BAB I
PENDAHULUAN
1.1.
Latar Belakang Masalah.
Perkembangan teknologi saat ini telah mengubah cara masyarakat baik itu perusahaan militer dan swasta dalam berkomunikasi. Dengan adanya internet, pertukaran informasi sudah tidak terhambat lagi oleh aspek jarak dan waktu. Namun perkembangan teknologi informasi ini juga memiliki kelemahan dalam hal keamanan data. Penyadapan data dapat saja dilakukan oleh pihak-pihak yang tidak bertanggung jawab.
Oleh
karena
itu aspek
keamanan
dalam
pertukaran informasi menggunakan teknologi informasi menjadi sangat penting untuk diperhatikan. Kriptografi adalah ilmu dan seni untuk menjaga keamanan pesan. Kriptografi menyediakan aspek kerahasiaan (menjaga isi pesan dari siapapun yang tidak berhak mengakses), integritas data (menjamin pesan belum pernah dimanipulasi selama pengiriman), otentikasi ( identifikasi kebenaran pihak yang berkomunikasi dan sumber pesan ), dan nir penyangkalan (mencegah pihak yang berkomunikasi melakukan penyangkalan). Semua aspek tersebut sangat diperlukan dalam hal keamanan data pada teknologi informasi. Mengingat aspek keamanan data merupakan
hal
yang
penting dalam pertukaran informasi, maka perkembangan teknologi informasi juga berimbas pada meningkatnya kebutuhan atas algoritma dan teknik kriptografi yang handal. DES (Data Encryption Standard) yang diumumkan oleh NIST (National Institute of Standards and Technology) pada tahun 1972 sebagai standard algoritma kriptografi sudah dianggap tidak aman lagi. Dengan menggunakan perangkat keras tertentu, kunci dari DES dapat dipecahkan hanya dalam waktu yang relatif singkat. Oleh karena itu, pada tahun 1997 NIST mengumumkan adanya pemilihan standard baru sebagai pengganti DES yang diberi nama AES (Advanced Encryption Standard). Persyaratan yang ditentukan
Universitas Sumatera Utara
oleh NIST dalam pemilihan algoritma standar enkripsi, sebagai pengganti standar DES adalah sebagai berikut: 1.
Merupakan algoritma kriptografi simetri chipher blok.
2.
Seluruh rancangan algoritma harus publik (tidak dirahasiakan).
3.
Panjang kunci fleksibel, yaitu sebesar 128 bit, 192 bit dan 256 bit.
4.
Ukuran blok sebesar 128 bit.
5.
Algoritma memungkinkan untuk diimplementasikan baik sebagai perangkat
lunak maupun sebagai perangkat keras. Ada lima
algoritma yang ditetapkan
sebagai
standar
dipilih oleh NIST, kelima algoritma tersebut
enkripsi
yang
adalah:
1)
MARS, dari Team IBM.
2)
RC6, dari tim Laboratorium RSA.
3)
Rijndael, dari tim Vincent Rijmen dan Joan Daemen.
4)
Serpent, dari tim Ross Anderson, Eli Biham, dan Lars Knudsen.
5)
Twofish, dari tim Bruce Schneie.
Penelitian ini membahas tentang algoritma enkripsi cipher blok MARS yang menjadi kandidat Advanced Encryption Standard (AES). MARS merupakan algoritma kunci simetri dengan 128-bit cipher block dan memiliki variasi panjang kunci diantara (128 s.d. 1248 bit). MARS dibuat untuk memenuhi kebutuhan dalam keamanan data, terutama sebagai salah satu jawaban atas kurang memuaskannya DES (Data Encryption Standard). Kedua algoritma ini memiliki sejumlah teknik dan operasi yang hampir sama secara prinsip, karena pada dasarnya untuk algoritma kunci simetri memiliki sejumlah operasi yang standard, seperti substitusi dan transposisi. Algoritma kriptografi klasik modern umumnya beroperasi dalam mode karakter , sedangkan kriptografi modern beroperasi pada mode bit. Operasi dalam mode bit berarti semua data dan informasi (baik kunci, plainteks, maupun cipherteks) dinyatakan dalam rangkaian (string) bit biner, 0 dan 1. Algoritma
Universitas Sumatera Utara
enkripsi dan dekripsi memproses semua data dan informasi dalam bentuk rangkaian bit. Rangkaian bit yang menyatakan plainteks dienkripsi menjadi cipherteks dalam bentuk rangkaian bit, demikian sebaliknya. Pada umumnya algoritma kriptografi modern memproses data dalam bentuk blok-blok rangkaian bit yang dipecahkan menjadi blok-blok bit dapat ditulis dalam sejumlah cara bergantung pada panjang blok. Contoh : Plainteks 100111010110 Bila dibagi menjadi blok 4-bit 1001 1101 0110 maka setiap blok menyatakan 0 sampai 15: 9
13
6
