Definisi Kriptografi

Secara etimologi (ilmu asal usul kata), kata kriptografi berasal dari gabungan dua kata dalam bahasa Yunani yaitu “kriptos” dan “graphia”. Kata kriptos digunakan untuk mendeskripsikan sesuatu yang disembunyikan, rahasia atau misterius. Sedangkan kata graphia berarti tulisan. Kriptografi didefinisikan sebagai ilmu dan pelajaran untuk tulisan rahasia dengan pertimbangan bahwa komunikasi dan data dapat dikodekan untuk mencegah dari mata-mata atau orang lain yang ingin mengetahui isinya, dengan menggunakan kode-kode dan aturan-aturan tertentu dan metode lainnya sehingga hanya orang yang berhak yang dapat mengetahui isi pesan sebenarnya. 

Dalam menjaga kerahasiaan data, kriptografi mentransformasikan data jelas (plaintext) ke dalam bentuk data sandi (ciphertext) yang tidak dapat dikenali. Ciphertext inilah yang kemudian dikirimkan oleh pengirim (sender) kepada penerima (receiver). Setelah sampai di penerima, ciphertext tersebut ditranformasikan kembali ke dalam bentuk plaintext agar dapat dikenali. 

Dalam arti lain, cryptography adalah seni dan ilmu dalam mengamankan pesan. Dalam dunia kriptografi, pesan disebut plaintext atau cleartext. Proses untuk menyamarkan pesan dengan cara sedemikian rupa untuk menyembunyikan isi aslinya disebut enkripsi. Pesan yang telah dienkripsi disebut ciphertext. Proses pengembalian sebuah ciphertext ke plaintext disebut dekripsi.

Konsep Dasar dari Enkripsi dan Dekripsi

Cryptographer adalah orang yang mempraktekkan ilmu kriptografi, sedangkan cryptoanalysts adalah orang yang mempraktekkan kriptanalisis, seni dan ilmu dalam memecahkan ciphertext. \
Aturan fundamental kriptografi yaitu seseorang harus mengasumsikan bahwa seorang kriptoanalis menguasai algoritma umum enkripsi yang digunakan. Dengan kata lain, kriptanalis mengetahui cara kerja algoritma enkripsi. Jumlah usaha yang diperlukan untuk menemukan, menguji, dan memasang algoritma baru yang selalu berkompromi atau berfikir untuk berkompromi dengan algoritma lama, akan menyebabkan algoritma baru itu menjadi tidak berguna untuk menjaga kerahasiaan. Sistem kriptografi atau Algoritma Kriptografi adalah sebuah algoritma kriptografi ditambah semua kemungkinan plaintext, ciphertext dan kunci.

Sejarah Kriptografi

Kriptografi adalah ilmu yang mempelajari bagaimana suatu pesan atau dokumen kita aman, tidak bisa dibaca oleh pihak yang tidak berhak. Dalam perkembangannya, kriptografi juga digunakan untuk identifikasi pengirim pesan dengan tanda tangan digital dan keaslian pesan dengan sidik jari digital (fingerprint). Kriptografi mempunyai sejarah yang sangat panjang. Sejak jaman Romawi, Julius Caesar telah menggunakan teknik kriptografi yang sekarang dianggap kuno dan sangat mudah dibobol untuk keperluan komunikasi militernya. Namun sekutu dapat menembus Enigma, kriptografi produk Jerman dan Purple, kriptografi produk Jepang, sekutu akhirnya dapat memenangkan perang dunia kedua karena dapat mengetahui beberapa langkah dan strategi militer lawan.

Sistem Kriptografi Asimetris

Sistem kriptografi asimetris biasanya lebih dikenal dengan kriptografi kunci-publik (public-key cryptography). Ide kriptografi asimetris ini pertama kali dimunculkan oleh Whitfield Diffie dan Martin Hellman pada tahun 1976. Diffie dan Hellman mempostulatkan sistem ini tanpa menunjukkan algoritmanya. Walaupun demikian mereka menjabarkan syarat-syarat yang harus dipenuhi oleh suatu algoritma public-key yaitu :

1. Mudah secara komputasi bagi suatu pihak B untuk mengkonstruksi sepasang kunci asimetris (kunci public KU, kunci pribadi KR).
2. Mudah secara komputasi bagi pengirim A, dengan memiliki kunci public B dan pesan yang ingin dienkripsi, M, untuk menghasilkan ciphertext (C) :
   
   C = EKUb(M)
3. Mudah secara komputasi bagi penerima B untuk mendekripsi ciphertext yang dihasilkan dengan menggunakan kunci pribadinya untuk mengembalikan pesan aslinya.
   
