Algoritma Rijndael

13.3 Algoritma Rijndael

• Seperti pada DES, Rijndael menggunakan substitusi dan permutasi, dan sejumlah putaran (cipher berulang) – setiap putaran mengunakan kunci internal yang berbeda (kunci setiap putaran disebut round key). Tetapi tidak seperti DES yang berorientasi bit, Rijndael beroperasi dalam orientasi byte (untuk memangkuskan implementasi algoritma ke dalam software dan hardware).
• Garis besar Algoritma Rijndael yang beroperasi pada blok 128-bit dengan kunci 128-bit adalah sebagai berikut (di luar proses pembangkitan round key):

AddRoundKey: melakukan XOR antara state awal (plainteks) dengan cipher key. Tahap ini disebut juga initial round.
Putaran sebanyak Nr – 1 kali. Proses yang dilakukan pada setiap putaran adalah:

1. SubBytes: substitusi byte dengan menggunakan tabel substitusi (S-box).
2. ShiftRows: pergeseran baris-baris array state secara wrapping.
3. MixColumns: mengacak data di masing-masing kolom array state.
4. AddRoundKey: melakukan XOR antara state sekarang round key.

Final round: proses untuk putaran terakhir:

1. SubBytes
2. ShiftRows
3. AddRoundKey

• Algoritma Rijndael mempunyai 3 parameter:

1. plaintext : array yang berukuran 16-byte, yang berisi data masukan.
2. ciphertext : array yang berukuran 16-byte, yang berisi hasil enkripsi.
3. key : array yang berukuran 16-byte, yang berisi kunci ciphering (disebut juga cipher key). Dengan 16 byte, maka baik blok data dan kunci yang berukuran 128-bit dapat disimpan di dalam ketiga array tersebut (128 = 16 x 8).

• Selama kalkulasi plainteks menjadi cipherteks, status sekarang dari data disimpan di dalam array of bytes dua dimensi, state, yang berukuran NROWS x NCOLS. Untuk blok data 128-bit, ukuran state adalah 4 x 4.Elemen array state diacu sebagai S[r,c], dengan 0 £ r < 4 dan 0 £ c < Nb (Nb adalah panjang blok dibagi 32. Pada AES-128, Nb = 128/32 = 4).

• Pada awal enkripsi, 16-byte data masukan, in0, in1, …, in15 disalin ke dalam array state (direalisasikan oleh fungsi CopyPlaintextToState(state, plaintext)) seperti diilustrasikan sebagai berikut:

Operasi enkripsi/dekripsi dilakukan terhadap array S, dan keluarannya ditampung didalam array out.

Skema penyalinan array masukan in ke array S:

S[r, c] ¬ in[r + 4c] untuk 0 £ r < 4 dan 0 £ c < Nb

Skema penyalinan array S ke array keluaran out:

out[r+4c] ¬ S[r, c] untuk 0 £ r < 4 dan 0 £ c < Nb

Read More

13.2 Panjang Kunci dan Ukuran Blok Rijndael

• Rijndael mendukung panjang kunci 128 bit sampai 256 bit dengan step 32 bit.Panjang kunci dan ukuran blok dapat dipilih secara independen.
• Setiap blok dienkripsi dalam sejumlah putaran tertentu, sebagaimana halnya pada DES. Advanced Encryption Standard (AES).
• Karena AES menetapkan panjang kunci adalah 128, 192, dan 256, maka dikenal AES-128, AES-192, dan AES-256.

Panjang Kunci

Secara de-fakto, hanya ada dua varian AES, yaitu AES-128 dan AES-256, karena akan sangat jarang pengguna menggunakan kunci yang panjangnya 192 bit.

Karena AES mempunyai panjang kunci paling sedikit 128 bit, maka AES tahan terhadap serangan exhaustive key search dengan teknologi saat ini. Dengan panjang kunci 128-bit, maka terdapat sebanyak :

kemungkinan kunci.

Jika digunakan komputer tercepat yang dapat mencoba 1 juta kunci setiap detik, maka akan dibutuhkan waktu : 
tahun untuk mencoba seluruh kemungkinan kunci.

Jika digunakan komputer tercepat yang dapat mencoba 1 juta kunci setiap milidetik, maka akan dibutuhkan waktu: 
tahun untuk mencoba seluruh kemungkinan kunci.

Read More

Sejarah Advanced Encryption Standard (AES)

DES (Data Encryption Standard) mungkin akan berakhir masa penggunaannya sebagai standard enkripsi kriptografi simetri. DES dianggap sudah tidak aman lagi karena dengan perangkat keras khusus kuncinya bisa ditemukan dalam beberapa hari.

National Institute of Standards and Technology (NIST),sebagai agensi Departemen Perdagangan AS mengusulkan kepada Pemerintah Federal AS untuk sebuah standard kriptografi kriptografi yang baru.

