Tutorial Kriptografi

Informasi memainkan peran vital dalam bisnis, pemerintahan, dan operasi militer, dan informasi yang jatuh ke tangan yang salah dapat menyebabkan kerugian pendapatan atau bahkan lebih buruk. Untuk mengamankan komunikasi, suatu organisasi menggunakan kriptografi untuk mengenkripsi informasi — mengubahnya menjadi format yang tidak dapat dibaca manusia dan kemudian mengembalikannya lagi.

Dalam artikel kriptografi dan keamanan jaringan ini, Anda akan mempelajari cara kerja kriptografi dan cara menjaga informasi agar tidak jatuh ke tangan yang salah.

Apa itu Kriptografi?

Kriptografi adalah studi dan penerapan teknik yang menyembunyikan makna sebenarnya dari informasi dengan mengubahnya menjadi format yang tidak dapat dibaca manusia dan kemudian mengembalikannya lagi.

Perhatikan contoh berikut. Untuk mengirimkan "I LOVE APPLES", Anda mengganti setiap huruf dengan huruf ketiga berurutan dalam alfabet, menghasilkan "K NQXG CRRNGU". Untuk membacanya, penerima harus melangkah mundur tiga huruf, seperti yang ditunjukkan di bawah ini.

Mengubah informasi menjadi bentuk yang tidak dapat dibaca manusia disebut... enkripsi, dan membalikkannya disebut dekripsiHasil terenkripsi tersebut dikenal sebagai sebuah sandi.

Dekripsi menggunakan kunci rahasia yang hanya diketahui oleh penerima yang sah. Karena kunci tersebut diperlukan, komunikasi tetap aman bahkan ketika penyerang mencegat sandi, yang tidak ada gunanya tanpa kunci tersebut.

Fitur Kriptografi

Suatu sistem kriptografi dinilai berdasarkan karakteristik-karakteristik di bawah ini.

Fitur	Apa artinya
Algoritma	Prosedur matematis yang dipublikasikan untuk melakukan transformasi tersebut.
Kerahasiaan	Hanya pemegang kunci yang dapat membaca data yang dilindungi.
Integrity	Perubahan apa pun pada data dapat dideteksi.
Adaptability	Skema ini menyesuaikan diri dengan berbagai ukuran kunci dan tingkat ancaman.
Interoperabilitas	Sistem dan vendor yang berbeda saling bertukar data yang dilindungi.
Otentikasi	Asal usul suatu pesan dapat dibuktikan.
Skalabilitas	Performa tetap terjaga meskipun volume data meningkat.
Manajemen Kunci	Kunci dihasilkan, disimpan, dirotasi, dan dinonaktifkan dengan aman.

Aplikasi Kriptografi

Karakteristik tersebut kemudian menjadi layanan sehari-hari yang diandalkan orang tanpa disadari.

Aplikasi	Bagaimana kriptografi digunakan
Enkripsi TLS	Melindungi lalu lintas antara browser dan situs web.
Penyimpanan kata sandi	Menyimpan hash yang diberi salt sebagai pengganti kata sandi yang dapat dibaca.
Perbankan online	Mengamankan transaksi dan memverifikasi bank.
Cryptocurrency	Menandatangani transaksi dan menghubungkan blok dengan hash.
Email terenkripsi	Menjaga kerahasiaan isi pesan selama pengiriman dan penyimpanan.
Digitanda tangan	Membuktikan kepemilikan hak cipta dan bahwa dokumen tersebut tidak berubah.
Olahpesan aman	Menerapkan enkripsi ujung-ke-ujung antar perangkat.
E-commerce	Melindungi detail kartu selama proses pembayaran.

Apa itu Kriptanalisis?

Kriptanalisis adalah seni mendekripsi pesan tanpa kunci yang digunakan untuk mengenkripsinya. Kriptanalisis menerapkan analisis matematika dan algoritma untuk menguraikan sandi, dan digunakan baik untuk membobol sistem maupun, secara defensif, untuk mengukur seberapa besar perlindungan yang ditawarkan oleh suatu algoritma.

Keberhasilan serangan kriptanalisis bergantung pada:

• Jumlah waktu yang tersedia
• Daya komputasi tersedia
• Kapasitas penyimpanan tersedia

Berikut ini adalah serangan kriptanalisis yang umum dibahas:

• Serangan membabi buta — mencoba setiap kemungkinan kombinasi teks biasa atau kunci, mengenkripsi masing-masing dan membandingkannya dengan sandi asli.
• Serangan kamus — menggunakan daftar kata untuk mencocokkan teks biasa atau kunci. Ini sebagian besar digunakan ketika mencoba untuk memecahkan kata sandi terenkripsi.
• Serangan meja pelangi — membandingkan teks sandi dengan hash yang telah dihitung sebelumnya untuk menemukan kecocokan. Menambahkan salt pada setiap kata sandi yang tersimpan akan menggagalkannya.

Apa itu Kriptologi?

Kriptologi adalah bidang payung yang menggabungkan kriptografi dan kriptanalisis. Kedua bagian tersebut penting: suatu algoritma hanya dapat dipercaya setelah para kriptanalis mencoba dan gagal untuk membobolnya.

enkripsi Algorithms

Algoritma-algoritma di bawah ini muncul berulang kali dalam pekerjaan keamanan. Perhatikan mana yang tetap disetujui dan mana yang hanya bertahan di sistem lama.