Bila plainteks dibagi menjadi blok 3-bit: 100 111 010 110 maka setiap blok menyatakan 0 sampai 7: 4
7
2
6
Bila panjang rangkaian bit tidak habis dibagi dengan ukuran blok yang ditetapkan, maka blok yang terakhir ditambah dengan bit-bit semu yang disebut Padding bits: bit-bit tambahan jika ukuran blok terakhir tidak mencukupi panjang blok. Misalnya rangkaian bit di atas dibagi menjadi blok 5-bit menjadi. 10011 10101 00010 Blok yang terakhir telah ditambahkan 3 bit 0 di bagian awal agar ukurannya menjadi 5 bit. Padding bits dapat mengakibatkan ukuran cipherteks hasil enkripsi lebih panjang daripada ukuran plainteks semula. Cara lain untuk menyatakan rangkaian bit adalah dengan notasi heksadesimal (HEX). Rangkaian bit dibagi menjadi blok yang berukuran 4 bit dengan representasi dalam HEX adalah : 0000 = 0
0001 = 1
0010 = 2
0011 = 3
0100 = 4
0101 = 5
0011 = 6
0111 = 7
1000 = 8
1011 = 9
1010 = A
1011 = B
1100 = C
1101 = D
1110 = E
1111 = F
Universitas Sumatera Utara
Contoh : plainteks 111001010001 dibagi menjadi blok 4-bit: 1110 0101 0001 dalam notasi HEX adalah E 5 1 Operasi biner yang sering digunakan dalam cipher yang beroperasi dalam mode bit adalah XOR. Notasi matematis untuk operator XOR adalah ⊕. Operator XOR dioperasikan pada dua bit dengan aturan sebagai berikut : 0⊕0 = 0 0⊕1 = 1 1⊕0 = 1 1⊕1 = 0 Perhatikan bahwa operator XOR identik dengan penjumlahan modulo 2: 0 ⊕ 0 = 0 ⇔ 0 + 0 (mod 2) = 0 0 ⊕ 1 = 1 ⇔ 0 + 1 (mod 2) = 1 1 ⊕ 0 = 1 ⇔ 0 + 1 (mod 2) = 1 1 ⊕ 1 = 1 ⇔ 1 + 1 (mod 2) = 0 Hukum-hukum yang terkait dengan operator XOR: (i) a ⊕ a = 0 (ii) a ⊕ b = b ⊕ a (iii) a ⊕ (b ⊕ c) = (a ⊕ b) ⊕ c Jika dua rangkaian dioperasikan dengan XOR, maka operasinya dilakukan dengan meng-XOR-kan setiap bit yang berkoresponden dari kedua rangkaian bit tersebut.
Contoh: 10011 ⊕ 11001 = 01010 yang dalam hal ini, hasilnya diperoleh sebagai berikut 1
0
0
1
1
1
1
0
0
1 ⊕
1⊕1
0⊕1
0⊕0
1⊕ 0
0
1
0
1
:
1⊕1 0
Universitas Sumatera Utara
Berdasarkan uraian pada latar belakang dan permasalahan maka penelitian ini akan membuat suatu modifikasi pengembangan matematika dalam proses enkripsi dan dekripsi. Dalam sistem pengamanan data dengan melakukan perubahan pada rumusan matematika yang telah diterapakan pada sistem ini.
1.2.
Perumusan Masalah.
Berdasarkan latar belakang masalah yang diuraikan pada sub bab sebelumnya, maka terdapat dua masalah utama dalam penulis yang dapat dirumuskan sebagai berikut,
apakah
penggunaan
algoritma
yang
sudah
dimodifikasi
nilai
matematikanya mampu mengatasi masalah keamanan data serta apakah penerapan algoritma ini mampu mengurangi masalah penyalahgunaan dan penyusupan. 1.3.
Batasan Masalah.
Berdasarkan uraian dari rumusan masalah serta kegiatan yang telah dilakukan, maka batasan yang dapat dibuat peneliti, yaitu, melakukan pengembangan matematika dan perhitungan secara matematika dalam proses pembentukan kunci pengamanan, guna menjamin dalam penggunaan algoritma MARS dalam pengamanan data. 1.4.
Tujuan Penelitian.
Berdasarkan uraian pada latar belakang masalah dan perumusan masalah diatas, maka tujuan yang ingin dicapai dalam penelitian ini adalah : 1. Untuk mengetahui bagaimana mengubah bentuk teoritis dari penelitian yang pernah dibuat ke dalam bentuk perhitungan matematika dengan menggunakan proses XOR. 2. Untuk mengetahui bagaimana hasil yang didapat jika formula Kunci yang ada dikembangkan dengan menerap metode XOR perhitungan matematikanya sedemikian rupa. 3. Untuk
mendapatkan
hasil
yang
maksimal
tentanperhitungan
matemamatika dalam algoritma untuk menentukan kunci Simetris pada suatu algoritma guna untuk memaksimalkan system keamanan data.
Universitas Sumatera Utara
1.5.
Manfaat Penelitian.
Hasil penelitian ini diharapkan bermanfaat untuk digunakan sebagai berikut : 1.
Bahan pertimbangan bagi institusi suatu perusahaan baik militer maupun swasta ataupun perguruan tinggi dalam rangka menjaga kerahasiaan data berdasarkan level kepentingan.
2.
Sumbangan pemikiran bagi berbagai pihak yang berminat dan ingin melakukan penelitian dan sebagai kontribusi bagi dunia pendidikan
Universitas Sumatera Utara
