PERANCANGAN ALGORITMA SISTEM KEAMANAN DATA MENGGUNAKAN METODE KRIPTOGRAFI ASIMETRIS
ARTIKEL
Oleh :
Nama : Rendy Jefta Batkormbawa
NIM : 1113100988
Sekolah Tinggi llmu Komputer
PGRI Banyuwangi
2014
PERANCANGAN ALGORITMA SISTEM KEAMANAN DATA MENGGUNAKAN METODE KRIPTOGRAFI ASIMETRIS
Oleh : Rendy Jefta Batkormbawa
NIM : 1113100988
ABSTRAK
Masalah keamanan, kerahasiaan, keaslian dan integritas data merupakan aspek-aspek penting yang perlu dilakukan untuk menjaga informasi dari pihak-pihak yang tidak memiliki otoritas atau hak akses. Untuk mengatasi hal ini, penulis mencoba mengimplementasikan konsep kriptografi pada sistem keamanan data pada jaringan komputer. Data-data elektronik dapat diamankan dengan cara mengubah data menjadi sandi-sandi yang tidak dimengerti. Banyak algoritma kriptografi yang bisa diterapkan untuk mengamankan data, namun pada kesempatan kali ini penulis akan merancang algoritma tersendiri untuk mengatasi masalah keamanan data pada jaringan komputer. Cara efektif untuk menyembunyikan data atau informasi adalah dengan cara enkripsi
Kata Kunci : Asymmetric cryptosystem, Enkripsi, Deskripsi, Kunci Private, Kunci Public, Cipherkey I, Cipherkey II.
I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Pada saat ini teknologi informasi sedang berkembang dengan pesat yang memungkinkan semua orang dapat berkomunikasi dari satu tempat ke tempat lain yang berjarak ribuan kilometer. Informasi yang dikirimkman itu menggunakan jalur transmisi telekomunikasi yang belum tentu dijamin kerahasiaannya. Bisa saja informasi yang sedang dikirim melalui media transmisi itu dicuri atau diubah oleh penyadap atau cracker untuk kepentingan tertentu. Hal itu sedang menjadi masalah bagi dunia telekomunikasi terutama dalam pengiriman informasi penting yang memerlukan kerahasiaan yang tinggi seperti keuangan bank, informasi rahasia negara, dan informasi penting lainnya.
B. Identifikasi Masalah
Permasalahan yang akan terjadi pada skripsi yang penulis kerjakan diantaranya:
1. Rentannya sistem keamanan data pada jaringan komputer.
2. Adanya pihak yang tidak berhak untuk mengetahui privasi atau kerahasiaan data.
3. Sistem keamanan data yang mudah dipecahkan oleh pihak lain.
4. Sulitnya dalam merancang dan menginplementasikan sistem keamanan data.
C. Batasan Masalah
Luasnya suatu bahasan mengenai kriptosistem maka pada penulisan ini, penulis hanya membahas:
1. Merancang sistem keamanan data dengan memanfaatkan algoritma kriptografi.
2. Memilih dan menentukan algoritma kriptografi yang relatif sulit untuk dipecahkan oleh pihak lain.
3. Menginplementasikan dan menguji sistem keamanan data guna mengetahui keunggulan sistem yang dibuat.
D. Maksud dan Tujuan
Maksud dalam penulisan ini adalah merancang algoritma kriptografi asimetris, sedangkan tujuannya sebagai berikut:
a. Memunculkan kepedulian bagi para perancang sistem informasi terhadap keamanan data bahwa keamanan data merupakan bagian utama sistem yang patut untuk di perhitungkan.
b. Memunculkan ide atau metode baru bagi para perancang sistem informasi dalam mengamankan data atau informasi yang di kelolahnya.
c. Memberikan warna baru dalam ilmu penyandian data atau cryptography
II. LANDASAN TEORI
A. Kriptografi
Cryptography adalah cabang ilmu matematika tentang persandian untuk menjaga keamanan data. Cryptographic system atau cryptosystem adalah suatu fasilitas untuk mengkonversikan plaintext ke ciphertext dan sebaliknya. Plaintext adalah data asli, data yang masih bisa dibaca dan dimengerti. Sedangkan ciphertext adalah data yang tidak bisa dibaca maupun dimengerti.
Setiap cryptosytem yang baik harus memiliki karakteristik sebagai berikut
a. Keamanan sistem terletak pada kerahasiaan kunci dan bukan pada kerahasiaan algoritma yang digunakan.
b. Cryptosystem yang baik memiliki ruang kunci (keyspace) yang besar.
c. Cryptosystem yang baik akan menghasilkan ciphertext yang terlihat acak dalam seluruh tes statistik yang dilakukan terhadapnya.
