ALGORITMA RIJNDAEL SEBAGAI TEKNIK PENGAMANAN DATA Nurdiansyah Rezkinanda, Evy Poerbaningtyas, Johan Erika Program Studi Teknik Informatika, Sekolah Tinggi Informatika & Komputer Indonesia
[email protected] [email protected] [email protected]
Abstrak Keamanan data merupakan syarat wajib yang harus diterapkan seseorang dalam menjaga privasinya. Karena tidak sedikit pihak yang tidak berwenang mencuri data tersebut yang seharusnya menjadi privasi digunakan untuk kepentingan pribadi maupun kepentingan tertentu. Implementasi keamanan data adalah salah satu cara efektif untuk mengamankan data demi menjaga privasi tersebut. Dengan mengimplementasikan algoritma Rijndael sebagai keamanan pada data, pihak yang tidak berwenang diharapkan tidak dapat dengan mudah mengetahui isi data yang telah diamankan pada FTP Server tersebut. Dengan menggunakan tambahan protokol keamanan jaringan yaitu SFTP (Secure FTP), diharapkan pengguna lebih merasa aman dalam melakukan transfer dan penyimpanan datanya menggunakan FTP Klien. FTP Klien merupakan aplikasi yang saat ini banyak digunakan untuk menyimpan data seseorang atau kelompok pada FTP Server. Kata Kunci : rijndael , keamanan, data, FTP 1.
diketahui atau dimanfaatkan oleh orang atau
PENDAHULUAN Dengan
semakin
tingginya
pihak
yang
kebutuhan akan informasi di era ini, tingkat
Kriptografi
kejahatan
aspek
dalam
dunia
komputerisasi
tidak
berkepentingan.
mendukung
keamanan,
kebutuhan
yaitu
dua
perlindungan
meningkat secara signifikan dan semakin
terhadap kerahasiaan data dan perlindungan
meningkat
terhadap
Serangan
kualitas -
dan
serangan
kuantitasnya.
yang
dilakukan
semakin beragam, mulai dari spam hingga pencurian
data
dari
database
server.
pemalsuan
dan
pengubahan
informasi yang tidak diinginkan. FTP merupakan
(File
Transfer
protokol
/
Protocol)
aturan
yang
Keamanan data menjadi salah satu faktor
dipergunakan dalam pengiriman data dari
yang
FTP klien ke FTP server. FTP merupakan
sangat
penting
dalam
dunia
komunikasi saat ini.
bagian dari protokol TCP/IP. Namun,
Hal ini agar informasi yang bersifat
protokol ini didesain tanpa memperhatikan
rahasia dan dikirim melalui suatu jaringan,
faktor keamanan pengiriman data. File
seperti LAN atau Internet, tidak dapat
dikirimkan tanpa di-enkripsi terlebih dahulu.
Transfer
data
dilakukan
dengan
dengan
baik,
maka
informasi
yang
menggunakan format ASCII atau format
disampaikan akan diterima dengan baik
binary.
pula. Dengan
implementasi
Sebuah
algoritma
kriptografik
kriptografi
(cryptographic algorithm), disebut cipher
yang benar dan penggunaan protokol FTP
dimana persamaan matematik digunakan
yang aman, keamanan dan transaksi data
untuk proses enkripsi dan dekripsi.
dapat ditingkatkan. Salah
satu metode
Algoritma simetri adalah algoritma
keamanan data adalah dengan menerapkan
menggunakan kunci yang sama pada proses
Algoritma
Rijndael
Enkripsi
dan
enkripsi dan dekripsi. Penerima data atau
menggunakan protokol pengiriman data
informasi
yang
yang aman yaitu SFTP (Secure File Transfer
mengetahui kunci untuk mendekripsi data
Protocol).
yang diterima dari pengirim. Algoritma
merupakan
objek,
256 bit terbagi alam 4 blok yang disebut
kejadian, atau fakta yang terdokumentasikan
plaintext yang nantinya diproses dengan
dan memiliki susunan terstruktur untuk satu
chiper key menjadi Chiper Text. Dengan
atau beberapa entitas.. Hasil data yang
Plaintext berukuran 256bit, maka chiper key
dikumpulkan dengan ketentuan tertentu, akan
juga berukuran 256bit. Ukuran blok data dan
menghasilkan informasi. Informasi merupakan
panjang kunci dapat menentukan jumlah
sesuatu yang dihasilkan dari pengolahan data.
