Enkripsi dan Deskripsi Data Berbasis Teks Menggunakan Algoritma AES/Rijndael.

i

Universitas Kristen Maranatha

ABSTRAK

Kriptografi adalah ilmu yang mempelajari teknik

–

teknik matematika

yang berhubungan dengan aspek keamanan informasi seperti kerahasiaan data,

keabsahan data, integritas data dan autentikasi data. Data yang diacak biasa

disebut plainteks, dan dienkripsi menggunakan kunci enkripsi sehingga

menghasilkan chiperteks. Untuk mengembalikan chiperteks kembali ke bentuk

semula, dilakukan proses dekripsi yang juga menggunakan kunci dekripsi. Tugas

akhir ini membahas tentang salah satu algoritma kriptografi yaitu AES atau

Rijndael dan bagaimana mengimplementasikan algoritma tersebut supaya dapat

digunakan untuk mengamankan data berupa teks.

ii

Universitas Kristen Maranatha

ABSTRACT

Cryptography is technique that studies mathematical techniques related to

aspects of information security such as data confidentiality, data validity, integrity

and authentication. Encrypted data called plaintext and encrypted using the

encryption key so as to produce chiperteks. To restore chiperteks back into

plaintext, do the decryption process which also uses the decryption key. This

thesis discusses one of the cryptographic algorithms, AES or Rijndael and how to

implement the algorithm so that it can use to secure data in the form of text.

v

Universitas Kristen Maranatha

DAFTAR ISI

ABSTRAK

i

ABSTRACT

ii

KATA PENGANTAR

iii

DAFTAR ISI

v

DAFTAR GAMBAR

vii

DAFTAR TABEL

ix

BAB 1 PENDAHULUAN

1

1.1 Latar Belakang Masalah

1

1.2 Rumusan Masalah

2

1.3 Tujuan

2

1.4 Pembatasan Masalah

3

1.5 Sistematika Penulisan

3

BAB 2 LANDASAN TEORI

5

2.1 Teori Dasar Kriptografi

5

2.2 Algoritma Kriptografi

6

2.2.1 Algoritma Kunci Simetri

7

2.2.2 Algoritma Kunci Asimetri

8

2.3 Teknik Dasar Kriptografi

10

2.3.1 Metode Subtitusi

10

2.3.2 Teknik Blok

10

2.3.3 Teknik Permutasi Atau Transposisi

11

2.4 Serangan Terhadap Kriptografi

11

2.4.1 Berdasarkan Keterlibatan Penyerang Dalam Komunikasi

11

2.4.2 Berdasarkan Banyaknya Informasi Yang Diketahui oleh

12

Kriptanalis

2.4.3 Berdasarkan Teknik yang Digunakan Untuk Menemukan Kunci 13

2.5 Algoritma AES / Rijndael

14

vi

Universitas Kristen Maranatha

2.5.2 Transformasi Shiftrows

19

2.5.3 Transformasi MixColumns

20

2.5.4 Transformasi Addroundkey

22

BAB 3 PERANCANGAN

23

BAB 4 PENGAMATAN DATA

27

4.1 Percobaan

27

4.1.1 Percobaan 1

27

4.1.2 Percobaan 2

29

4.1.3 Percobaan 3

30

4.1.4 Percobaan 4

33

4.1.5 Percobaan 5

37

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN

41

5.1 Kesimpulan

41

5.2 Saran

41

DAFTAR PUSTAKA

42

vii

Universitas Kristen Maranatha

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 : Proses Enkripsi

7

Gambar 2.2 : Proses Dekripsi

7

Gambar 2.3 : Contoh Tabel Subtitusi

10

Gambar 2.4 : Teknik Blok

10

Gambar 2.5 : Blok Diagram Enkripsi dan Dekripsi Menggunakan

16

Algoritma AES

Gambar 2.6 : Proses Subtitusi dengan S-Box

18

Gambar 2.7 : Contoh Subtitusi Menggunakan S-Box

19

Gambar 2.8 : Hasil Subtitusi dengan S-Box

19

Gambar 2.9 : Proses Transformasi Shiftrows

20

Gambar 2.10 : Hasil Transformasi Shiftrows

20

Gambar 2.11 : Transformasi Mixcolumns

21

Gambar 2.12 : Hasil Setelah Transformasi Mixcolumns

21

Gambar 2.13 : Transformasi Addroundkey

22

Gambar 3.1 : Flowchart program AES Cryptographer

23

Gambar 3.2 : Flowchart Proses Enkripsi

24

Gambar 3.3 : Flowchart Proses Dekripsi

24

Gambar 4.1 : Hasil Enkripsi Percobaan 1a

27

Gambar 4.2 : Hasil Enkripsi Percobaan 2a

29

viii

Universitas Kristen Maranatha

Gambar 4.3 : Hasil Dekripsi Percobaan 3a

31

Gambar 4.4 : Hasil Percobaan 4a

34

ix

Universitas Kristen Maranatha

DAFTAR TABEL

Tabel 4.1 : Tabel Hasil Percobaan 1

28

Tabel 4.2 : Tabel Hasil Percobaan 2

30

Tabel 4.3 : Tabel Perbandingan Percobaan 3 dengan Percobaan 4

36

Tabel 4.4 : Tabel Perbandingan Percobaan 3 dan Percobaan 5

40

A - 1

LAMPIRAN A

AES CRYPTOGRAPHER

BASE TRANSFORM

class BaseTransform {

#region Convert text to hex

public static string FromTextToHex(string text) {

StringBuilder hexstring = new StringBuilder(text.Length * 2);

foreach (char word in text) {

hexstring.Append(String.Format("{0:X}", Convert.ToInt32(word)));

