Low Pass Filter (Overview)

AriQ Bani Hardi, Indra Adi Putra, Melati Ayu Ratna Dewi, Rio Yunia Pratama

Tingkat III Teknik Rancang Bangun Peralatan Sandi

Sekolah Tinggi Sandi Negara, October 26

Abstract

Makalah ini akan mencoba fokus pada desain low pass filter aktif yang menggunakan operational Amplifiers (OpAmp). Low pass filter biasanya digunakan untuk mengimplementasikan suatu filter di dalam sistem data tambahan pada rangkaianatau  low pass filter ini berfungsi sebagai rangkaian integrator. Desain dari dua buah filter merupakan topik baru dari beberapa pemikiran. Tabel dari suatu filter akan mengembangkan suatu jalur yang simple atau sederhana yang berbasis pada nilai yang rendah atau nilai terbesar pada suatu filter. Filter pada suatu gelombang mikro pasif merupakan jalur yang hanya terdiri dari elemen R L C atau elemen terdistribusi (pandu gelombang atau mikrostrip, ataun medium lain) atau keduanya.

Key Word: Filter, Lowpass Filter

1. A. Pembahasan

Sinyal sinyal dikarakteristikan oleh suatu variasi amplitu dengan waktu dari beberapa kuantitas fisik. Misalnya, telinga kita mendeteksi variasi tekanan udara dengan waktu sebagai suatu gelombang suara. Bila dipancarkan melalui suatu saluran komunikasi, pada suatu titik tertentu sinyal itu dikembalikkan menjadi variasi tegangan dan arus dengan waktu, yang untuk singkatnya akan disebutkan sebagai bentuk gelombang sinyal. Pada dasarnya konsep tentang filter dapat dilihat dari gambar dibawah ini :

Mengapa dikatakan suatu sinyal yang berulang dan kompleks dapat dipengaruhi oleh suatu filter??. Fungsi transfer kompleks sebuah filter dapat dinyatakan dalam dua bagian, yaitu modulo dan pergeseran fase. Modulo mempengaruhi amplitudo gelombang gelombang komponen suatu spectrum, yang akan terlihat pada grafikspektrum sebagai suatu perubahan pada tingginya vector yang melukiskan amplitude amplitude komponen. Pergeseran Fase mempengaruhi fase dari gelombang gelombang komponen dan meskipun tidak terlihat dalam grafik spectrum, hal ini akan jelas tampak pada bentuk gelombang keluaran. Hal ini dapat mempengaruhi filter untuk dapat meneruskan komponen komponen dalam frekuensi rendah atau pada frekuensi tinggi dari suatu spectrum dengan distorsi dari amplitude dan fase yang dapat diabaikan.

Ada banyak buku yang menyediakan informasi tentang jenis jenis filter yang  populer seperti Butterworth, Bessel, dan Chebyshev filter. Selain itu juga terdapat high pass, low pass, dan band pass filter. Makalah ini akan membahas bagaimana menerapkan  low pass filter. Kami akan memeriksa fungsi matematika  yang digunakan untuk mengubah tabel filter-transfer data ke  fungsi filter yang diperlukan untuk membangun sirkuit. Menggunakan metode yang sama, tabel filter dikembangkan yang  memungkinkan desainer untuk pergi langsung ke perhitungan yang diperlukan komponen sirkuit-nilai. Filter aktual pelaksanaan ditampilkan untuk dua rangkaian topologi yaitu Sallen-Key dan Multiple Saran atau masukan (MFB).

The Sallen-Key rangkaian kadang-kadang disebut sebagai tegangan-tegangan yang dikendalikan  sumber, atau VCVS yaitu jenis yang populer untuk menganalisis. Tolpologi ini merupakan penerapan umum untuk merujuk kepada suatu rangkaian sebagai filter Butterworth atau filter Bessel karena fungsi transfer memiliki koefisien yang sama seperti Butterworth atau Bessel polinomial. Juga praktek umum untuk merujuk pada MFB atau sirkuit Sallen-Key sebagai filter. Perbedaannya adalah bahwa Butterworth filter mendefinisikan sebuah fungsi transfer yang dapat diwujudkan oleh berbagai rangkaian topologi (baik aktif dan pasif), sedangkan MFB atau rangkaian Sallen-Key mendefinisikan sebuah arsitektur atau rangkaian topologi yang dapat digunakan untuk mewujudkan berbagai orde kedua fungsi transfer.

Filter semacam sangat penting untuk pengoperasian yang paling sirkuit elektronik. Oleh karena itu, untuk kepentingan siapa terlibat dalam desain sirkuit elektronik untuk memiliki kemampuan untuk mengembangkan rangkaian filter mampu memenuhi himpunan spesifikasi. Sayangnya, banyak di bidang elektronik tidak nyaman dengan topik ini, apakah karena kurangnya keakraban dengan itu, atau keengganan untuk bergulat dengan matematika terlibat dalam desain filter yang kompleks.

