1 / 62

Algoritma Kriptografi Klasik

Algoritma Kriptografi Klasik. Pendahuluan. Algoritma kriptografi klasik berbasis karakter Termasuk ke dalam kriptorafi simetri Tiga alasan mempelajari algoritma klasik: 1. Memahami konsep dasar kriptografi. 2. Dasar algoritma kriptografi modern. 3. Memahami kelemahan sistem cipher.

wells
Download Presentation

Algoritma Kriptografi Klasik

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Algoritma Kriptografi Klasik Rinaldi Munir/IF5054 Kriptografi

  2. Pendahuluan • Algoritma kriptografi klasik berbasis karakter • Termasuk ke dalam kriptorafi simetri • Tiga alasan mempelajari algoritma klasik: 1. Memahami konsep dasar kriptografi. 2. Dasar algoritma kriptografi modern. 3. Memahami kelemahan sistem cipher. Rinaldi Munir/IF5054 Kriptografi

  3. Algoritma kriptografi klasik: 1. Cipher Substitusi (Substitution Ciphers) 2.Cipher Transposisi (Transposition Ciphers) Rinaldi Munir/IF5054 Kriptografi

  4. Cipher Substitusi • Contoh: Caesar Cipher • Tiap huruf alfabet digeser 3 huruf ke kanan pi: A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z ci : D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C Contoh: Plainteks: AWASI ASTERIX DAN TEMANNYA OBELIX Cipherteks: DZDVL DVWHULA GDQ WHPDQQBA REHOLA Rinaldi Munir/IF5054 Kriptografi

  5. Misalkan A = 0, B = 1, …, Z = 25, maka secara matematis caesar cipher dirumsukan sebagai berikut: Enkripsi: ci= E(pi) = (pi+ 3) mod 26 Dekripsi: pi = D(ci) = (ci– 3) mod 26 Rinaldi Munir/IF5054 Kriptografi

  6. Jika pergeseran huruf sejauh k, maka: Enkripsi: ci= E(pi) = (pi+ k) mod 26 Dekripsi: pi = D(ci) = (ci– k) mod 26 k = kunci rahasia • Untuk 256 karakter ASCII, maka: Enkripsi: ci= E(pi) = (pi+ k) mod 256 Dekripsi: pi = D(ci) = (ci– k) mod 256 k = kunci rahasia Rinaldi Munir/IF5054 Kriptografi

  7. Rinaldi Munir/IF5054 Kriptografi

  8. Kelemahan: Caesar cipher mudah dipecahkan dengan exhaustive key search karena jumlah kuncinya sangat sedikit (hanya ada 26 kunci). Rinaldi Munir/IF5054 Kriptografi

  9. Contoh: kriptogram XMZVH Plainteks yang potensial adalah CREAM dengan k = 21. Kunci ini digunakan untuk mendekripsikan cipherteks lainnya. Rinaldi Munir/IF5054 Kriptografi

  10. PHHW PH DIWHU WKH WRJD SDUWB KEY 1 oggv og chvgt vjg vqic rctva 2 nffu nf bgufs uif uphb qbsuz 3 meet me after the toga party 4 Ldds ld zesdq sgd snfz ozqsx 5 kccr kc ydrcp rfc rmey nyprw 6 … 21 ummb um inbmz bpm bwoi xizbg 22 tlla tl hmaly aol avnh whyaf 23 skkz sk glzkx znk zumg vgxze 24 rjjy rj fkyjw ymj ytlf ufwyd 25 qiix qi ejxiv xli xske tevxc Rinaldi Munir/IF5054 Kriptografi

  11. Contoh: KriptogramHSPPW menghasilkan dua kemungkinan kunci yang potensial, yaitu k = 4 menghasilkan pesan DOLLS dan k = 11 menghasilkan WHEEL. Jika kasusnya demikian, maka lakukan dekripsi terhadap potongan cipherteks lain tetapi cukup menggunakan k = 4 dan k = 11 agar dapat disimpulkan kunci yang benar. Rinaldi Munir/IF5054 Kriptografi

  12. Jenis-jenis Cipher Substitusi • Cipher abjad-tunggal (monoalphabetic cipher) Satu karakter di plainteks diganti dengan satu karakter yang bersesuaian. Jumlah kemungkinan susunan huruf-huruf cipherteks yang dapat dibuat adalah sebanyak 26! = 403.291.461.126.605.635.584.000.000 Contoh: Caesar Cipher Rinaldi Munir/IF5054 Kriptografi