}

return hexstring.ToString(); }

#endregion

#region convert hex & binary to text

public static string FromHexToText(string hexstring) {

StringBuilder text = new StringBuilder(hexstring.Length / 2);

for (int i = 0; i < (hexstring.Length / 2); i++) {

string word = hexstring.Substring(i * 2, 2); text.Append((char)Convert.ToInt32(word, 16)); }

return text.ToString(); }

public static string FromBinaryToText(string binarystring) {

StringBuilder text = new StringBuilder(binarystring.Length / 8);

for (int i = 0; i < (binarystring.Length / 8); i++) {

string word = binarystring.Substring(i * 8, 8); text.Append((char)Convert.ToInt32(word, 2)); }

return text.ToString(); }

A - 2

#region Convert integer to binary

public static string FromDeciamlToBinary(int binary) {

if (binary < 0) {

Console.WriteLine("It requires a integer greater than 0.");

return null; }

string binarystring = ""; int factor = 128;

for (int i = 0; i < 8; i++) {

if (binary >= factor) {

binary -= factor; binarystring += "1"; }

else {

binarystring += "0"; }

factor /= 2; }

return binarystring; }

public static byte FromBinaryToByte(string binary) {

byte value = 0; int factor = 128;

for (int i = 0; i < 8; i++) {

if (binary[i] == '1') {

value += (byte)factor; }

factor /= 2; }

return value; }

#endregion

#region convert hex to binary

public static string FromHexToBinary(string hexstring) {

StringBuilder binarystring = new StringBuilder(hexstring.Length * 4);

A - 3

{

for (int i = 0; i < hexstring.Length; i++) {

int hex =

Convert.ToInt32(hexstring[i].ToString(), 16); int factor = 8;

for (int j = 0; j < 4; j++) {

if (hex >= factor) {

hex -= factor;

binarystring.Append("1"); }

else {

binarystring.Append("0"); }

factor /= 2; }

} }

catch (Exception e) {

Console.WriteLine(e.Message + " - wrong hexa integer format.");

}

return binarystring.ToString(); }

#endregion

#region Convert Binary to hex

public static string FromBinaryToHex(string binarystring) {

StringBuilder hexstring = new StringBuilder(binarystring.Length / 4);

for (int i = 0; i < binarystring.Length / 4; i++) {

int word =

Convert.ToInt32(binarystring.Substring(i * 4, 4), 2);

hexstring.Append(String.Format("{0:X}", word)); }

return hexstring.ToString(); }

#endregion

#region Convert Text to binary

public static string FromTextToBinary(string text) {

StringBuilder binarystring = new StringBuilder(text.Length * 8);

A - 4

foreach (char word in text) {

int binary = word; int factor = 128;

for (int i = 0; i < 8; i++) {

if (binary >= factor) {

binary -= factor;

binarystring.Append("1"); }

else {

binarystring.Append("0"); }

factor /= 2; }

}

return binarystring.ToString(); }

#endregion

#region Set Text Multiple Of 64bit

public static string setTextMutipleOf64Bits(string text) {

int maxLength = 0;

if ((text.Length % 64) != 0) {

maxLength = ((text.Length / 64) + 1) * 64; }

text = text.PadRight(maxLength, '0'); return text;

}

#endregion

#region Set text multiple of 128bit

public static string setTextMutipleOf128Bits(string text) {

if ((text.Length % 128) != 0) {

int maxLength;

maxLength = ((text.Length / 128) + 1) * 128; text = text.PadRight(maxLength, '0');