proses putaran atau round enkripsi dan
Data yang sudah ada dikemas dan diolah
dekripsi. Tabel di bawah ini adalah tabel
sedemikian rupa sehingga menjadi sebuah
yang memperlihatkan jumlah round (Nr)
informasi yang berguna.
yang harus diimplementasikan pada masing-
Agar
merupakan
Rijndael
harus
urutan block data sebesar 128bit, 192bit dan
2. TINJAUAN PUSTAKA Data
terenkripsi,
data
dapat
masing panjang kunci. Algoritma enkripsi
diterima dengan aman, terdapat sebuah
Rijndael mempunyai tiga parameter yaitu
metode pengamanan data yang dikenal
plaintext yang berisi inputan, chiper text
dengan
Kriptografi
berisi hasil enkripsi, dan kunci atau key
merupakan salah satu metode yang dapat
berisi chiper key. Secara garis besar, proses
dipergunakan untuk
algoritma rijndael terdiri dari 4 jenis
istilah
yang
suatu
dikirim
kriptografi.
mengamankan dan
menjaga privasi data. Bilamana data terjaga
SubBytes,
Karena menggunakan ASCII, maka aliran
ShiftRows, MixColumns, dan AddRoundKey.
data dan perintah pada FTP dapat di sniffing
transformasi
bytes,
yaitu
FTP klien merupakan host yang mengirim permintaan upload / download
dengan
permintaan
FTP
klien
aplikasi
protocol
analyzer seperti wireshark.
kepada FTP Server. FTP server akan menerima
menggunakan
Jika aliran data dan perintah pada
dan
FTP diketahui oleh orang yang tidak berhak
mengautentifikasi user. Kemudian bila FTP
hingga orang tersebut mendapatkan hak
server menerima permintaan tersebut, maka
akses (username dan password), maka data
FTP server mengijinkan user mengakses file
pada FTP Server tidak lagi aman (data dapat
dalam FTP server. FTP banyak kemudahan
diakses, diunduh, diunggah, diubah maupun
bagi klien karena dapat digunakan untuk
dihapus) sehingga username dan password
sharing data maupun tempat penyimpanan
bukan lagi jaminan keamanan dan hal
data bagi klien.
tersebut merupakan ancaman serius bagi
SSH adalah singkatan dari Secure
pengguna FTP Klien. Sementera ini untuk
Shell. SSH yang diterapkan pada protokol
menangani kasus sniffing, dapat digunakan
FTP dinamakan Secure FTP. Protokol SSH
SSL (Secure Socket Layer). Namun masih
dapat diterapkan pada protokol FTP karena
terdapat kelemahan – kelemahan keamanan
data dalam lalu lintas jaringan diamankan
pada FTP Klien yang menggunakan SSL
dengan
algoritma
kunci
simetris,
diantaranya SSL tidak melindungi salah
untuk
mengecek
masuknya pengguna ke Penyedia FTP
keutuhan paket data dengan algoritma SHA
Server yang palsu, serangan Denial of
atau MD5, dan menggunakan algoritma
Service, Buffer Overflow, Man in The
kunci asimetris dengan kunci publik dan
Middle, dan Cross Scripting Attack..
mempunyai
integritas
privat sebagai autentifikasi antara server dan
Untuk mengantisipasi permasalahan yang terjadi pada FTP, maka diusulkan
klien
suatu
aplikasi
yang
berguna
untuk
melindungi data pengguna pada FTP Server
3. PERANCANGAN SISTEM Aliran data dan perintah pada FTP
dengan menggunakan algoritma enkripsi
secara default menggunakan karakter ASCII
Rijndael 256bit serta menggunakan protokol
dimana
SSH (Secure Shell) sebagai keamanan
pengguna
dimudahkan
dalam
melakukan pemeriksaan pengiriman file.
tambahan.