Untuk menghindari kontoversi mengenai standard yang baru tersebut, sebagaimana pada pembuatan DES (NSA sering dicurigai mempunyai “pintu belakang” untuk mengungkap cipherteks yang dihasilkan oleh DES tanpa mengetahui kunci), maka NIST mengadakan sayembara terbuka untuk membuat standard algoritma kriptografi yang baru sebagai pengganti DES. Standard tersebut kelak diberi nama Advanced Encryption Standard (AES).

Persyaratan yang diajukan oleh NIST tentang algoritma yang baru tersebut adalah:

1. Algoritma yang ditawarkan termasuk ke dalam kelompok algoritma kriptografi simetri berbasis cipher blok.
2. Seluruh rancangan algoritma harus publik (tidak dirahasiakan)
3. Panjang kunci fleksibel: 128, 192, dan 256 bit.
4. Ukuran blok yang dienkripsi adalah 128 bit.
5. Algoritma dapat diimplementasikan baik sebagai software maupun hardware.

NIST menerima 15 proposal algoritma yang masuk. Konferensi umum pun diselenggarakan untuk menilai keamanan algoritma yang diusulkan.

Pada bulan Agustus 1998, NIST memilih 5 finalis yang didasarkan pada aspek keamanan algoritma, kemangkusan (efficiency), fleksibilitas, dan kebutughan memori (penting untuk embedded system). Finalis tersebut adalah:

1. Rijndael (dari Vincent Rijmen dan Joan Daemen – Belgia, 86 suara)
2. Serpent (dari Ross Anderson, Eli Biham, dan Lars Knudsen – Inggris, Israel, dan Norwegia, 59 suara).
3. Twofish (dari tim yang diketuai oleh Bruce Schneier – USA, 31 suara)
4. RC6 (dari Laboratorium RSA – USA, 23 suara)
5. MARS (dari IBM, 13 suara)

Pada bulan Oktober 2000, NIST mengumumkan untuk memilih Rijndael (dibaca: Rhine-doll), dan pada bulan November 2001, Rijndael ditetapkan sebagai AES, dan diharapkan Rijndael menjadi standard kriptografi yang dominan paling sedikit selama 10 tahun.

Read More

Algoritma Chiper Geser (Shift Chiper) ~ Cryptography

Prinsip utama chiper geser terletak pada penggeseran huruf dengan panjang tertentu, sesuai dengan kesepakatan antara beberapa orang yang saling berkomunikasi, dan panjang penggeseran itulah yang dikenal dengan “kunci”. Misalkan : seseorang ingin mengirimkan huruf “a” pada teman atau relasinya, maka pengirim menggeser “a” ke huruf selanjutnya sepanjang 6 satuan, dan menghasilkan huruf “g” yang demikian itu dinamakan dengan proses enkripsi. Kemudian, hasilnya dikirimkan ke relasinya.
Mendapat kiriman dari temannya, maka sesuai dengan kesepakatan kunci, si penerima mengubah kembali hurufnya dengan menggeser huruf “g” ke huruf sebelumnya sepanjang 6 satuan pula dan menghasilkan huruf “a” kembali yang dinamakan proses dekripsi.
Berikut adalah definisi matematis dari chiper geser :

Diberikan P=C=K=Z26 , di definisikan : eK(x)=x+K mod 26 dandK(y)=y-k mod 26 ;dimana (x,y) anggota Z26 Penjelasan simbol : P=Plaintext (Teks Asli) C=Chipertext (Text setelah dienkripsi) K=KeyKunci enkripsi Z26=mendefinisikan hanya untuk huruf abjad a…z eK(x)=enkripsi dengan kunci K dan yang ingin dienkripsi x dK(y)=dekripsi dengan kunci K dan yang ingin didekripsi y

Sebelumnya silakan buat terlebih dahulu form untuk input plaintext

if ($encrypt == "crypto") {
$len_plaintext = strlen($plaintext);
$shift = intval($shiftchiper);
$shift = $shift % 26;
for ($i = 0;$i < $len_plaintext; $i++) {
$avg = $plaintext[$i];
$ord_plaintext = ord($avg);
if (($ord_plaintext > 96) and ($ord_plaintext < 123)) {
$change = ($ord_plaintext + $shift) % 123;
if ($change < 97) {$change = $change + 97;}
$chr_plaintext = chr($change);
$result .= $chr_plaintext;
}
else {$result .= $avg;}
}
}

if ($decrypt == "crypto") {
$len_chipertext = strlen($chipertext);
$shift = intval($shiftchiper);
$shift = $shift % 26;
for ($i = 0;$i < $len_chipertext; $i++) {
$avg = $chipertext[$i];
$ord_chipertext = ord($avg);
if (($ord_chipertext > 96) and ($ord_chipertext < 123)) {
$change = ($ord_chipertext - $shift) % 123;
if ($change < 97) {$change = $change + 26;}
$chr_chipertext = chr($change);
$result1 .= $chr_chipertext;
}
else {$result1 .= $avg;}
}
} 

Read More