Perancangan Kriptografi Block Cipher Berbasis pada Alur Clamshell’s Growth Rings Handri Yonatan Santoso1, Alz Danny Wowor2, Magdalena A. Ineke Pakereng3 Fakultas Teknologi Informasi, Universitas Kristen Satya Wacana Jalan Diponegoro 52-60, Salatiga 50711, Jawa Tengah 1
[email protected] [email protected] 3
[email protected] 2
Abstract— Block cipher algorithms, modern cryptography that many of it have made, but some of them has broken by cryptanalysis attacks. It is important to make new block cipher algorithms to change the old algorithms to improve the message’s security. As new block cipher design, Clamshell’s Growth Rings has a SwapBox - the swap rules of blocks key. It is a symmetric key algorithm of a 64-bit block that faster than AES-128 5.27% ms on encryption process. The result of the research showed that Clamshell’s Growth Rings’ design can successfully be a cryptosystem and may used as an alternative cryptography of block cipher to secure messages. Keywords— Block Cipher, SwapBox, Symmetric Key.
Clamshell,
Cryptography,
I. PENDAHULUAN Algortima block cipher, kriptografi moderen yang telah banyak diciptakan, beberapa algoritma di antaranya sudah terpecahkan. Algoritma AES adalah salah satu contoh algoritma yang sudah terpecahkan oleh kriptanalis dengan square attack dan serangan diferensial kriptanalisis. Serangan terhadap teknik kriptografi yang sudah ada dilakukan para kriptanalisis pada dasarnya adalah untuk memecahkan atau membongkar keamanan algoritma kriptografi tersebut, yang selanjutnya digunakan untuk usaha mengupas data tersandi tanpa mengetahui atau menggunakan kunci serta persaingan dalam dunia kriptologi. Seiring dengan perkembangan perangkat elektronik yang terus berkala maka harus diiringi pula dengan perkembangan keamanan, salah satunya perkembangan algoritma kriptografi baik itu modifikasi algoritma ataupun perancangan algoritma baru sebagai pengganti algoritma kriptografi yang sudah terbongkar keamanannya. Penyebab lainnya karena data digital banyak dikirim dan dihasilkan dari perangkat-perangkat elektronik. Oleh sebab itu, melihat dari data digital yang banyak dikirimkan dan aspek keamanan data merupakan salah satu faktor penting dalam melindungi pertukaran data dari orangorang yang tidak pada ruang lingkupnya, maka dalam penelitian ini dirancanglah kriptografi baru dari block cipher berbasis pada alur Clamshell’s Growth Rings. Penelitian pertama yang melandasi penelitian ini berjudul “Tweakable Block Ciphers” [1], menjelaskan bahwa
kriptografi yang diusulkan mempunyai input ketiga selain pesan dan kunci, yaitu “tweak”. Tweak melayani banyak kegunaan sama yang vektor inisialisasi lakukan untuk mode CBC atau pada mode OCB, hasil penelitian tersebut mengusulkan bahwa rancangan mudah untuk dirancang dan biaya tambahan pembuatan adalah kecil. Penelitian kedua dengan judul “Kriptografi Kunci Simetris Dengan Menggunakan Algoritma Crypton” [2], menjelaskan bahwa semakin kompleks metode pengacakan yang digunakan maka akan semakin sulit untuk membongkar pesan yang terenkripsi ke bentuk aslinya dengan syarat kunci atau private key tidak boleh dipublikasikan kepada umum. Penelitian ketiga, “Advanced Encryption Standard” [3], menjelaskan bahwa Advanced Encryption Standard (AES) adalah standard terkini untuk enkripsi kunci rahasia menggantikan DES. Algoritma AES menggunakan kombinasi operasi XOR, subtitusi oktet dengan S-box, kolom dan baris rotasi-rotasi, dan MixColumn. Algoritma sukses diterapkan dan mampu berjalan di sejumlah waktu yang layak pada komputer biasa. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menghasilkan sebuah teknik kriptografi baru dan menghasilkan sebuah metodologi yang dapat digunakan dalam sebuah penelitian kriptografi simetris. Adapun manfaat dari penelitian yang dibuat diharapkan dapat menjawab permasalahan dari kriptografi standar menjadi acuan metodologi dalam merancang kriptografi kunci simetris baru khususnya block cipher. II. LANDASAN TEORI A. Block Cipher Block cipher atau Cipher blok digolongkan sebagai kriptografi moderen dan merupakan algoritma kunci simetris. Input dan output dari algoritma block cipher berupa blok dan setiap blok terdiri dari beberapa bit (1 blok terdiri dari 64-bit atau 128-bit) [4]. Enkripsi dilakukan terhadap blok bit plainteks menggunakan bit-bit kunci (yang ukurannya sama dengan ukuran blok plainteks). Algoritma enkripsi menghasilkan blok cipherteks yang sama dengan blok plainteks. Dekripsi dilakukan dengan cara yang serupa
seperti enkripsi [5]. Secara umum dapat ditunjukkan pada Gambar 1.
