key algorithms

Kriptografi berasal dari bahasa Yunani, yang terdiri dari dua kata, kripto dan graphia. Kripto berarti rahasia (secret) sedangkan graphia berarti tulisan (writing). Sehingga kriptografi bisa diartikan sebagai “tulisan yang dirahasiakan”. Dalam kamu hacker (Ariyus, 2005), kriptografi diartikan sebagai ilmu yang mempelajari penulisan secara rahasia. Secara umum kriptografi adalah ilmu dan seni untuk menjaga kerahasiaan berita. Selain itu, kriptografi juga bisa diartikan sebagai ilmu yang mempelajari teknik-teknik matematika yang berhubungan dengan aspek keamanan informasi seperti kerahasiaan data, keabsahan data, integritas data, serta autentifikasi data. Tidak semua aspek keamanan informasi ditangani oleh kriptografi. Kriptografi, secara umum adalah ilmu dan seni untuk menjaga kerahasiaan berita [bruce Schneier - Applied Cryptography]. Selain pengertian tersebut terdapat pula pengertian ilmu yang mempelajari teknik-teknik matematika yang berhubungan dengan aspek keamanan informasi seperti kerahasiaan data, keabsahan data, integritas data, serta autentikasi data [A. Menezes, P. van Oorschot and S. Vanstone - Handbook of Applied Cryptography].

Dalam sebuah algoritma kriptografi, terdapat tiga unsur yaitu:
a. Enkripsi, yaitu proses mengubah plaintext menjadi chipertext.
b. Dekripsi, yaitu proses mengubah chipertext menjadi plaintext.
c. Kunci, merupakan kunci yang digunakan untuk proses enkripsi maupun proses dekripsi.
Ada empat tujuan mendasar dari ilmu kriptografi ini yang juga merupakan aspek keamanan informasi yaitu :
Kerahasiaan, adalah layanan yang digunakan untuk menjaga isi dari informasi dari siapapun kecuali yang memiliki otoritas atau kunci rahasia untuk membuka/mengupas informasi yang telah disandi.
Integritas data, adalah berhubungan dengan penjagaan dari perubahan data secara tidak sah. Untuk menjaga integritas data, sistem harus memiliki kemampuan untuk mendeteksi manipulasi data oleh pihak-pihak yang tidak berhak, antara lain penyisipan, penghapusan, dan pensubsitusian data lain kedalam data yang sebenarnya.
Autentikasi, adalah berhubungan dengan identifikasi/pengenalan, baik secara kesatuan sistem maupun informasi itu sendiri. Dua pihak yang saling berkomunikasi harus saling memperkenalkan diri. Informasi yang dikirimkan melalui kanal harus diautentikasi keaslian, isi datanya, waktu pengiriman, dan lain-lain.
Non-repudiasi., atau nirpenyangkalan adalah usaha untuk mencegah terjadinya penyangkalan terhadap pengiriman/terciptanya suatu informasi oleh yang mengirimkan/membuat.pesan yang telah disandi dengan viginere cipher
Kriptografi pada dasarnya terdiri dari dua proses, yaitu proses enkripsi dan proses ekripsi. Proses enkripsi adalah proses penyandian pesan terbuka menjadi pesan rahasia iphertext). Ciphertext inilah yang nantinya akan dikirimkan melalui saluran komunikasi terbuka. ada saat ciphertext diterima oleh penerima pesan, maka pesan rahasia tersebut diubah lagi menjadi pesan terbuka melalui proses dekripsi sehingga pesan tadi dapat dibaca kembali
oleh penerima pesan. Secara umum, proses enkripsi dan dekripsi dapat digambarkan sebagai berikut :
==================================

