Kriptografi: Perbedaan antara revisi

Hingga zaman modern kriptografi mengacu hampir secara ekslusif pada ''enkripsi'', yang merupakan proses mengkonversikan informasi biasa menjadi teks yang tak dapat dipahami (disebut teks sandi).<ref name="kahnbook" /> Deskripsi merupakan kebalikan, dengan kata lain, memindahkan teks sandi yang tidak dapat dibaca menjadi teks yang dapat dibaca. ''sandi'' atau (''cypher'') merupakanadalah sepasang [[algoritme]] yang menciptakan enkripsi dan membalikan dekripsi. Operasi yang lebih mendalam dari sandi diatur baik oleh algoritme dan pada setiap permintaan dekripsi dengan kunci. Kunci ini bersifat rahasia (yang biasanya diketahui hanya oleh orang yang berkomunikasi), dan biasanya terdiri dengan karakter string singkat, yang dibutuhkan untuk mendekripsi teks sandi. Sebelumnya dinamakan "kriptosistem" yang merupakan daftar teratur dari elemen-elemen teks terbatas, teks sandi terbatas, kunci terbatas, dan algoritme dekripsi dan enkripsi yang berkoresponden pada setiap kunci. Kunci sangat penting baik pada penggunaan secara teoretis maupun sebenarnya, di mana sandi tanpa kunci variabel dapat dengan mudah rusak dengan hanya pengetahuan yang digunakan dari sandi dan dengan kemungkinan tidak berguna (atau malam tidak produktif) untuk banyak tujuan. Secara historis, sandi sering digunakan secara langsung untuk enkripsi atau deskripsi tanpa prosedur tambahan seperti [[autentikasi]] atau pengecekan integritas.

Beberapa kegunaan dari istilah ''kriptografi'' dan ''kriptologi'' selalu berubah di Bahasa Inggris, sedang lainnya menggunakan ''kriptografi'' untuk merujuk secara spesifik pada penggunakan dan pengaplikasikan dari teknik kriptografi dan ''kriptologi'' untuk merujuk pada ilmu kombinasi dari kriptografi dan kriptanalisis.<ref name="goldreichbook">[[Oded Goldreich]], ''Foundations of Cryptography, Volume 1: Basic Tools'', Cambridge University Press, 2001, ISBN 0-521-79172-3</ref><ref name="websters">{{cite encyclopedia |encyclopedia=Merriam-Webster's Collegiate Dictionary |title=Cryptology (definition) |url=http://www.merriam-webster.com/dictionary/cryptology |accessdate=2008-02-01 |edition=11th |publisher=Merriam-Webster}}</ref> Bahasa Inggris lebih fleksibel dari istilah umum yang digunakan pada beberapa bahasa lain yang dimanadi mana ''kriptologi'' (dilakukan oleh kriptolog) selalu digunakan pada arti kedua di atas.

Bentuk awal dari penulisan rahasia membutuhkan lebih sedikit dari implementasi penulisan sejak banyak orang tidak dapat membaca. lawan yang lebih terpelajar, membutuhkan kriptografi yang nyata. Tipe sandi klasik utama ialah ''sandi transposisi'', di mana mengatur aturan huruf pada pesan (contoh 'hello world' menajdimenjadi 'ehlol owrdl' pada skema pengubahan sederhana ini), dan sandi subtitusi, di mana secara sistematis mengganti huruf atau grup kata dengan kata lainnya dari grup kata (contoh 'fly at once' menjadi 'gmz bu podf' dengan mengganti setiap huruf dengan yang lain di [[alfabet Latin]]. Substitusi sandi pada awalnya disebut sandi Caesar, di mana setiap kata pada teks diganti degandengan huruf dari jumlah tetap pada posisi di alfabet. Laporan ''Suetonius'' menyebutkan [[Julius Caesar]] mengunakannya untuk berkomunikasi dengan jendral-jendralnya. ''Atbash'' merupakanadalah contoh dari sandi Ibrani pada mulanya. Penggunaan awal kriptografi yang diketahui merupakan teks sandi yang diukir pada batu di [[Mesir]] (1900 sebelum Masehi), tetapi teks sandi ini digunakan hanya sebagai hiburan untuk pengamat terpelajar daripada cara untuk menyimpan informasi.