  13. Di dalam sistem operasi Unix, rot13 adalah fungsi menggunakan cipher abjad-tunggal dengan pergeseran k = 13   Contoh: rot13(ROTATE) = rot13(17,14,19,0,19,4)= EBGNGR • Enkripsi arsip dua kali dengan rot13 menghasilkan arsip semula: P = rot13(rot13(P)) (Kenapa?) Rinaldi Munir/IF5054 Kriptografi

  14. Cipher substitusi homofonik (Homophonic substitution cipher) Setiap karakter plainteks dipetakan ke dalam salah satu karakter cipherteks yang mungkin. Fungsi ciphering memetakan satu-ke-banyak (one-to-many). Misalnya huruf A dapat berkoresponden dengan 7, 9, atau 16, huruf B dapat berkoresponden dengan 5, 10, atau 23 dan seterusnya. Rinaldi Munir/IF5054 Kriptografi

  15. Cipher abjad-majemuk (Polyalpabetic substitution cipher ) Merupakan cipher substitusi-ganda yang melibatkan penggunaan kunci berbeda. Cipher abjad-majemuk dibuat dari sejumlah cipher abjad-tunggal, masing-masing dengan kunci yang berbeda. Kebanyakan cipher abjad-majemuk adalah cipher substitusi periodik yang didasarkan pada periode m. Rinaldi Munir/IF5054 Kriptografi

  16. Plainteks: P = p1p2 … pmpm+1 … p2m … Cipherteks: Ek(P) = f1(p1) f2(p2) … fm(pm) fm+1(pm+1) … f2m(p2m) … Untuk m = 1, cipher-nya ekivalen dengan cipher abjad-tunggal. Rinaldi Munir/IF5054 Kriptografi

  17. Contoh cipher substitusi periodik adalah cipher Vigenere Kunci: K = k1k2 … km ki untuk 1 im menyatakan jumlah pergeseran pada huruf ke-i. Karakter cipherteks: ci(p) = (p + ki) mod 26 (*) Misalkan periode m = 20, maka 20 karakter pertama dienkripsi dengan persamaan (*), setiap karakter ke-i menggunakan kunci ki. Untuk 20 karakter berikutnya, kembali menggunakan pola enkripsi yang sama. Rinaldi Munir/IF5054 Kriptografi

  18. Contoh: Plainteks:SHE SELLS SEA SHELLS BY THE SEASHORE + Kunci KEY KEYKE YKE YKEYKE YK EYK EYKEYKEY Cipherteks:CLC CIJVW QOE QRIJVW ZI XFO WCKWFYVC Rinaldi Munir/IF5054 Kriptografi

  19. Cipher substitusi poligram (Polygram substitution cipher ) Contoh: Playfair cipher Blok karakter disubstitusi dengan blok cipherteks. Misalnya ABA diganti dengan RTQ, ABB diganti dengan SLL, dan lain-lain. Rinaldi Munir/IF5054 Kriptografi

  20. Cipher Transposisi • Ciphereteks diperoleh dengan mengubah posisinya. Dengan kata lain, algoritma ini melakukan transpose terhadap rangkaian karakter di dalam teks. • Nama lain untuk metode ini adalah permutasi, karena transpose setiap karakter di dalam teks sama dengan mempermutasikan karakter-karakter tersebut. Rinaldi Munir/IF5054 Kriptografi

  21. Contoh 4. Misalkan plainteks adalah DEPARTEMEN TEKNIK INFORMATIKA ITB Enkripsi: DEPART EMENTE KNIKIN FORMAT IKAITB Cipherteks: (baca secara vertikal) DEKFIEMNOKPEIRAANKMIRTIATTENTB Rinaldi Munir/IF5054 Kriptografi

  22. Dekripsi: Bagi panjang cipherteks dengan kunci. (Pada contoh ini, 30 / 6 = 5) DEKFI EMNOK PEIRA ANKMI RTIAT TENTB Plainteks: (baca secara vertikal) DEPARTEMEN TEKNIK INFORMATIKA ITB Rinaldi Munir/IF5054 Kriptografi

  23. Rinaldi Munir/IF5054 Kriptografi

  24. Lebih jauh dengan Cipher Abjad-tunggal • Jumlah kunci = jumlah cara menyusun 26 huruf abjad tersebut, yaitu sebanyak 26! = 403.291.461.126.605.635.584.000.000 • Contoh susunan tabel substitusi (acak): pi: A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z ci : D I Q M T B Z S Y K V O F E R J A U W P X H L C N G Rinaldi Munir/IF5054 Kriptografi