B. Enkripsi dan Dekripsi
Enkripsi adalah suatu proses mengubah pesan atau data menjadi sandi yang merupakan salah satu proses dari kriptografi. Data yang disandikan berupa file sebagai input dan dengan menggunakan suatu kunci, file tersebut diubah menjadi file enkripsi yang tidak bisa dibaca. Adapun tujuan dari enkripsi ini adalah menyembunyikan data atau informasi dari orang tidak berhak.
Dekripsi adalah proses sebaliknya dari enkripsi yaitu mengembalikan sandi-sandi atau informasi yang telah dilacak ke bentuk file aslinya dengan menggunakan kunci pula.
Secara umum operasi enkripsi dan dekripsi dapat diterangkan secara matematis sebagai berikut:
EK (M) = C (Proses Enkripsi)
DK (C) = M (Proses Dekripsi)
Pada saat proses enkripsi kita menyandikan pesan M dengan suatu kunci K lalu dihasilkan pesan C. Sedangkan pada proses dekripsi, pesan C tersebut diuraikan dengan menggunakan kunci K sehingga dihasilkan pesan M yang sama seperti pesan sebelumnya.
C. Penggolongan Cryptographic system (cryptosystem)
Suatu cryptosystem terdiri dari sebuah algoritma, seluruh kemungkinan plaintext, ciphertext dan kunci-kunci. Secara umum cryptosystem dapat digolongkan menjadi dua buah, yaitu :
1. Symmetric cryptosystem
Dalam symmetric cryptosystem ini, kunci yang digunakan untuk proses enkripsi dan dekripsi pada prinsipnya identik, tetapi satu buah kunci dapat pula diturunkan dari kunci yang lainnya. Algoritma symetric cryptosystem dapat dilihat pada gambar 1.
Gambar 1. Model Symmetric cryptosystem
Kunci-kunci ini harus dirahasiakan. Oleh karena itulah sistem ini sering disebut sebagai secret-key ciphersystem. Jumlah kunci yang dibutuhkan umumnya adalah:
n C2=n(n-1) /2
dengan n menyatakan banyaknya pengguna. Contoh dari sistem ini adalah Data Encryption Standard (DES), Blowfish, IDEA.
2. Assymmetric cryptosystem
Dalam assymmetric cryptosystem ini digunakan dua buah kunci. Satu kunci yang disebut kunci publik (public key) dapat dipublikasikan, sedang kunci yang lain yang disebut kunci privat (private key) harus dirahasiakan. Proses menggunakan sistem ini dapat diterangkan secara sederhana sebagai berikut : bila A ingin mengirimkan pesan kepada B, A dapat menyandikan pesannya dengan menggunakan kunci publik B, dan bila B ingin membaca surat tersebut, ia perlu mendekripsikan surat itu dengan kunci privatnya. Dengan demikian kedua belah pihak dapat menjamin asal surat serta keaslian surat tersebut, karena adanya mekanisme ini. Contoh sistem ini antara lain RSA Scheme dan Merkle- Hellman Scheme. Algoritma assymmetric cryptosystem dapat dilihat pada gambar 2.
Gambar 2. Model Asymmetric cryptosystem
D. Teknik substitusi
Masukan berdasarkan kolom kemudian keluarannya berdasarkan diagonal, dapat dijelaskan pada gambar 3.
Gambar 3. Model Teknik substitusi
E. Matriks
Matriks adalah kumpulan bilangan atau unsur yang disusun menurut baris dan kolom.
a. Transpose matriks
Transpose dari suatu matriks merupakan pengubahan baris menjadi kolom dan kolom menjadi baris. Transpose dari A dinotasikan dengan A T atau At.
b. Invers matriks
Matriks yang tidak singular mempunyai invers. Invers matriks A dinotasikan dengan A1.
F. Jaringan Komputer
Komunikasi merupakan masalah yang paling mendasar dalam sebuah jaringan, baik yang bentuknya suara, gambar atau data. Komunikasi adalah proses untuk menampilkan, merubah, menginterprestasikan atau mengolah sebuah informasi antara manusia atau mesin. Sedangkan jaringan komunikasi adalah suatu sistem yang terbentuk dari interkoneksi fasilitas- fasilitas yang dirancang untuk membawa trafik dari berbagai sumber telekomunikasi (komunikasi jarak jauh). Ciri-ciri jaringan komputer:
a. Berbagi hardware dan software
b. Berbagi data dengan mudah
c. Berbagi saluran komunikasi
d. Memudahkan komunikasi antar pemakai jaringan
III. ANALISIS DAN PERANCANGAN
A. Pemrosesan kunci private
Untuk dapat memperoleh kunci private maka dilakukan proses algoritma enkripsi kunci sesi yang di input-kan oleh user. Kunci sesi tersebut secara otomatis digabungkan dengan waktu input, tanggal input, dan ID Processor. Algoritma pemangkitan kunci private dapat di lihat pada gambar 4.