}

return text; }

#endregion }

A - 5

TRANSFORM TABLES

class TransformTables {

#region S-Box and Inverse S-Box

public static readonly string [,] sbox = new string[,] { {"63","7c","77","7b","f2","6b","6f","c5","30","01","67","2b","fe", "d7","ab","76"}, {"ca","82","c9","7d","fa","59","47","f0","ad","d4","a2","af","9c", "a4","72","c0"}, {"b7","fd","93","26","36","3f","f7","cc","34","a5","e5","f1","71", "d8","31","15"}, {"04","c7","23","c3","18","96","05","9a","07","12","80","e2","eb", "27","b2","75"}, {"09","83","2c","1a","1b","6e","5a","a0","52","3b","d6","b3","29", "e3","2f","84"}, {"53","d1","00","ed","20","fc","b1","5b","6a","cb","be","39","4a", "4c","58","cf"}, {"d0","ef","aa","fb","43","4d","33","85","45","f9","02","7f","50", "3c","9f","a8"}, {"51","a3","40","8f","92","9d","38","f5","bc","b6","da","21","10", "ff","f3","d2"}, {"cd","0c","13","ec","5f","97","44","17","c4","a7","7e","3d","64", "5d","19","73"}, {"60","81","4f","dc","22","2a","90","88","46","ee","b8","14","de", "5e","0b","db"}, {"e0","32","3a","0a","49","06","24","5c","c2","d3","ac","62","91", "95","e4","79"}, {"e7","c8","37","6d","8d","d5","4e","a9","6c","56","f4","ea","65", "7a","ae","08"}, {"ba","78","25","2e","1c","a6","b4","c6","e8","dd","74","1f","4b", "bd","8b","8a"}, {"70","3e","b5","66","48","03","f6","0e","61","35","57","b9","86", "c1","1d","9e"}, {"e1","f8","98","11","69","d9","8e","94","9b","1e","87","e9","ce", "55","28","df"}, {"8c","a1","89","0d","bf","e6","42","68","41","99","2d","0f","b0", "54","bb","16"}};

A - 6

public static readonly string[,] inverse_sbox = new string[,] { {"52","09","6a","d5","30","36","a5","38","bf","40","a3","9e","81", "f3","d7","fb"}, {"7c","e3","39","82","9b","2f","ff","87","34","8e","43","44","c4", "de","e9","cb"}, {"54","7b","94","32","a6","c2","23","3d","ee","4c","95","0b","42", "fa","c3","4e"}, {"08","2e","a1","66","28","d9","24","b2","76","5b","a2","49","6d", "8b","d1","25"}, {"72","f8","f6","64","86","68","98","16","d4","a4","5c","cc","5d", "65","b6","92"}, {"6c","70","48","50","fd","ed","b9","da","5e","15","46","57","a7", "8d","9d","84"}, {"90","d8","ab","00","8c","bc","d3","0a","f7","e4","58","05","b8", "b3","45","06"}, {"d0","2c","1e","8f","ca","3f","0f","02","c1","af","bd","03","01", "13","8a","6b"}, {"3a","91","11","41","4f","67","dc","ea","97","f2","cf","ce","f0", "b4","e6","73"}, {"96","ac","74","22","e7","ad","35","85","e2","f9","37","e8","1c", "75","df","6e"}, {"47","f1","1a","71","1d","29","c5","89","6f","b7","62","0e","aa", "18","be","1b"}, {"fc","56","3e","4b","c6","d2","79","20","9a","db","c0","fe","78", "cd","5a","f4"}, {"1f","dd","a8","33","88","07","c7","31","b1","12","10","59","27", "80","ec","5f"}, {"60","51","7f","a9","19","b5","4a","0d","2d","e5","7a","9f","93", "c9","9c","ef"}, {"a0","e0","3b","4d","ae","2a","f5","b0","c8","eb","bb","3c","83", "53","99","61"}, {"17","2b","04","7e","ba","77","d6","26","e1","69","14","63","55", "21","0c","7d"}}; #endregion

#region MixColumns Transform Matrix

public static readonly Matrix MixColumnFactor = new

Matrix(BaseTransform.FromHexToBinary("0201010303020101010302010101 0302"));

A - 7

public static readonly Matrix Inverse_MixColumnFactor = new

Matrix(BaseTransform.FromHexToBinary("0e090d0b0b0e090d0d0b0e09090d 0b0e"));

#endregion #region Rcon

public static List<Matrix> Rcon = new List<Matrix>(10); #endregion

#region Transform Tables static TransformTables() {

Rcon.Add(new

Matrix(BaseTransform.FromHexToBinary("01000000"), 4, 1)); Rcon.Add(new

Matrix(BaseTransform.FromHexToBinary("02000000"), 4, 1)); Rcon.Add(new

Matrix(BaseTransform.FromHexToBinary("04000000"), 4, 1)); Rcon.Add(new

Matrix(BaseTransform.FromHexToBinary("08000000"), 4, 1)); Rcon.Add(new

Matrix(BaseTransform.FromHexToBinary("10000000"), 4, 1)); Rcon.Add(new

Matrix(BaseTransform.FromHexToBinary("20000000"), 4, 1)); Rcon.Add(new

Matrix(BaseTransform.FromHexToBinary("40000000"), 4, 1)); Rcon.Add(new

Matrix(BaseTransform.FromHexToBinary("80000000"), 4, 1)); Rcon.Add(new

Matrix(BaseTransform.FromHexToBinary("1b000000"), 4, 1)); Rcon.Add(new

Matrix(BaseTransform.FromHexToBinary("36000000"), 4, 1)); }

#endregion

KEYS

class Keys {

public List<Matrix> RoundKeys = new List<Matrix>(11);

public void setCipherKey(Matrix CipherKey) {

if (RoundKeys.Count == 0) {

RoundKeys.Add(CipherKey); }

else {

RoundKeys.Clear();

