Pengantar Kriptografi

Cryptography adalah ilmu yang mempelajari teknik-teknik matematika yang berhubungan dengan aspek-aspek pada keamanan informasi misalnya kerahasiaan, integritas data, otentikasi pengirim / penerima data, dan otentikasi data. Cryptography (kriptografi) berasal dari bahasa Yunani yaitu dari kata ‘crypto’ dan ‘graphia’ yang berarti penulisan rahasia. Kriptografi adalah suatu ilmu yang mempelajari penulisan secara rahasia. Kriptografi merupakan bagian dari suatu cabang ilmu matematika yang disebut cryptology. Kriptografi bertujuan menjaga kerahasiaan informasi yang terkandung dalam data sehingga informasi tersebut tidak dapat diketahui oleh pihak yang tidak sah.

Menurut Stalling, ada beberapa tuntutan yang terkait dengan isu keamanan data, yaitu:

1. Confidentiality; yakni menjamin bahwa data-data tersebut hanya bisa diakses oleh pihak-pihak tertentu saja.

2. Authentication; yakni baik pada saat mengirim atau menerima informasi, kedua belah pihak perlu mengetahui bahwa pengirim dari pesan tersebut adalah orang yang sebenarnya seperti yang diklaim.

3. Integrity; yaitu Tuntutan ini berhubungan dengan jaminan setiap pesan yang dikirim pasti sampai pada penerimanya tanpa ada bagian dari pesan tersebut yang diganti, diduplikasi, dirusak, diubah urutannya, dan ditambahkan.

4. Nonrepudiation; yakni Mencegah pengirim maupun penerima mengingkari bahwa mereka telah mengirimkan atau menerima suatu pesan/informasi. Jika sebuah pesan dikirim, penerima dapat membuktikan bahwa pesan tersebut memang dikirim oleh pengirim yang tertera. Sebaliknya, jika sebuah pesan diterima, pengirim dapat membuktikan bahwa pesannya telah diterima oleh pihak yang ditujunya.

5. Access Control yaitu Membatasi sumber-sumber data hanya kepada orang-orang tertentu. 

6. Availability; yakni Jika diperlukan setiap saat semua informasi pada sistem komputer harus tersedia bagi semua pihak yang berhak atas informasi tersebut.

Dari keenam aspek keamanan data tersebut, empat diantaranya dapat diatasi dengan menggunakan cryptography yaitu confidentiality, integrity, authentication, dan nonrepudiation. 

1) Confidentiality

Confidentiality & privacy terkait dengan kerahasiaan data atau informasi. Pada sistem e-government kerahasiaan data-data pribadi (privacy) sangat penting. Hal ini kurang mendapat perhatian di sistem e-government yang sudah ada. Bayangkan jika data pribadi anda, misalnya data KTP atau kartu keluarga, dapat diakses secara online. Maka setiap orang dapat melihat tempat dan tanggal lahir anda, alamat anda, dan data lainnya. Data ini dapat digunakan untuk melakukan penipuan dan pembobolan dengan mengaku-aku sebagai anda (atau keluarga anda). Ancaman atau serangan terhadap kerahasiaan data ini dapat dilakukan dengan menggunakan penerobosan akses, penyadapan data (sniffer, key logger), social engineering (yaitu dengan menipu), dan melalui kebijakan yang tidak jelas (tidak ada). Dalam menjaga kerahasiaan data, kriptografi mentransformasikan data jelas (plaintext) ke dalam bentuk data sandi (ciphertext) yang tidak dapat dikenali. Ciphertext inilah yang kemudian dikirimkan oleh pengirim (sender) kepada penerima (receiver). Setelah sampai di penerima, ciphertext tersebut ditranformasikan kembali ke dalam bentuk plaintext agar dapat dikenali.

2) Authentication

Otentikasi merupakan identifikasi yang dilakukan oleh  masing – masing pihak yang saling berkomunikasi, maksudnya beberapa pihak yang berkomunikasi harus mengidentifikasi satu sama lainnya. Informasi yang didapat oleh suatu pihak dari pihak lain harus diidentifikasi untuk memastikan keaslian dari informasi yang diterima. Identifikasi terhadap suatu informasi dapat berupa tanggal pembuatan informasi, isi informasi, waktu kirim dan hal-hal lainnya yang berhubungan dengan informasi tersebut. Aspek ini berhubungan dengan metode untuk menyatakan bahwa informasi betul-betul asli, orang yang mengakses atau memberikan informasi adalah betul-betul orang yang dimaksud, atau server yang kita hubungi adalah betul-betul server yang asli. 

Masalah pertama, membuktikan keaslian dokumen, dapat dilakukan dengan teknologi watermarking dan digital signature. Watermarking juga dapat digunakan untuk menjaga “intelectual property”, yaitu dengan menandai dokumen atau hasil karya dengan “tanda tangan” pembuat. Masalah kedua biasanya berhubungan dengan akses kontrol, yaitu berkaitan dengan pembatasan orang yang dapat mengakses informasi. 

Dalam hal ini pengguna harus menunjukkan bukti bahwa memang dia adalah pengguna yang sah, misalnya dengan menggunakan password Aspek / servis dari security biometric (ciri-ciri khas orang), dan sejenisnya. Ada tiga hal yang dapat ditanyakan kepada orang untuk menguji siapa dia: 

• What you have (misalnya kartu ATM) 

• What you know (misalnya PIN atau password) 

• What you are (misalnya sidik jari, biometric) 

3) Integrity

Aspek integrity (integritas) terkait dengan keutuhan data. Aspek ini menjamin bahwa data tidak boleh diubah (tampered, altered, modifed) tanpa ijin dari yang berhak. Acaman terhadap aspek integritas dilakukan dengan melalui penerobosan akses, pemalsuan (spoofing), virus yang mengubah atau menghapus data, dan man in the middle attack (yaitu penyerangan dengan memasukkan diri di tengah-tengah pengiriman data). Proteksi terhadap serangan ini dapat dilakukan dengan menggunakan digital signature, digital certificate, message authentication code, hash function, dan checksum. Pada prinsipnya mekanisme proteksi tersebut membuat kode sehingga perubahan satu bit pun akan mengubah kode.

4) Nonrepudiation 

Aspek ini menjaga agar seseorang tidak dapat menyangkal telah melakukan sebuah transaksi. Sebagai contoh, seseorang yang mengirimkan email untuk memesan barang tidak dapat menyangkal bahwa dia telah mengirimkan email tersebut. Aspek ini sangat penting dalam hal electronic commerce. Penggunaan digital signature, certifiates, dan teknologi kriptografi secara umum dapat menjaga aspek ini. Akan tetapi hal ini masih harus didukung oleh hukum sehingga status dari digital signature itu jelas legal.

Setiap tindakan yang dilakukan dalam sebuah sistem yang aman telah diawasi (logged), ini dapat berarti penggunaan alat (tool) untuk melakukan pengecekan sistem berfungsi sebagaimana seharusnya. "Log" juga tidak dapat dipisahkan dari bagian keamanan "system" yang dimana bila terjadi sebuah penyusupan atau serangan lain akan sangat membantu proses investigasi. "Log" dan catatan waktu, sebagai contoh, bagian penting dari bukti di pengadilan jika cracker tertangkap dan diadili. Untuk alasan ini maka "nonrepudiation" dianggap sebagai sebuah faktor penting didalam keamanan jaringan komputer yang berkompeten.