Gambar 2.1. Kriptografi Simetri
Menurut Schneier (1996), enkripsi dan dekripsi dengan menggunakan
algoritma simetris disimbolkan dengan:
EK (M) = C……………..(1)
DK (C) = M …………......(2)
Universitas Sumatera Utara
7
Berdasarkan rumus (1), M adalah plaintext, C adalah Ciphertext, Ek adalah algoritma
enkripsi dan pada rumus (2) Dk adalah algoritma dekripsi.
2.1.2 Kriptografi Asimetri
Algoritma asimetri sering juga disebut algoritma kunci public. Algoritma ini
dirancang sehingga kunci yang digunakan untuk enkripsi berbeda dengan kunci yang
digunakan untuk dekripsi. Pada algortima ini, kunci enkripsi disebut kunci public
sedangkan untuk kunci dekripsi disebut kunci private(Scheiner, 1996).
Enkripsi menggunakan kunci publik K disimbolkan :
EK (M) = C………………..(3)
Walaupun kunci publik dan kunci privat berbeda, dekripsi dengan kunci privat yang
cocok disimbolkan dengan :
DK (C) = M………………(4)
Keterangan :
E = Fungsi enkripsi
D = Fungsi dekripsi
C = Cipherteks
M = Pesan (Message) atau plainteks
2.2. DES (Data Encryption Standard)
DES (Data Encryption Standard) dirancang oleh tim IBM yang dipimpin Horst
Feistel dengan bantuan dari NSA(National Security Agency) (Kromodimoeljo,2010).
Pada tahun 1970, penelitian tentang kriptografi tidak boleh dilakukan secara
sembarangan. Hampir semua dokumen di bidang kriptografi tidak diterbitkan. Pada
tahun itu semua orang tahu bahwa pihak militer menggunakan sandi dalam
berkomunikasi,
tetapi
hanya
sebagian
kecil
yang
mengerti
tentang
kriptografi(Scheiner, 1996).
Universitas Sumatera Utara
8
DES pertama kali dipublikasikan di Federal Register pada 17 Maret 1975.
Setelah melalui banyak diskusi, akhirnya algortima DES diadopsi sebagai algoritma
standar yang digunakan oleh NBS (National Bureau of Standards) pada 15 Januari
1977. Sejak saat itu, DES banyak digunakan pada dunia penyebaran informasi untuk
melindungi data agar tidak bisa dibaca oleh orang lain.
DES adalah algoritma block cipher yang mengenkripsi blok sebesar 64 bit
plaintext. Panjang kunci DES adalah 64 bit, akan tetapi kunci efektif yang digunakan
untuk proses enkripsi hanya sebesar 56 bit saja dan 8 bit dari kunci digunakan sebagai
parity(Scheiner, 1996).
2.2.1 Pembangkitan Kunci
Awalnya kunci DES yang sebesar 64 bit akan diperkecil menjadi 56 bit dengan
mengabaikan setiap bit kedelapan pada kunci. Dengan menggunakan tabel 2.1
permuted choice-1, maka kunci 56 bit dapat dihasilkan. Setiap bit kedelapan
digunakan sebagai parity(Scheiner, 1996).
Tabel 2.1. Permuted Choice -1(Kromodimoeljo,2010)
57
49
41
33
25
17
9
1
58
50
42
34
26
18
10
2
59
51
43
35
27
19
11
3
60
52
44
36
63
55
47
39
31
23
15
7
62
54
46
38
30
22
14
6
61
53
45
37
29
21
13
5
28
20
12
4
Setelah mendapatkan kunci 56 bit, kunci 56 bit akan dibagi menjadi 2 masing-masing
berukuran 28 bit. Kemudian setiap bagian akan mengalami pergeseran bit tergantung
pada setiap putaran. Setiap putaran akan menggeser bit sebanyak 1 atau 2
bit(Scheiner, 1996). Pergeseran bit akan diperlihatkan pada tabel 2.2.
Universitas Sumatera Utara
9
Tabel 2.2. Jumlah Pergeseran Bit(Kromodimoeljo,2010)
putaran
jumlah pergeseran
1
1
2
1
3
2
4
2
5
2
6
2
7
2
8
2
9
1
10
2
11
2
12
2
13
2
14
2
15
2
16
1
Setelah pergeseran bit, maka 48 bit dari 56 bit akan dipilih. Tabel 2.3 akan melakukan
kompersi permutasi terhadap 56 bit untuk menghasilkan 48 bit, permutasi ini juga
disebut permutasi pilihan (Permuted choice)(Scheiner, 1996).
Tabel 2.3. Permuted Choice -2(Kromodimoeljo,2010)
14
17
11
24
1
5
3
28
15
6
21
10
23
19
12
4
26
8
16
7
27
20
13
2
41
52
31
37
47
55
30
40
51
45
33
48
44
49
39
56
34
53
46
42
50
36
29
32
Universitas Sumatera Utara
10
Contoh:
1. Kunci K sebesar 64 bit = 133457799BBCDFF1 diubah dalam bentuk biner
dengan masing-masing 8 bit setiap bloknya K= 00010011 00110100 01010111
01111001 10011011 10111100 11011111 11110001
2. Kunci K yang mempunyai ukuran 64 bit, setelah melakukan permutasi maka K
akan diubah menjadi K+ yang mempunyai ukuran sebesar 56 bit.