Gambar 4. Algoritma pemrosesan kunci private
B. Pemrosesan kunci publik
Untuk dapat memperoleh kunci public maka akan dilakukan Enkripsi kunci private, untuk algoritma Enkripsi kunci private dapat diketahui dalam proses algoritma dibawah ini. urutan pemrosesan kunci publik dapat dilihat pada gambar 5.
Gambar 5. Algoritma pemrosesan kunci public
C. Proses Enkripsi data 2048 bit
Data atau plaintext sebesar 256 digit karakter atau 2048 bit akan dienkripsi melalui proses algoritma enkripsi plaintext seperti yan\g terlihat pada gambar 6.
Gambar 6. Model Enkripsi data 2048 bit
Dari proses enkripsi plaintext tersebut dibagi menjadi beberapa proses lagi, diantaranya proses algoritma pembangkitan cipherkey I, cipherkey II dan proses algoritma enkripsi plaintext. Ketiga algoritma tersebut akan diuraikan secara rinci pada pembahasan berikut.
1. Pembangkitan Cipherkey I
Algoritma proses pembangkitan cipherkey I dapat dilihat pada gambar 7.
Gambar 7. Algoritma Pembangkitan Cipherkey I
2. Enkripsi Cipherkey I
Algoritma proses enkripsi cipherkey I untuk menghasilkan cipherkey II dapat dilihat pada gambar 8.
Gambar 8. Algoritma Enkripsi Cipherkey I
3. Enkripsi Plaintext
Algoritma proses enkripsi plaintext untuk menghasilkan ciphertext dapat dilihat pada gambar 9.
Gambar 9. Algoritma Enkripsi Plaintext
D. Proses Dekripsi
Proses dekripsi merupakan kelanjutan dari proses enkripsi, proses dekripsi merupakan kebalikan dari proses enkripsi yaitu merubah ciphertext yang dihasilkan oleh proses enkripsi menjadi plaintext yang diinginkan. Alur proses dekripsi dapat dilihat pada gambar 10.
Gambar 10. Model propses deskripsi
Dalam proses dekripsi dari hasil enkripsi melewati beberapa tahapan algoritma dekripsi kunci. Sebelumnya hasil enkripsi berupa gabungan cipherkey II dan Ciphertext diuraikan menjadi komponen data yang terpisah, selanjutnya cipherkey II didekripsi dengan menggunakan kunci private. Ouput dari hasil dekripsi kunci private tersebut berupa cipherkey I. Cipherkey I digunakan untuk Dekripsi ciphertext, output dari hasil dekripsi tersebut berupa plaintext yang kita inginkan.
Urutan algoritma dekripsi gabungan cipherkey II dan Ciphertext adalah sebagai berikut:
1. Dekripsi kunci private
2. Pengujian kunci public, dengan cara membandingkan hasil enkripsi kunci private dengan kunci public yang di gunakan user dalam melakukan enkripsi plaintext.
3. Dekripsi cipherkey II
4. Dekripsi ciphertext.
1. Dekripsi Kunci Private
Algoritma dekripsi kunci private dapat dilihat pada gambar 11.
Gambar 11. Algoritma Deskripsi Kunci Private
2. Dekripsi Cipherkey II
Algoritma proses dekrispi cipherkey II dapat dilihat pada gambar 12.
Gambar 12. Algoritma deskripsi ciphertext II
3. Dekripsi Ciphertext
Algoritma dekripsi ciphertext dapat dilihat pada gambar 13.
Gambar 13. Algoritma Deskripsi Ciphertext
IV. PENGUJIAN PROGRAM
Dengan program aplikasi yang dibuat penulis mencoba beberapa file dokumen, file gambar, suara, video dan lain-lain, dengan kapasitas berbeda dari yang terkecil sampai yang terbesar.
Pada saat melakukan pengujian program, program yang diaktifkan bersamaan dengan program aplikasi kriptografi adalah program Winamp dan program windows explorer. Waktu pembangkitan kunci private dan publik adalah 10 ms dengan size 1 KB.