ditunjukkan pada Gambar 2, dan tiap langkah penelitian secara detil dijelaskan sebagai berikut.
Gambar 1. Skema Proses Enkripsi-Dekripsi Pada Block Cipher [5]
B. Clamshell’s Growth Rings (CGR) dan SwapBox Nama dari perancangan kriptografi yang diteliti dan terinspirasi oleh growth rings atau lingkar pertumbuhan katup atau kulit kerang, khususnya pada kerang kelas bivalvia [6]. Clamshell’s Growth Rings dipilih karena pola pada perancangan kriptografi yang diteliti menyerupai growth Rings, sedangkan fungsi dari clamshell atau kulit kerang adalah untuk melindungi organ dalam kerang tersebut. Harapannya dengan nama tersebut kriptografi ini dapat membantu dalam mengamankan dan melindungi pesan dengan baik. Kriptografi yang dirancang merupakan algoritma kunci simetris dengan 8 putaran proses dan mempunyai SwapBox, sekumpulan tabel aturan swap untuk proses pembangkitan dan meregenerasi kunci. C. Sistem Kriptografi Sistem kriptografi (cryptosystem) adalah himpunan yang terdiri dari algoritma kriptografi, semua plainteks dan cipherteks yang mungkin, dan kunci [5]. Sebuah kriptografi dapat dikatakan sebagai sebuah sistem kriptografi jika memenuhi lima-tuple (five-tuple) (P, C, K, E, D) yang memenuhi kondisi [7]: 1. 𝑷 adalah himpunan berhingga dari plainteks, 2. 𝑪 adalah himpunan berhingga dari cipherteks, 3. 𝑲merupakan ruang kunci (keyspace), adalah himpunan berhingga dari kunci, 4. Untuk setiap k 𝜖K, terdapat aturan enkripsi ℯ! E dan berkorespodensi dengan aturan dekripsi 𝑑! 𝜖𝑫. Setiap ℯ! ∶ 𝑷 ⟶ 𝑷dan 𝑑! ∶ 𝑪 ⟶ 𝑷adalah fungsi sedemikian hingga 𝑑! ℯ! 𝑥 = 𝑥 untuk setiap plainteks 𝑥𝜖𝑷. III. METODE PENELITIAN A. Langkah-langkah Penelitian Langkah-langkah penelitian dalam menyelesaikan kriptografi berbasis pada alur Clamshell’s Growth Rings
Gambar 2. Langkah Penelitian
Langkah 1: Identifikasi Masalah dan Perumusan Masalah. Mengidentifikasi masalah yang kaitannya dengan kriptografi block cipher. Menguraikan dan menjelaskan masalah yang diambil kemudian merumuskan masalah tersebut ke dalam batasan masalah. Batasan masalah yang diambil dalam perancangan kriptografi block cipher berbasis pada alur Clamshell’s Growth Rings, yaitu: 1. Panjang teks pada kunci memiliki panjang maksimal 8 karakter. 2. Ukuran blok yang digunakan pada perancangan kriptografi berbasis pada Alur Clamshell’s Growth Rings adalah 64-bit. Langkah 2: Kerangka Teori dan Pengumpulan Bahan. Masalah yang telah dirumuskan kemudian diidentifikasikan variabel-variabel pentingnya dengan masalah penelitian ke dalam kerangka teori. Pengumpulan bahan-bahan yang terkait baik tinjauan pustaka dan landasan teori dilakukan untuk referensi pembuatan kriptografi yang diteliti. Langkah 3: Perancangan Clamshell dan Perancangan kunci. Membuat rancangan untuk proses enkripsi dan dekripsi plainteks dengan mengikuti alur dari growth rings kulit kerang. Rancangan enkripsi dan dekripsi kunci dibuat hingga hasil dari rancangan kunci yang didapat dikumpulkan menjadi SwapBox. Langkah 4: Pembuatan Kriptografi Clamshell. Rancangan yang sudah jadi kemudian dihitung manual secara matematis pada proses enkripsi plainteks dan teks kunci yang digunakan. Langkah 5: Uji Kriptosistem. Melakukan pengujian hasil perancangan kriptografi yang dirancanag terhadap kriptosistem. Langkah 6: Penulisan Laporan. Hasil penelitian yang selesai dilakukan kemudian ditulis menjadi ke dalam laporan penelitian.
