1. rangkain bit yang dibagi menjadi blok – blok

1.            
Latar
Belakang

Keamanan data dan informasi merupakan hal sangat
penting di era reformasi saat ini. Umumnya, setiap institusi memiliki
dokumen-dokumen penting dan bersifat rahasia yang hanya boleh diakses oleh
orang tertentu. Sistem informasi yang dikembangkan harus menjamin keamanan dan
kerahasiaan dokumen-dokumen tersebut. Namun kendalanya bahwa media-media yang
digunakan seringkali dapat disadap oleh pihak lain 1.

We Will Write a Custom Essay Specifically
For You For Only $13.90/page!


order now

Kriptografi (cryptography)
merupakan ilmu dan seni untuk menjaga pesan agar aman. (Cryptography is the art and science of keeping messages secure) “Crypto” berarti “secret” (rahasia) dan “graphy”
berarti “writing” (tulisan). Para
pelaku atau paraktisi kriptografi disebut cryptographers. Sebuah algoritma
kriptografik (cryptographic algorithm),
disebut cipher, merupakan persamaan
matematik yang digunakan untuk proses enkripsi dan dekripsi. Biasanya persamaan
kedua matematik (untuk enkripsi dan dekripsi) tersebut memiliki hubungan
matematis yang cukup erat 2.

      Blok cipher adalah rangkain bit yang dibagi menjadi blok – blok bit yang panjangnya sudah ditentukan
sebelumnya. Plainteks akan diproses dengan panjang blok yang tetap, pada data
yang panjang maka dilakukan pemecahan dalam bentuk blok yang lebih kecil. Jika
dalam pemecahan dihasilkan blok data yang kurang dari jumlah data dalam blok
cipher memproses teks dengan blok yang relatif panjangnya lebih dari 64-bit, untuk mempersulit teknik
kriptanalisis dalam membongkar kunci 3.

DES termasuk dalam algoritma enkripsi
yang sifatnya cipher block, yang berarti DES mengubah data masukan menjadi blok
– blok 64-bit dan kemudian menggunakan kunci enkripsi sebesar 56-bit. Setelah
mengalami proses enkripsi maka akan menghasilkan output blok 64-bit. Seiring
dengan perkembangan teknologi, kunci DES yang sebesar 56-bit dianggap sudah tidak
memadai lagi 4.

Algoritma kriptografi yang baik akan memerlukan waktu yang lama untuk memecahkan data yang telah
disediakan. Seiring dengan perkembangan teknologi komputer maka dunia teknologi
informasi membutuhkan algoritma kriptografi yang lebih kuat dan aman. Saat ini,
AES/Rijindael (Advanced Encryption
Standard) digunakan sebagai standar algoritma kriptografi yang terbaru.
AES/Rijindael menggantikan DES (Data
Encryption Standar) yang pada tahun 2002 sudah berakhir masa penggunaannya.
DES juga dianggap tidak mampu lagi untuk memjawab tantangan perkembangan
teknologi komunikasi yang sangat cepat. AES/Rijindael sendiri adalah algoritma
kriptografi dengan menggunakan algoritma AES/Rijindael yang dapat mengenkripsi
dan mendekri blok data sepanjang 128 bit dengan panjang kunci 128 bit, 192 bit,
atau 256 bit 5.

Tetapi pada zaman sekarang ini teknik pengamanan data
dengan kriptografi masih dirasa kurang. Setelah dilakukan proses enkripsi pada
suatu data maka kita perlu menyembunyikan data tersebut di dalam suatu data
yang lain sehingga tidak menimbulkan kecurigaan pada pihakpihak yang tidak
berkepentingan. Proses seperti yang disampaikan diatas disebut dengan
Steganografi.

Berdasarkan masalah tersebut, maka penulis mengusulkan
judul penelitian “Kajian Perbandingan Enkripsi – Dekripsi DES dan AES” sebagai
bahan pertimbangan dan perbandingan untuk proses keamanan pada pengiriman data
yang bertujuan untuk membandingan proses enkripsi – dekripsi dari kedua
algoritma tersebut.

2.            
Kajian
Pustaka

Pada bagian ini akan membahas beberapa pustaka yang
akan digunakan sebagai landasan teori yang dapat dijadikan sebagai acuan atau
juga sebagai pembanding terkait perbandingan enkripsi – dekripsi DES dan AES.
Sebagai pustaka yang diacu adalah penelitian terdahulu yang telah dilakukan
yang terkait dengan kriptografi DES dan AES.