Tabel 1. Pengujian program
No.
|
Nama File
|
Type File
|
Size File
|
Waktu Enkripsi (ms)
|
Size cipher file (KB)
|
Waktu Deskripsi (ms)
|
1
|
File 1
|
.txt
|
1
|
10
|
8
|
70
|
2
|
File 2
|
.txt
|
3
|
40
|
17
|
151
|
3
|
File 3
|
.wav
|
5
|
621
|
30
|
280
|
4
|
File 4
|
.jpg
|
11
|
9003
|
66
|
861
|
5
|
File 5
|
.doc
|
20
|
40188
|
188
|
1883
|
6
|
File 6
|
.doc
|
40
|
17621 3
|
239
|
2734
|
7
|
File 7
|
.doc
|
56
|
47197
|
338
|
4726
|
8
|
File 8
|
.bmp
|
87
|
1112480
|
521
|
32637
|
9
|
File 9
|
.doc
|
95
|
1114461
|
572
|
40619
|
10
|
File10
|
.doc
|
11
|
1895424
|
667
|
73656
|
Dari data table 1 dapat disimpulkan bahwah:
1. Semakin besar size plainfile (file asli yang akan dienkripsi) semakin lama waktu enkripsi dan dekripsi dibandingkan dengan size plainfile yang lebih kecil.
2. Size kunci atau panjang kunci selalu tetap. Size cipherfile (file hasil enkripsi) lebih besar beberapa kali lipat dari size plainfile.
3. Waktu enkripsi relatif lebih lama dibandingkan dengan waktu dekripsi.
4. Secara umum beban kerja komputer juga memperngaruhi lamanya pemrosesan enkripsi atau dekripsi suatu file.
5. Selain itu konfigurasi komputer, seperti processor, hardisk, dan random access memory (RAM) merupakan perangkat yang sangat mempengaruhi proses. Seemakin tinggi teknologi yang digunakan semakin cepat pula proses enkripsi dan dekripsi dilakukan.
V. KESIMPULAN
Aplikasi yang penulis buat berfungsi utnuk merubah sebuah data elektronik menjadi sandi- sandi yang tidak dapat dibaca sehingga kerahasiaannya dapat dijaga. Berdasarkan hasil analisa, perancangan, implementasi dan pengujian program, maka dapat diambil beberapa kesimpulan diantaranya:
1. Algoritma kriptografi ini dibuat dan dirancang sendiri oleh penulis untuk dapat diterapkan pada program aplikasi, sehingga memiliki kelebihan dalam pengamanan data atau informasi. Hal ini dikarenakan data hasil enkripsi sangat sulit untuk dimengerti dan diterjemahkan, karena banyaknya operasi logika yang harus dilewati serta algoritma yang dibuat masih belum terpublikasi secara umum.
2. Kerahasiaan kunci lebih terjaga karena menggunakan konsep kriptografi asimetris, memiliki kunci private dan kunci publik yang memiliki fungsi yang berbeda. Dan juga didukung oleh panjang kunci private yang relatif lebih panjang yaitu 1024 bit
3. Algoritma yang dibuat mengunakan kombinasi kunci yang sulit terprediksi, dikarenakan dalam membuat kunci private dan kunci publik menggunakan kombinasi kunci sesi yang diinputkan user, waktu dan tanggal input serta ID processor. Sehingga pada waktu akses serta pada komputer yang berbeda dapat menghasilkan kunci yang berbeda pula meskipun dengan inputan kunci sesi yang sama.
4. Program dibuat sesederhana mungkin, sehingga user bisa dengan mudah mengenali setiap fungsi dari tombol-tombol yang digunakan dalam aplikasi ini.
5. Program kriptografi ini bisa digunakan untuk melakukan enkripsi semua file misalnya gambar, dokumen, audio maupun video dan juga jenis file yang lain.
6. Program yang dibuat dapat diimplementasikan pada sebuah jaringan (LAN). Sehingga program ini bisa dipakai untuk melindungi data, baik yang ada dikomputer server maupun di komputer client.
DAFTAR PUSTAKA
[1] Y. Kurniawan, (2004). “Kriptografi Keamanan Internet dan Jaringan komunikasi,” Informatika, Bandung.
[2] Kristanto, (2003). “Keamanan Data Pada Jaringan Komputer,” Gava Media, Yogayakarta.
[3] B Schneier, (1996). “Applied Cryptography,” john Wiley and Sons, Inc. New York.
[4] T. Juhana “Cryptrography,” Telematics Laboratory EE Dept. ITB, Bandung.
[5] T. Heriyanto, (1999). “Pengenalan Kriptografi,” Internet.
[6] L.E. Nugroho, “Keamanan Sistem Informasi,” Jurusan Teknik Elektro
[7] Fakultas Teknik UGM, Yogyakarta.
[8] J. Yuliantoro Dan O. W. Purbo “PGP sebagai Pengaman E-Mail Anda,” Computer Network Research Group ITB, Bandung..
[9] J. Chai, M. Leung, M. Ducott, W. Yuen, (2001). “Cryptography on the Internet,” Computer Communications and Networking ENG SC546.
Komentar
Posting Komentar