IMPLEMENTASI ALGORITMA
KRIPTOGRAFI KLASIK
KE DALAM BAHASA PEMROGRAMAN PHP
Dosen Pembimbing : Imam Marzuki, S.T,. M.T.
Masalah keamanan
( security) pada komputer menjadi isu penting pada era teknologi
informasi saat ini. Banyak kejahatan cyber yang pernah kita dengar dari
media massa (terutama kita baca beritanya didalam portal berita di internet).
Kriptografi merupakan dasar untuk memahami keamanan pada komputer. Begitu
pentingnya kriptografi untuk keamanan informasi, sehingga jika berbicara
mengenai masalah keamanan yang berkaitan dengan penggunaan komputer, maka orang
tidak bisa memisahkannya dengan kriptografi.
Kriptografi merupakan seni dan ilmu
menyembunyikan informasi dari penerima yang tidak berhak. Algoritma kriptografi
klasik termasuk kedalam sistem kriptografi simetri dan digunakan jauh sebelum
sistem kriptografi kunci publik ditemukan. Dalam algoritma kriptografi klasik
terdapat metode cipher substitusi. Di dalam metode cipher substitusi setiap
unit plainteks diganti dengan satu unit cipherteks. Satu unit disini bisa
berarti satu huruf, pasangan huruf, atau kelompok lebih dari dua huruf.
Algoritma cipher substitusi tertua yang diketahui adalah Caesar Cipher yang
digunakan oleh kaisar Romawi, Julius Caesar untuk menyandikan pesan yang ia
kirim kepada para gubernurnya.
Algoritma
Kriptografi Klasik
Sebelum komputer
ada, kriptografi dilakukan dengan menggunakan pensil dan kertas. Algoritma
kriptografi (cipher) yang digunakan saat itu, dinamakan juga algoritma
klasik, adalah berbasis karakter, yaitu enkripsi dan dekripsi dilakukan pada
setiap karakter pesan. Pada dasarnya, algoritma kriptografi klasik dapat
dikelompokkan kedalam dua macam cipher yaitu :
1.
Cipher Substitusi (Substitution Ciphers)
2.
Cipher Transposisi (Transposition Ciphers)
Cipher Substitusi
Di
dalam Cipher Substitusi setiap unit plainteks diganti dengan satu unit
cipherteks. satu unit disini bisa berarti satu huruf, pasangan huruf, atau
kelompok lebih dari dua huruf (Munir, 2006). Algoritma substitusi tertua yang
diketahui adalah Caesar cipher yang digunakan oleh kaisar Romawi, Julius
Caesar untuk menyandikan pesan yang ia kirim kepada para gubernurnya.
Cipher substitusi dapat dikelompokkan kedalam 4 (empat)
jenis yaitu : cipher alphabet-tunggal, cipher alphabet-majemuk, cipher
substitusi homofonik dan cipher substitusi poligram.
1.
Cipher Alphabet-tunggal : Pada cipher alphabet-tunggal (monoalphabetic
cipher) atau disebut juga cipher substitusi sederhana, satu
huruf di plainteks diganti dengan tepat satu huruf cipherteks. Jadi fungsi ciphering-nya
adalah fungsi satu-ke-satu (Munir, 2006).
2.
Cipher Alphabet-majemuk : Pada cipher alphabet-majemuk (polyalphabetic
cipher) merupakan cipher substitusi ganda yang melibatkan penggunaan
kunci berbeda (Munir, 2006). Cipher alphabet-majemuk dibuat dari
sejumlah cipher alphabet-tunggal, masing-masing dengan kunci yang berbeda.
3.
Cipher Substitusi Homofonik : Cipher substitusi homofonik (homophonic
substitution cipher) adalah seperti cipher alphabet-tunggal, kecuali
bahwa setiap huruf didalam plainteks dapat dipetakan kedalam salah satu
dari unit cipherteks yang mungkin (Munir, 2006). Maksudnya, setiap huruf
plainteks dapat memiliki lebih dari satu kemungkinan unit cipherteks. Huruf
yang paling sering muncul dalam teks mempunyai lebih banyak pilihan unit
cipherteks. Jadi fungsi ciphering-nya memetakan satu-ke-banyak (one-to-many).
