300 likes | 511 Views
Algoritma Kriptografi Modern. Pendahuluan. Beroperasi dalam mode bit ( algoritma kriptografi klasik beroperasi dalam mode karakter ) kunci , plainteks , cipherteks , diproses dalam rangkaian bit operasi bit xor paling banyak digunakan.
E N D
Pendahuluan • Beroperasidalam mode bit (algoritmakriptografiklasikberoperasidalam mode karakter) kunci, plainteks, cipherteks, diprosesdalamrangkaian bit operasi bit xor paling banyakdigunakan
Tetapmenggunakangagasanpadaalgoritmaklasik: substitusidantransposisi, tetapilebihrumit (sangatsulitdipecahkan) Perkembanganalgoritmakriptografi modern didorongolehpenggunaankomputer digital untukkeamananpesan. Komputer digital merepresentasikan data dalambiner. Pendahuluan
Tinjauan Umum DES • Dikembangkandi IBM padatahun 1972. • BerdasarkanpadaalgoritmaLucifer yang dibuatoleh Horst Feistel. • DisetujuiolehNational Bureau of Standard (NBS) setelahpenilaiankekuatannyaolehNational Security Agency (NSA) AmerikaSerikat.
DES adalah standard, sedangkan algoritmanya adalah DEA (Data EncryptionAlgorithm). Kedua nama ini sering dikacaukan. • DES termasuk ke dalam kriptografi kunci-simetri dan tergolong jenis cipher blok. • DES beroperasi pada ukuran blok 64 bit. • Panjang kunci ekternal = 64 bit (sesuai ukuran blok), tetapi hanya 56 bit yang dipakai (8 bit paritas tidak digunakan)
Setiapblok (plainteksataucipherteks) dienkripsidalam 16 putaran. • Setiapputaranmenggunakankunci internal berbeda. • Kunci internal (56-bit) dibangkitkandarikuncieksternal • Setiapblokmengalamipermutasiawal (IP), 16 putaranenciphering, daninversipermutasiawal (IP-1). (lihatGambar)
Permutasi Awal • Tujuan: mengacak plainteks sehingga urutan bit-bit di dalamnya berubah. • Matriks permutasi awal (IP):
Pembangkitan Kunci Internal • Kunci internal = kuncisetiapputaran • Ada 16 putaran, jadiada 16 kunci internal: K1, K2, …, K16 • Dibangkitkandarikuncieksternal (64 bit) yang diberikanolehpengguna. • Gambar3.memperlihatkanprosespembangkitankunci internal.
Enciphering • Setiapblokplainteksmengalami 16 kali putaranenciphering. • SetiapputaranencipheringmerupakanjaringanFeistel: Li= Ri– 1 Ri= Li – 1f(Ri– 1, Ki)
E adalah fungsi ekspansi yang memperluas blok Ri – 1 32-bit menjadi blok 48 bit. • Fungsi ekspansi direalisasikan dengan matriks permutasi ekspansi:
Hasilekpansi, yaituE(Ri – 1) di-XOR-kandenganKimenghasilkanvektorA 48-bit: E(Ri– 1) Ki = A • VektorAdikelompokkanmenjadi 8 kelompok, masing-masing 6 bit, danmenjadimasukanbagiprosessubstitusi. • Ada 8 matrikssubstitusi, masing-masingdinyatakandengankotak-S. • Kotak –S menerimamasukan 6 bit danmemebrikankeluaran 4 bit.
KeluaranprosessubstitusiadalahvektorB yang panjangnya 48 bit. • VektorBmenjadimasukanuntukprosespermutasi. • Tujuanpermutasiadalahuntukmengacakhasilprosessubstitusikotak-S. • PermutasidilakukandenganmenggunakanmatrikspermutasiP (P-box) sbb:
P(B) merupakan keluaran dari fungsi f. • Bit-bit P(B) di-XOR-kan dengan Li –1 menghasilkan Ri: Ri= Li – 1P(B) • Jadi, keluaran dari putaran ke-i adalah (Li, Ri) = (Ri – 1 , Li – 1P(B))
Inversi Permutasi (IP-1) • Permutasi terakhir dilakukan setelah 16 kali putaran terhadap gabungan blok kiri dan blok kanan. • Permutasi menggunakan matriks permutasi awal balikan (IP-1 ) sbb:
Dekripsi • Dekripsiterhadapcipherteksmerupakankebalikandariprosesenkripsi. • DES menggunakanalgoritma yang samauntukprosesenkripsidandekripsi. • Padaprosesdekripsiurutankunci yang digunakanadalahK16, K15, …, K1. • Untuktiapputaran 16, 15, …, 1, keluaranpadasetiapputarandecipheringadalah Li= Ri– 1 Ri= Li – 1f(Ri– 1, Ki) Rinaldi M/IF3058 Kriptografi/Teknik Informatika ITB
Mode DES • DES dapat dioperasikan dengan mode ECB, CBC, OFB, dan CFB. • Namun karena kesederhanaannya, mode ECB lebih sering digunakan pada paket komersil.
Implementasi DES • DES sudahdiimplementasikandalambentukperangkatkeras. • Dalambentukperangkatkeras, DES diimplementasikandidalamchip. Setiapdetikchipinidapatmengenkripsikan 16,8 jutablok (atau 1 gigabit per detik). • Implementasi DES kedalamperangkatlunakdapatmelakukanenkripsi 32.000 blok per detik (padakomputermainframe IBM 3090).
Keamanan DES • Keamanan DES ditentukanolehkunci. • Panjangkuncieksternal DES hanya 64 bit, tetapi yang dipakaihanya 56 bit. • Padarancanganawal, panjangkunci yang diusulkan IBM adalah 128 bit, tetapiataspermintaan NSA, panjangkuncidiperkecilmenjadi 56 bit. • Tetapi, denganpanjangkunci 56 bit akanterdapat 256atau 72.057.594.037.927.936 kemungkinankunci. • Jikaseranganexhaustive key searchdenganmenggunakanprosesorparalel, makadalamsatudetikdapatdikerjakansatujutaserangan. Jadiseluruhnyadiperlukan 1142 tahununtukmenemukankunci yang benar.