2.1 
Penelitian Terdahulu

Pada bagian ini akan membahas beberapa pustaka yang
digunakan sebagai landasan teori yang dapat dijadikan acuan atau juga sebagai
pembanding terkait perbandingan algoritma DES dan AES. Berikut ini sebagai
pustaka yang diacu adalah penelitian terdahulu yang telah dilakukan terkait
dengan kriptografi DES dan kriptografi AES Penelitian sebelumnya yang berjudul
Enhancing the Security of DES Algorithm Using Transposition Cryptography Techniques
menggunakan teknik transposition untuk meningkatkan keamanan kriptografi DES.
Penelitian ini menggunakan plaintext yang akan dienkripsi dengan algoritma DES
yang sudah dimodifikasi dengan tambahan teknik transposition. Teknik
transposition yang digunakan dalam penelitian ini adalah Simple Columnar
Transposition Technique (SCTTMR). SCTTMR adalah teknik transposition yang
menyusun plaintext ke dalam sebuah bujur sangkar atau tabel atau matriks dan
membacanya dengan urutan kolom secara acak. Teknik SCTTMR dilakukan di awal
proses enkripsi. Sehingga plaintext yang akan dienkripsi menggunakan algoritma
DES sudah merupakan hasil dari modifikasi SCTTMR. Penelitian ini menghasilkan
peningkatan keamanan pada algoritma DES. Jika intruder ingin menyerang algoritma
modifikasi ini, maka diperlukan urutan random kolom yang digunakan pada proses
SCTTMR dan memerlukan waktu yang lebih lama 6.

Hasil penelitian yang lain berjudul Enkripsi dan
Dekripsi dengan Algoritma AES 256 untuk Semua Jenis File. Hasil penelitian menunjukan
bahwa algoritma AES dengan panjang kunci 256 bit dapat menyandikan isi suatu
file sehinggadapat mengamankan file tersebut. Ukuran file enkripsi akan
bertambah 11 bytes dari file asli karena adanya proses penambahan header yang
berisi informasi ekstensi file 7.

2.2 
Block Cipher

Block cipher akan melakukan pembagian
plain text menjadi block – block yang akan disandikan per block. Kunci yang
disediakan dalam jumlah bit tertentu misalnya 64 bit. Data yang akan dienkripsi
akan di bagi – bagi menjadi block yang panjangnya 64 bit juga. Jika kita
memiliki data yang jumlah bitnya bukan kelipatan 64 misalnya 158 bit maka untuk
membuat block yang ketiga menjadi 64 bit. Data yang ditambahkan merupakan
sampah disebut padding. Setelah kita mendapatkan block – block yang berasal
dari hasil pembagian data asli block – block data tersebut kita enkripsi block
demi block menjadi beberapa block cipher text. Untuk melakukan enkripsi ini ada
dua contoh algoritma yang ingin dipaparkan dibawah ini :

a.    
Electronic Code Block (EBC)

Algoritma EBC ini pertama akan membagi text menjadi block –
block data kemudian masing – masing block oprasikan EXOR dengan kunci. Pada
saat melakukan dekripsi maka prosesnya akan dibalik yaitu dengan melakukan
operasi EXOR terhadap block – block cipher maka kita akan dapatkan kembali data
yang asli. Untuk mendapatkan data asli secara keseluruhan maka tinggal
disambung saja block – block yang dihasilkan. Untuk lebih jelasnya dapat
dilihat pada gambar di bawah ini :

Gambar 2.2.1 Algoritma EBC

Kelemahan dari algoritma ini adalah kita tidak dapat
mendeteksi jika ada keterputusan proses enkripsi maupun dekripsi karena tidak
ada kaitan antara block yang pertama dengan block yang kedua dan seterusnya.
Oleh karena itu jika yang didekrip hanya sampai block ketiga saja pada contoh
diatas maka tidak akan terdeteksi.

b.    
Cipher Block Chaining (CBC)

Untuk memperbaiki kelemahan algoritma EBC diciptakanlah
algoritma CBC yang mengkaitkan antara hasil enkripsi block pertama dengan
enkripsi block berikutnya.

Gambar 2.2.2 Algoritma CBC

Dengan cara diatas jika diketahui terutus salah satu block
saja pada saat dekripsi maka tidak dapat didapatkan text aslinya dan bisa
terdeteksi 8.

