Kriptografi : Teknik Dasar Kriptografi dan Algoritma Kriptografi Simetris DES

Kriptografi berasal dari kata bahasa Yunani, yang berarti kryptos dan graphein. Kryptos berarti rahasia atau tersembunyi, sedangkan graphein artinya menulis. Jadi, secara umum kriptografi merupakan proses menulis atau menyampaikan pesan secara rahasia dan tersembunyi.

Istilah-Istilah dalam Kriptografi

Menurut Abidin, dkk (2016), beberapa istilah dalam kriptografi yang sering digunakan adalah sebagai berikut.

• Plaintext [p] = pesan awal atau informasi sebelum dienkripsi.
• Enkripsi [E[p]] = proses kriptografi dari p menjadi c.
• Ciphertext [c] = pesan yang telah dienkripsi, tidak bisa dibaca karena karakter tidak memiliki makna.
• Key [k] = proses dekripsi kunci yang diperoleh penerima.
• Deskripsi [D[c]] = mengubah c ke p.

Jenis-jenis Kriptografi

Kriptografi Klasik

• Kriptografi klasik adalah jenis kriptografi yang digunakan sebelum adanya komputer. Kriptografi masih dilakukan dengan memanfaatkan pensil dan kertas. Sandi yang digunakan berbasis karakter, yang mana proses persandian dilakukan di setiap karakter pesan. Kriptografi klasik pada umumnya hanya memanfaatkan sistem kriptografi simetris dan digunakan jauh sebelum sistem kriptografi kunci publik (asimetris) ditemukan.
• Kriptografi simetris adalah jenis kriptografi, yang mana hanya terdapat satu kunci untuk mengenkripsi dan mendekripsi informasi.
• Kriptografi asimetris adalah jenis kriptografi yang memanfaatkan dua kunci, yaitu kunci publik yang bisa dibagikan dan kunci pribadi yang hanya diketahui oleh pemilik data.

Kriptografi Modern

Algoritma kriptografi modern beroperasi pada mode bit, berbeda dengan mode karakter yang digunakan pada kriptografi klasik. Pada mode bit, informasi dibuat dalam rangkaian bit biner 0 dan 1. Rangkaian bit yang menyatakan plainteks akan dienkripsi menjadi ciphertext dalam bentuk rangkaian bit, begitu pun sebaliknya.

Algoritma Kriptografi Simetris DES

DES merupakan salah satu algoritma kriptografi cipher block dengan ukuran blok 64 bit dan ukuran kuncinya 56 bit. Algoritma DES dibuat di IBM, dan merupakan modifikasi daripada algoritma terdahulu yang bernama Lucifer. Lucifer merupakan algoritma cipher block yang beroperasi pada blok masukan 64 bit dan kuncinya berukuran 28 bit. Pengurangan jumlah bit kunci pada DES dilakukan dengan alasan agar mekanisme algoritma ini bisa diimplementasikan dalam satu chip.
DES pertama kali dipublikasikan di Federal Register pada 17 Maret 1975. Setelah melalui banyak diskusi, akhirnya algortima DES diadopsi sebagai algoritma standar yang digunakan oleh NBS (National Bureau of Standards) pada 15 Januari 1977. Sejak saat itu, DES banyak digunakan pada dunia penyebaran informasi untuk melindungi data agar tidak bisa dibaca oleh orang lain.

Teknik Dasar Kriptografi

1. Substitusi

Langkah pertama adalah membuat suatu tabel substitusi. Tabel substitusi dapat dibuat sesuka hati, dengan catatan bahwa penerima pesan memiliki tabel yang sama untuk keperluan dekripsi. Bila tabel substitusi dibuat secara acak, akan semakin sulit pemecahan ciphertext oleh orang yang tidak berhak.

2. Blocking

Sistem enkripsi terkadang membagi plaintext menjadi blok-blok yang terdiri dari beberapa karakter yang kemudian dienkripsikan secara independen. Dengan menggunakan enkripsi blocking dipilih jumlah lajur dan kolom untuk penulisan pesan. Jumlah lajur atau kolom menjadi kunci bagi kriptografi dengan teknik ini.  Plaintext dituliskan secara vertikal ke bawah berurutan pada lajur, dan dilanjutkan pada kolom berikutnya sampai seluruhnya tertulis. Ciphertext-nya adalah hasil pembacaan plaintext secara horizontal berurutan sesuai dengan blok-nya. 

3. Permutasi

Salah satu teknik enkripsi yang terpenting adalah permutasi atau sering juga disebut transposisi. Teknik ini memindahkan atau merotasikan karakter dengan aturan tertentu. Prinsipnya adalah berlawanan dengan teknik substitusi. Dalam teknik substitusi, karakter berada pada posisi yang tetap tapi identitasnya yang diacak. Pada teknik permutasi, identitas karakternya tetap, namun posisinya yang diacak. 

Sebelum dilakukan permutasi, umumnya plaintext terlebih dahulu dibagi menjadi blok-blok dengan panjang yang sama.

4. Ekspansi

Suatu metode sederhana untuk mengacak pesan adalah dengan memelarkan pesan itu dengan aturan tertentu. Salah satu contoh penggunaan teknik ini adalah dengan meletakkan huruf konsonan atau bilangan ganjil yang menjadi awal dari suatu kata di akhir kata itu dan menambahkan akhiran "an". 

Bila suatu kata dimulai dengan huruf vokal atau bilangan genap, ditambahkan akhiran "i". 

5. Pemampatan

Mengurangi panjang pesan atau jumlah bloknya adalah cara lain untuk menyembunyikan isi pesan. Contoh sederhana ini menggunakan cara menghilangkan setiap karakter ke-tiga secara berurutan. 

Karakter-karakter yang dihilangkan disatukan kembali dan disusulkan sebagai "lampiran" dari pesan utama, dengan diawali oleh suatu karakter khusus, dalam contoh ini digunakan "&".