• MD5 — singkatan dari Message-Digest 5, menghasilkan nilai hash 128-bit. MD5 adalah fungsi hash, bukan enkripsi, sehingga secara desain tidak dapat dibalik. Algoritma ini tidak tahan terhadap benturan (collision resistant) — dua input berbeda dapat menghasilkan hash yang sama — dan tidak cocok untuk kata sandi atau tanda tangan digital.
• SHA — singkatan dari Secure Hash Algorithm, keluarga algoritma ini menghasilkan representasi ringkas dari sebuah pesan, yang disebut ringkasan pesan (message digest):
  • SHA-0: menghasilkan nilai hash 160-bit. Algoritma ini ditarik karena memiliki kelemahan signifikan dan digantikan oleh SHA-1.
  • SHA-1: menghasilkan nilai hash 160-bit. Tabrakan praktis telah didemonstrasikan pada tahun 2017 dan NIST melarangnya untuk tanda tangan digital, jadi hindari penggunaannya.
  • SHA-2: sebuah keluarga yang terdiri dari enam fungsi termasuk SHA-256 dan SHA-512, yang masing-masing bekerja pada kata 32-bit dan 64-bit. Keduanya tetap disetujui.
  • SHA-3: distandarisasi pada tahun 2015 dan sebelumnya dikenal sebagai Keccak, ia menggunakan desain internal yang berbeda sebagai cadangan untuk SHA-2.
• AES — Advanced Encryption Standard (ACES) adalah algoritma enkripsi blok simetris yang melindungi sebagian besar data saat disimpan dan ditransmisikan saat ini, dengan kunci 128-, 192-, dan 256-bit. ACES menggantikan DES dan menjadi standar untuk sistem baru.
• RC4 — sebuah algoritma enkripsi aliran yang dulunya umum digunakan dalam Secure Sockets Layer (SSL) dan Wired Equivalent Privacy (WEP). Kedua protokol tersebut sudah usang, dan RFC 7465 melarang RC4 di setiap versi TLS pada tahun 2015. Algoritma ini tetap digunakan di sini sebagai contoh pembelajaran.
• blowfish — sebuah algoritma enkripsi blok simetris berbasis kunci yang secara historis digunakan untuk kata sandi dan file. Ukuran blok 64-bit menjadikan AES pilihan modern yang lebih baik.

Ke depan, NIST menerbitkan standar pasca-kuantum pertamanya pada Agustus 2024 — ML-KEM untuk pertukaran kunci, ML-DSA dan SLH-DSA untuk tanda tangan — yang secara bertahap akan menggantikan algoritma kunci publik saat ini.

Aktivitas Peretasan: Cara Membuat Sandi Menggunakan CrypTool

Dalam latihan praktis CrypTool ini, Anda membuat sandi sederhana dengan RC4 dan kemudian memulihkannya dengan analisis brute-force, dengan asumsi kunci diketahui berukuran 24 bit. Tujuannya adalah untuk menunjukkan mengapa kunci pendek dan sandi yang berhasil diretas tidak memberikan perlindungan yang nyata.

Membuat Sandi Aliran RC4

Langkah 1) Unduh dan instal CrypTool

CrypTool 1 adalah alat pendidikan sumber terbuka untuk kriptologi. Pengembangan aktif telah beralih ke CrypTool 2, tetapi rilis 1.4.42 masih berjalan di Windows dan sesuai dengan tampilan layar di bawah ini. Unduh dari sini. cryptool.org.

Langkah 2) Buka CrypTool dan ganti teksnya

Frasa yang akan dienkripsi adalah Jangan pernah meremehkan tekad seorang anak yang kaya waktu dan miskin uangKuncinya adalah 00 00 00.

• Buka CrypTool 1.

• Ganti teks dengan frasa di atas.

Langkah 3) Enkripsi teks

• Klik menu Enkripsi/Dekripsi.

• Arahkan ke Simetris (modern), lalu pilih RC4.

Langkah 4) Pilih kunci enkripsi

• Pilih 24 bit sebagai panjang kunci.
• Atur nilainya menjadi 00 00 00.
• Klik Enkripsi untuk menghasilkan cipher aliran di bawah ini.

Menyerang Stream Cipher

Langkah 5) Mulai analisis

• Klik menu Analisis.

• Arahkan ke Enkripsi Simetris (modern), lalu pilih RC4.

• Diasumsikan kunci rahasia berukuran 24 bit, jadi pilih 24 bit sebagai panjang kunci.
• Klik Start.

• Catatan: Waktu yang dibutuhkan bergantung pada kapasitas pemrosesan mesin yang digunakan dan panjang kunci. Kunci yang lebih panjang membutuhkan waktu lebih lama, itulah sebabnya kunci modern memiliki 128 bit atau lebih.

Langkah 6) Analisis hasilnya

• Setelah analisis selesai, kunci kandidat akan muncul dengan peringkat sebagai berikut.

• Catatan: Nilai entropi yang lebih rendah biasanya menunjukkan hasil yang benar, meskipun nilai yang lebih tinggi juga bisa benar.
• Pilih baris yang terbaca sebagai teks yang masuk akal, lalu klik Terima pilihan.

Pertanyaan Umum Demo Slot