Teks sandi yang dihasilkan dengan ''sandi klasik'' (dan beberapa sandi modern) selalu mengungkapkan informasi statistik tentang teks awal, yang sering dapat digunakan untuk memecahkannya. Setelah ditemukannya ''analisis frekuensi'' oleh [[matematikawan]] Arab dan ''polymath'' [[Al-Kindi]] (juga dikenal sebagai ''Alkindus'') pada abad ke-9,<ref name="Singh14-20">{{cite book|first=Simon|last=Singh|authorlink=Simon Singh|title=[[The Code Book]]|pages=[https://archive.org/details/codebook00simo/page/14 14]–20|location=New York|publisher=[[Anchor Books]]|year=2000|isbn=9780385495325}}</ref> hampir semua jenis sandi menjadi lebih sulit dipecahkan oleh penyerang yang memiliki informasi tersebut. Seperti sandi klasik yang masih populer hingga saat ini, meskipun lebih banyak dalam bentuk puzzle. Al-Kindi menuliskan buku kriptografi yang berjudul ''Risalah fi Istikhraj al-Mu'amma'' (''Risalah untuk MnejermahkanMenerjemahkan Pesan Kriptografi''), yang menjelaskan teknik analisis frekuensi [[kriptanalisis]] yang pertama kalinya.<ref name="Singh14-20"/><ref name="Kadi">Ibrahim A. Al-Kadi (April 1992), "The origins of cryptology: The Arab contributions”, ''[[Cryptologia]]'' '''16''' (2): 97–126</ref>

Riset akademik kriptografi yang terbuka luas masih relatif baru; dimulai pada pertengahan 1970-an. Pada saat ini, personel IBM mendesain algoritme yang menjadi standar enkripsi data Federal; Whitfield Diffie dan Martin Hellman mempublikasikan algoritme perjanjian mereka.<ref name="dh2">{{cite journal|first=Whitfield|last=Diffie|authorlink=Whitfield Diffie|first2=Martin|last2=Hellman|authorlink2=Martin Hellman|title=New Directions in Cryptography|journal=IEEE Transactions on Information Theory|volume=IT-22|date=November 1976|pages=644–654|url=http://citeseer.ist.psu.edu/rd/86197922%2C340126%2C1%2C0.25%2CDownload/http://citeseer.ist.psu.edu/cache/papers/cs/16749/http:zSzzSzwww.cs.rutgers.eduzSz%7EtdnguyenzSzclasseszSzcs671zSzpresentationszSzArvind-NEWDIRS.pdf/diffie76new.pdf|format=pdf}}{{Pranala mati|date=November 2022 |bot=InternetArchiveBot |fix-attempted=yes }}</ref> dan algoritme RSA yang dipublikasikan oleh kolumnis Amerika Martin Gardner. Sejak saat itu, kriptografi telah sangat luas digunakan dalam dunia komunikasi, [[jaringan komputer]], dan [[keamanan komputer]] secara umum. Beberapa teknik kriptografi modern dapat menyimpan kunci rahasianya jika menggunakan masalah matematika rumit, seperti faktorisasi integer atau masalah logaritma diskrit, jadi terdapat hubungan yang mendalam dengan matematika abstrak. Tidak ada bukti pasti bahwa teknik kriptografi aman. Saat terbaik, terdapat bukti bahwa beberapa teknik aman ''jika'' beberapa masalah komputasional sulit untuk dipecahkan, atau asumsi tertentu mengenai implementasi atau penggunakan praktikal bertemu.

Semakin mengetahui sejarah kriptografi, algoritme kriptografi dan desainer sistem harus juga bijaksana mempertimbangkan pengembangan masa depan saat bekerja dengan desain mereka. Sebagai contoh, pengembangan kontinu pada computer processing power telah meningkatkan cakupan ''brute-force attack'', jadi ketika menentukan panjang kunci, diharuskan memilih kunci yang sulit.<ref name="fortify">{{cite web|url=http://www.fortify.net/related/cryptographers.html|title=Minimal key lengths for symmetric ciphers to provide adequate commercial security|first1=Matt|last1=Blaze|authorlink1=Matt Blaze|first2=Whitefield|last2=Diffie|authorlink2=Whitfield Diffie|first3=Ronald L.|last3=Rivest|authorlink3=Ron Rivest|first4=Bruce|last4=Schneier|authorlink4=Bruce Schneier|first5=Tsutomu|last5=Shimomura|authorlink5=Tsutomu Shimomura|first6=Eric|last6=Thompson|first7=Michael|last7=Wiener| date=January 1996 |publisher=[[Fortify (Netscape)|Fortify]]|accessdate=26 March 2015}}</ref> Efek potensial dari komputer kuantum telah dipertimbangkan oleh beberapa sistem desainer kriptografi; implementasi kecil dari mesin ini yang akan segera diumumkan mungkin akan membutuhkan perhatian khusus ketimbang hanya spekulatif.<ref name="hac">{{cite book|first=A. J.|last=Menezes|first2=P. C.|last2=van Oorschot|first3=S. A.|last3=Vanstone|url=httpshttp://web.archive.org/web/20050307081354/www.cacr.math.uwaterloo.ca/hac/|title=Handbook of Applied Cryptography|publisher=|isbn=0-8493-8523-7|access-date=2015-05-07|archive-date=2005-03-07|archive-url=https://web.archive.org/web/20050307081354/http://www.cacr.math.uwaterloo.ca/hac/|dead-url=unfit}}</ref>