Catatan Aplikasi ini dimaksudkan untuk melayani sebagai yang sangat mendasar pengenalan kepada beberapa konsep dasar dan  istilah yang terkait dengan filter. Tidak akan mengubah seorang pemula menjadi filter perancang, tetapi dapat berfungsi sebagai titik awal bagi mereka berharap untuk belajar lebih banyak tentang desain filter.

Jenis saringan ketiga adalah low-pass. A low-pass filter lewat sinyal frekuensi rendah, dan menolak sinyal pada frekuensi di atas frekuensi cutoff penyaring.

Amplitudo dan fasa kurva-kurva respons ditunjukkan pada Gambar 10, dengan berbagai kemungkinan respon amplitudo kurva inFigure 11. Perhatikan bahwa berbagai perkiraan untuk
ideal yang unrealizable low-pass karakteristik amplitude mengambil bentuk yang berbeda, beberapa yang monoton (selalu memiliki kemiringan negatif), dan lain-lain memiliki riak dalam passband dan / atau stopband.

Low-pass filter yang digunakan setiap kali komponen-komponen frekuensi tinggi harus disingkirkan dari sinyal. Contohnya dalam cahaya-sensing instrumen menggunakan fotodioda. Jika tingkat cahaya rendah, output dari dioda dapat sangat kecil, sehingga hal itu terjadi setengah tertutup oleh kebisingan sensor dan penguat, yang dapat memperluas spektrum yang sangatfrekuensi tinggi. Jika sebuah low-pass filter yang ditempatkan di output dari penguat, dan jika frekuensi cut off cukup tinggi untuk memungkinkan sinyal frekuensi yang dikehendaki untuk lulus, secara keseluruhan
tingkat kebisingan dapat dikurangi.

1. B. Simulasi Pada Matlab (Simulink Lowpass Filter)

manajemen Kunci,.

Manajemen Kunci

• Kekuatan sistem kriptografi secara total bergantung pada keamanan kunci. Kunci perlu dilindungi selama fase daur hidupnya.

• Daur hidup kunci dimulai dari pembangkitan kunci (generation) sampai kunci tidak diperlukan lagi untuk kemudian dihancurkan (destruction). Secara garis besar, daur hidup kunci digambarkan pada Gambar 1 sbb:

Gambar 1. Daur hidup kunci

• Tujuan manajemen kunci adalah menjaga keamanan dan integritas kunci pada semua fase di dalam daur hidupnya.

Pada umumnya setiap kunci akhirnya diganti dengan kunci lain. Jadi, keseluruhan fase membentuk siklus (lingkaran) karena penghancuran kunci biasanya diikuti dengan penggantiannya dengan kunci baru (garis putus-putus).

• Manajemen kunci yang dibahas difokuskan pada algoritma kriptografi simetri karena manajemen kunci untuk algoritma kunci-publik sangat berbeda dengan algoritma simetri.

Pembangkitan Kunci (Key Generation)

• Pembangkitan kunci pada algoritma simetri jauh lebih mudah daripada pembangkitan kunci pada algoritma kunci-publik. Karena kunci simetri umumnya rangkaian bii atau rangkaian karakter, maka setiap pengguna dapat membangkitkan kuncinya sendiri.

• Masalah utama yang muncul pada pembangkitan kunci adalah bagaimana membuat kunci yang tidak dapat diprediksi. Metode yang dapat digunakan untuk menjawab hal ini adalah dengan teknik manual (misalnya pelemparan koin/dadu), pembangkitan dari data pribadi (misalnya PIN), atau menggunakan pembangkit bilangan acak.

• Pada algoritma kunci-publik, pembangkitan kunci merupakan masalah tersendiri, karena pembangkitan kunci membutuhkan perhitungan matematis yang rumit. Selain itu, pembangkitan bilangan prima yang besar juga dibutuhkan untuk membentuk kunci.

• Oleh karena itu, pada algoritma kunci-publik dibutuhkan program khusus untuk membangkitkan kunci. Masalah yang timbul di sini adalah kepercayaan pengguna terhadap program tersebut. Pada RSA misalnya, bila program hanya dapat membangkitkan bilangan prima yang terbatas, maka pihak lawan dapat membangkitkan sendiri bilangan-bilangan prima yang terbatas itu dan menggunakannya sebagai faktor dari salah satu parameter RSA.

Penyebaran Kunci (Key Distribution)

• Jika pengguna menggunakan kunci untuk melindungi informasi yang disimpan di dalam storage, maka tidak ada kebutuhan untuk menyebarkan kunci.

• Tetapi, untuk kebutuhan komunikasi secara aman, maka diperlukan kebutuhan untuk mengirimkan kunci.