   M = DKRb (C) = DKRb[EKUb(M)]
4. Tidak bisa secara komputasi bagi pihak ketiga untuk memperoleh kunci pribadi KRb hanya dengan mengetahui kunci public KUb.
5. Tidak bisa secara komputasi bagi pihak ketiga untuk mengembalikan data asli M hanya dengan mengetahui kunci public KUb dan ciphertext C. Walaupun bukanlah suatu keharusan bagi semua aplikasi public-key, namun persyaratan keenam bisa ditambahkan :
6. Fungsi enkripsi dan dekripsi bisa diterapkan dengan urutan yang dibalik :
   
   M = EKUb[DKRb(M)]

Kegunaan dari persyaratan keenam adalah untuk penerapan tanda tangan digital (digital signature) yang digunakan memecahkan isu otentikasi (authentication) dalam masalah keamanan data.

Menurut Stalling, proses enkripsi public-key sederhana melibatkan empat tahap berikut :

1. Setiap user di dalam jaringan membuat sepasang kunci untuk digunakan sebagai kunci enkripsi dan dekripsi dari pesan yang akan diterima.
2. User mempublikasikan kunci enkripsinya dengan menempatkan kunci publiknya ke tempat umum. Pasangan kunci yang lain tetap dijaga kerahasiaannya.
3. Jika user A ingin mengirimkan sebuah pesan ke user B, ia akan mengenkripsi pesan tersebut dengan menggunakan kunci publik user B.
4. Pada saat user B ingin mengirimkan sebuah pesan ke user B, ia akan menggunakan kunci pribadinya sendiri. Tidak ada pihak lain yang bisa mendekripsi pesan itu karena hanya B sendiri yang mengetahui kunci pribadi B.

Model Sederhana Sistem Kriptografi Asimetris

Sampai saat ini hanya ada beberapa sistem cryptography asimetris yang dipublikasikan. Yang paling berhasil sejauh ini adalah algoritma RSA yang memenuhi keenam persyaratan public-key di atas. Di samping itu, algoritma enkripsi public-key yang lain adalah LUC, DSS, Diffie-Hellman dan lain-lain.

Kunci publik adalah kunci yang tidak disembunyikan dan boleh diketahui oleh orang lain. Kunci publik digunakan dalam proses enkripsi.

Kunci private adalah kunci rahasia yang tidak boleh diketahui oleh orang lain. Kunci private digunakan dalam proses dekripsi. [3]

Sistem Kriptografi Simetris

Enkripsi simetris sering juga disebut sebagai enkripsi konvensional atau enkripsi kunci-tunggal (single key). Pada model enkripsi simetris ini digunakan algoritma yang sama untuk proses enkripsi/dekripsi dengan memakai satu kunci yang sama.

Model sederhana Sistem Kriptografi Simetris

Keamanan dari enkripsi simetris bergantung pada beberapa faktor, yaitu :

1. Algoritma enkripsi harus cukup kuat sehingga tidaklah praktis untuk mendekripsi suatu pesan hanya dengan memiliki cyphertext saja.
2. Keamanan dari enkripsi simetris adalah bergantung pada kerahasiaan kunci, bukan kerahasiaan dari algoritma enkripsi itu sendiri. Semakin panjang kunci yang dipakai maka semakin sulit untuk menebak kunci dengan menggunakan metode brute force attacks (mencoba semua kemungkinan kunci).

Algoritma enkripsi simetris yang popular dewasa ini adalah DES (Data Encryption Standard) dengan panjang kunci 56-bit, IDEA (128-bit), Twofish (sampai dengan 256-bit), Rijndael (sampai dengan 256-bit) dan lain-lain. [3]