Standar Enkripsi Data (SED) dan Standar Enkripsi Lanjutan (SEL) merupakanadalah desain chiper blok yang telah ditunjuk sebagai ''standar kriptografi'' oleh pemerintah Amerika (walaupun penunjukan SED pada akhirnya ditarik setelah SEL diadopsi).<ref name="aes">{{Cite web|url=http://www.csrc.nist.gov/publications/fips/fips197/fips-197.pdf|title=FIPS PUB 197: The official Advanced Encryption Standard|publisher=[[National Institute of Standards and Technology]]|website=Computer Security Resource Center|accessdate=26 March 2015|archive-date=2015-04-07|archive-url=https://web.archive.org/web/20150407153905/http://csrc.nist.gov/publications/fips/fips197/fips-197.pdf|dead-url=yes}}</ref> Walaupun penarikannya sebagai standar resmi, SED (masih menjadi varian yang masih terbukti dan lebih aman) masih cukup terkenal; Hal ini digunakan oleh banyak penerapan dari enskripsi ATM<ref name="atm">{{Cite web|url=http://www.ncua.gov/Resources/Documents/LCU2004-09.pdf|title=NCUA letter to credit unions|website=[[National Credit Union Administration]]|format=PDF|date=July 2004|accessdate=26 March 2015}}</ref> hingga keamanan [[e-mail]]<ref name="opgp">{{Cite web|title=RFC 2440 - Open PGP Message Format|website=[[Internet Engineering Task Force]]|url=https://tools.ietf.org/html/rfc2440|date=November 1998|accessdate=26 March 2015}}</ref> dan akses remote aman.<ref name="ssh">{{Cite web|url=http://www.windowsecurity.com/articles/SSH.html|title=SSH|website=WindowSecurity|first=Pawel|last=Golen|date=19 July 2002|accessdate=26 March 2015}}</ref> Banyak chiper blok lainnya telah didesain dan dirilis, dengan kualitas yang bervariasi. Banyak telah juga yang dihancurkan, seperti ''FEAL''<ref name="hac" /><ref name="schneierbook">{{Cite book|first=Bruce|last=Schneier|authorlink=Bruce Schneier|title=Applied Cryptography|edition=2nd|publisher=[[John Wiley & Sons|Wiley]]|year=1996|ISBN=0-471-11709-9}}</ref>

''Fungsi hash Kriptografi'' merupakanadalah algoritme kriptografi tipe ke-tiga. Fungsi ini mengambil segala panjang pesan sebagai input, dan panjang keluaran hash yang pendek dan tetap, yang dapat digunakan sebagai (sebagai contoh) tanda tangan digital. Untuk memiliki fungsi hash yang baik, penyerang tidak dapat mencari dua pesan yang dapat menghasilkan hash yang sama. [[MD4]] merupakan fungsi hash pangjang yang sekarang telah dapat dipecahkan; [[MD5]], varian yang lebih kuat dari MD4, sudah luas digunakan namun dapat dipecahkan saat beroperasi. Agensi keamanan nasional Amerika mengembangkan serial Algoritme Hash Aman seperti fungsi hash MD5: SHA-0 ialah algoritme cacat yang kemudian ditarik; [[SHA-1]] digunakan secara luas dan lebih aman dari MD5, tetapi kriptanalisis telah menemukan serangan padanya; keluarga [[SHA-2]] meningkatkan performa SHA-1, tetapi belum secara luas digunakan; dan kewenangan Amerika mengatakan hal ini cukup bijaksana dari sudut pandang keamanan untuk mengembangkan standar baru "toolkit algoritme hash NIST secara keseluruhan untuk peningkatan kekuatan secara signifikan.<ref>{{Cite journal|title=Notices|journal=[[Federal Register]]|volume=72|number=212|date=2 November 2007}}<br/>{{Wayback |date=20080228075550 |url=http://csrc.nist.gov/groups/ST/hash/documents/FR_Notice_Nov07.pdf |df=yes}}</ref> Sehingga, pada tahun 2012, standar nasional Amerika memilih [[SHA-3]] sebagai standar desain hash yang baru.<ref>{{cite web|url=http://www.nist.gov/itl/csd/sha-100212.cfm|title=NIST Selects Winner of Secure Hash Algorithm (SHA-3) Competition|website=Tech Beat|publisher=[[National Institute of Standards and Technology]]|date=October 2, 2012|accessdate=26 March 2015}}</ref>

