kriptografi modern oleh Shifa

Nama : Fadhlina Shifa Hanum
Nim : 2103015046
Kelas : 4D

Kriptografi Modern

Beroperasi dalam mode bit atau byte (algoritma kriptografi klasik beroperasi dalam mode karakter) 

→ kunci, plainteks, cipherteks, diproses dalam rangkaian bit/byte

 → operasi bit xor paling banyak digunakan

    Tetap menggunakan teknik pada algoritma klasik: substitusi dan transposisi, tetapi lebih kompleks (Tujuan: sangat sulit dikriptanalisis). Perkembangan algoritma kriptografi modern didorong oleh penggunaan komputer digital untuk keamanan pesan. Komputer digital merepresentasikan data dalam biner

Rangkaian bit 

    Pesan (dalam bentuk rangkaian bit) dipecah menjadi beberapa blok.

 Contoh: Plainteks 100111010110. Bila dibagi menjadi blok 4-bit 1001 1101 0110, maka setiap blok menyatakan 0 sampai 15: 9 13 6.  Bila plainteks dibagi menjadi blok 3-bit: 100 111 010 110 maka setiap blok menyatakan 0 sampai 7: 4 7 2 6

Padding bits:

bit-bit tambahan jika ukuran blok terakhir tidak mencukupi panjang blok.

 Contoh: Plainteks 100111010110. Bila dibagi menjadi blok 5-bit: 10011 10101 00010 Padding bits mengakibatkan ukuran cipherteks sedikit lebih besar daripada ukuran plainteks semula.

 Representasi dalam Heksadesimal 

Pada beberapa algoritma kriptografi, pesan dinyatakan dalam kode Hex: 

0000 = 0     0001 = 1     0010 = 2     0011 = 3 

0100 = 4     0101 = 5     0011 = 6     0111 = 7 

1000 = 8     1011 = 9     1010 = A     1011 = B 

1100 = C     1101 = D     1101 = E     1111 = F 

Contoh: plainteks 100111010110 dibagi menjadi blok 4-bit: 1001 1101 0110 dalam notasi Hex adalah 9 D 6

Operasi XOR 

Paling banyak digunakan di dalam cipher modern 

Notasi:  

Operasi: 0  0 = 0     0  1 = 1     1  0 = 1     1  1 = 0 

Operasi XOR = penjumlahan modulo 2: 

0  0 = 0  0 + 0 (mod 2) = 0     0  1 = 1  0 + 1 (mod 2) = 1     1  0 = 1  1 + 0 (mod 2) = 1     1  1 = 0  1 + 1 (mod 2) = 0  

 Hukum-hukum yang terkait dengan operator XOR: 

(i) a  a = 0 

(ii) a  b = b  a 

(iii) a  (b  c) = (a  b)  c

Operasi XOR Bitwise 

Jika dua rangkaian dioperasikan dengan XOR, maka operasinya dilakukan dengan meng-XOR-kan setiap bit yang berkoresponden dari kedua rangkaian bit tersebut. 

Cipher dengan XOR 

Sama seperti Vigenere Cipher, tetapi dalam mode bit . Setiap bit plainteks di-XOR-kan dengan setiap bit kunci.

 Enkripsi: C = P  K 

Dekripsi: P = C  K 

Jika panjang bit-bit kunci lebih pendek daripada panjang bit-bit pesan, maka bit-bit kunci diulang penggunaannya secara periodik (seperti halnya pada Vigenere Cipher) 

Contoh: 

Plainteks : 10010010101110101010001110001 

Kunci : 11011011011011011011011011011 

Cipherteks: 01001001110101110001010101010 

Kategori cipher Berbasis Bit 

1. Cipher Alir (Stream Cipher) 

    - beroperasi pada bit tunggal 

    - enkripsi/dekripsi bit per bit 

2. Cipher Blok (Block Cipher) 

    - beroperasi pada blok bit (contoh: 64-bit/blok = 8 karakter/blok) 

    - enkripsi/dekripsi blok per blok

CONTOH SOAL

1. Apa persamaan kriptografi klasik dan kriptografi modern?

    jawaban:

 Kriptografi klasikadalah: merupakan teknik merupakan kriptografi yang sudah digunakan pada zaman dahulu sebelum komputer ditemukan atau sudah ditemukan namun belum secanggih sekarang.

Kriptografi modern merupakan teknik kriptografi yang beroperasi dalam mode bit ketimbang mode karakter.

