Back to IF4033 Keamanan Siber
Dasar Kriptografi - Sejarah, Terminologi, dan Jenis Cipher
Questions/Cues
- Apa definisi kriptografi dan bagaimana sejarahnya?
- Apa arti plaintext, ciphertext, key, keyspace, IV, nonce, dan seed?
- Apa beda stream cipher dan block cipher?
- Apa itu substitusi, transposisi, dan one-time pad?
- Apa beda metode simetris, asimetris, dan hybrid?
- Apa itu confusion dan diffusion?
Reference Points
- IF4033 Cryptography (Slides 2-16)
Definisi dan Sejarah
Kriptografi (“secret writing”) adalah praktik mengamankan informasi dengan mengubahnya menjadi bentuk yang tidak terbaca oleh pihak tidak berwenang. Sejarahnya:
- Manual era (sejak ±2000 SM): pena dan kertas, mis. Scytale, Atbash, Caesar, Vigenère.
- Mechanical era: mesin sandi, mis. Cipher Disk Konfederasi, mesin Red/Purple Jepang, Enigma Jerman.
- Modern era: komputer, mis. Lucifer, Rijndael, RSA, ElGamal.
Terminologi
Istilah Arti Plaintext Pesan dalam format alami yang terbaca Ciphertext Pesan yang diubah sehingga tidak terbaca selain oleh penerima Key Urutan yang mengendalikan operasi algoritma Keyspace Jumlah total kemungkinan nilai kunci IV Nilai acak untuk block cipher agar tidak muncul pola Nonce Number used once, agar plaintext sama tidak menghasilkan ciphertext sama Seed Titik awal inisialisasi PRNG Cryptosystem Kombinasi algoritma, kunci, dan manajemen kunci Algoritma enkripsi (cipher) boleh dipublikasikan terbuka; yang harus dilindungi hanya kunci (Kerckhoffs).
Jenis Cipher
- Stream cipher: mengolah per bit dengan key stream; cocok untuk layanan real-time.
- Block cipher: memecah plaintext menjadi blok sama panjang, memakai substitusi dan transposisi.
Sistem klasik: substitusi (mengganti huruf; monoalphabetic seperti Caesar), transposisi (mengubah posisi huruf), polyalphabetic (Vigenère, aritmetika modular), running key, dan one-time pad (kunci acak sepanjang pesan, dipakai sekali). Steganografi menyembunyikan pesan dalam medium lain (mis. memodifikasi color map JPEG) tanpa kunci.
Simetris, Asimetris, Hybrid
Metode Ciri Masalah Simetris Satu kunci untuk enkripsi dan dekripsi Distribusi kunci Asimetris Pasangan kunci publik/privat Manajemen kunci skala besar, lambat Hybrid Asimetris mendistribusikan session key, simetris melakukan bulk encryption Contoh: SSL/TLS Confusion dan Diffusion
- Confusion: mengaburkan hubungan plaintext-kunci lewat substitusi.
- Diffusion: menyebarkan pengaruh plaintext ke seluruh ciphertext lewat transposisi.
flowchart LR P["Plaintext"] -->|"Enkripsi + Kunci"| C["Ciphertext"] -->|"Dekripsi + Kunci"| P2["Plaintext"]
Kriptografi berkembang dari era manual (Caesar, Vigenère), mekanik (Enigma), hingga modern (Rijndael, RSA). Cipher dibedakan menjadi stream dan block, dengan teknik substitusi dan transposisi, serta one-time pad sebagai cipher sempurna. Metode dikelompokkan menjadi simetris (satu kunci, sulit distribusi), asimetris (pasangan kunci, lambat), dan hybrid (asimetris untuk session key, simetris untuk bulk). Kekuatan sandi bergantung pada confusion dan diffusion, dan hanya kunci yang perlu dirahasiakan.
Additional Information
Mengapa One-Time Pad Tidak Praktis
Kerahasiaan sempurna (Shannon) hanya tercapai jika kunci benar-benar acak, sepanjang pesan, dan tidak pernah dipakai ulang; distribusi kunci sebesar pesan itulah kendalanya. Detail confusion/diffusion lihat juga catatan Confusion, Diffusion, dan Jaringan Feistel di IF4020.
Proyek Eksplorasi Mandiri
- Implementasikan Caesar dan Vigenère lalu lakukan frequency analysis untuk memecahkannya.
Bacaan Lanjutan
- Singh, S. The Code Book.
- Shannon, C. (1949). Communication Theory of Secrecy Systems.