Tugas 10 [La Denna Hasri Monasari] : Kriptografi 4TI23

Assalamualaikum Wr.Wb

Nama : La Denna Hasri Monasari

NIM  : 2103015115

Kriptografi Modern

Beroperasi dalam mode bit atau byte (algoritma kriptografi klasik beroperasi dalam mode karakter). Tetap menggunakan teknik pada algoritma klasik yaitu substitusi dan transposisi, tetapi lebih kompleks (Tujuan: sangat sulit dikriptanalisis). Perkembangan algoritma kriptografi modern didorong oleh penggunaan komputer digital untuk keamanan pesan. Komputer digital merepresentasikan data dalam biner.

Diagram Blok Kriptografi Modern

Rangkaian bit

Pesan (dalam bentuk rangkaian bit) dipecah menjadi beberapa blok 

• Contoh: Plainteks 100111010110 
• Bila dibagi menjadi blok 4-bit : 1001 1101 0110 
• Maka setiap blok menyatakan 0 sampai 15 : 9 13 6
• Bila plainteks dibagi menjadi blok 3-bit: 100 111 010 110 
• Maka setiap blok menyatakan 0 sampai 7 : 4 7 2 6

Padding bits: bit-bit tambahan jika ukuran blok terakhir tidak mencukupi panjang blok.

• Contoh: Plainteks 100111010110 
• Bila dibagi menjadi blok 5-bit: 10011 10101 00010 

Padding bits mengakibatkan ukuran cipherteks sedikit lebih besar daripada ukuran plainteks semula.

Representasi dalam Heksadesimal

Pada beberapa algoritma kriptografi, pesan dinyatakan dalam kode Hex: 

• Contoh: plainteks 100111010110 
• Dibagi menjadi blok 4-bit: 1001 1101 0110 
• Dalam notasi Hex adalah 9 D 6

Operasi XOR

Paling banyak digunakan di dalam cipher modern, Operasi:

Operasi XOR = penjumlahan modulo 2:

Hukum-hukum yang terkait dengan operator XOR:

Operasi XOR Bitwise 

Jika dua rangkaian dioperasikan dengan XOR, maka operasinya dilakukan dengan meng-XOR-kan setiap bit yang berkoresponden dari kedua rangkaian bit tersebut. 

• Contoh: 10011  11001 = 01010 
• yang dalam hal ini, hasilnya diperoleh sebagai berikut:
• 
  
  
  
  

Cipher dengan XOR

Sama seperti Vigenere Cipher, tetapi dalam mode bit. Setiap bit plainteks di-XOR-kan dengan setiap bit kunci.

• Contoh : 

  

  
  
   

Jika panjang bit-bit kunci lebih pendek daripada panjang bit-bit pesan, maka bit-bit kunci diulang penggunaannya secara periodik (seperti halnya pada Vigenere Cipher). 

Kategori cipher Berbasis Bit

1. Cipher Alir (Stream Cipher) 
• beroperasi pada bit tunggal 
• enkripsi/dekripsi bit per bit
2. Cipher Blok (Block Cipher)
• beroperasi pada blok bit (contoh: 64-bit/blok = 8 karakter/blok)  
• enkripsi/dekripsi blok per blok

Soal

1. Jelaskan konsep dasar kriptografi modern.
2. Jelaskan apa yang dimaksud dengan kriptografi kuantum dan mengapa dianggap sebagai masa depan kriptografi.
3. Jelaskan apa yang dimaksud dengan operasi XOR dalam kriptografi modern.
4. Apa keuntungan menggunakan operasi XOR dalam kriptografi modern?
5. Jelaskan bagaimana operasi XOR digunakan dalam pembangkitan kunci dalam kriptografi modern.
6. Jelaskan apa yang dimaksud dengan operasi XOR bitwise dalam pemrograman.
7. Apa kegunaan operasi XOR bitwise dalam kriptografi modern? 
8. Apa dampak dari operasi XOR bitwise jika dilakukan pada satu bit yang sama?
9. Apa yang terjadi jika melakukan operasi XOR dengan kunci yang sama panjang dengan pesan?
10. Bagaimana langkah-langkah untuk melakukan enkripsi menggunakan cipher dengan XOR?

Jawaban : 

1. Jelaskan konsep dasar kriptografi modern.

Jawaban:

Kriptografi modern adalah cabang ilmu yang berfokus pada pengamanan informasi dalam era digital. Konsep dasar kriptografi modern melibatkan penggunaan algoritma kriptografi yang kuat untuk mengamankan data, proses enkripsi (mengubah pesan menjadi bentuk yang tidak terbaca), dekripsi (mengembalikan pesan ke bentuk semula), serta manajemen kunci untuk mengontrol akses terhadap informasi yang terenkripsi.