Jurnal Diffie dan Hellman menyebar luas pada dunia akademi dalam mencari sistem enkripsi kunci-publik praktis. Lalu pada tahun 1978 [[Ronald Rivest]], [[Adi Shamir]], dan [[Len Adleman]], menemukan solusi yang kini dikenal sebagai [[algoritme RSA]].<ref>{{Cite journal|last=Rivest|first=Ronald L.|last=Rivest|authorlink=Ronald L. Rivest|last2=Shamir|first2=A.|last2last3=ShamirAdleman|first3=L.|last3year=Adleman1978|title=A Method for Obtaining Digital Signatures and Public-Key Cryptosystems|journal=Communications of the ACM|publisher=[[Association for Computing Machinery]]|volume=21|number=2|pages=120–126|yearnumber=19782}}<br />{{Wayback |url=http://theory.lcs.mit.edu/~rivest/rsapaper.pdf |date=20011116122233 }}<br />Previously released as an [[MIT]] "Technical Memo" in April 1977, and published in [[Martin Gardner]]'s ''[[Scientific American]]'' [[Mathematical recreations]] column</ref>

Kriptografi kunci-publik dapat juga digunakan untuk mengimplementasikan skema [[tanda tangan digital]]. Tanda tangan digital berhubungan dengan tanda tangan pada umumnya; mereka memiliki karateristik yang sama dimanadi mana mudah bagi pengguna untuk membuatnya, tetapi sangat sulit bagi orang lain untuk memalsukannya. Tanda tangan digital dapat juga secara permanen mengikat pada konten pesan yang sedang ditanda tangani; mereka lalu tidak dapat 'dipindahkan' dari satu dokumen ke dokumen yang lain, dan setiap usaha akan dapat terdeteksi. Pada skema tanda tangan digital, terdapat dua algoritme: satu untuk ''menandatangani'', di mana kunci rahasia digunakan untuk memproses pesan (atau hash dari pesan, atau keduanya), dan satu untuk ''verivikasi,'' di mana kunci publik yang sesuai digunakan dengan pesan untuk memeriksa validitas tanda tangan. RSA dan DSA merupakan dua skema tanda tangan digital yang paling terkenal. Tanda tangan digital merupakan pusat dari operasi infrastruktur kunci publik dan banyak skema keamanan jaringan lainnya (seperti [[Transport Layer Security]], [[VPN]], dll).<ref name="schneierbook" />

Kriptanalisis cipher kunci-simetris biasanya melibatkan mencari serangan melawan cipher blok atau cipher aliran yang lebih efisien daripada setiap serangan yang dapat melawan cipher sempurna. Sebagai contoh, serangan brute force sederhana melawan DES membutuhkan satu teks yang diketahui dan dekripsi 2⁵⁵, membutuhkan kira-kira setengah dari kunci yang mungkin, untuk mencapai titik kemungkinan mengetahui kunci dapat ditemukan atau tidak. Namun hal ini tidak cukup menjadi jaminan; serangan kriptanalis linear terhadap DES membutuhkan 2⁴³ teks yang deiketahui dan kira-kira 2⁴³ operasi DES.<ref name="junod">{{Cite journal|first=Pascal|last=Junod|url=http://citeseer.ist.psu.edu/cache/papers/cs/22094/http:zSzzSzeprint.iacr.orgzSz2001zSz056.pdf/junod01complexity.pdf|title=On the Complexity of Matsui's Attack|journal=[[Selected Areas in Cryptography]]|year=2001}}{{Pranala mati|date=November 2022 |bot=InternetArchiveBot |fix-attempted=yes }}</ref> Hal ini dianggap sebagai pengembangan dari serangan brute force.