4. Cipher Substitusi
Poligram : Cipher substitusi poligram (polygram substitution cipher),
setiap unit huruf disubstitusi dengan unit huruf cipherteks (Munir, 2006).
Jika unit huruf plainteks/cipherteks panjangnya 2 huruf maka disebut digram,
jika 3 huruf disebut trigram, dan seterusnya (blok cipherteks tidak
perlu harus sama panjang dengan blok plainteks). Keuntungannya, distribbusi
kemunculan poligraf menjadi flat (datar), dan hal ini menyulitkan
analisis frekuensi.
Monoalphabetic
cipher Shift cipher
cipher Shift cipher
Dalam sejarahnya, shift
cipher pernah digunakan pada masa Romawi kuno dalam pemerintahan Julius Caesar.
Metode yang digunakan sangatlah sederhana, yaitu dengan menggeser setiap huruf
dalam plainteksnya. Misalkan x adalah plainteks dalam bentuk bilangan, K adalah
kunci dengan 0 ≤ K ≤ 25 dan y adalah cipherteks dalam bentuk bilangan. Proses
enkripsi diberikan dalam fungsi
eK(x) = (x
+ K) mod 26
dan proses dekripsi diberikan dalam fungsi
dK(y) = (y
– K) mod 26.
Untuk kunci K = 3, shift cipher sering disebut
dengan Caesar Cipher, dan untuk K = 13 sering disebut dengan Rot-13 cipher.
Sebagai contoh, enkripsi plainteks “saya” menggunakan K = 3 menghasilkan
cipherteks “vdbd”.
Affine cipher
Sandi Affine (Affine Cipher) merupakan kejadian
khusus dari Sandi Substitusi. Pada sandi ini fungsi enkripsi didefinisikan
sebagai berikut.
dengan kuncinya
Fungsi seperti ini disebut dengan fungsi affine. Perhatikan bahwa
jika nilai a=1, maka fungsi enkripsinya merupakan sandi geser (shift cipher).
Selanjutnya, bagaimana proses dekripsinya?
Diberikan
maka persamaan yang didapat yaitu :
haruslah mempunyai
penyelesaian tunggal untuk x. Perhatikan bahwa persamaan di atas ekuivalen
dengan:
Dari persamaan terakhir, diperoleh bahwa a haruslah mempunyai invers
(pergandaan) yaitu :
atau dengan kata lain
nilai :
Untuk mencari nilai invers dapat digunakan
algoritma Euclide yang diperluas (Extended Euclidean Algorithm ).
Misal diberikan kunci K = (7,3). Dapat diperoleh bahwa invers dari 7 mod
26 adalah 15. Maka fungsi enkripsinya adalah :
Misal diberikan plainteks “hot”, h=7, o=14, dan t=19. Maka proses
enkripsinya adalah:
Diperoleh cipherteks 0-23-6 atau “AXG”.
Polyalphabetic
cipher Hill cipher
cipher Hill cipher
Hill Cipher diperkenalkan
pertama kali pada tahun 1929 oleh Lester S. Hill. Proses enkripsi dan dekripsi
pada Hill Cipher menggunakan operasi perkalian matriks atas ring Z26. Ide dasar
dari Hill Cipher adalah untuk membuat kombinasi linear dari plainteks untuk
mendapatkan cipherteks. Kunci yang digunakan berupa matriks persegi atas Z26
yang determinannya invertibel pada Z26.
Diberikan kunci
plainteks x =
x1x2...xm dan cipherteks y = y1y2...ym. Proses enkripsi diberikan dalam fungsi :
dan proses dekripsi
diberikan dalam fungsi :
Syarat bahwa
determinan kunci harus merupakan elemen yang invertibel dalam ring Z26 yaitu
agar matriks kunci tersebut mempunyai invers atas Z26.