  25. Tip membuat kunci: 1. Pilih kunci dari sembarang kalimat: we hope you enjoy this book 2.Buang huruf yang berulang: wehopyunjtisbk 3. Sambung dengan huruf lain yang belum ada: W E H O P Y U N J T I S B K A C D F G L M Q R V X Z 4.Tabel substitusi: pi: A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z ci : W E H O P Y U N J T I S B K A C D F G L M Q R V X Z Rinaldi Munir/IF5054 Kriptografi

  26. Mendekripsi cipherteks tanpa mengetahui kunci (cipher substitusi abjad-tunggal): • Metode yang digunakan: 1. Terkaan 2. Statistik • Informasi tambahan: 1. Mengetahui bahasa palinteks 2. Konteks plainteks Rinaldi Munir/IF5054 Kriptografi

  27. Metode Terkaan Asumsi: bahasa plainteks adalah B Inggris Tujuan: mereduksi jumlah kunci Contoh 1. Cipherteks: G WR W RWL Plainteks: I AM A MA* I AM A MAN Jumlah kunci berkurang dari 26! menjadi 22! Rinaldi Munir/IF5054 Kriptografi

  28. Contoh 2. Cipherteks: HKC Plainteks:(lebih sukar ditentukan, tetapi tidak mungkin Z diganti dengan H, Q dengan K, dan K dengan C., karena tidak ada kata “ZQC” dalam Bahasa Inggris) Rinaldi Munir/IF5054 Kriptografi

  29. Contoh 3. Cipherteks: HATTPT Plainteks: salah satu dari T atau P merepresentasikan huruf vokal CHEESE MISSES CANNON Rinaldi Munir/IF5054 Kriptografi

  30. Contoh 4. Cipherteks: HATTPT Plainteks:(diketahui informasi bahwa pesan tersebut adalah nama negara. Dengan cepat kriptanalis menyimpulkan bahwa polygram tersebut adalah GREECE.) Rinaldi Munir/IF5054 Kriptografi

  31. Metode Statistik • Paling umum digunakan Rinaldi Munir/IF5054 Kriptografi

  32. Terdapat sejumlah tabel frekuensi sejenis yang dipublikasikan oleh pengarang lain, namun secara umum persentase kemunculan tersebut konsisten pada sejumlah tabel. • Kemunculan huruf-huruf di dalam plainteks tercermin pada tabel 2 di atas. • Jika karakter “R” paling sering muncul di dalam cipherteks, maka kemungkinan besar itu adalah huruf “E” di dalam plainteks. Rinaldi Munir/IF5054 Kriptografi

  33. Contoh cipherteks: DIX DR TZX KXCQDIQ RDK XIHPSZXKPIB TZPQ TXGT PQ TD QZDM TZX KXCJXK ZDM XCQPVN TZPX TNSX DR HPSZXK HCI LX LKDUXI. TZX MDKJ QTKFHTFKX DR TZX SVCPITXGT ZCQ LXXI SKXQXKWXJ TD OCUX TZX XGXKHPQX XCQPXK. PR MX ZCJ MKPTTXI TZX. HKNSTDBKCOPI BKDFSQ DR RPWX VXTTXKQ TZXI PT MDFVJ ZCWX LXXI ZCKJXK. TD HDIWPIHX NDFKQXVWXQ DR TZPQ SCPKQ SCPKQ DR KXCJXKQ HCI SKDWPJX XCHZ DTZXK MPTZ HKNSTDBKCOQ MPTZ TZPQ VXTTXK BKDFSIB Rinaldi Munir/IF5054 Kriptografi

  34. Histogram kemunculan relatif: Rinaldi Munir/IF5054 Kriptografi

  35. Karakter yang paling sering muncul di dalam cipherteks adalah H. • Dengan membandingkan Tabel 2 dengan histogram tersebut, kita dapat menyimpulkasn sementara bahwa H berkoresponden dengan E dan bahwa W berkoresponden dengan T. • Tetapi kita belum dapat memastikannya. Masih diperlukan: -   cara trial and error -   pengetahuan tentang bahasa -   konteks plainteks -   intuisi Rinaldi Munir/IF5054 Kriptografi

  36. Vigènere Cipher • Termasuk ke dalam cipher abjad-majemuk (polyalpabetic substitution cipher ). • Ditemukan oleh diplomat (sekaligus seorang kriptologis) Perancis, Blaise de Vigènere pada abad 16. • Sudah berhasil dipecahkan pada Abad 19. IF5054 Kriptografi