2. Jelaskan apa yang dimaksud dengan kriptografi kuantum dan mengapa dianggap sebagai masa depan kriptografi.

Jawaban:

Kriptografi kuantum adalah bentuk kriptografi yang menggunakan prinsip-prinsip fisika kuantum untuk mengamankan informasi. Kriptografi kuantum menggunakan sifat-sifat unik partikel-partikel kuantum, seperti superposisi dan entanglement, untuk menghasilkan sistem keamanan yang lebih kuat. 

3. Jelaskan apa yang dimaksud dengan operasi XOR dalam kriptografi modern.

Jawaban:

Operasi XOR (eXclusive OR) adalah operasi logika dalam kriptografi modern yang digunakan untuk melakukan pengacakan (perubahan) pada bit-bit data. XOR menghasilkan keluaran yang benar (1) jika masukan memiliki jumlah bit yang berbeda, dan keluaran yang salah (0) jika masukan memiliki jumlah bit yang sama. 

4. Apa keuntungan menggunakan operasi XOR dalam kriptografi modern?

Jawaban:

Ada beberapa keuntungan menggunakan operasi XOR dalam kriptografi modern, antara lain:

• Operasi XOR merupakan operasi bitwise yang efisien dan cepat dalam pemrosesan data.
• XOR dapat menghasilkan keluaran yang unik dan acak dengan menggunakan kunci yang tepat, sehingga sulit untuk menebak pesan asli dari ciphertext.
• XOR dapat digunakan untuk melakukan pengacakan data, sehingga memperkuat keamanan pesan terenkripsi.

5. Jelaskan bagaimana operasi XOR digunakan dalam pembangkitan kunci dalam kriptografi modern.

Jawaban:

Operasi XOR digunakan dalam pembangkitan kunci dalam kriptografi modern dengan menggunakan algoritma kunci stream (stream cipher). Dalam algoritma kunci stream, kunci yang dihasilkan (stream key) di-XOR-kan dengan plaintext untuk menghasilkan ciphertext, atau di-XOR-kan dengan ciphertext untuk mendekripsi pesan.

6. Jelaskan apa yang dimaksud dengan operasi XOR bitwise dalam pemrograman.

Jawaban:

Operasi XOR bitwise adalah operasi logika biner yang diterapkan pada level bit dalam pemrograman. Operasi ini dilakukan pada setiap bit dari dua operand, di mana hasilnya adalah 1 jika bit pada posisi yang bersesuaian berbeda antara kedua operand, dan 0 jika bit pada posisi tersebut sama. 

7. Apa kegunaan operasi XOR bitwise dalam kriptografi modern?

Jawaban:

Operasi XOR bitwise memiliki beberapa kegunaan dalam kriptografi modern, antara lain:

• Dalam algoritma enkripsi, XOR bitwise digunakan untuk melakukan enkripsi dan dekripsi pesan dengan kunci simetris. 
• Operasi XOR bitwise juga digunakan dalam pembangkitan kunci dalam kriptografi. 

8.  Apa dampak dari operasi XOR bitwise jika dilakukan pada satu bit yang sama?

Jawaban:

Jika operasi XOR bitwise dilakukan pada satu bit yang sama, hasilnya akan selalu 0. Hal ini karena XOR bitwise hanya menghasilkan 1 jika bit-bit yang di-XOR-kan berbeda, dan 0 jika bit-bit tersebut sama. 

9. Apa yang terjadi jika melakukan operasi XOR dengan kunci yang sama panjang dengan pesan?

Jawaban:

Jika melakukan operasi XOR dengan kunci yang sama panjang dengan pesan, maka hasil enkripsi akan memiliki sifat yang tidak aman. Hal ini disebabkan karena pola reguler pada pesan asli akan terlihat pada pesan terenkripsi, sehingga memudahkan penyerang untuk menebak pesan asli.

10. Bagaimana langkah-langkah untuk melakukan enkripsi menggunakan cipher dengan XOR?

Jawaban:

Langkah-langkah untuk melakukan enkripsi menggunakan cipher dengan XOR adalah sebagai berikut:

• Persiapkan pesan yang akan dienkripsi dan kunci.
• Pecah pesan dan kunci menjadi bentuk bit.
• Lakukan operasi XOR bitwise antara setiap bit pesan dengan bit kunci.
• Hasil dari operasi XOR merupakan pesan yang terenkripsi.

 

Terimakasih

Wassalamualaikum Wr.Wb

Sumber Tugas

Sumber Materi