RoundKeys.Add(CipherKey); }

A - 8

RoundKeys.Add(new Matrix(4, 4)); RoundKeys.Add(new Matrix(4, 4)); RoundKeys.Add(new Matrix(4, 4)); RoundKeys.Add(new Matrix(4, 4)); RoundKeys.Add(new Matrix(4, 4)); RoundKeys.Add(new Matrix(4, 4)); RoundKeys.Add(new Matrix(4, 4)); RoundKeys.Add(new Matrix(4, 4)); RoundKeys.Add(new Matrix(4, 4)); RoundKeys.Add(new Matrix(4, 4)); }

}

MATRIX

class Matrix {

#region Private Fields private string[,] matrix; private int rows = 0; private int columns = 0; #endregion

#region Constructor

public Matrix(int rows, int columns) : this("", rows, columns)

{ }

public Matrix(string text) : this(text, 4, 4) {

}

public Matrix(string text, int rows, int columns) {

if (text.Length != columns * rows * 8) {

text = text.PadRight(columns * rows * 8 - text.Length, '0');

}

matrix = new string[rows, columns]; int count = 0;

this.rows = rows;

this.columns = columns;

for (int i = 0; i < columns; i++) {

for (int j = 0; j < rows; j++) {

matrix[j, i] = text.Substring(count * 8, 8); count++;

A - 9

} } }

#endregion

public void setState(string text) {

if (text.Length != columns * rows * 8) {

throw new Exception("It's not equal size to state");

}

int count = 0;

for (int i = 0; i < columns; i++) {

for (int j = 0; j < rows; j++) {

matrix[j, i] = text.Substring(count * 8, 8); count++;

}

} }

#region Properties, Indexer public int Rows

{

get {

return rows; }

}

public int Columns {

get {

return columns; }

}

public string this[int i, int j] {

get {

return matrix[i, j]; }

set {

if (value.Length == 2) {

matrix[i, j] = BaseTransform.FromHexToBinary(value); }

A - 10

{

matrix[i, j] = value; }

} }

#endregion

#region Overrided ToString method public override string ToString() {

StringBuilder text = new StringBuilder(128); if (matrix != null)

{

for (int j = 0; j < columns; j++) {

for (int i = 0; i < rows; i++) {

text.Append(matrix[i, j]); }

} }

return text.ToString(); }

#endregion

#region one row operation

public string[] getRow(int rowindex) {

string[] row = new string[columns]; if (rowindex > rows)

{

throw new IndexOutOfRangeException("out of row index error.");

}

for (int i = 0; i < columns; i++) {

row[i] = matrix[rowindex, i]; }

return row; }

public void setRow(string[] row, int rowindex) {

if (rowindex > rows) {

throw new IndexOutOfRangeException("out of row index error.");

}

for (int i = 0; i < columns; i++) {

A - 11

} }

#endregion

#region one column operation

public string[] getWord(int wordindex) {

string[] word = new string[rows]; if (wordindex > rows)

{

throw new IndexOutOfRangeException("out of column index error.");

}

for (int i = 0; i < rows; i++) {

word[i] = matrix[i, wordindex]; }

return word; }

public void setWord(string[] word, int wordindex) {

if (wordindex > rows) {

throw new IndexOutOfRangeException("out of column index error.");

}

for (int i = 0; i < rows; i++) {

matrix[i, wordindex] = word[i]; }

}

#endregion }

#endregion

#region Matrix Operations class MatrixMultiplication {

public static Matrix Multiply(Matrix a, Matrix b, bool IsMixColumns)

{

if (IsMixColumns) {

return MixColumnsMultiply(a, b); }

else {

return null; }

A - 12

public static Matrix XOR(Matrix a, Matrix b) {

Matrix c = new Matrix(a.Rows, a.Columns); for (int i = 0; i < c.Rows; i++)

{

for (int j = 0; j < c.Columns; j++) {

c[i, j] = MultiplicativeInverse.XOR(a[i, j], b[i, j]);

} }

return c; }

#region Matrix multiplication by MixColumns step

private static Matrix MixColumnsMultiply(Matrix a, Matrix b)

{

/* If A is an m-by-n matrix and B is an n-by-p matrix,

then their matrix product AB is the m-by-p matrix (m rows, p columns) */

//A - m rows, n columns

//B - n rows, p columns

//AB - m rows, p columns

Matrix c = new Matrix(a.Rows, b.Columns);

//string temp2 = "";

for (int j = 0; j < c.Columns; j++) {

//temp.Remove(0, temp.Length);

for (int i = 0; i < c.Rows; i++) {

StringBuilder temp = new StringBuilder(32);

temp.Append(MultiplicativeInverse.GetInverse(a[i, 0], b[0, j], "00011011", 8));

temp.Append(MultiplicativeInverse.GetInverse(a[i, 1], b[1, j], "00011011", 8));

temp.Append(MultiplicativeInverse.GetInverse(a[i, 2], b[2, j], "00011011", 8));

temp.Append(MultiplicativeInverse.GetInverse(a[i, 3], b[3, j], "00011011", 8));