B. Proses Enkripsi - Dekripsi Proses enkripsi-dekripsi pada perancangan kriptografi berbasis pada alur Clamshell’s Growth Rings. Untuk proses enkripsi, Plainteksà Clamshell 1à Clamshell 2à⋯ Clamshell 8à Proses Aà Proses Bà Cipherteks Plainteks yang diinput akan diproses menggunakan alur CGR putaran 1 sampai dengan putaran 8. Proses A adalah proses pembangkitan kunci dengan SwapBox. Plainteks yang telah diproses menggunakan alur CGR kemudian dilakukan proses XOR dengan kunci yang telah diregenerasi pada proses A, proses tersebut terjadi pada Proses B. Sedangkan proses dekripsi dilakukan proses balikan dari enkripsi, Cipherteksà Proses Bà Proses Aà Clamshell 8à Clamshell 7à ⋯à Clamshell 1à Plainteks. C. Perancangan Kunci Perancangan kriptografi block cipher berbasis pada alur Clamshell’s Growth Rings menggunakan SwapBox sebagai kunci. Proses perancangan kunci dijelaskan dalam bentuk flowchart pada Gambar 5.
Gambar 3. Proses Pembentukan Kunci
Untuk panjang teks kunci dibatasi sebanyak 8 karakter. Jika panjang teks kunci < 8 karakter maka dilakukan proses padding. Jika panjang teks kunci 8 karakter, karakter akan di-encode sehingga menjadi deret bit yang selanjutnya akan masuk pada proses Masuk Bit, SwapBox, dan proses Ambil Bit. Hasil dari proses putaran pertama pada kunci akan diproses dengan hasil proses putaran plainteks dari putaran pertama dan menjadi inputan untuk proses putaran kunci kedua dan selanjutnya. IV. HASIL DAN PEMBAHASAN A. Alur Clamshell’s Growth Rings sebagai Teknik Kriptografi Untuk menguji perancangan alur Clamshell’s Growth Rings sebagai teknik kriptografi, terlebih dahulu dijelaskan alur proses enkripsi dan dekripsi. Pada pembahasan sebelumnya sudah dibahas, namun lebih lengkap proses enkripsi-dekripsi ditunjukkan pada Gambar 4 dan Gambar 5.
Lebih lanjut, proses enkripsi dan dekripsi akan diuji dengan contoh teks plainteks dan kunci yang sudah diberikan.
Gambar 4. Rancangan Proses Enkripsi CGR
Pada Gambar 4, plainteks (Pt) dan kunci (K) yang terencode akan masuk pada proses putaran. Terdapat 8 putaran proses enkripsi untuk menghasilkan cipherteks (C). Pada proses putaran plainteks, terdapat tiga proses, yaitu: Masuk Bit, Clamshell, dan Ambil Bit. Masuk Bit adalah proses dimana bit-bit plainteks masuk dalam blok berukuran 8x8, setiap proses putaran mempunyai pola Masuk Bit yang berbeda. Setelah proses Masuk Bit, bit-bit plainteks akan diacak pada proses Clamshell. Clamshell juga mempunyai pola yang berbeda untuk setiap putaran enkripsi. Bit-bit yang diacak kemudian diambil, hasil dari Putaran 1 plainteks adalah P1. Pada proses putaran kunci juga terdapat tiga proses, yaitu: Masuk Bit, SwapBox, dan Ambil Bit. Tiap putaran Masuk Bit dan Ambil Bit mempunyai pola yang berbeda pula. Proses SwapBox adalah proses dimana bit-bit kunci yang masuk pada Masuk Bit akan diacak tiap kolom dan tiap baris mengikuti aturan. Bit-bit kunci yang sudah diacak pada proses SwapBox akan diambil pada proses Ambil Bit. Pengambilan bit pada proses Ambil Bit kunci berbeda dengan Ambil Bit plainteks karena pada tiap putaran Ambil Bit kunci mempunyai pola pengambilan yang hampir serupa dengan Masuk Bit kunci. P1 dan K1 adalah hasil pengacakan tiap putaran pada plainteks dan kunci. P1 kemudian diproses dengan K1 menghasilkan bit-bit baru yang akan diputar kembali pada Putaran 2, begitu juga dengan K1 akan diproses juga pada Putaran 2. Hasil dari Putaran 2 adalah P2 dan K2, keduanya kemudian akan diproses kembali dan menghasilkan bit-bit baru lagi yang akan diproses pada putaran-putaran plainteks dan kunci berikutnya. Proses tersebut berlangsung sampai 8 putaran, dimana P8 akan diproses dengan K8. Hasil akhir pada proses enkripsi adalah cipherteks (C) yang berupa deretan bit. Karena kriptografi block cipher berbasis pada alur CGR merupakan algoritma kunci simetris, untuk proses dekripsi
algoritma ini merupakan proses kebalikan dari proses enkripsi yang ditunjukan pada Gambar 5.
