Tugas 4 [Indah] Kriptografi Klasik Bagian 2

 

Kriptografi Klasik Bagian 2

1. Caesar Cipher

    Caesar Chiper adalah algoritma kriptografi klasik yang dahulu digunakan oleh Julius Caesar untuk mengirimkan pesan rahasia atau taktik militer. Caesar Chiper disebut juga Sandi Geser sebab huruf-huruf dalam plainteks digantikan oleh huruf lainnya dalam posisi tertentu dalam susunan alfabet. Pada waktu itu, Julius menggeser sebanyak 3 huruf. Jadi huruf chiper pada algoritma Caesar adalah hasil pergeseran sekian huruf dari huruf asli. 

    Dalam kasusnya adalah mengubah plainteks KRIPTOGRAFI menjadi chiperteks dengan kunci pergeserannya adalah 3 huruf. Setelah di kriptografikan hasilnya adalah NUSWRJUDIN. Sekarang bagaimana cara mengubah Chiperteks menjadi Plainteks pada algoritma Caesar Chiper? Caranya sangat mudah, jika kita sudah memiliki kuncinya maka tinggal menggeser huruf sebanyak kunci, kemudian menempatkan huruf plainteks di bawahnya. Algoritma Caesar Chiper dengan pergeseran huruf sebanyak 13 buah persis dengan sandi AN pada kegiatan pramuka. Bagi yang pernah ikut pramuka pasti tahu sandi AN atau sandi A=N

2. Vigenere Cipher

    Kode vigènere termasuk kode abjad-majemuk (polyalphabetic substitution cipher). Dipublikasikan oleh diplomat (sekaligus seorang kriptologis) Perancis, Blaise de Vigènere pada abad 16, tahun 1586. Sebenarnya Giovan Batista Belaso telah menggambarkannya untuk pertama kali pada tahun 1533 seperti ditulis di dalam buku La Cifra del Sig. Algoritma ini baru dikenal luas 200 tahun kemudian dan dinamakan kode vigènere. Vigènere merupakan pemicu perang sipil di Amerika dan kode vigènere digunakan oleh Tentara Konfederasi (Confederate Army) pada perang sipil Amerika (American Civil War). Kode vigènere berhasil dipecahkan oleh Babbage dan Kasiski pada pertengahan abad 19. (Ariyus, 2008).

    Algoritma enkripsi jenis ini sangat dikenal karena mudah dipahami dan diimplementasikan. Teknik untuk menghasilkan ciphertext bisa dilakukan menggunakan substitusi angka maupun bujursangkar vigènere. Teknik susbtitusi vigènere dengan menggunakan angka dilakukan dengan menukarkan huruf dengan angka, hampir sama dengan kode geser. Contoh:

Plaintext: PLAINTEXT

Kunci: CIPHER

    Dengan metode pertukaran angka dengan huruf di atas, diperoleh bahwa teks asli (PLAINTEXT) memiliki kode angka (15,11, 0, 8, 13, 19, 4, 23, 19), sedangkan kode angka untuk teks kunci (CIPHER) yaitu (2, 8, 15, 7, 4, 17). Setelah dilakukan perhitungan, maka dihasilkan kode angka ciphertext (17, 19, 15, 15, 17, 10, 6, 5, 8). Jika diterjemahkan kembali menjadi huruf sesuai urutan awal, maka menjadi huruf RTPPRKGFI. 

3. Playfair Cipher

    Playfair cipher atau sering disebut Playfair Square merupakan teknik enkripsi simetrik yang termasuk dalam sistem substitusi digraph. Playfair Cipher Termasuk ke dalam polygram cipher. yang Ditemukan oleh Sir Charles Wheatstone namun dipromosikan / dipopulerkan oleh Baron Lyon Playfair pada 1854. Playfair Cipher mengenkripsi pasangan huruf (digram atau digraf), bukan huruf tunggal seperti pada cipher klasik / tradisional lainnya. Tujuannya untuk membuat analisis frekuensi menjadi sulit sebab frekuensi kemunculan huruf di dalam cipherteks akan menjadi datar. Terdapat 25 buah huruf kunci Kriptografi yang terdapat dalam Playfair Chiper, kunci tersebut disusun di dalam bujursangkar 5x5 dengan menghilangkan huruf J dari abjad. 

Contoh Kunci:

Kemudian Susunan kunci (Cipher) dalam bujursangkar diperluas dengan menambahkan baris keenam dan kolom keenam. sehingga menjadi:

Kemudian untuk melakukan Enkripsi, Pesan yang akan dienkripsi diatur terlebih dahulu sesuai ketentuan sebagai berikut:

- Ganti huruf J (jika ada) dengan huruf I

- Tulis pesan dalam pasangan huruf (huruf berpasangan dua-dua / bigram).

