Kriptanalisis dan Protokol Keamanan Email

Back to IF4033 Keamanan Siber

Kriptanalisis dan Protokol Keamanan Email

Questions/Cues

• Apa itu kriptanalisis dan apa kaitannya dengan prinsip Kerckhoffs?
• Apa saja jenis serangan terhadap kriptosistem?
• Mengapa faktor manusia dan implementasi sering menjadi titik lemah?
• Bagaimana PGP dan S/MIME mengamankan email?

Reference Points

• IF4033 Cryptography (Slides 97-103)

Kriptanalisis

Studi tentang metode memecahkan kriptosistem, sering ditujukan untuk memperoleh kunci. Serangan dapat pasif atau aktif. Menurut prinsip Kerckhoffs, satu-satunya yang boleh dirahasiakan dalam kriptosistem adalah kunci; kekuatan sistem diukur dari seberapa sulit menemukan rahasia tersebut.

Jenis Serangan

Kelompok	Serangan	Penjelasan
Berbasis kunci/teks	Brute force	Mencoba semua nilai di keyspace
	Frequency analysis	Menebak dari frekuensi kemunculan huruf
	Dictionary attack	Mencari plaintext dari kata umum
	Factoring attack	Mencari kunci lewat faktorisasi prima (RSA)
Berdasarkan akses	Ciphertext-only	Hanya punya ciphertext
	Known plaintext	Format/isi sebagian plaintext diketahui
	Chosen plaintext	Penyerang dapat mengenkripsi plaintext pilihan
	Chosen ciphertext	Mendekripsi ciphertext tertentu untuk menemukan kunci
Protokol	Replay attack	Mengulang nilai yang diketahui
Implementasi	Side channel / differential power analysis	Mengidentifikasi algoritma dan panjang kunci dari konsumsi daya/waktu
	RNG attack	Memprediksi IV/nonce
	Temporary files	Berkas sementara dapat berisi plaintext
Manusia	Social engineering	Manusia mata rantai terlemah

Protokol Keamanan Email

• PEM (Privacy Enhanced Mail): protokol awal.
• PGP (Pretty Good Privacy): model distributed trust; tiap pengguna membangkitkan pasangan kunci sendiri (web of trust).
• S/MIME: membutuhkan PKI, didukung sebagian besar klien email.

flowchart TB
    E["Keamanan Email"] --> PGP["PGP<br/>distributed trust,<br/>web of trust"]
    E --> SM["S/MIME<br/>berbasis PKI/CA"]

Summary

Kriptanalisis berupaya memecahkan kriptosistem, terutama mendapat kunci, dengan serangan seperti brute force, frequency analysis, dictionary, factoring, serta variasi akses (ciphertext-only, known/chosen plaintext, chosen ciphertext) dan serangan implementasi (side channel, RNG, file sementara, social engineering). Prinsip Kerckhoffs: hanya kunci yang rahasia. Keamanan email dicapai dengan PGP (distributed trust) atau S/MIME (berbasis PKI).

Additional Information

Serangan Implementasi Terkenal

Heartbleed (2014, bug OpenSSL), ROCA (2017, pembangkitan kunci RSA lemah pada chip), dan Spectre/Meltdown adalah contoh bahwa kegagalan sering berada pada implementasi, selaras dengan Schneier pada Ancaman Jaringan dan Keamanan per Lapisan OSI.

Proyek Eksplorasi Mandiri

1. Selesaikan tantangan kriptografi CTF (mis. cryptopals set 1-2) dan dokumentasikan serangan yang dipakai.

Bacaan Lanjutan

• Cryptopals Crypto Challenges.
• Ferguson, Schneier, Kohno. Cryptography Engineering.