Vigenere cipher
Vigenere
Cipher merupakan pengembangan dari shift cipher. Dalam vigenere cipher, kunci
yang digunakan berupa beberapa pergeseran yang direpresentasikan dengan suatu
kata kunci. Diberikan kata kunci K = k1k2...km, plainteks x = x1x2...xm dan
cipherteks y = y1y2...ym. Proses enkripsi diberikan dalam fungsi
eK(x) =
((x1 + k1) mod 26, (x2 + k2) mod 26,..., (xm + km) mod 26)
dan proses
dekripsi diberikan dalam fungsi
dK(y) =
((y1 - k1) mod 26, (y2 - k2) mod 26,..., (ym - km) mod 26)
Sebagai contoh,
diberikan plainteks “selamat belajar kriptografi” dan kunci “rahasia”, maka
diperoleh cipherteks “jesaeit sesabir brpplwgiami”.
HASIL DAN
PEMBAHASAN IMPLEMENTASI ALGORITMA KRIPTOGRAFI KLASIK
KE DALAM BAHASA PEMROGRAMAN PHP
Penjelasan
program
Aplikasi
cipher algoritma klasik dalam tugas ini dibuat dalam bahasa pemrograman PHP.
Program disajikan dalam bentuk aplikasi berbasis web. Aplikasi ini mempunyai 6
halaman utama, yaitu :
a.
Halaman awal (index.php)
Halaman awal ini
berisi menu-menu yang dapat dipilih oleh pengguna program. Menu adalah berupa
list dari aplikasi algoritma cipher klasik, jika pengguna program mengklik
salah satu menu, maka akan tampil aplikasi cipher sesuai pilihan, dibawah menu
utama.
Gambar 1.
Halaman awal alggoritma kriptografi klasik
b.
Shift cipher (shift.php)
Halaman ini menampilkan aplikasi sistem shift
cipher.
Untuk
melakukan enkripsi :
1.
Isikan kunci, misalkan kita masukkan kunci = 3
2. Masukkan plaintext, misalkan plaintext =
hariinibelajarkriptografi,
Gambar 3. Menu shift
cipher proses enkripsi
3. Lalu klik encrypt.
Hasil enkripsi akan tampil di kotak sebelah kanan.
Gambar 4. Hasil
enkripsi
Untuk melakukan
dekripsi :
1. Masukkan ciphertext yang akan di dekripsikan
Gambar 5. Menu shift
cipher proses
dekripsi 2. Klik
tombol decrypt, Maka akan tampil hasil dekripsi
Gambar 6.
Hasil dekripsi
c.
Substitusi cipher
Untuk menggunakan aplikasi cipher substitusi,
langkah yang digunakan sama dengan shift cipher:
Gambar 7. Menu
substitusi cipher
Enkripsi :
1.
isikan kunci
2. masukkan plainteks
3.
klik tombol encrypt
Dekripsi :
1.
masukkan ciphertext
2.
klik tombol decrypt
d. Vigenere
cipher
Untuk menggunakan aplikasi cipher Hill,
langkah yang digunakan:
Gambar 8.
Menu Vigenere cipher
Enkripsi :
1.
isikan kunci
2.
masukkan plainteks
3.
klik tombol encrypt
Dekripsi :
1.
masukkan ciphertext
2.
klik tombol decrypt
Listing program
Berikut ini adalah contoh listing program yang
dipakai dalam implementasi algoritma sistem klasik.