K+ = 1111000 0110011 0010101 0101111 0101010 1011001 1001111
0001111
3. Kunci K+ dapat dipisah menjadi dua bagian dengan ukuran 28 bit
C0 = 1111000 0110011 0010101 0101111
D0 = 0101010 1011001 1001111 0001111
4. Dari C0 dan D0, maka dapat dibuat 16 block Cn dan Dn, 1
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Kriptografi
Kriptografi (cryprography) berasal dari bahasa Yunani : “cryptos” artinya “secret”
(rahasia), sedangkan “graphein” artinya “writing” (tulisan). Jadi, kriptografi berarti
“secret writing” (tulisan rahasia). Pesan asli biasanya disebut plaintext sedangkan
pesan yang disembunyikan disebut ciphertext (Mollin,2007).
Kriptografi adalah ilmu mengenai teknik enkripsi dimana data diacak
menggunakan suatu kunci enkripsi menjadi sesuatu yang suit dibaca oeh seseorang
yang tidak memiliki kunci dekripsi. Dekripsi menggunakan kunci dekripsi
mendapatkan kembali data asli. Proses enkripsi dilakukan menggunakan algoritma
dengan beberapa parameter. Biasanya algoritma tidak dirahasikan, tetapi rahasinya
terletak pada parameter yang digunakan. Jadi kunci ditentukan oleh parameter dan
parameter yang menentukan kunci dekripsi. Dalam kriptografi klasik, teknik enkripsi
yang digunakan adalah enkripsi simetris dimana kunci enkripsi sama dengan kunci
dekripsi. Untuk kriptografi kunci publik, diperlukan teknik enkripsi asimetris dimana
kunci dekripsi tidak sama dengan kunci enkripsi. Enkripsi, dekripsi dan pembuatan
kunci untuk teknik enkripsi asimetris memerlukan komputasi yang lebih intensif
dibandingkan enkripsi simetris, karena enkripsi asimetris menggunakan bilangan bilangan yang sangat besar (Kromodimoeljo,2010).
Menurut Schneier (1996), dalam pemenuhan kerahasiaan, kriptografi sering
digunakan untuk :
1. Authentication. Memungkinkan penerima pesan menegaskan keaslian dari data
tersebut; penyusup tidak dapat menyamar sebagai orang lain.
Universitas Sumatera Utara
6
2. Integrity. Memungkinkan penerima pesan memeriksa bahwa data tersebut
tidak dimodifikasi selama pengiriman; penyusup tidak dapat mengganti pesan
yang salah dengan yang asli.
3. Non-repudiation. Pengirim tidak dapat menyangkal telah melakukan
pengiriman.
2.1.1. Kriptografi Simetri
Algoritma simetri juga sering disebut algoritma klasik, dimana untuk melakukan
proses enkripsi dan dekripsi dapat menggunakan kunci yang sama. Sistem algoritma
simetri merupakan sistem dekripsin yang mana adalah hasil dari pembalikkan dari
enkripsi yang digunakan. Jadi untuk menggunakan algoritma simetri, pengirim dan
penerima pesan harus menggunakan kunci yang sama (Batten,2013).
Algoritma simetris, biasanya disebut juga sebagai algoritma konvensional,
merupakan algoritma dimana kunci enkripsi dapat dihitung dari kunci dekripsi dan
sebaliknya. Algoritma ini, disebut juga algoritma kunci-privat (secret-key), algoritma
kunci-tunggal (single-key), algoritma satu kunci (one-key), dimana pengirim dan
penerima sepakat dengan sebuah kunci sebelum berkomunikasi dengan aman.
Keamanan algoritma simetris terletak pada kunci. Algoritma simetri dapat dibagi dua,
yaitu stream chipher dan block chipher (Schneier, 1996). Proses algoritma simetri
dapat dilihat pada gambar 1.
Kunci
Plaintext
Enkripsi
Ciphertext
Dekripsi
Plaintext
Gambar 2.1. Kriptografi Simetri
Menurut Schneier (1996), enkripsi dan dekripsi dengan menggunakan
algoritma simetris disimbolkan dengan:
EK (M) = C……………..(1)
DK (C) = M …………......(2)
Universitas Sumatera Utara
7
Berdasarkan rumus (1), M adalah plaintext, C adalah Ciphertext, Ek adalah algoritma
enkripsi dan pada rumus (2) Dk adalah algoritma dekripsi.
2.1.2 Kriptografi Asimetri
Algoritma asimetri sering juga disebut algoritma kunci public. Algoritma ini
dirancang sehingga kunci yang digunakan untuk enkripsi berbeda dengan kunci yang
digunakan untuk dekripsi. Pada algortima ini, kunci enkripsi disebut kunci public
sedangkan untuk kunci dekripsi disebut kunci private(Scheiner, 1996).