Untuk Putaran 3 pada perancangan kriptografi CGR mempunyai pola Masuk Bit plainteks yang ditunjukkan pada Gambar 6. a29 a22 a16 a11 a7 a4 a2 a1
a37 a30 a23 a17 a12 a8 a5 a3
a44 a38 a31 a24 a18 a13 a9 a6
a50 a45 a39 a32 a25 a19 a14 a10
a55 a51 a46 a40 a33 a26 a20 a15
a59 a56 a52 a47 a41 a34 a27 a21
a62 a60 a57 a53 a48 a42 a35 a28
a64 a63 a61 a58 a54 a49 a43 a36
Gambar 6. Pola Masuk Bit Plainteks Pada Putaran 3
Pola CGR untuk pengacakan bit-bit plainteks pada Putaran 3 ditunjukkan pada Gambar 7
Gambar 5. Rancangan Proses Dekripsi CGR
Deret bit C dan K8 akan diproses XOR terlebih dahulu, sehingga menghasilkan P8. P8 dan K8 akan diputar pada proses invers atau balikan putaran plainteks dan kunci sampai menghasilkan teks plainteks (Pt) dan teks kunci (K) yang semula. Pada proses enkripsi-dekripsi menggunakan contoh teks “ALZDANNY” sebagai plainteks dan “KEEPCALM” sebagai teks kunci. Proses yang dijelaskan dalam pembahasan ini adalah proses yang terjadi pada Putaran 3, dan jumlah proses di tiap putaran plainteks dan kunci adalah sama seperti ditunjukkan pada Gambar 4, yang berbeda adalah pola di setiap putaran. Secara matematis proses pada Putaran 3 dapat dijelaskan sebagai berikut: Misalkan plainteks = T dan kunci = Y, maka: 𝑇 = 𝑇! , 𝑇! , 𝑇! , 𝑇! , 𝑇! , ⋯ , 𝑇! 𝑑𝑖𝑚𝑎𝑛𝑎 𝑛|8, 𝑛 ∈ 𝑍! T1= {a1, a2, a3,...,a8} T2 = {a9, a10,a11,...,a16} T3 = {a17,a18,a19,...,a24} ⋮ Tn = {a8n-7, a8n-6, a8n-5,...,a8n} (1) Pada teks plainteks “ALZDANNY” setelah ter-encode oleh ASCII menjadi bit, masuk pada proses Putaran 1 dan Putaran 2. Hasil bit-bit plainteks setelah diproses dengan bit-bit kunci pada Putaran 1 dan Putaran 2 adalah: 10000101→{a1, a2, a3..., a8}; 10011001→{a9, a10, a11..., a16}; 01110101→{a17, a18, a19..., a24}; 11010000→{a25, a26, a27..., a32}; 10101000→{a33, a34, a35..., a40}; 01111001→{a41, a42, a43..., a48}; 10110001→{a49, a50, a51..., a56}; 01011100→{a57, a58, a59..., a64}; T= {a1, a2, a3, a4, a5, a6, a7, a8, a9..., a63, a64}, berdasar pada Persamaan (1).