Data / Plaintext
Upload
Enkripsi Rijndael
Pengiriman melalui SSH
Data ChiperText
Gambar 3.1 Blok Diagram Pengiriman Data Download
Data ChiperText
Pengiriman melalui SSH
Dekripsi Rijndael
Data / Plaintext
Gambar 3.2 Blok Diagram Pengiriman Data
Gambar 3.4 Algoritma Dekripsi
Gambar 3.3 Algoritma Enkripsi
File yang diunggah merupakan file yang telah di enkripsi sebelum diunggah. Hasil file yang terenkripsi, isi datanya akan menjadi karakter yang tidak bisa dibaca. Berikut adalah perbandingan isi dari file bertipe teks bernama ‘BAB IV.doc’ yang asli, sudah terenkripsi dan hasil dekripsi.
Gambar 3.5 Mekanisme Pengiriman Data
4. PEMBAHASAN Algoritma
enkripsi
Rijndael
diimplementasikan pada aplikasi FTP Klien, dibutuhkan dukungan perangkat keras dan lunak
untuk
implementasi perancangan
desain sistem dan aplikasi yang telah dibuat pada bab sebelumnya.
Gambar 4.2
Screenshoot Perbandingan Isi Data ‘BAB IV.doc’
Gambar diatas merupakan screenshoot dari isi file teks ‘BAB IV.doc’ asli (paling atas), sudah terenkripsi dan terletak pada FTP Server (tengah), dan telah diunduh pengguna
dan
telah
terdekripsi
pada
komputer klien (bawah). Hasil enkripsi file bertipe teks membuktikan bahwa isi file yang dienkripsi menjadi sulit diterjemahkan dibandingkan file asli. Disisi lain, jumlah halaman file yang terenkrpsi lebih banyak daripada file asli maupun file hasil dekripsi. Gambar dibawah ini menunjukkan Gambar 4.1 Aplikasi Aman FTP (Mode FTP)
perbedaan besar file antara file asli dan file
yang telah di enkripsi, dan file yang telah di
Tabel 4.1
Tabel Perbandingan Ukuran file
dan Waktu Kriptografi Data
dekripsi.
Waktu (milisecond) Enc Dec
Ukuran File (bytes)
No
Nama File
Tipe File Asli
Enc
1.
Cartoon.mp3
Audio
115.483
115.496
115.483
31
31
Audio
5.175.557
5.175.576
5.175.557
1562
1562
Audio
9.209.984
9.209.992
9.209.984
5359
3032 1235
2.
3.
One More Night.mp3 Love Some body.mp3
Dec
4.
Kompres.rar
Kompresi
3.809.523
3.809.544
3.809.523
1219
5.
Pacman.zip
Kompresi
408.870
408.888
408.870
610
125
Kompresi
46.808.550
46.808.568
46.808.550
23234
15094
Video
3.917.998
3.918.008
3.917.998
1250
1250
Video
196.591.376
196.591.384
196.591.376
85297
67593
Video
8.521.288
8.521.304
8.521.288
2937
2594
Teks
212
232
212
0
0
Teks
9.946.962
9.946.984
9.946.962
4266
5922
Teks
2.863.378
2.863.400
2.863.378
1531
843
6.
7.
8.
Jre-7u40x64.tar.gz Rijndael Chiper.flv Mocopat Syafaat.mp4 Tutorial
9.
10.
pacman.mp4 smk almun xii tkj.txt Ms-
Screenshoot Perbandingan
Gambar 4.3
11.
powerpoint20071.pdf
Besar File ‘BAB IV.doc’
12.
Gambar diatas merupakan screenshoot
13.
Untitled.png
Gambar
49.413
49.432
49.413
16
15
14.
Dsc0024.jpg
Gambar
1.312.202
1.312.216
1.312.202
656
357
15.
WP0661.jpg
Gambar
3.412.749
3.412.760
3.412.749
1140
1015
Exec
5.319.430
5.319.448
5.319.430
3078
1688
Exec
28.133.528
28.133.544
28.133.528
15265
8765
16.
dari properties file teks ‘BAB IV.doc’ asli
Digital Creative.pptx
MaxLite Type.exe Wireshark-
17.
win64.1.exe
(paling atas), sudah terenkripsi dan terletak pada FTP Server (tengah), dan telah diunduh pengguna
dan
telah
terdekripsi
pada
Disisi
lain,
ternyata
autentifikasi
pengguna FTP tidaklah aman karena akun pengguna
membuktikan besar file yang dienkripsi
menggunakan
selalu lebih besar dibandingkan file asli.
