Contoh Algoritma Kriptografi Klasik

1. Algoritma Caesar Cipher

Salah satu algoritma kriptografi klasik yang paling terkenal dan paling sederhana adalah Caesar Cipher. Algoritma ini ditemukan oleh Julius Caesar dan digunakan untuk melindungi pesan-pesan militernya. Prinsipnya sangat mudah dipahami: setiap huruf dalam teks asli (plaintext) diganti dengan huruf yang memiliki posisi tetap di bawahnya dalam urutan alfabet.

Misalnya, jika kunci pergeseran adalah 3, maka huruf 'A' akan diganti menjadi 'D', 'B' menjadi 'E', dan seterusnya. Ketika mencapai akhir alfabet, pergeseran akan berputar kembali ke awal. Contohnya, huruf 'X' dengan pergeseran 3 akan menjadi 'A', 'Y' menjadi 'B', dan 'Z' menjadi 'C'.

Cara Kerja:

• Pilih sebuah angka sebagai kunci pergeseran (misalnya, k).
• Untuk setiap huruf dalam plaintext:
• Geser huruf tersebut sebanyak k posisi ke depan dalam urutan alfabet.
• Jika pergeseran melewati 'Z', lanjutkan dari 'A'.

Contoh Enkripsi:

Plaintext: HALO

Kunci pergeseran: 3

Proses:

• H + 3 = K
• A + 3 = D
• L + 3 = O
• O + 3 = R

Ciphertext: KDOR

Dekripsi dilakukan dengan menggeser setiap huruf dalam ciphertext sebanyak k posisi ke belakang. Jika pergeseran melewati 'A', lanjutkan dari 'Z'.

Kelemahan: Caesar Cipher memiliki kelemahan yang sangat signifikan. Hanya ada 25 kemungkinan kunci pergeseran (jika kita mengabaikan kapitalisasi dan tidak melakukan pergeseran sama sekali). Ini berarti seorang penyerang dapat mencoba semua kemungkinan kunci dalam waktu singkat untuk menemukan plaintext yang benar, yang dikenal sebagai serangan brute-force.

2. Vigenère Cipher

Untuk mengatasi kelemahan Caesar Cipher, Vigenère Cipher dikembangkan. Algoritma ini menggunakan sebuah kata kunci (keyword) untuk melakukan pergeseran huruf yang bervariasi, membuatnya jauh lebih sulit untuk dipecahkan dibandingkan Caesar Cipher.

Vigenère Cipher menggabungkan prinsip Caesar Cipher dengan penggunaan kunci yang lebih panjang. Kunci ini diulang-ulang untuk mencocokkan panjang pesan yang akan dienkripsi. Setiap huruf pada kunci menentukan seberapa besar pergeseran untuk huruf yang sesuai pada plaintext.

Cara Kerja:

Untuk menggunakan Vigenère Cipher, Anda memerlukan:

• Plaintext (pesan asli)
• Kata kunci (keyword)

Proses enkripsi:

1. Tulis plaintext.
2. Ulangi kata kunci agar panjangnya sama dengan plaintext.
3. Untuk setiap pasangan huruf (plaintext, kunci), gunakan tabel Vigenère atau perhitungan modulo untuk menemukan huruf ciphertext.

Perhitungan untuk setiap huruf adalah: Ciphertext_index = (Plaintext_index + Key_index) mod 26.

Contoh Enkripsi:

Plaintext: SERBU SEGERA

Kata Kunci: KUNCI

Pesan dengan kunci berulang:

Plaintext: S E R B U S E G E R A
Key      : K U N C I K U N C I K

Menggunakan tabel Vigenère atau perhitungan:

• S (18) + K (10) mod 26 = 28 mod 26 = 2 -> C
• E (4) + U (20) mod 26 = 24 mod 26 = 24 -> Y
• R (17) + N (13) mod 26 = 30 mod 26 = 4 -> E
• B (1) + C (2) mod 26 = 3 mod 26 = 3 -> D
• U (20) + I (8) mod 26 = 28 mod 26 = 2 -> C
• ...dan seterusnya.

Ciphertext: CYEDC YETIG U

Dekripsi dilakukan dengan kebalikan: Plaintext_index = (Ciphertext_index - Key_index + 26) mod 26.

Kelemahan: Meskipun lebih kuat dari Caesar Cipher, Vigenère Cipher juga dapat dipecahkan, terutama dengan menggunakan analisis frekuensi jika pesan yang dienkripsi cukup panjang dan kuncinya relatif pendek. Metode seperti metode Kasiski memungkinkan penyerang untuk memperkirakan panjang kunci, yang kemudian dapat digunakan untuk memecah cipher menjadi beberapa Caesar Cipher terpisah.

3. Transposition Cipher (Permutasi)

Berbeda dengan substitusi, algoritma kriptografi klasik juga mencakup metode transposisi. Metode ini tidak mengganti karakter, melainkan mengubah urutan karakter dalam pesan. Pesan tetap menggunakan huruf-huruf aslinya, tetapi penempatannya diacak.

Salah satu contoh sederhana adalah Rail Fence Cipher. Dalam metode ini, teks ditulis secara diagonal pada baris-baris tertentu, lalu dibaca per baris.

Cara Kerja Rail Fence Cipher:

1. Pilih jumlah baris (misalnya, N).
2. Tulis teks secara zigzag melintasi baris-baris ini.
3. Baca teks baris demi baris untuk mendapatkan ciphertext.

Contoh Enkripsi (dengan 2 baris):

Plaintext: SEGERA DATANG

Tulis zigzag pada 2 baris:

S . G . R . A . A . G
. E . E . A . D . T . N

Baca per baris:

Baris 1: SGRAAG

Baris 2: EEADTGN

Ciphertext: SGRAAGEEADTGN

Dekripsi melibatkan penempatan karakter kembali ke pola zigzag berdasarkan jumlah baris dan panjang pesan.

Kelemahan: Transposition Cipher yang sederhana juga rentan terhadap serangan. Analisis pola penempatan dan panjang pesan dapat membantu memecahkan sandi.