Terminologi Kriptografi #2

Di dalam kriptografi kita akan sering menemukan berbagai istilah atau terminologi. Beberapa istilah yang penting untuk diketahui diberikan di bawah ini.

Pesan, Plainteks, dan Cipherteks

Pesan (message) adalah data atau informasi yang dapat dibaca dan dimengertimaknanya. Nama lain untuk pesan adalah plainteks (plaintext) atau teks-jelas (cleartext). Pesan dapat berupa data atau informasi yang dikirim (melalui kurir, saluran telekomunikasi, dsb) atau yang disimpan di dalam media perekaman (kertas, storage,dsb). Pesan yang tersimpan tidak hanya berupa teks, tetapi juga dapat berbentuk citra (image), suara/bunyi (audio), dan video, atau berkas biner lainnya. Agar pesan tidak dapat dimengerti maknanya oleh pihak lain, maka pesan perlu disandikan ke bentuk lain yang tidak dapat dipahami. Bentuk pesan yang tersandi disebut cipherteks (ciphertext) atau kriptogram (cryptogram). Cipherteks harus dapat ditransformasikan kembali menjadi plainteks semula agar pesan yang diterima bisa dibaca.

Gambar 1.1 memperlihatkan contoh-contoh dua buah plainteks, masingmasing berupa teks dan gambar, serta cipherteks yang berkoresponden. Perhatikan bahwa plainteks dapat dibaca dengan jelas, tetapi cipherteks sudah tidak dapat lagi dimengerti maknanya. Melalui proses yang berkebalikan, cipherteks dapat ditransformasikan kembali menjadi plainteks semula.

Pengirim dan penerima

Komunikasi data melibatkan pertukaran pesan antara dua entitas. Pengirim (sender) adalah entitas yang mengirim pesan kepada entitas lainnya. Penerima (receiver) adalah entitas yang menerima pesan. Entitas di sini dapat berupa orang, mesin (komputer), kartu kredit, dan sebagainya. Jadi, orang bisa bertukar pesan dengan orang lainnya (contoh: Alice berkomunikasi dengan Bob), sedangkan di dalam jaringan komputer mesin (komputer) berkomunikasi dengan mesin (contoh: mesin ATM berkomunikasi dengan komputer server di bank). Pengirim tentu menginginkan pesan dapat dikirim secara aman, yaitu ia yakin bahwa pihak lain tidak dapat membaca isi pesan yang ia kirim. Solusinya adalah dengan cara menyandikan pesan menjadi cipherteks.

Enkripsi dan dekripsi

Proses menyandikan plainteks menjadi cipherteks disebut enkripsi (encryption) atau enciphering (standard nama menurut ISO 7498-2). Sedangkan proses mengembalikan cipherteks menjadi plainteks semula dinamakan dekripsi (decryption) atau deciphering (standard nama menurut ISO 7498-2). Enkripsi dan dekripsi dapat diterapkan baika pada pesan yang dikirim maupun pada pesan tersimpan. Istilah encryption of data in motion mengacu pada enkripsi pesan yang ditransmisikan melalui saluran komunikasi, sedangkan istilah enrypton of data at-rest mengacu pada enkripsi dokumen yang disimpan di dalam storage. Contoh encryption of data in motion adalah pengiriman nomor PIN dari mesin ATM ke komputer server di kantor bank pusat. Contoh encryption of data at-rest adalah enkripsi file basis data di dalam hard disk. Gambar 1.2 memperlihatkan enkripsi file basis data, di mana enkripsi hanya dilakukan terhadap field-field tertentu saja (Nama, Tinggi, dan Berat).

Cipher dan kunci

Algoritma kriptografi disebut juga cipher yaitu aturan untuk enchipering dan dechipering, atau fungsi matematika yang digunakan untuk enkripsi dan dekripsi. Beberapa cipher memerlukan algoritma yang berbeda untuk enciphering dan deciphering. Konsep matematis yang mendasari algoritma kriptografi adalah relasi antara dua buah himpunan yaitu himpunan yang berisi elemen-elemen plainteks dan himpunan yang berisi cipherteks. Enkripsi dan dekripsi merupakan fungsi yang memetakan elemenelemen antara kedua himpunan tersebut. Misalkan P menyatakan plainteks dan dan C menyatakan chiperteks, maka fungsi enkripsi E memetakan P ke C,
E(P) = C
Dan fungsi dekripsi D memetakan C ke P,
D(C) = P
Karena proses enkripsi kemudian dekripsi mengembalikan pesan ke pesan asal, maka kesamaan berikut harus benar,
D(E(P)) = P

Keamanan algoritma sering kriptografi diukur dari banyaknya kerja (work) yang dibutuhkan untuk memecahkan chiperteks menjadi plainteksnya tanpa mengetahui kunci yang digunakan. Kerja ini dapat diekivalenkan dengan waktu, memori, uang, dan lain-lain. Semakin banyak kerja yang diperlukan, yang berarti juga semakin lama waktu yang dibutuhkan, maka semakin kuat algoritma kriptografi tersebut, yang berarti semakin aman digunakan untuk menyandikan pesan.