A - 13

temp2 =

MultiplicativeInverse.XOR(temp.ToString().Substring(0, 8), temp.ToString().Substring(8, 8));

temp2 = MultiplicativeInverse.XOR(temp2, temp.ToString().Substring(16, 8));

temp2 = MultiplicativeInverse.XOR(temp2, temp.ToString().Substring(24, 8));

c[i, j] = temp2; }

}

return c; }

#endregion }

#endregion

PROCESS AES

class Matrix {

#region Private Fields private string[,] matrix; private int rows = 0; private int columns = 0; #endregion

#region Constructor

public Matrix(int rows, int columns) : this("", rows, columns)

{ }

public Matrix(string text) : this(text, 4, 4) {

}

public Matrix(string text, int rows, int columns) {

if (text.Length != columns * rows * 8) {

text = text.PadRight(columns * rows * 8 - text.Length, '0');

}

matrix = new string[rows, columns]; int count = 0;

this.rows = rows;

this.columns = columns;

A - 14

{

for (int j = 0; j < rows; j++) {

matrix[j, i] = text.Substring(count * 8, 8); count++;

} } }

#endregion

public void setState(string text) {

if (text.Length != columns * rows * 8) {

throw new Exception("It's not equal size to state");

}

int count = 0;

for (int i = 0; i < columns; i++) {

for (int j = 0; j < rows; j++) {

matrix[j, i] = text.Substring(count * 8, 8); count++;

}

} }

#region Properties, Indexer public int Rows

{

get {

return rows; }

}

public int Columns {

get {

return columns; }

}

public string this[int i, int j] {

get {

return matrix[i, j]; }

set {

A - 15

{

matrix[i, j] = BaseTransform.FromHexToBinary(value); }

else if (value.Length == 8) {

matrix[i, j] = value; }

} }

#endregion

#region Overrided ToString method public override string ToString() {

StringBuilder text = new StringBuilder(128); if (matrix != null)

{

for (int j = 0; j < columns; j++) {

for (int i = 0; i < rows; i++) {

text.Append(matrix[i, j]); }

} }

return text.ToString(); }

#endregion

#region one row operation

public string[] getRow(int rowindex) {

string[] row = new string[columns]; if (rowindex > rows)

{

throw new IndexOutOfRangeException("out of row index error.");

}

for (int i = 0; i < columns; i++) {

row[i] = matrix[rowindex, i]; }

return row; }

public void setRow(string[] row, int rowindex) {

if (rowindex > rows) {

throw new IndexOutOfRangeException("out of row index error.");

A - 16

}

for (int i = 0; i < columns; i++) {

matrix[rowindex, i] = row[i]; }

}

#endregion

#region one column operation

public string[] getWord(int wordindex) {

string[] word = new string[rows]; if (wordindex > rows)

{

throw new IndexOutOfRangeException("out of column index error.");

}

for (int i = 0; i < rows; i++) {

word[i] = matrix[i, wordindex]; }

return word; }

public void setWord(string[] word, int wordindex) {

if (wordindex > rows) {

throw new IndexOutOfRangeException("out of column index error.");

}

for (int i = 0; i < rows; i++) {

matrix[i, wordindex] = word[i]; }

}

#endregion }

#endregion

#region Matrix Operations class MatrixMultiplication {

public static Matrix Multiply(Matrix a, Matrix b, bool IsMixColumns)

{

if (IsMixColumns) {

return MixColumnsMultiply(a, b); }

A - 17

else {

return null; }

}

public static Matrix XOR(Matrix a, Matrix b) {

Matrix c = new Matrix(a.Rows, a.Columns); for (int i = 0; i < c.Rows; i++)

{

for (int j = 0; j < c.Columns; j++) {

c[i, j] = MultiplicativeInverse.XOR(a[i, j], b[i, j]);

} }

return c; }

#region Matrix multiplication by MixColumns step

private static Matrix MixColumnsMultiply(Matrix a, Matrix b)

{

/* If A is an m-by-n matrix and B is an n-by-p matrix,

then their matrix product AB is the m-by-p matrix (m rows, p columns) */

//A - m rows, n columns

//B - n rows, p columns

//AB - m rows, p columns

Matrix c = new Matrix(a.Rows, b.Columns);

//string temp2 = "";

for (int j = 0; j < c.Columns; j++) {

//temp.Remove(0, temp.Length);

for (int i = 0; i < c.Rows; i++) {

StringBuilder temp = new StringBuilder(32);

temp.Append(MultiplicativeInverse.GetInverse(a[i, 0], b[0, j], "00011011", 8));

temp.Append(MultiplicativeInverse.GetInverse(a[i, 1], b[1, j], "00011011", 8));

temp.Append(MultiplicativeInverse.GetInverse(a[i, 2], b[2, j], "00011011", 8));

temp.Append(MultiplicativeInverse.GetInverse(a[i, 3], b[3, j], "00011011", 8));