==================================
Enkripsi
Kriptografi secret key adalah kriptografi yang hanya melibatkan satu kunci dalam proses enkripsi dan dekripsi. Proses dekripsi dalam kriptografi secret key ini adalah kebalikan dari proses enkripsi.enkripsi ialah proses mengamankan suatu informasi dengan membuat informasi tersebut tidak dapat dibaca tanpa bantuan pengetahuan khusus. Dikarenakan enkripsi telah digunakan untuk mengamankan komunikasi di berbagai negara, hanya organisasi-organisasi tertentu dan individu yang memiliki kepentingan yang sangat mendesak akan kerahasiaan yang menggunakan enkripsi. Di pertengahan tahun 1970-an, enkripsi kuat dimanfaatkan untuk pengamanan oleh sekretariat agen pemerintah Amerika Serikat pada domain publik, dan saat ini enkripsi telah digunakan pada sistem secara luas, seperti Internet e-commerce, jaringan Telepon bergerak dan ATM pada bank.
Enkripsi dapat digunakan untuk tujuan keamanan, tetapi teknik lain masih diperlukan untuk membuat komunikasi yang aman, terutama untuk memastikan integritas dan autentikasi dari sebuah pesan. Contohnya, Message Authentication Code (MAC) atau digital signature. Penggunaan yang lain yaitu untuk melindungi dari analisis jaringan komputer.
Cipher
Sebuah cipher adalah sebuah algoritma untuk menampilkan enkripsi dan kebalikannya dekripsi, serangkaian langkah yang terdefinisi yang diikuti sebagai prosedur. Alternatif lain ialah encipherment. Informasi yang asli disebuh sebagai plaintext, dan bentuk yang sudah dienkripsi disebut sebagai chiphertext. Pesan chipertext berisi seluruh informasi dari pesan plaintext, tetapi tidak dalam format yang didapat dibaca manusia ataupun komputer tanpa menggunakan mekasnisme yang tepat untuk melakukan dekripsi.
Cipher pada biasanya memiliki parameter dari sebagian dari informasi utama, disebut sebagai kunci. Prosedur enkripsi sangat bervariasi tergantung pada kunci yang akan mengubah rincian dari operasi algoritma. Tanpa menggunakan kunci, chiper tidak dapat digunakan untuk dienkirpsi ataupun didekripsi.
Cipher versus code
Pada penggunaan non teknis, sebuah secret code merupakan hal yang sama dengan cipher. Berdasar pada diskusi secara teknis, bagaimanapun juga, code dan cipher dijelaskan dengan dua konsep. Code bekerja pada tingkat pemahaman, yaitu, kata atau frasa diubah menjadi sesuatu yang lain. Cipher, dilain pihak, bekerja pada tingkat yang lebih rendah, yaitu, pada tingkat masing-masing huruf, sekelompok huruf, pada skema yang modern, pada tiap-tiap bit. Beberapa sistem menggunakan baik code dan cipher dalam sistem yang sama, menggunakan superencipherment untuk meningkatkan keamanan.
Menurut sejarahnya, kriptografi dipisah menjadi dikotomi code dan cipher, dan penggunaan code memiliki terminologi sendiri, hal yang sama pun juga terjadi pada cipher: “encoding, codetext, decoding” dan lain sebagainya. Bagaimanapun juga, code memiliki berbagai macam cara untuk dikembalikan, termasuk kerapuhan terhadap kriptoanalisis dan kesulitan untuk mengatur daftar kode yang susah. Oleh karena itu, code tidak lagi digunakan pada kriptografi modern, dan cipher menjadi teknik yang lebih dominan.
- Algoritma Krytografi
Algoritma kriptografi berdasarkan jenis kunci yang digunakan :
Algoritma simetris
Dimana kunci yang digunakan untuk proses enkripsi dan dekripsi adalah kunci yang sama
Algoritma asimetris
Dimana kunci yang digunakan untuk proses enkripsi dan dekripsi menggunakan kunci yang berbeda.
Tipe-tipe cipher
Ada banyak sekali variasi pada tipe enkripsi yang berbeda. Algoritma yang digunakan pada awal sejarah kriptografi sudah sangat berbeda dengan metode modern, dan cipher modern dan diklasifikasikan berdasar pada bagaimana cipher tersebut beroperasi dan cipher tersebut menggunakan sebuah atau dua buah kunci.
====================================