- Jangan ada pasangan huruf yang sama (misal AA / BB). Jika ada, sisipkan Z di tengahnya

- Jika jumlah huruf ganjil (sehingga ada yang tidak punya pasangan), tambahkan huruf Z di akhir

4. Affine Cipher

    Affine cipher adalah jenis monoalphabetic cipher substitusi , dimana setiap huruf dalam alfabet dipetakan ke setara numerik, dienkripsi menggunakan fungsi matematika sederhana, dan diubah kembali ke surat. Rumus yang digunakan berarti bahwa setiap huruf mengenkripsi dengan satu huruf lain, dan kembali lagi, berarti cipher pada dasarnya adalah cipher substitusi standar dengan pemerintahan aturan yang surat pergi ke mana. Dengan demikian, ia memiliki kelemahan semua cipher substitusi. Sistem Affine Cipher merupakan sandi alfabetik yang menggunakan teknik substitusi fungsi linier ax + b untuk enkripsi teks asli (plaintext) x dan a' . (y – b) untuk dekripsi teks sandi (ciphertext) y.

Rumus Fungsi Enkripsi

Dalam penyandian Affine cipher, banyaknya alfabet/karakter yang digunakan disimbolkan dengan nilai dari 0 ... m-1. Misalkan pada contoh, yang dienkripsi adalah byte, dengan nilai 0 … 255, sehingga nilai m yang digunakan adalah 256. Kemudian, metode ini menggunakan fungsi modulo aritmatika untuk mengubah nilai dari setiap karakter menjadi kode rahasia. Berikut rumus eknkripsi nya:

E(p) = (a x p + b) mod m

dimana:

E(p) = Fungsi enkripsi (bisa juga ditulis y)

p = plaintext (Teks asli)

a dan b = kunci numerik

m = 256 (Ukuran nilai byte)

Syarat pemilihan nilai kunci adalah nilai a dan m harus relatif prima atau GCD(a, m) = 1, sedangkan nilai b dapat dipilih secara acak.

5. Hill Cipher

    Hill Cipher merupakan salah satu algoritma kriptografi yang memanfaatkan matriks sebagai kunci untuk melakukan enkripsi dan Dekripsi dan aritmatika modulo. Setiap karakter pada plaintext ataupun ciphertext dikonversikan kedalam bentuk angka. Enkripsi dilakukan dengan mengalikan matriks kunci dengan matriks plaintext, sedangkan Dekripsi dilakukan dengan mengalikan invers matriks kunci dengan matriks ciphertext. 

    Karena itulah, Hill Cipher hanya bisa menggunakan matriks persegi sebagai matriks kuncinya. Invers semu atau pseudo invers dapat dimanfaatkan pada algoritma Hill Cipher, sehingga matriks kunci yang digunakan tidak terbatas pada matriks persegi saja. Penggunaan matriks persegi panjang menjadikan ciphertext lebih panjang dari plaintext. Hal ini tentunya membuat pesan menjadi lebih tersamarkan. Pada tulisan ini, penulis menggunakan modulo 95 artinya inputan data ada 95 simbol. Untuk mempermudah penghitungan pada saat inisialisasi matriks kunci, proses enkripsi dan proses Dekripsi menggunakan program aplikasi C++.

6. Enigma Cipher

    Enigma Cipher adalah suatu metode yang terkenal pada waktu perang dunia ke 2 bagi pihak jerman. Waktu itu dikembangkan sesuatu metode atau model yang di sebut dengan mesin Enigma. 5 mesin ddidasarkan pada system 3 rotor yang menggantikan huruf dalam ciphertext dengan huruf dalam plaintext. Rotor itu akan berputar dan menghasilkan hubungan antara huruf yang satu dengan huruf yang lain, sehingga menampilkan berbagai subtitusi seperti pergeseran Caesar.

    Ketika satu huruf diketik pada keyboard mesin, hal pertama yang dilakukan adalah pengiriman ke rotor pertama yang kosong kemudian akan menggeser huruf menurut kondisi yang ada.Setelah itu huruf baru kan melewati rotor kedua, dimana akan terjadi pergantian oleh subtitusi menurut kondisi yang telah ditentukan dirotor kedua . Baru setelah itu, huruf baru ini akan melewati rotor ketiga dan hasilnya akan di subtitusikan lagi. Sampai huruf baru ini akhirnya akan di kembalikan pada reflector dan kembali lagi melalui 3 rotor dalam urutan yang terbalik. Kondisi yang membuat Enigma kuat adalah putaran rotor. Karena huruf plaintext melewati rotor pertama akan berputar 1 posisi. 2 rotor yang lain akan meninggalkan tulisan sampai rotor yang pertama telah berputar 26 kali jumlah huruf dalam alphabet serta 1 putaran penuh. Kemudian rotor kedua akan berputar 1 posisi. 

    Sesudah rotor kedua terus berputar 26 kali 26x26 huruf, karena rotor pertama harus berputar 26 kali untuk setiap waktu rotor kedua berputar, rotor ketiga akan berputar 1 posisi. Siklus ini akan berlanjut untuk seluruh pesan yang dibaca. Dengan kata lain, hasilnya merupakan geseran yang digeser. Sebagai contoh, huruf s dapat disandikan sebagai huruf b dalam bagian pertama pesan, kemudian huruf m berikutnya dalam pesan. Sehingga dari 26 huruf dalam alphabet akan muncul pergeseran 26x26x26 yaitu posisi rotor yang mungkin. 

Sumber : https://onlinelearning.uhamka.ac.id