A - 18

string temp2; temp2 =

MultiplicativeInverse.XOR(temp.ToString().Substring(0, 8), temp.ToString().Substring(8, 8));

temp2 = MultiplicativeInverse.XOR(temp2, temp.ToString().Substring(16, 8));

temp2 = MultiplicativeInverse.XOR(temp2, temp.ToString().Substring(24, 8));

c[i, j] = temp2; }

}

return c; }

#endregion }

#endregion

MULTIPLICATIVE INVERSE

class MultiplicativeInverse {

#region For Multiplication of GP(2n) #region Non-circular left shift

public static string LeftShift2(string text, int level) {

StringBuilder shifted = new StringBuilder(text.Length);

shifted.Append(text.Substring(1) + "0"); if (!level.Equals(8))

{

for (int i = 0; i <= text.Length - (1 + level); i++)

{

shifted[i] = '0'; }

}

return shifted.ToString(); }

#endregion

#region Calculate Multiplicative Inverse

public static string GetInverse(string text1, string text2, string mx, int n)

{

A - 19

if (text1.IndexOf('1') > text2.IndexOf('1')) {

string temp = text2; text2 = text1;

text1 = temp; }

multiplyTable[0] = text1; for (int i = 1; i < n; i++) {

multiplyTable[i] = LeftShift2(multiplyTable[i - 1], n);

if (multiplyTable[i - 1][text1.Length - n].Equals('1'))

{

multiplyTable[i] = XOR(multiplyTable[i], mx); }

}

string Mul_Inverse = "";

for (int i = 0; i < text2.Length; i++) {

if (text2[i].Equals('1')) {

if (Mul_Inverse.Equals("")) {

Mul_Inverse = multiplyTable[(text2.Length - 1/*2*/) - i];

} else {

Mul_Inverse = XOR(Mul_Inverse, multiplyTable[(text2.Length - 1) - i]);

} } }

if (Mul_Inverse.Equals("")) {

Mul_Inverse = "00000000"; }

return Mul_Inverse; }

#endregion

#region XOR Operation

public static string XOR(string text1, string text2) {

if (text1.Length != text2.Length) {

int count = Math.Abs(text1.Length - text2.Length); string temp = "";

A - 20

for (int i = 0; i < count; i++) {

temp += "0"; }

if (text1.Length > text2.Length) {

text2 = temp + text2; }

else {

text1 = temp + text1; }

}

StringBuilder XORed_Text = new StringBuilder(text1.Length);

for (int i = 0; i < text1.Length; i++) {

if (text1[i] != text2[i]) {

XORed_Text.Append("1"); }

else {

XORed_Text.Append("0"); }

}

return XORed_Text.ToString(); }

#endregion #endregion }

1 Universitas Kristen Maranatha

BAB I

PENDAHULUAN

1.1

LATAR BELAKANG MASALAH

Data merupakan sesuatu yang harus dijaga, terutama kerahasiaan dan

keamanannya. Salah satu cara mengamankan data adalah menggunakan teknik

kriptografi. Kriptografi merupakan salah satu metode pengamanan data yang biasa

digunakan untuk menjaga kerahasiaan data, keaslian data, serta autentikasi sang

pengirim pesan.

Kriptografi adalah ilmu yang berguna untuk mengacak data sedemikian

rupa sehingga tidak bisa dibaca oleh pihak ketiga, data yang diacak hanya bisa

dibaca oleh pihak yang berwenang dengan menggunakan sebuah kunci yang

sudah disepakati.

Data yang ingin diacak biasa disebut plainteks dan di enkripsi

menggunakan kunci enkripsi, data hasil enkripsi dinamakan chiperteks dan di

dekripsi kembali menggunakan kunci dekripsi.

Dari segi algoritma yang digunakan, kriptografi dibagi menjadi 2,

algoritma kunci simetri dan asimetri. Pada algoritma kunci simetri, kedua pihak

menggunakan kunci umum yang sama, sedangkan pada algoritma kunci asimetri,

kedua pihak masing-masing berbagi kunci publik.

2 Universitas Kristen Maranatha

Algoritma kriptografi yang baik membutuhkan waktu yang lama untuk

memecahkan pesan yang telah disandikan. Seiring dengan berkembangnya

teknologi komputer, dunia teknologi membutuhkan algoritma kriptografi yang

lebih kuat dan aman.

Algoritma AES atau Rijndael adalah salah satu contoh algoritma kunci

simetris, diciptakan oleh Vincent Rijmen dan John Daemen asal Belgia sebagai

pemenang kompetisi kriptografi untuk mencari pengganti DES yang

diselenggarakan oleh NIST (National Institute of Standards and Technology) pada

tahun 2001. Setelah mengalami proses standarisasi oleh NIST, akhirnya pada

bulan Mei 2002 Rijndael / AES ditetapkan sebagai standar algoritma kriptografi.