2.3 
Data
Encryption Standar (DES)

DES termasuk ke dalam sistem kriptografi simetri dan
tergolong jenis cipher blok. DES beroperasi pada ukuran blok 64 bit. DES
mengenkripsikan 64 bit plainteks menjadi 64 bit cipherteks dengan menggunakan
56 bit kunci internal (internal key) atau up-kunci (subkey). Kunci internal
dibangkitkan dari kunci eksternal (external key) yang panjangnya 64 bit. Skema
global dari algoritma DES adalah sebagai berikut: 1. Blok plainteks dipermutasi
dengan matriks permutasi awal (initial permutation atau IP). 2. Hasil permutasi
awal kemudian dienciphering- sebanyak 16 kali (16 putaran). Setiap putaran
menggunakan kunci internal yang berbeda. 3. Hasil enciphering kemudian
dipermutasi dengan matriks permutasi balikan (invers initial permutation atau
IP-1 ) menjadi blok cipherteks. Di dalam proses enciphering, blok plainteks
terbagi menjadi dua bagian, kiri (L) dan kanan (R), yang masingmasing
panjangnya 32 bit. Kedua bagian ini masuk ke dalam 16 putaran DES. Pada setiap
putaran i, blok R merupakan masukan untuk fungsi transformasi yang disebut f.
Pada fungsi f, blok R dikombinasikan dengan kunci internal Ki . Keluaran dai
fungsi f di-XOR-kan dengan blok L untuk mendapatkan blok R yang baru. Sedangkan
blok L yang baru langsung diambil dari blok R sebelumnya. Ini adalah satu
putaran DES.

a.    
Enciphering

Proses
enciphering terhadap blok plainteks dilakukan setelah permutasi awal (lihat
Gambar 2.2). Setiap blok plainteks mengalami 16 kali putaran enciphering.
Setiap putaran enciphering merupakan jaringan Feistel yang secara matematis
dinyatakan sebagai: Li = Ri – 1 Ri = Li – 1 Å
f(Ri – 1, Ki) E adalah fungsi ekspansi yang memperluas blok Ri – 1 yang
panjangnya 32-bit menjadi blok 48 bit. Fungsi ekspansi direalisasikan dengan
matriks permutasi ekspansi sebagai berikut:

Gambar
2.3.1 Matrix permutasi ekspansi

Selanjutnya,
hasil ekpansi, yaitu E(Ri – 1), yang panjangnya 48 bit diXOR-kan dengan Ki yang
panjangnya 48 bit menghasilkan vektor A yang panjangnya 48-bit: E(Ri – 1) Å Ki = A Vektor A dikelompokkan
menjadi 8 kelompok, masing-masing 6 bit, dan menjadi masukan bagi proses
substitusi. Proses substitusi dilakukan dengan menggunakan delapan buah kotak-S
(S-box), S1 sampai S8. Setiap kotak-S menerima masukan 6 bit dan menghasilkan
keluaran 4 bit. Kelompok 6-bit pertama menggunakan S1, kelompok 6-bit kedua
menggunakan S2, dan seterusnya.

b.    
Dekripsi

Proses
dekripsi terhadap cipherteks merupakan kebalikan dari proses enkripsi. DES
menggunakan algoritma yang sama untuk proses enkripsi dan dekripsi. Jika pada
proses enkripsi urutan kunci internal yang digunakan adalah K1, K2, …, K16,
maka pada proses dekripsi urutan kunci yang digunakan adalah K16, K15, …, K1.
Untuk tiap putaran 16, 15, …, 1, keluaran pada setiap putaran deciphering
adalah : Li = Ri – 1 Ri = Li – 1 Å f(Ri – 1, Ki) Dalam hal
ini, (R16, L16) adalah blok masukan awal untuk deciphering. Blok (R16, L16)
diperoleh dengan mempermutasikan cipherteks dengan matriks permutasi IP-1 .
Pra-keluaran dari deciphering adalah adalah (L0, R0). Dengan permutasi awal IP
akan didapatkan kembali blok plainteks semula. Tinjau kembali proses
pembangkitan kunci internal. Selama deciphering, K16 dihasilkan dari (C16, D16)
dengan permutasi PC-2. Tentu saja (C16, D16) tidak dapat diperoleh langsung
pada permulaan deciphering. Tetapi karena (C16, D16) = (C0, D0), maka K16 dapat
dihasilkan dari (C0, D0) tanpa perlu lagi melakukan pergeseran bit. Catatlah
bahwa (C0, D0) yang merupakan bit-bit dari kunci eksternal K yang diberikan
pengguna pada waktu dekripsi. Selanjutnya, K15 dihasilkan dari (C15, D15) yang
mana (C15, D15) diperoleh dengan menggeser C16 (yang sama dengan C0) dan D16
(yang sama dengan C0) satu bit ke kanan. Sisanya, K14 sampai K1 dihasilkan dari
(C14, D14) sampai (C1, D1). Catatlah bahwa (Ci – 1, Di – 1) diperoleh dengan
menggeser Ci dan Di dengan cara yang sama, tetapi pergeseran kiri (left shift)
diganti menjadi pergeseran kanan (right shift) 9.