  37. Vigènere Cipher menggunakan Bujursangkar Vigènere untuk melakukan enkripsi. • Setiap baris di dalam bujursangkar menyatakan huruf-huruf cipherteks yang diperoleh dengan Caesar Cipher. IF5054 Kriptografi

  38. IF5054 Kriptografi

  39. Jika panjang kunci lebih pendek daripada panjang plainteks, maka kunci diulang secara periodik. Bila panjang kunci adalah m, maka periodenya dikatakan m. • Contoh: kunci = sony Plainteks: THIS PLAINTEXT Kunci: sony sonysonys IF5054 Kriptografi

  40. Contoh enkripsi: IF5054 Kriptografi

  41. Hasil enkripsi seluruhnya adalah sebagai berikut: Plainteks : THIS PLAINTEXT Kunci : sony sonysonys Cipherteks : LVVQ HZNGFHRVL IF5054 Kriptografi

  42. Huruf yang sama tidaks elalu dienkripsi menjadi huruf cipheteks yang sama pula. Contoh: huruf plainteks T dapat dienkripsi menjadi L atau H, dan huruf cipherteks V dapat merepresentasikan huruf plainteks H, I, dan X • Hal di atas merupakan karakteristik dari cipher abjad-majemuk: setiap huruf cipherteks dapat memiliki kemungkinan banyak huruf plainteks. • Pada cipher substitusi sederhana, setiap huruf cipherteks selalu menggantikan huruf plainteks tertentu. IF5054 Kriptografi

  43. Vigènere Cipher dapat mencegah frekuensi huruf-huruf di dalam cipherteks yang mempunyai pola tertentu yang sama seperti pada cipher abjad-tunggal. • Jika periode kunci diketahui dan tidak terlalu panjang, maka kunci dapat ditentukan dengan menulis program komputer untuk melakukan exhaustive key search. IF5054 Kriptografi

  44. Contoh: Diberikan cipherteks sbb: TGCSZ GEUAA EFWGQ AHQMC dan diperoleh informasi bahwa panjang kunci adalah p huruf dan plainteks ditulis dalam Bahasa Inggris, maka running program dengan mencoba semua kemungkinan kunci yang panjangnya tiga huruf, lalu periksa apakah hasil dekripsi dengan kunci tersebut menyatakan kata yang berarti. Cara ini membutuhkan usaha percobaan sebanyak 26pkali. IF5054 Kriptografi

  45. Playfair Cipher • Termasuk ke dalam polygram cipher. • Ditemukan oleh Sir Charles Wheatstone dan Baron Lyon Playfair pada tahun 1854. • Kunci kriptografinya 25 buah huruf yang disusun di dalam bujursangkat 5x5 dengan menghilangkan huruf J dari abjad. IF5054 Kriptografi

  46. Jumlah kemungkinan kunci: 25!=15.511.210.043.330.985.984.000.000 IF5054 Kriptografi

  47. Susunan kunci di dalam bujursangkar diperluas dengan menambahkan kolom keenam dan baris keenam. IF5054 Kriptografi

  48. Pesan yang akan dienkripsi diatur terlebih dahulu sebagai berikut: • 1.  Ganti huruf J (bila ada) dengan I • 2.  Tulis pesan dalam pasangan huruf • (bigram). • 3. Jangan sampai ada pasangan huruf • yang sama. Jika ada, sisipkan Z di • tengahnya • 4. Jika jumlah huruf ganjil,tambahkan • huruf Z di akhir IF5054 Kriptografi

  49. Contoh: Plainteks: GOOD BROOMS SWEEP CLEAN → Tidak ada huruf J, maka langsung tulis pesan dalam pasangan huruf: GOODBROZOMSZSWEZEPCLEANZ IF5054 Kriptografi

  50. Algoritma enkripsi: 1. Jika dua huruf terdapat pada baris kunci yang sama maka tiap huruf diganti dengan huruf di kanannya. 2. Jika dua huruf terdapat pada kolom kunci yang sama maka tiap huruf diganti dengan huruf di bawahnya. 3. Jika dua huruf tidak pada baris yang sama atau kolom yang sama, maka huruf pertama diganti dengan huruf pada perpotongan baris huruf pertama dengan kolom huruf kedua. Huruf kedua diganti dengan huruf pada titik sudut keempat dari persegi panjang yang dibentuk dari 3 huruf yang digunakan sampai sejauh ini. IF5054 Kriptografi

More Related