1.2

RUMUSAN MASALAH

Bagaimana membuat program yang mengimplementasikan algoritma AES

agar bisa digunakan untuk mengamankan data berbasis teks agar tidak bisa dibaca

oleh pihak yang tidak berwenang.

1.3

TUJUAN

Membuat sebuah program yang bisa digunakan untuk mengamankan data

dengan menggunakan kriptografi algoritma AES.

3 Universitas Kristen Maranatha

1.4

PEMBATASAN MASALAH

-

Data yang diamankan / diacak berupa data berbasis teks saja

-

Program dibuat menggunakan bahasa pemgograman C#

-

Program dibuat menggunakan Microsoft Visual Studio C#

-

Kapasitas maksimal input sama dengan kapasitas maksimal textbox

program yang digunakan

1.5

SISTEMATIKA PENULISAN

BAB I PENDAHULUAN

Berisikan tentang latar belakang masalah dan tujuan dibuatnya karya tulis ini.

BAB II LANDASAN TEORI

Berisikan tentang teori

–

teori mengenai kriptografi, macam

–

macam algoritma

kriptografi, algoritma AES / Rijndael dan beberapa serangan terhadap teknik

kriptografi

BAB III PERANCANGAN

Berisi tentang bagaimana jalannya program yang mengimplementasikan

Algoritma AES / Rijndael

4 Universitas Kristen Maranatha

BAB IV PENGAMATAN DATA

Berisi tentang hasil keluaran program dan beberapa percobaan

BAB V Kesimpulan dan Saran

Berisi kesimpulan dan saran

41

Universitas Kristen Maranatha

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 KESIMPULAN

Perancangan dan pembuatan program yang dapat digunakan untuk

mengimplementasikan kriptografi algoritma AES / Rijndael telah berhasil

diselesaikan.

Dari beberapa percobaan yang dilakukan, program berjalan dengan baik

dan hasil keluaran juga sesuai sebagaimana mestinya. Proses enkripsi dan dekripsi

berjalan baik.

Proses enkripsi plainteks yang sama dengan kunci berbeda menghasilkan

chiperteks yang berbeda

–

beda, dan hasil enkripsi plainteks yang berbeda dengan

kunci yang sama juga menghasilkan chiperteks yang berbeda

–

beda.

Proses dekripsi pesan dengan kunci yang salah menghasilkan plainteks

yang salah, begitu juga dekripsi chiperteks yang salah akan menghasilkan

plainteks yang salah juga.

5.2 SARAN

Program ini mengimplementasikan algoritma AES / Rijndael untuk

mengamankan pesan, namun penggunaannya tidak praktis, karena pesan yang di

enkripsi harus disimpan ke notepad atau sejenisnya untuk seterusnya dikirim

kepada penerima pesan, untuk kedepannya, kemungkinan program ini dapat

dikembangkan menjadi sebuah sistem realtime sehingga dapat digunakan dalam

chatting, kirim pesan melalui situs email, jejaring sosial, dan berbagai media

pengiriman pesan lainnya.

42

Universitas Kristen Maranatha

DAFTAR PUSTAKA

Munir, Rinaldi. 2006. Kriptografi. Bandung: Informatika

Ariyus, Dony. 2006. Kriptografi Keamanan Data dan Komunikasi. Yogyakarta :

Graha Ilmu

Andi, 2003. Memahami Model Enkripsi dan Security Data. Semarang : Andi

Yogyakarta

Kurniawan, Yusuf. 2004. Kriptografi Keamanan Internet dan Jaringan Komputer.

Bandung : Informatika

Manurung, Rosida T. 2009. Teknik Penulisan Karya Ilmiah. Bandung : Jendela

Mas Pustaka

–

Anggota IKAPI

http://id.wikipedia.org/wiki/Kriptografi

http://id.wikipedia.org/wiki/Advanced_Encryption_Standard.

http://blog.uad.ac.id/waskito/2009/12/02/2-4-5ekspansi-kunci-algoritma-kriptografi-rijndael-128/

http://bangunariyanto.wordpress.com/2010/03/09/advanced-encryption-standard/

http://ae89crypt5.wordpress.com/2008/05/12/sejarah-kriptografi/

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 LATAR BELAKANG MASALAH

Data merupakan sesuatu yang harus dijaga, terutama kerahasiaan dan keamanannya. Salah satu cara mengamankan data adalah menggunakan teknik kriptografi. Kriptografi merupakan salah satu metode pengamanan data yang biasa digunakan untuk menjaga kerahasiaan data, keaslian data, serta autentikasi sang pengirim pesan.

Kriptografi adalah ilmu yang berguna untuk mengacak data sedemikian rupa sehingga tidak bisa dibaca oleh pihak ketiga, data yang diacak hanya bisa dibaca oleh pihak yang berwenang dengan menggunakan sebuah kunci yang sudah disepakati.

Data yang ingin diacak biasa disebut plainteks dan di enkripsi menggunakan kunci enkripsi, data hasil enkripsi dinamakan chiperteks dan di dekripsi kembali menggunakan kunci dekripsi.