2.4 
Advanced
Encryption Standard (AES) / Rijndael

Algoritma Rijndael
terpilih sebagai algoritma kriptografi yang selain aman juga efisien dalam
implementasinya dan dinobatkan sebagai AES, nama Rijndael sendiri berasal dari gabungan nama penemunya. Rijndael termasuk dalam jenis algoritma
kriptografi yang sifatnya simetri dan cipher
block. Dengan demikian algoritma ini mempergunakan kunci yang sama saat
enkripsi dan dekripsi serta masukan dan keluarannya berupa blok dengan jumlah
bit tertentu. Rijndael mendukung
berbagai variasi ukuran blok dan kunci yang akan digunakan. Namun algoritma ini
mempunyai ukuran blok dan kunci yang tetap sebesar  128, 192, 256 bit 10.

a.    
Representasi

Data
Input dan output dari algoritma AES terdiri dari urutan data sebesar 128 bit.
Urutan data yang sudah terbentuk dalam satu kelompok 128 bit tersebut disebut
juga sebagai blok data atau plaintext yang nantinya akan dienkripsi menjadi
ciphertext. Cipher key dari AES terdiri dari key dengan panjang 128 bit, 192
bit, atau 256 bit. Urutan bit diberi nomor urut dari 0 sampai dengan n-1 dimana
n adalah nomor urutan. Urutan data 8 bit secara berurutan disebut sebagai byte
dimana byte ini adalah unit dasar dari operasi yang akan dilakukan pada blok
data.

b.    
Enkripsi

Proses
enkripsi pada algoritma AES terdiri dari 4 jenis transformasi bytes, yaitu
SubBytes, ShiftRows, Mixcolumns, dan AddRoundKey. Pada awal proses enkripsi,
input yang telah dikopikan ke dalam state akan mengalami transformasi byte
AddRoundKey. Setelah itu, state akan mengalami transformasi SubBytes,
ShiftRows, MixColumns, dan AddRoundKey secara berulang-ulang sebanyak Nr.
Proses ini dalam algoritma AES disebut sebagai round function. Round yang
terakhir agak berbeda dengan round-round sebelumnya dimana pada round terakhir,
state tidak mengalami transformasi MixColumns.

c.    
Dekripsi

Transformasi
cipher dapat dibalikkan dan diimplementasikan dalam arah yang berlawanan untuk
menghasilkan inverse cipher yang mudah dipahami untuk algoritma AES.
Transformasi byte yang digunakan pada invers cipher adalah InvShiftRows,
InvSubBytes, InvMixColumns, dan AddRoundKey. Algoritma dekripsi dapat dilihat
pada skema berikut ini :

Gambar
2.4.1 Algoritma dekripsi AES 9

3.            
Metode
Penelitian

Pada penelitian ini disjikan studi perbandingan antara
DES dan AES. Dengan dilakukannya perbandingan enkripsi dan dekripsi pada
algoritma DES dan AES. Metode yang digunakan pada penelitian ini yaitu
pengumpulan data, analisis kebutuhan, perbandingin DES dan AES, pengolahan data
yang akan di uji, dan pengambilan kesimpulan dari data yang telah di uji.
Metode – metode tersebut meliputi tentang pengelompokan data dan kelayakan
data, sehingga menghasilkan pembahasan dengan pemecahan masalah serta kesulitan
apa saja yang didapatkan dalam melakukan setiap tahap penelitian tersebut
seperti gambar dibawah ini :

Gambar 3.1 tahapan penelitian

4.            
Hasil
Pembahasan

Pada penelitian ini menggunakan 2 metode kriptografi
yaitu Data Encryption (DES) dan Advanced Encryption Standard (AES) 256 bit.
Untuk menghasilkan pesan teks yang asli terlebih dahulu data akan dienkripsi
terlebih dahulu kemudian akan didekripsi menggunakan algoritma DES dan AES.