Keamanan algoritma sering kriptografi diukur dari banyaknya kerja (work) yang dibutuhkan untuk memecahkan chiperteks menjadi plainteksnya tanpa mengetahui kunci yang digunakan. Kerja ini dapat diekivalenkan dengan waktu, memori, uang, dan lain-lain. Semakin banyak kerja yang diperlukan, yang berarti juga semakin lama waktu yang dibutuhkan, maka semakin kuat algoritma kriptografi tersebut, yang berarti semakin aman digunakan untuk menyandikan pesan. Jika keamanan kriptografi ditentukan dengan menjaga kerahasiaan algoritmanya, maka algoritma kriptografinya dinamakan algoritma restricted. Algoritma restricted mempunyai sejarah tersendiri di dalam kriptografi. Algoritma restricted biasanya digunakan oleh sekelompok orang untuk bertukar pesan satu sama lain. Mereka membuat suatu algoritma enkripsi dan algoritma enkripsi tersebut hanya diketahui oleh anggota kelompok itu saja. Tetapi, algoritma restricted tidak cocok lagi saat ini, sebab setiap kali ada anggota kelompok keluar, maka algoritma kriptografi harus diganti lagi. Kriptografi modern mengatasi masalah di atas dengan penggunaan kunci, yang dalam hal ini algoritma tidak lagi dirahasiakan, tetapi kunci harus dijaga kerahasiaannya. Kunci (key) adalah parameter yang digunakan untuk transformasi enciphering dan dechipering. Kunci biasanya berupa string atau deretan bilangan. Dengan menggunakan kunci K, maka fungsi enkripsi dan dekripsi dapat ditulis sebagai

dan kedua fungsi ini memenuhi

Gambar 1.3(a) memperlihatkan skema enkripsi dan dekripsi dengan menggunakan kunci, sedangkan Gambar 1.3(b) mengilustrasikan enkripsi dan dekripsi terhadap sebuah pesan.

Istilah “cipher” sering disamakan dengan kode (code). Kode mempunyai sejarah tersendiri di dalam kriptografi. Sebenarnya kedua istilah ini tidak sama pengertiannya. Jika cipher adalah transformasi karakter-ke-karakter atau bit-ke-bit tanpa memperhatikan struktur bahasa pesan, maka kode sering diacu sebagai prosedur yang mengganti setiap plainteks dengan kata kode, misalnya kapal api datang dikodekan menjadi hutan bakau hancur Kode juga dapat berupa deretan angka dan huruf yang tidak bermakna, seperti kapal api datang dikodekan menjadi xyztvq bkugbf hjqpot Transformasi dari plainteks menjadi kode sering disebut encoding, sedangkan transformasi kebalikannya sering disebut decoding. Di dalam kriptografi, buku kode (codebook) – contohnya seperti pada Gambar 1.4 – adalah dokumen yang digunakan untuk mengimplemntasikan suatu kode. Buku kode terdiri dari tabel lookup (lookup table) untuk encoding dan decoding. Untuk melakukan enkripsi dan dekripsi pesan, buku kode yang sama harus tersedia di sisi pengirim dan penerima pesan. Penyebaran buku kode menimbulkan masalah tersendiri menyangkut keamanannya, sehingga penggunaan kode di dalam kriptografi tidak mempunyai umur yang panjang dan cipher menjadi teknik yang dominan. Pihak lawan yang mencoba mentransformasikan kode menajdi plainteks dinamakan pemecah kode (codebreaker).

Sistem Kriptografi

Kriptografi membentuk sebuah sistem yang dinamakan sistem kriptografi. Sistem kriptografi (cryptosystem) adalah kumpulan yang terdiri dari algoritma kriptografi, semua plainteks dan cipherteks yang mungkin, dan kunci [SCH96]. Di dalam sistem kriptografi, cipher hanyalah salah satu komponen saja.

Penyadap

Penyadap (eavesdropper) adalah orang yang mencoba menangkap pesan selama ditransmisikan. Tujuan penyadap adalah untuk mendapatkan informasi sebanyakbanyaknya mengenai sistem kriptografi yang digunakan untuk berkomunikasi dengan maksud untuk memecahkan cipherteks. Nama lain penyadap: enemy, adversary, intruder, interceptor, bad guy. Ron Rivest, seorang pakar kriptografi, menyatakan bahwa cryptography is about communication in the presence of adversaries (Kriptografi adalah perihal berkomunikasi dengan keberadaan pihak musuh)

Kriptanalisis dan kriptologi

Kriptografi berkembang sedemikian rupa sehingga melahirkan bidang yang berlawanan yaitu kriptanalisis. Kriptanalisis (cryptanalysis) adalah ilmu dan seni untuk memecahkan chiperteks menjadi plainteks tanpa mengetahui kunci yang digunakan. Pelakunya disebut kriptanalis. Jika seorang kriptografer (cryptographer) mentransformasikan plainteks menjadi cipherteks dengan suatu algoritma dan kunci maka sebaliknya seorang kriptanalis berusaha untuk memecahkan cipherteks tersebut untuk menemukan plainteks atau kunci. Kriptologi (cryptology) adalah studi mengenai kriptografi dan kriptanalisis. Baik kriptografi maupun kriptanalisis keduanya saling berkaitan. Gambar 1.5 memperlihatkan pohon kriptologi.

Sebagian para parktisi sering menggunakan istilah kriptografi dan kriptologi secara bergantian, sebagian lagi membedakan bahwa kriptografi mengacu pada penggunaan praktis teknik-tekink kriptografi, sedangkan kriptologi mengacu pada subjek sebagai bidang studi (seperti halnya biologi, geologi, antropologi, dan sebagainya)