2. Jelaskan apa itu kriptografi modern dan mengapa penting dalam keamanan informasi?

Jawaban : Kriptografi modern adalah ilmu dan teknik untuk melindungi informasi dengan menggunakan metode matematika dan komputer. Ini penting dalam keamanan informasi karena memungkinkan pesan atau data untuk dienkripsi secara efektif sehingga hanya penerima yang dituju yang dapat membacanya.

3. Jelaskan apa itu SSL/TLS dan bagaimana mereka berkontribusi pada keamanan komunikasi online?

Jawaban : SSL/TLS (Secure Sockets Layer/Transport Layer Security) adalah protokol yang digunakan untuk mengamankan komunikasi online melalui internet. Protokol ini menyediakan enkripsi end-to-end antara server dan klien, sehingga melindungi kerahasiaan dan integritas data selama transmisi.

4. Apa itu enkripsi end-to-end? Berikan contoh penggunaannya dalam aplikasi atau platform yang populer.

Jawaban : Enkripsi end-to-end adalah proses enkripsi di mana pesan atau data dienkripsi pada sumbernya dan hanya dapat didekripsi oleh penerima yang dituju. Contoh penggunaannya adalah WhatsApp, di mana pesan yang dikirimkan antara pengguna dienkripsi di perangkat pengirim dan hanya bisa dibaca oleh perangkat penerima.

5. Apa itu kriptografi kunci publik dan bagaimana cara kerjanya?

Jawaban : Kriptografi kunci publik (asimetris) melibatkan penggunaan sepasang kunci, yaitu kunci publik dan kunci pribadi. Kunci publik digunakan untuk enkripsi pesan, sedangkan kunci pribadi digunakan untuk dekripsi. Pesan yang dienkripsi dengan kunci publik hanya dapat didekripsi dengan kunci pribadi yang sesuai.

6. Jelaskan apa itu hash function dalam kriptografi dan apa manfaatnya?

Jawaban : Hash function adalah fungsi matematis yang mengambil input data apa pun dan menghasilkan output (hash) dengan panjang tetap. Manfaatnya adalah bahwa hash function dapat digunakan untuk memverifikasi integritas data, menghasilkan tanda tangan digital, dan digunakan dalam pembuatan kata sandi yang aman.

7. Apa itu serangan brute force dalam konteks kriptografi dan bagaimana cara melindungi diri dari serangan tersebut?

Jawaban : Serangan brute force adalah upaya untuk menebak kunci enkripsi dengan mencoba semua kemungkinan kombinasi secara sistematis. Untuk melindungi diri dari serangan tersebut, metode yang umum digunakan adalah memperpanjang panjang kunci, mengimplementasikan kebijakan kegagalan otomatis setelah beberapa upaya gagal, dan menggunakan algoritma hash yang kuat.

8. Jelaskan apa yang dimaksud dengan digital signature dalam kriptografi dan mengapa penting dalam verifikasi keaslian data.

Jawaban : Digital signature adalah metode autentikasi elektronik yang menggunakan kriptografi asimetris. Ini menghasilkan tanda tangan digital yang terkait dengan pesan atau data tertentu. Digital signature penting dalam verifikasi keaslian data karena dapat membuktikan bahwa pesan atau data tersebut berasal dari entitas yang sah dan tidak mengalami perubahan selama transmisi.

9. Apa yang dimaksud dengan kriptografi kuantum dan bagaimana hal itu berbeda dari kriptografi klasik?

Jawaban: Kriptografi kuantum adalah bidang kriptografi yang berhubungan dengan penggunaan prinsip-prinsip fisika kuantum untuk mengamankan komunikasi dan informasi. Hal ini berbeda dari kriptografi klasik karena mengandalkan properti unik partikel-partikel kuantum, seperti superposisi dan entanglement, untuk menciptakan sistem keamanan yang tidak dapat dipecahkan dengan komputer klasik.

10. Jelaskan apa yang dimaksud dengan enkripsi homomorfik dan bagaimana hal itu dapat digunakan dalam pengolahan data terenkripsi secara aman.

Jawaban:

Enkripsi homomorfik adalah jenis enkripsi yang memungkinkan operasi matematika dapat dilakukan pada data yang dienkripsi tanpa harus mendekripsinya terlebih dahulu. Hal ini memungkinkan pengolahan data yang terenkripsi secara aman, karena data tetap terlindungi saat sedang diolah.

Artikel ini dibuat sebagai tugas kuliah  sebagaimana yang tertuang dalam https://onlinelearning.uhamka.ac.id