Enkripsi menggunakan kunci publik K disimbolkan :
EK (M) = C………………..(3)
Walaupun kunci publik dan kunci privat berbeda, dekripsi dengan kunci privat yang
cocok disimbolkan dengan :
DK (C) = M………………(4)
Keterangan :
E = Fungsi enkripsi
D = Fungsi dekripsi
C = Cipherteks
M = Pesan (Message) atau plainteks
2.2. DES (Data Encryption Standard)
DES (Data Encryption Standard) dirancang oleh tim IBM yang dipimpin Horst
Feistel dengan bantuan dari NSA(National Security Agency) (Kromodimoeljo,2010).
Pada tahun 1970, penelitian tentang kriptografi tidak boleh dilakukan secara
sembarangan. Hampir semua dokumen di bidang kriptografi tidak diterbitkan. Pada
tahun itu semua orang tahu bahwa pihak militer menggunakan sandi dalam
berkomunikasi,
tetapi
hanya
sebagian
kecil
yang
mengerti
tentang
kriptografi(Scheiner, 1996).
Universitas Sumatera Utara
8
DES pertama kali dipublikasikan di Federal Register pada 17 Maret 1975.
Setelah melalui banyak diskusi, akhirnya algortima DES diadopsi sebagai algoritma
standar yang digunakan oleh NBS (National Bureau of Standards) pada 15 Januari
1977. Sejak saat itu, DES banyak digunakan pada dunia penyebaran informasi untuk
melindungi data agar tidak bisa dibaca oleh orang lain.
DES adalah algoritma block cipher yang mengenkripsi blok sebesar 64 bit
plaintext. Panjang kunci DES adalah 64 bit, akan tetapi kunci efektif yang digunakan
untuk proses enkripsi hanya sebesar 56 bit saja dan 8 bit dari kunci digunakan sebagai
parity(Scheiner, 1996).
2.2.1 Pembangkitan Kunci
Awalnya kunci DES yang sebesar 64 bit akan diperkecil menjadi 56 bit dengan
mengabaikan setiap bit kedelapan pada kunci. Dengan menggunakan tabel 2.1
permuted choice-1, maka kunci 56 bit dapat dihasilkan. Setiap bit kedelapan
digunakan sebagai parity(Scheiner, 1996).
Tabel 2.1. Permuted Choice -1(Kromodimoeljo,2010)
57
49
41
33
25
17
9
1
58
50
42
34
26
18
10
2
59
51
43
35
27
19
11
3
60
52
44
36
63
55
47
39
31
23
15
7
62
54
46
38
30
22
14
6
61
53
45
37
29
21
13
5
28
20
12
4
Setelah mendapatkan kunci 56 bit, kunci 56 bit akan dibagi menjadi 2 masing-masing
berukuran 28 bit. Kemudian setiap bagian akan mengalami pergeseran bit tergantung
pada setiap putaran. Setiap putaran akan menggeser bit sebanyak 1 atau 2
bit(Scheiner, 1996). Pergeseran bit akan diperlihatkan pada tabel 2.2.
Universitas Sumatera Utara
9
Tabel 2.2. Jumlah Pergeseran Bit(Kromodimoeljo,2010)
putaran
jumlah pergeseran
1
1
2
1
3
2
4
2
5
2
6
2
7
2
8
2
9
1
10
2
11
2
12
2
13
2
14
2
15
2
16
1
Setelah pergeseran bit, maka 48 bit dari 56 bit akan dipilih. Tabel 2.3 akan melakukan
kompersi permutasi terhadap 56 bit untuk menghasilkan 48 bit, permutasi ini juga
disebut permutasi pilihan (Permuted choice)(Scheiner, 1996).
Tabel 2.3. Permuted Choice -2(Kromodimoeljo,2010)
14
17
11
24
1
5
3
28
15
6
21
10
23
19
12
4
26
8
16
7
27
20
13
2
41
52
31
37
47
55
30
40
51
45
33
48
44
49
39
56
34
53
46
42
50
36
29
32
Universitas Sumatera Utara
10
Contoh:
1. Kunci K sebesar 64 bit = 133457799BBCDFF1 diubah dalam bentuk biner
dengan masing-masing 8 bit setiap bloknya K= 00010011 00110100 01010111
01111001 10011011 10111100 11011111 11110001
2. Kunci K yang mempunyai ukuran 64 bit, setelah melakukan permutasi maka K
akan diubah menjadi K+ yang mempunyai ukuran sebesar 56 bit.
K+ = 1111000 0110011 0010101 0101111 0101010 1011001 1001111
0001111
3. Kunci K+ dapat dipisah menjadi dua bagian dengan ukuran 28 bit
C0 = 1111000 0110011 0010101 0101111
D0 = 0101010 1011001 1001111 0001111
4. Dari C0 dan D0, maka dapat dibuat 16 block Cn dan Dn, 1