Sementara kriptanalisis menggunakan kelemahan pada algoritme itu sendiri, serangan pada kriptosistem lainnya didasari pada penggunaan dari algoritme pada perangkat yang nyata, yang disebut ''side-channel attack''. Jika kriptanalis memiliki akses pada, sebagai contoh, jumlah waktu yang dibutuhkan perangkat untuk mengenkripsi jumlah teks atau memberikan laporan kesalahan pada password atau karakter pin, dia mungkin dapat menggunakan serangan waktu untuk memecahkan cipher yang paling tidak tahan pada analisis. Penyerang mungkin juga mempelajari pola dan panjang pesan untuk mendapatkan informasi berharga; hal ini dikenal sebagai ''analisis trafik''<ref name="SWT">{{Cite journal|first=Dawn|last=Song|3=|first2=David A.|last2=Wagner|authorlink2=David A. Wagner|first3=Xuqing|last3=Tian|url=http://citeseer.ist.psu.edu/cache/papers/cs/22094/http:zSzzSzeprint.iacr.orgzSz2001zSz056.pdf/junod01complexity.pdf|title=Timing Analysis of Keystrokes and Timing Attacks on SSH|journal=Tenth [[USENIX Annual Technical Conference|USENIX Security]] Symposium|year=2001}}{{Pranala mati|date=November 2022 |bot=InternetArchiveBot |fix-attempted=yes }}</ref> dan cukup berguna untuk peringatan serangan. Administrasi kriptosistem yang lemah, seperti mengizinkan kunci yang terlalu pendek, akan membuat setiap sistem menjadi mudah diserang, terlepas dari faktor lainnya. Dan, tentu saja, [[teknik sosial]], dan serangan lain melawan personel yang bekerja dengan kriptosistem atau pesan yang mereka pegang (seperti perampokan, pemerasan, blackmail, espionase, penyiksaan, dll) menjadi serangan yang paling produktif dari semuanya jenis serangan.

Pada tahun 1996, tiga puluh sembilan negara menandatangani [[Perjanjian Wassenaar]], perjanjian pengawasan senjata yang mengatur ekspor senjata dan teknologi "kegunaan-ganda" seperti kriptografi. Perjanjian ini menetapkan bahwa penggunaan kriptografi dengan panjang-kunci pendek (56-bit untuk enkripsi simetris, 512-bit untuk RSA) tidak akan diatur ekspornya.<ref name="wa">{{cite web|url=http://www.wassenaar.org/controllists/2014/WA-LIST%20%2814%29%202/08%20-%20WA-LIST%20%2814%29%202%20-%20Cat%205P2.doc|format=DOC|title=DUAL-USE LIST - CATEGORY 5 – PART 2 –5–PART 2–"INFORMATION SECURITY"|website=[[Wassenaar Arrangement]]|accessdate=26 March 2015|archive-date=2015-04-02|archive-url=https://web.archive.org/web/20150402124356/http://www.wassenaar.org/controllists/2014/WA-LIST%20%2814%29%202/08%20-%20WA-LIST%20%2814%29%202%20-%20Cat%205P2.doc|dead-url=yes}}</ref> Kriptografi yang diekspor dari Amerika menjadi kurang diatur diakibatkan perenggangan aturan pada tahun 2000;<ref>{{Cite web|title=6.4 UNITED STATES CRYPTOGRAPHY EXPORT/IMPORT LAWS|website=[[RSA Laboratories]]|url=http://www.emc.com/emc-plus/rsa-labs/standards-initiatives/united-states-cryptography-export-import.htm|accessdate=26 March 2015}}</ref> Tidak ada banyak larangan lagi pada besar kunci di perangkat lunak yang dijual bebas di Amerika. Sejak perenggangan dari larangan ekspor Amerika ini, dan karena komputer personal terhubung dengan [[Internet]] termasuk [[browser web]] Amerika seperti [[Firefox]] atau [[Internet Explorer]], hampir setiap pengguna Internet di dunia memiliki akses pada kriptografi yang berkualitas via browser mereka (seperti, via [[Transport Layer Security]]. Program klien email [[Mozilla Thunderbird]] dan [[Microsoft Outlook]] dapat mentransmit dan menerima email melalui TLS, dan dapat mengirim dan menerima email terenkripsi dengan [[S/MIME]]. Banyak pengguna Internet tidak menyadari bahwa perangkat lunak aplikasi dasar mereka mengandung banyak [[kriptosistem]] yang sangat luas. Browser dan program email ini terdapat di mana-mana hingga pemerintah yang tugasnya mengatur penggunaan kriptografi secara umum pada dunia sipil tidak dapat menemukan cari yang praktis untuk mengatur distribusi atau penggunaan kriptografi pada kualitas ini, bahkan hukum yang dibuat saat ini oleh pemerintah hampir mustahil dapat dilaksanakan secara efektif.

<!-- {{WVD}} -->

* [http://www.nsa.gov/kids/ NSA's CryptoKids] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20060305202203/http://www.nsa.gov/kids/ |date=2006-03-05 }}.