Convert.Php
<?php
function
char_to_dec($a){ $i=ord($a);
if ($i>=97
&& $i<=122){ return ($i-96);
} else if
($i>=65 && $i<=90){ return ($i-38);
} else {
return null;
}
}
function dec_to_char($a){
if ($a>=1 && $a<=26){ return (chr($a+96));
} else if
($a>=27 && $a<=52){ return (chr($a+38));
} else {
return
null;
}
}
function
tabel_vigenere_encrypt($a, $b){ $i=$a+$b-1;
if ($i>26){ $i=$i-26;
}
return
(dec_to_char($i));
}
function
tabel_vigenere_decrypt($a, $b){ $i=$a-$b+1;
if ($i<1){ $i=$i+26;
}
return (dec_to_char($i));
}
?>
Shift.php
<script
type="text/javascript"> function SelectAll(id){
document.getElementById(id).focus();
document.getElementById(id).select();
}
function
Info(){
alert("Original
code by :"+'\n\n'+"Ahmad Zafrullah Mardiansyah");
}
function InfoCaesar(){
alert("Key
hanya berupa kombinasi angka,"+'\n'+"dan plan text tidak boleh
mengandung angka!");
}
function InfoVigenere(){
alert("Key hanya berupa kombinasi kata, tidak boleh
mengandung angka,"+'\n'+"dan plan text tidak boleh mengandung
angka!");
}
</script>
</head>
<body>
<center>
</center>
<table width="600" align="center">
<tr><td width="50%"
valign="top"> <fieldset>
<legend><b>Shift
Cipher </b></legend> <form action=""
method="post">
<input
type="text" name="key_caesar" id="key_caesar"
value="masukkan kunci" onClick="SelectAll('key_caesar')"
/>
<input
type="submit" value="?" onClick="InfoCaesar()"
/><br/>
<textarea
rows="4" name="plantext_caesar"
id="plantext_caesar" cols="33"
onClick="SelectAll('plantext_caesar')" >isikan plaintext
disini</textarea>
<br/>
<input type="submit"
name="encrypt_caesar" value="Encrypt" /><input
type="submit" name="decrypt_caesar"
value="Decrypt" /><input type="reset"
value="Reset" />
</form>
</fieldset>
</td><td valign="top"
colspan="3"> <fieldset>
<legend><b>Hasil</b></legend>
<?php
//---------------------------------------------------
-------------// // caesar
//
//---------------------------------------------------
-------------// if((isset($_POST['key_caesar'])) &&
(isset($_POST['plantext_caesar'])) &&
isset($_POST['encrypt_caesar'])){
$key=$_POST['key_caesar'];
$plantext=$_POST['plantext_caesar']; $split_key=str_split($key);
$i=0;
$split_chr=str_split($plantext); while ($key>52){
$key=$key-52;
}
foreach($split_chr as $chr){
if (char_to_dec($chr)!=null){
$split_nmbr[$i]=char_to_dec($chr); } else {
$split_nmbr[$i]=$chr;
}
$i++;
}
echo '<textarea
rows="4" id="result" cols="33"
onclick="SelectAll(\'result\')" >';
foreach($split_nmbr as $nmbr){
if
(($nmbr+$key)>52){
if (dec_to_char($nmbr)!=null){ echo
dec_to_char(($nmbr+$key)-52);
}
else {
echo
$nmbr;
}
}
else {
if (dec_to_char($nmbr)!=null){ echo
dec_to_char($nmbr+$key);
}
else {
echo
$nmbr;
}
}
}
echo
'</textarea><br/>';
} else if
((isset($_POST['key_caesar'])) && (isset($_POST['plantext_caesar']))
&& isset($_POST['decrypt_caesar'])){
$key=$_POST['key_caesar'];
$plantext=$_POST['plantext_caesar']; $i=0; $split_chr=str_split($plantext);
while ($key>52){
$key=$key-52;
}
foreach($split_chr as $chr){
if (char_to_dec($chr)!=null){