Gambar 7. Pola Proses CGR Pada Putaran 3
Anak panah menunjukkan arah alur pada proses Clamshell, dimulai dari blok dengan titik hitam. Pada Gambar 8, ditunjukkan secara lebih jelas proses pada CGR. a29 a22 a16 a11 a7 a4 a2 a1
a37 a30 a23 a17 a12 a8 a5 a3
a44 a38 a31 a24 a18 a13 a9 a6
a50 a45 a39 a32 a25 a19 a14 a10
a55 a51 a46 a40 a33 a26 a20 a15
a59 a56 a52 a47 a41 a34 a27 a21
a62 a60 a57 a53 a48 a42 a35 a28
a64 a63 a61 a58 a54 a49 a43 a36
Gambar 8. Blok-Blok Warna Pola Proses CGR Pada Putaran 3
Berdasarkan blok-blok warna pada Gambar 8 yang diacak, maka proses Ambil Bit yang dihasilkan: TPutaran3 = {a37, a30, a22, a44, a38, a31, a23, a16, a50, a45, a39, a32, a24, a17, a11, a55,... ,a3, a1, a29} = “10110001 01001000 10011110 01100011 11011001 11010100 00110110 10001010” atau “± HžcÙÔ6Š”. Hasil bit-bit kunci setelah terproses pada Putaran 1 dan Putaran 2 adalah: “00000100 10000000 00110100 01111010 00000000 10000000 10100011 11011010” atau “00000100 (deret bit
biner yang tidak dapat ditampilkan sebagai huruf, angka, ataupun simbol) €4z 00000000 €£Ú” Y = { a1, a2, a3, a4, a5,..., a63, a64} Pada Gambar 9, dijelaskan pola Masuk Bit kunci pada Putaran 3 a1 a2 a4 a7 a11 a16 a22 a29
a3 a5 a8 a12 a17 a23 a30 a37
a6 a9 a13 a18 a24 a31 a38 a44
a10 a14 a19 a25 a32 a39 a45 a50
a15 a20 a26 a33 a40 a46 a51 a55
a21 a27 a34 a41 a47 a52 a56 a59
a28 a35 a42 a48 a53 a57 a60 a62
a36 a43 a49 a54 a58 a61 a63 a64
N8 = {a44, a50, a55, a59, a62, a64, a29, a37}; Swap baris pada Putaran 3: M1 ⇌M6; M2 ⇌M4; M3 ⇌M8; M4⇌M7; M5⇌M3; M6⇌M5; M7⇌M5; M1⇌M2.. Blok hasil dari swap kolom dan swap baris dalam proses SwapBox pada Putaran 3 ditunjukkan pada Gambar 11. a38 a44 a24 a9 a31 a6 a18 a31
a45 a50 a32 a14 a39 a10 a25 a19
a51 a55 a40 a20 a46 a15 a33 a26
a56 a59 a47 a27 a52 a21 a41 a34
a60 a62 a53 a35 a57 a28 a48 a42
a63 a64 a58 a43 a61 a36 a54 a49
a22 a29 a11 a2 a16 a1 a7 a4
a30 a37 a17 a5 a23 a3 a12 a8
Gambar 9. Pola Masuk Bit Kunci Pada Putaran 3
Gambar 11. Blok Hasil Proses SwapBox Pada Putaran 3
Bit-bit kunci yang sudah ditempatkan ke dalam blok-blok kemudian dikenakan proses SwapBox.
