Algoritma Kriptografi Simetri Cipher Blok

Algoritma kriptografi akan disebut simetri apabila pasangan kunci untuk proses enkripsi dan dekripsinya sama. Algoritma enkripsi simetri inipun dibagi lagi menjadi dua kelas, yaitu block-cipher dan stream-cipher. Karena AES harus merupakan cipher blok, maka cipher stream tidak akan dibahas pada makalah ini.

Pada algoritma kriptografi simetri cipher blok, rangkaian bit-bit plainteks dibagi menjadi blok-blok bit dengan panjang sama. Enkripsi dilakukan terhadap blok bit plainteks menggunakan bit-bit kunci (yang ukurannya sama dengan blok plainteks). Algoritma enkripsi menghasilkan blok cipherteks yang berukuran sama dengan blok plainteks. Dekripsi dilakukan dengan cara yang serupa seperti enkripsi.

Skema enkripsi dan dekripsi dengan cipher blok dapat dilihat pada Gambar 1. Fungsi E dan D dideskripsikan sendiri oleh kriptografer.

Gambar 1 Skema Enkripsi dan Dekripsi dengan Cipher Blok

 

Teknik Kriptografi yang Digunakan pada Chiper Blok

Algoritma blok cipher menggabungkan beberapa teknik klasik dalam proses enkripsi. Teknik kriptografi yang digunakan adalah:

1.      Substitusi

Teknik ini mengganti satu atau sekumpulan bit pada blok plainteks menjadi cipherteks tanpa mengubah urutannya.

2. Transposisi atau Permutasi

Teknik ini memindahkan posisi bit pada blok plainteks untuk ditempatkan pada blok cipherteks berdasarkan aturan tertentu.

3. Ekspansi

Teknik ini memperbanyak jumlah bit pada blok plainteks berdasarkan aturan tertentu, biasanya dinyatakan dengan tabel.

4. Kompresi

Teknik ini kebalikan dari ekspansi, di mana jumlah bit pada blok plainteks dikompresi (diperkecil) berdasarkan aturan tertentu.

Mode Operasi Cipher Blok

Plainteks dibagi menjadi beberapa blok dengan panjang tetap. Beberapa mode operasi dapat diterapkan untuk melakukan enkripsi terhadap keseluruhan blok plainteks. Empat mode operasi yang lazim diterapkan pada sistem

blok cipher adalah:

1.      Electronic Code Book (ECB)

Pada mode ini, setiap blok plainteks Pi dienkripsi secara individual dan independen menjadi blok cipherteks Ci. Secara matematis, enkripsi dengan mode ECB dinyatakan sebagai Ci = Ek(Pi) dan dekripsi sebagai Pi = Dk(Ci), yang dalam  hal ini, Pi dan Ci masingmasing blok plainteks dan cipherteks ke-I Skema enkripsi dengan mode ECB dapat dilihat dilihat pada Gambar 2.

Gambar 2 Skema Enkripsi dengan Mode ECB

2. Cipher Block Chaining (CBC)

Mode ini menerapkan mekanisme umpan balik (feedback) pada sebuah blok, yang dalam hal ini hasil enkripsi blok sebelumnya diumpanbalikkan ke dalam enkripsi blok yang current. Secara matematis, enkripsi dengan mode CBC dinyatakan sebagai Ci = Ek(P1 ⊕ Ci−1) dan dekripsi sebagai Pi = Dk(Ci) ⊕ Ci-1 Yang dalam hal ini, C0 = IV (initialization vector). IV dapat diberikan oleh pengguna atau dibangkitkan secara acak oleh program. Skema enkripsi dengan mode CBC dapat dilihat pada Gambar 3.

Gambar 3 Skema Enkripsi dengan Mode CBC