====================================
Sejarah Cipher pena dan kertas pada waktu lampau sering disebut sebagai cipher klasik. Cipher klasik termasuk juga cipher pengganti dan cipher transposisi. Pada awal abad 20, mesin-mesin yang lebih mutakhir digunakan untuk kepentingan enkripsi, mesin rotor, merupkan skema awal yang lebih kompleks.
Metode enkripsi dibagi menjadi algoritma symmetric key dan algoritma asymmetric key. pada algoritma symmetric key (misalkan, DES dan AES), pengirim dan penerima harus memiliki kunci yang digunakan bersama dan dijaga kerahasiaanya. Pengirim menggunkan kunci ini untuk enkripsi dan penerima menggunakan kunci yang sama untuk dekripsi. Pada algoritma asymmetric key (misalkan, RSA), terdapat dua kunci terpisah, sebuah public key diterbitkan dan membolehkan siapapun pengirimnya untuk melakukan enkripsi, sedangkan sebuah private key dijaga kerahasiannya oleh penerima dan digunakan untuk melakukan dekripsi.
Cipher symmetric key dapat dibedakan dalam dua tipe, tergantung pada bagaimana cipher tersebut bekerja pada blok simbol pada ukuran yang tetap (block ciphers), atau pada aliran simbol terus-menerus (stream ciphers).
1.      Penyandi Monoalfabetik
Penyandi Monoalfabetik merupakan setiap huruf digantikan dengan sebuah huruf. Huruf yang sama akanmemikili pengganti yang sama. Misalnya huruf “a” digantikan dengan huruf “e”, maka setiap huruf “a” akan digantikan dengan huruf “e”.
Metode pada Penyandi Monoalfabetik :
1.Caesar
Metode Caesar Cipher yang digunakan oleh Julius Caesar. Pada prinsipnya, setiap huruf digantikan dengan huruf yang berada tiga (3) posisi dalam urutan alfabet.
Sebagai contoh huruf “a” digantikan dengan huruf “D” dan seterusnya.
Transformasi yang digunakan adalah:
plain : a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z
cipher: D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C
2. ROT13
Pada sistem ini sebuah huruf digantikan dengan huruf yang letaknya 13 posisi darinya.
Sebagai contoh, huruf “A” digantikan dengan huruf “N”, huruf “B” digantikan dengan huruf “O”, dan seterusnya.
Secara matematis, hal ini dapat dituliskan sebagai:
C ROT13 = (M)
Untuk mengembalikan kembali ke bentuk semulanya dilakukan proses enkripsi ROT13 dua kali.
M = ROT13(ROT13(M))
2.    Penyandi Polialfabetic
Enkripsi dapat dilakukan dengan mengelompokkan beberapa huruf menjadi sebuah kesatuan (unit) yang kemudian dienkripsi. Metode pada Penyandi Polialfabetik :
Playfair
Penggunaan public key
Salah satu cara untuk menambah tingkat keamanan sebuah algoritma enkripsi dan dekripsi adalah dengan menggunakan sebuah kunci (key) yang biasanya disebut K.
Sehingga persamaan matematisnya menjadi:
EK (M) = C
DK(M) = M
2.3. Algoritma
Algoritma Simetris (Algoritma Sandi Kunci Rahasia)
Algoritma simetris, sering juga disebut dengan algoritma kunci rahasia atau sandi kunci rahasia. Adalah algoritma kriptografi yang menggunakan kunci enkripsi yang sama dengan kunci dekripsinya. Algoritma ini mengharuskan pengirim dan penerima menyetujui suatu kunci tertentu sebelum mereka saling berkomunikasi. Keamanan algoritma simetris tergantung pada kunci, membocorkan kunci berarti bahwa orang lain dapat mengenkripsi dan mendekripsi pesan. Agar komunikasi tetap aman, kunci harus tetap dirahasiakan.
Sifat kunci yang seperti ini membuat pengirim harus selalu memastikan bahwa jalur yang digunakan dalam pendistribusian kunci adalah jalur yang aman atau memastikan bahwa seseorang yang ditunjuk membawa kunci untuk dipertukarkan adalah orang yang dapat dipercaya. Masalahnya akan menjadi rumit apabila komunikasi dilakukan secara bersama-sama oleh sebanyak n pengguna dan setiap dua pihak yang melakukan pertukaran kunci, maka akan terdapat sebanyak (n-1)/2 kunci rahasia yang harus dipertukarkan secara aman
===================================

===================================
Contoh dari algoritma kriptografi simetris adalah Cipher Permutasi, Cipher Substitusi, Cipher Hill, OTP, RC6, Twofish, Magenta, FEAL, SAFER, LOKI, CAST, Rijndael (AES), Blowfish, GOST, A5, Kasumi, DES dan IDEA.
Algoritma Asimetris (Algoritma Sandi Kunci Publik)
Algoritma simetris, sering juga disebut dengan algoritma kunci publik atau sandi kunci publik, menggunakan dua jenis kunci, yaitu kunci publik (public key) dan kunci rahasia (secret key). Kunci publik merupakan kunci yang digunakan untuk mengenkripsi pesan. Sedangkan kunci rahasia digunakan untuk mendekripsi pesan.
Kunci publik bersifat umum, artinya kunci ini tidak dirahasiakan sehingga dapat dilihat oleh siapa saja. Sedangkan kunci rahasia adalah kunci yang dirahasiakan dan hanya orang-orang tertentu saja yang boleh mengetahuinya. Keuntungan utama dari algoritma ini adalah memberikan jaminan keamanan kepada siapa saja yang melakukan pertukaran informasi meskipun di antara mereka tidak ada kesepakatan mengenai keamanan pesan terlebih dahulu maupun saling tidak mengenal satu sama lainnya.