Setelah proses SwapBox selesai, dilanjutkan pada proses Ambil Bit kunci untuk menghasilkan deret bit kunci yang sudah diproses pada Putaran 3. Proses Ambil Bit dilakukan dengan urutan, YPutaran3= {a30, a37, a17, a5, a23, a3, a12, a8..., a18, a13} = “00000000 11000000 10101001 10001100 10010010 11010001 00000001 00011100” atau “00000000 À©Œ’Ñ 00000001 00011100”. Proses dari TPutaran3 dan YPutaran3 menghasilkan deret bit “10110001 10001000 00110111 11101111 01001011 00000101 00110111 10010110” atau “±^7ïK 00000101 7–” Hasil deret bit pada Putaran 3 akan diproses pada Putaran 4, Putaran 5, dan terakhir pada Putaran 8, begitu juga dengan deret kunci yang diproses pada putaran selanjutnya mengikuti pola-pola yang didesain berbeda di tiap proses putaran. Hasil proses plainteks dan kunci pada Putaran 8 menghasilkan deret bit cipherteks “00111100 10001110 01001010 00001100 01010111 11011101 00101010 11011111” atau “<ŽJ 00001100 WÝ*ß”. Pada proses dekripsi, dilakukan dengan melakukan proses kebalikan dari proses enkripsi. Dengan inputan cipherteks maka dilakukan proses dekripsi, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4 sehingga plainteks diperoleh kembali. Pengujian ini menunjukkan bahwa rancangan kriptografi dapat melakukan proses enkripsi dan dekripsi, maka telah memenuhi dua dari 5-tuple Stinson untuk sebuah kriptosistem. Tahapan selanjutnya adalah menunjukkan performa dari algoritma yang dirancang, maka dilakukan percobaan proses enkripsi-dekripsi dengan variasi jumlah karakter plainteks seperti yang ditunjukkan pada sumbu-x di Gambar 12 dan Gambar 13. Rancangan kriptografi ini berbasis pada kunci simetris, oleh karena itu diperlukan kriptografi simetris yang lain yang dapat dijadikan sebagai pembanding. Sehingga dipilih AES-128 karena kriptografi ini menjadi standar pengamanan informasi di Amerika. Hasil yang diperoleh dari perbandingan kriptografi yang dirancang dengan AES-128 tereksplisitkan pada grafik yang berada pada Gambar 12 untuk proses enkripsi dan Gambar 13 untuk proses dekripsi.
Gambar 10. Proses SwapBox Pada Putaran 3
Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 9 dan mengikuti aturan SwapBox Putaran 3 yang terdapat pada Gambar 10, dan dimisalkan blok-blok kolom = M dan baris = N, maka himpunan untuk kolom : M1 = {a1, a2, a4, a7, a11, a16, a22, a29}; M2 = {a3, a5, a8, a12, a17, a23, a30, a37}; M3 = {a6, a9, a13, a18, a24, a31, a38, a44}; M4 = {a10, a14, a19, a25, a32, a39, a45, a50}; M5 = {a15, a20, a26, a33, a40, a46, a51, a55}; M6 = {a21, a27, a34, a41, a47, a52, a56, a59}; M7 = {a28, a35, a42, a48, a53, a57, a60, a62}; M8 = {a36, a43, a49, a54, a58, a61, a63, a64}; Swap (pertukaran) kolom pada Putaran 3: M1⇌M7 (menunjukkan pertukaran antara M1 dengan M7); M2⇌M8; M3⇌M1; M4⇌M2; M5⇌M3; M6⇌M4;M7⇌M5; M8⇌M6. Hasil swap kolom dari Putaran 3 pada proses SwapBox menghasilkan deret blok untuk baris sebagai berikut: N1 = {a6, a10, a15, a21, a28, a36, a1, a3}; N2 = {a9, a14, a20, a27, a35, a43, a2, a5}; N3 = {a13, a19, a26, a34, a42, a49, a4, a8}; N4 = {a18, a25, a33, a41, a48, a54, a7, a12}; N5 = {a24, a32, a40, a47, a53, a58, a11, a17}; N6 = {a31, a39, a46, a52, a57, a61, a16, a23}; N7 = {a38, a45, a51, a56, a60, a63, a22, a30};
50
Waktu (ms)
40 30 20
0
20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300
10
Karakter AES-‐128
CGR
Gambar 12. Grafik Perbandingan Enkripsi AES-128 & CGR
Kebutuhan waktu terhadap karakter dalam proses enkripsi untuk kriptografi AES-128 dan CGR sama-sama berbanding lurus. Dalam artian jika semakin banyak karakter yang diinputkan maka semakin banyak pula waktu yang dibutuhkan untuk melakukan proses enkripsi. Analisis yang dapat dilakukan terhadap grafik pada Gambar 12, secara detil ada perbedaan waktu yang diperlukan untuk kedua kriptografi. AES-128 membutuhkan waktu lebih lambat sebesar 0,052724 ms atau 5,27% ms dari CGR. Hal ini selaras dengan rancangan algoritma, AES-128 dengan 10 putaran dan juga tambah putaran proses yang lain. Sedangkan CGR mempunyai putaran yang lebih sedikit yaitu 8 proses putaran. 50