Berikut ini adalah langkah – langkah proses enkripsi
pada algoritma DES dan AES :

a.    
Proses
enkripsi data algoritma DES

Untuk
melakukan proses enkripsi langkah pertama yaitu kita terlebih dahulu menentuka
plaintext disini digunakan plaintext (SEMARANG) setelah itu mencari asci pada
plaintext yang digunakan. Setelah mencari asci kemudian ubahlah bilangan asci
ke bilangan biner, setelah itu merubah bilangan biner ke bilangan hexa seperti
gambar di bawah ini :

Gambar
4.1 langkah enkripsi algoritma DES

Setelah mendapatkan bilangan hexa
selanjutnya akan dienkripsi dan menghasilan ciphertext. Untuk menghasilkan
ciphertext digunakan key (input) “752878397493CB70” dan bilangan hexa yang yang sebelumnya akan digunakan
sebagai plaintext (input) seperti gambar di bawah ini :

Gambar 4.2 proses
enkripsi menghasilkan ciphertext

Dari proses enkripsi menggunakan algoritma
DES diatas plaintext “SEMARANG” akan 
menghasilkan sebuah ciphertext “F221ED3E2EEB219C” seperti pada gambar
diatas.

Gambar 4.3 hasil dari
proses enkripsi DES

b.     Proses enkripsi data
pada algoritma AES

Untuk melakukan proses enkripsi data menggunakan algoritma AES yang pertama
menentukan plaintext disini digunakan plaintext “FTIUKSWSALATIGA” setelah
menentukan plaintext kemudian akan diubah menjadi asci plaintext seperti gambar
di bawah ini :

Gambar 4.4 proses merubah plaintext menjadi asci plaintext

Setelah itu asci plaintext akan di
enkripsi untuk menghasilkan ciphertext. Untuk mendapatkan ciphertext digunakan
key (input) “2B7E151628AED2A6ABF7158809CF4F3C” dan bilangan asci plaintext akan
digunakan sebagai plaintext (input) seperti pada gambar di bawah ini :

Gambar 4.5 proses
enkripsi menghasilkan ciphertext

Dari proses enkripsi menggunakan algoritma
AES diatas plaintext “FTIUKSWSALATIGAA” akan menghasilkan sebuah ciphertext
“CC559141A5AC8B853F0C7C6B053CF9E8” seperti pada gambar diatas.

Gambar 4.6 hasil dari
proses enkripsi algoritma AES

5.            
Kesimpulan

Dalam penulisan ini disajikan studi perbandingan
antara algoritma DES dan algoritma AES. Dengan dilakukannya penelitian
perbandingan algoritma DES dan algoritma AES berdasarkan data yang digunakan
dan diperoleh hasil enkripsi dari algoritma DES dan algoritma AES, dapat
disimpulkan bahwa algoritma AES membutuhkan waktu enkripsi yang lebih singkat
dibandingkan dengan algoritma DES. Dikarenakan algoritma DES memerlukan proses
yang lebih panjang saat melakukan enkripsi sebuah data dibandingkan dengan
algoritma AES.

6.            
Daftar
Pustaka

1.    
Muhammad
Fairuzabadi, “Implemetasi Kriptografi Klasik menggunakan Borland Delphi,”
Jurnal Dinamika Informatika, pp. 65-78, September 2010.

2.    
Sasongko,
“Pengamanan Data Informasi menggunakan Kriptografi Klasik,” DINAMIK, vol.X, no.
3, pp. 160-167, September 2005.2

3.    
Aprilianti,
Ruwanita, 2012.” Enkripsi dan Dekripsi File Menggunakan Algoritma AES 128 ”
Politeknik Negeri Sriwijaya. 3

4.    
http://puslit2.petra.ac.id/ejournal/index.php/jte/article/viewFile/17452/17369
4.

5.    
www.jurnal.stmik-mi.ac.id/index.php/jcb/article/download/90/95
5

6.    
Sunil,
S., Maakar, K., & Kumar, S., 2015,Enhancing the Security of DES Algorithm
Using Transposition Cryptography Techniques, International Journal of Advanced
Research in Computer Science and Software Engineering,
http://www.ijarcsse.com/docs/papers/Volume_3/6_June2015/V3I6- 0267.pdf

7.    
Yuniati,
V., Indrianta, G.,&Rachmat, A., 2009,Enkripsi dan Dekripsi dengan Algoritma
AES 256 untuk semua jenis file:Yogyakarta.
http://ti.ukdw.ac.id/ojs/index.php/informatika/article/viewfile/69/29

8.    
http://p3m.amikom.ac.id/p3m/dasi/maret2001/006%20-%20kriptografi.pdf

9.    
Soni,
S., Agrawal, H., & Sharma, M. (2012). Analysis and Comparison Betwen AES
and DES Cryptographic Algorithm. International Journal of Engineering and
Innovative Technolgy , 2 (6).

http://puslit2.petra.ac.id/ejournal/index.php/jte/article/viewFile/17452/17369