Dari segi algoritma yang digunakan, kriptografi dibagi menjadi 2, algoritma kunci simetri dan asimetri. Pada algoritma kunci simetri, kedua pihak menggunakan kunci umum yang sama, sedangkan pada algoritma kunci asimetri,

Algoritma kriptografi yang baik membutuhkan waktu yang lama untuk memecahkan pesan yang telah disandikan. Seiring dengan berkembangnya teknologi komputer, dunia teknologi membutuhkan algoritma kriptografi yang lebih kuat dan aman.

Algoritma AES atau Rijndael adalah salah satu contoh algoritma kunci simetris, diciptakan oleh Vincent Rijmen dan John Daemen asal Belgia sebagai pemenang kompetisi kriptografi untuk mencari pengganti DES yang diselenggarakan oleh NIST (National Institute of Standards and Technology) pada tahun 2001. Setelah mengalami proses standarisasi oleh NIST, akhirnya pada bulan Mei 2002 Rijndael / AES ditetapkan sebagai standar algoritma kriptografi.

1.2 RUMUSAN MASALAH

Bagaimana membuat program yang mengimplementasikan algoritma AES agar bisa digunakan untuk mengamankan data berbasis teks agar tidak bisa dibaca oleh pihak yang tidak berwenang.

1.3 TUJUAN

Membuat sebuah program yang bisa digunakan untuk mengamankan data dengan menggunakan kriptografi algoritma AES.

1.4 PEMBATASAN MASALAH

- Data yang diamankan / diacak berupa data berbasis teks saja - Program dibuat menggunakan bahasa pemgograman C# - Program dibuat menggunakan Microsoft Visual Studio C#

- Kapasitas maksimal input sama dengan kapasitas maksimal textbox program yang digunakan

1.5 SISTEMATIKA PENULISAN

BAB I PENDAHULUAN

Berisikan tentang latar belakang masalah dan tujuan dibuatnya karya tulis ini.

BAB II LANDASAN TEORI

Berisikan tentang teori – teori mengenai kriptografi, macam – macam algoritma kriptografi, algoritma AES / Rijndael dan beberapa serangan terhadap teknik kriptografi

BAB III PERANCANGAN

Berisi tentang bagaimana jalannya program yang mengimplementasikan Algoritma AES / Rijndael

BAB IV PENGAMATAN DATA

Berisi tentang hasil keluaran program dan beberapa percobaan

BAB V Kesimpulan dan Saran Berisi kesimpulan dan saran

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 KESIMPULAN

Perancangan dan pembuatan program yang dapat digunakan untuk mengimplementasikan kriptografi algoritma AES / Rijndael telah berhasil diselesaikan.

Dari beberapa percobaan yang dilakukan, program berjalan dengan baik dan hasil keluaran juga sesuai sebagaimana mestinya. Proses enkripsi dan dekripsi berjalan baik.

Proses enkripsi plainteks yang sama dengan kunci berbeda menghasilkan chiperteks yang berbeda – beda, dan hasil enkripsi plainteks yang berbeda dengan kunci yang sama juga menghasilkan chiperteks yang berbeda – beda.

Proses dekripsi pesan dengan kunci yang salah menghasilkan plainteks yang salah, begitu juga dekripsi chiperteks yang salah akan menghasilkan plainteks yang salah juga.

5.2 SARAN

Program ini mengimplementasikan algoritma AES / Rijndael untuk mengamankan pesan, namun penggunaannya tidak praktis, karena pesan yang di enkripsi harus disimpan ke notepad atau sejenisnya untuk seterusnya dikirim kepada penerima pesan, untuk kedepannya, kemungkinan program ini dapat dikembangkan menjadi sebuah sistem realtime sehingga dapat digunakan dalam chatting, kirim pesan melalui situs email, jejaring sosial, dan berbagai media

DAFTAR PUSTAKA

Munir, Rinaldi. 2006. Kriptografi. Bandung: Informatika

Ariyus, Dony. 2006. Kriptografi Keamanan Data dan Komunikasi. Yogyakarta : Graha Ilmu

Andi, 2003. Memahami Model Enkripsi dan Security Data. Semarang : Andi Yogyakarta

Kurniawan, Yusuf. 2004. Kriptografi Keamanan Internet dan Jaringan Komputer. Bandung : Informatika

Manurung, Rosida T. 2009. Teknik Penulisan Karya Ilmiah. Bandung : Jendela Mas Pustaka – Anggota IKAPI

http://id.wikipedia.org/wiki/Kriptografi

http://id.wikipedia.org/wiki/Advanced_Encryption_Standard.

http://blog.uad.ac.id/waskito/2009/12/02/2-4-5ekspansi-kunci-algoritma-kriptografi-rijndael-128/

http://bangunariyanto.wordpress.com/2010/03/09/advanced-encryption-standard/ http://ae89crypt5.wordpress.com/2008/05/12/sejarah-kriptografi/