Sehingga pihak yang tidak berwenang bisa
Selain
perbandingan
ukuran
dari
bisa
mendapatkan
di
sniffing
komputer klien (bawah). Hasil enkripsi file
aplikasi
hak
dengan
‘Wireshark’.
akses
dengan
dokumen bertipe dokumen, perbandingan
menggunakan akun hasil sniffing. Hal
ukuran file bertipe selain dokumen yaitu
tersebut
seperti pada tabel berikut :
sniffing menggunakan aplikasi Wireshark
dibuktikan
dengan
seperti pada gambar dibawah ini :
percobaan
Hasil Sniffing Protokol FTP
Gambar 4.4
Menggunakan Wireshark Gambar 4.6 Dengan adanya kemampuan sniffing,
Screenshoot Aplikasi Aman FTP (mode SFTP)
akun pengguna dapat diketahui. Namun data yang didapatkan sniffer tetap data dalam bentuk data terenkripsi sehingga tetap aman. Bentuk antisipasi dari sniffer yaitu dengan menggunakan
protokol
SSH
sebelum
melakukan login FTP Server. Fitur tersebut ditambahkan pada aplikasi ‘Aman FTP’ dengan menggunakan mode SFTP.
Dengan menggunakan protokol SFTP, autentifikasi akun pengguna FTP menjadi lebih aman karena menggunakan port SSH. Dari hasil sniffing menggunakan aplikasi Wireshark, dapat dianalisa bahwa jalur SSH dienkripsi dengan menggunakan Algoritma Kunci Publik (asimetris) Diffie-Hellman sehingga username dan password pengguna tidak dapat terbaca.
5.
PENUTUP Kesimpulan
penerapan
algortima
implementasi Rijndael
dari dalam
mengamankan data adalah : Gambar 4.5
Screenshoot Aplikasi Aman FTP (mode SFTP)
Algoritma simetri yang diterapkan pada FTP Klien sangat bermanfaat karena hanya pengguna yang mengetahui kunci
/ key untuk meng - enkripsi maupun men - dekripsi data sehingga membantu pengguna
FTP
Klien
mengunggah
Munir,
Rinaldi.
(2006).
Kriptografi.
Bandung : Penerbit Informatika. Postel, Jon. Transmission Control Protocol -
maupun mengunduh data secara aman
DARPA Internet Program Protocol
Penggunaan Protokol SFTP menambah
Specification, RFC 793 : DARPA.
fitur keamanan autentifikasi pengguna
Postel, Jon, and Joyce Reynolds. (1983).
FTP Server.
Telnet Protocol Specification, RFC
Dengan keamanan yang didapatkan,
854 : ISI.
perbandingan
perubahan
besar
data
antara file asli dan file yang telah dienkripsi sehingga
tidak proses
pengunduhan
terlalu
signifikan
pengunggahan
data
masih
dan
terbilang
Reynolds, Joyce, and Jon Postel. (1985). Assigned Numbers. RFC 959 : ISI. Satria, Eko (2009). Studi Algoritma Rijndael Dalam
Sistem
Keamanan
Data.
Sumatra Utara : USU Repository Surian, Didi. (2006). Algoritma Kriptografi
normal.
AES Rijndael. Jakarta. Jurnal Teknik 6. DAFTAR PUSTAKA
Elektro,
Barret, Daniel. (2004). SSH the Secure Shell,
Tarumanegara.
Definitife Guide. ISBN 0-596-00011-
Vol.8
Welschenbach,
No.2.
Universitas
Michael.
(2005).
1. United States of America : Jhon
Cryptography in C and C++. ISBN 1-
Wiley & Sons, Inc.
59059-502-5.
Daemen, Joan and Rijmen, Vincent (2001). A
Specification
for
The
AES
Algorithm. Feinler, Elizabeth. (2003). Internet Protocol Transition
Workbook.
Network
Information Center : SRI International. Konheim,
Alan
G.
(2007).
Computer
Security and Cryptography. ISBN-13: 978-0-471-94783-7. United States of America. John Wiley & Sons, Inc
United
America : APRESS
States
of