Waktu (ms)
40 30 20 10
V. KESIMPULAN Berdasarkan pada pembahasan sebelumnya, perancangan kriptografi block cipher berbasis pada alur Clamshell’s Growth Rings dapat melakukan proses enkripsi dan dekripsi, oleh karena itu dapat dikatakan perancangan kriptografi ini sebagai teknik kriptografi dan dapat dijadikan sebuah metodologi dalam menciptakan kriptografi simetris. Kelima atau 5-tuple syarat yang menyatakan bahwa perancangan kriptografi block cipher ini sebagai sistem kriptografi sudah terpenuhi. Dari hasil perbandingan antara rancangan kriptografi dengan AES-128 membuktikan bahwa perancangan CGR membutuhkan waktu lebih cepat sebesar 0,052724 ms atau 5,27% ms dari AES-128 pada proses enkripsi. DAFTAR PUSTAKA
20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300
0
B. Alur Clamshell’s Growth Rings sebagai Sistem Kriptografi Kriptografi dikatakan sebagai sebuah sistem kriptografi jika memenuhi five-tuple P,C, K, E, dan D [6]. Berikut akan ditunjukkan bahwa perancangan ini memenuhi kelima kondisi tersebut. P adalah himpunan berhingga dari plainteks. Dalam perancangan ini menggunakan 256 karakter dalam ASCII, himpunan plainteks pada alur Clamshell’s Growth Rings adalah himpunan berhingga. C adalah himpunan berhingga dari cipherteks. Cipherteks dihasilkan dalam elemen bit biner. K, keyspace atau ruang kunci adalah himpunan berhingga dari kunci. Ruang kunci dalam perancangan ini adalah 256 karakter dalam ASCII. Sehingga ruang kunci merupakan himpunan yang berhingga. E, enkripsi, dan D, dekripsi, setiap ek : P→C dan dk : C → P adalah fungsi sedemikian sehingga dk(ek(x)) = x, untuk setiap plainteks x∊P. Pembahasan sebelumnya telah membahas proses enkripsi dan dekripsi, sehingga telah memenuhi tuple E dan D. Karena memenuhi kelima kondisi maka Alur Clamshell’s Growth Rings merupakan sebuah sistem kriptografi.
Karakter AES-‐128
CGR
[1] [2]
Gambar 13. Grafik Perbandingan Dekripsi AES-128 & CGR
[3]
Untuk proses dekripsi tidak berbeda jauh dengan proses enkripsi, dalam hal ini banyaknya karakter yang diinput berbanding lurus dengan waktu yang dihasilkan. Secara keseluruhan rata-rata waktu yang diperoleh untuk CGR lebih lambat 0,00981 ms atau 0,98% ms dari AES-128. Bila dibandingkan proses enkripsi-dekripsi terhadap kebutuhan waktu, maka untuk AES-128 mempunyai waktu enkripsi lebih cepat 0,00306 ms atau 0,3% ms dari proses dekripsi. Hal serupa juga terjadi pada CGR, enkripsi lebih cepat daripada dekripsi sebesar 0,06928 ms atau 6,93% ms.
[4] [5] [6]
[7] [8] [9]
Moses Liskov, Ronald L. Rivest, and David Wagner. 2002. Tweakable Block Ciphers. Lecture Notes in Computer Science. Volume 2442, pp31-46. Dafid. 2006. Kriptografi Kunci Simetris Dengan Menggunakan Algoritma Crypton. Jurnal Ilmiah STMIK GI MDP. Volume 2 Nomor 3. Selent, Douglas. 2010. Advanced Encryption Standard. InSight: Rivier Academic Journal. Volume 6, Number 2, Fall 2010. Ariyus, Dony. 2006. Kriptografi Keamanan Data dan Komunikasi. Yogyakarta: Graha Ilmu. Munir, Rinaldi, 2006. Kriptografi, Bandung: Informatika. COA:: Conchologist of America, Inc., 1996, Classification of Mollusca,[online], (http://www.conchologistsofamerica.org/conchology/classes.asp, diakses tanggal 12 November 2014). Stinson, D. R. 1995.Cryptography: Theory and Practice. CRC Press, Boca Raton, London, Tokyo. Forouzan, Behrouz, A., 2008, Cryptography and Network Security, New York: McGraw-Hill. A. J. Menezes, P.C. van Oorschot, and S.A. Vanstone. 1997. Handbook of Applied Cryptography, CRC Press.