$split_nmbr[$i]=char_to_dec($chr); } else {
$split_nmbr[$i]=$chr;
}
$i++;
}
echo '<textarea
rows="4" id="result" cols="33"
onclick="SelectAll(\'result\')" >';
foreach($split_nmbr as $nmbr){ if (($nmbr-$key)<1){
if (dec_to_char($nmbr)!=null){ echo dec_to_char(($nmbr-
$key)+52);
}
else {
echo $nmbr;
}
} else {
if (dec_to_char($nmbr)!=null){ echo dec_to_char($nmbr-
$key);
} else {
echo $nmbr;
}
}
}
echo
'</textarea><br/>';
Vigenere.php
//---------------------------------------//
//
vigenere
//
//--------------------------------//
} else if
((isset($_POST['key_vigenere'])) &&
(isset($_POST['plantext_vigenere'])) &&
(isset($_POST['encrypt_vigenere']))){
$key=$_POST['key_vigenere'];
$plantext=$_POST['plantext_vigenere']; $len_key=strlen($key);
$len_plantext=strlen($plantext); $split_key=str_split($key);
$split_plantext=str_split($plantext);
echo '<textarea
rows="4" id="result" cols="33"
onclick="SelectAll(\'result\')" >';
$i=0;
for($j=0;$j<$len_plantext;$j++){
if ($i==$len_key){
$i=0;
}
$split_key2[$j]=$split_key[$i]; $i++; } }
for($k=0;$k<$len_plantext;$k++){
$a=char_to_dec($split_key2[$k]); $b=char_to_dec($split_plantext[$k]); if (($a
&& $b)!=null){
echo
(tabel_vigenere_encrypt($a, $b));
} else {
echo $split_plantext[$k];
}
}
echo
'</textarea><br/>';
} else if
((isset($_POST['key_vigenere'])) &&
(isset($_POST['plantext_vigenere'])) &&
(isset($_POST['decrypt_vigenere']))){
$key=$_POST['key_vigenere'];
$plantext=$_POST['plantext_vigenere']; $len_key=strlen($key);
$len_plantext=strlen($plantext); $split_key=str_split($key);
$split_plantext=str_split($plantext);
echo '<textarea
rows="4" id="result" cols="33"
onclick="SelectAll(\'result\')" >';
$i=0;
for($j=0;$j<$len_plantext;$j++){
if ($i==$len_key){
$i=0;
}
$split_key2[$j]=$split_key[$i]; $i++;
}
for($k=0;$k<$len_plantext;$k++){
$a=char_to_dec($split_key2[$k]); $b=char_to_dec($split_plantext[$k]); if (($a
&& $b)!=null){
echo
(tabel_vigenere_decrypt($b, $a));
}
else {
echo
$split_plantext[$k];
}
}
echo
'</textarea><br/>';
} else {
echo "result here...";
}
?>
</fieldset>
KESIMPULAN
Sebelum komputer
ada, kriptografi dilakukan dengan algoritma berbasis karakter. Algoritma yang
digunakan termasuk ke dalam sistem kriptografi simetri dan digunakan jauh
sebelum sistem kriptografi kunci publik ditemukan.
Terdapat
sejumlah algoritma yang tercatat dalam sejarah kriptografi sehingga dinamakan
algoritma kriptografi klasik, namun sekarang algoritma tersebut sudah tidak
banyak dipakai karena ia sangat mudah dipecahkan.
Tiga alasan
mempelajari algoritma kriptografi klasik:
1.
Untuk memberikan pemahaman konsep dasar
kriptografi.
2. Dasar dari algoritma kriptografi modern.
3.
Dapat memahami potensi-potensi kelemahan sistem
chiper.
DAFTAR PUSTAKA
Munir, R., 2006,
Kriptografi, Penerbit Informatika, Bandung
Mahyudin, R., 2009, Studi dan
Perbandingan Algoritma ADFGVX Cipher Dengan Algoritma Playfair Cipher Pada
Perang Dunia I, ITB, Bandung
Stalling, W., 2005,
Cryptography and Network Security Principles and Practices, Prentice Hall, New
Jersey
Tidak ada komentar:
Posting Komentar