• Protokol pertukaran kunci dengan menggunakan algoritma kunci-publik (lihat pembahasan Protokol Kriptografi) dapat digunakan untuk mendistribusikan kunci.

Penyimpanan Kunci (Key Storage)

• Kunci disimpan di tempat yang aman yang tidak memungkinkan  pihak lawan mengaksesnya. Oleh karena itu, penyimpanan kunci mungkin memerlukan perlindungan secara fisik (misalnya disimpan di dalam lemari  besi).

• Alternatif lain, kunci dapat disimpan di dalam smart card yang hanya dapat dibaca dengan menggunakan kode rahasia.

• Kunci sebaiknya disimpan tidak dalam bentuk jelas. Ada dua solusi alternatif untuk masalah ini.

1. kunci disimpan dengan mengenkripsinya dengan menggunakan kunci lain. Konsep ini mengarah pada konsep key hierarchy, yang dalam hal ini setiap kunci di dalam hirarkhi digunakan untuk melindungi kunci di bawahnya.

2. kunci dipecah menjadi beberapa komponen, setiap komponen disimpan di tempat terpisah. Jika kunci akan digunakan, maka setiap komponen direkonstruksi kembali.

• Misalkan kunci K dibagi menjadi dua komponen, K1 dan K2. Membagi dua langsung K sedemikian sehingga setengah bagian pertama menjadi K1 dan setengah bagian sisanya menjadi K2 tidak dianjurkan, karena dapat memungkinkan pihak lawan menemukan K jika ia hanya mengetahui salah satu dari K1 dan K2. Misalkan K panjangnya 64 bit, dan lawan mengetahui K1, maka K dapat ditentukan dengan hanya 232 percobaaan untuk menemukan K2 secara exhaustive search (lebih sedikit dibandingkan 264 percobaan).

• Solusi pemecahan yang lebih baik adalah membentuk kunci K dari K1 dan K2 sedemikian sehingga K = K1  K2. Dalam hal ini, ukuran K1 dan K2 sama dengan ukuran K, sehingga jika salah satu dari komponen K1 atau K2 diketahui, maka K relatif lebih sukar ditentukan.

Penggunaan Kunci (Key Usage)

• Setiap kunci digunakan sesuai tujuannya. Misalnya ada kunci yang digunakan untuk mengenkripsi pesan, dan ada kunci yang  digunakan untuk mengenkripsi kunci lainnya.

• Supaya setiap kunci mempunyai penggunaan yang unik, maka kita perlu membeli label pada setiap kunci, yang dalam hal ini label menspesifikasikan penggunaan kunci. Misalnya, label tersebut menspesifikasikan ‘kunci untuk mengenkripsi data’, ‘kunci untuk mengenkripsi kunci’, ‘kunci untuk pembangkitan bilangan acak’, dan sebagainya.

• Untuk algoritma kunci-publik, pengguna perlu memberi label untuk dua pasang kunci yang setiap pasang terdiri dari kunci publik dan kunci rahasia. Satu pasang kunci untuk enkripsi dan satu pasang lagi untuk sidik dijital.

Perubahan Kunci (Key Change)

• Kunci sebaiknya diubah secara periodik dan teratur. Sistem kriptografi harus mempunyai kemampuan untuk mengubah kunci.

• Kunci diubah secara teratur untuk membatasi lama keberadaanya dan mengurangi nilainya dimata penyerang.

• Pada sistem EFTPOS (Electronic Funds Transfer at Point of Sale), kunci diubah setiap kali setelah selesai satu transaksi.

• Tidak ada aturan seberapa sering kunci seharusnya diubah. Tetapi cukup jelas dimengerti bahwa setiap kunci seharusnya diubah jauh sebelum ia dapat ditemukan dengan cara exhaustive search.

Penghancuran Kunci (Key Destruction)

• Kunci yang tidak dibutuhkan lagi seharusnya dihancurkan dengan cara yang aman.

• Jika kunci dicatat pada media kertas, maka cara penghancurannya misalnya menggunakan alat pemotong kertas (crosscut), membakarnya, atau menguburnya.

• Jika kunci disimpan di dalam media elektronik (seperti CD), maka cara penghancurannya bisa dengan menghapusnya atau menimpanya (overwritten) sedemikian sehingga tidak meninggalkan jejak yang bisa dilacak oleh penyerang.

• Kunci yang yang disimpan pada material lain dihancurkan sedemikian rupa sehingga ia tidak mungkin ditemukan kembali secara fisik maupun secara elektronik.

Otoritas Sertifikasi (Certification Authority)

• Kunci publik perlu diberi sertifikat kepemilikian untuk mencegah pemakaian oleh orang yang tidak berhak. Serangan yang umum terjadi pada kunci publik tanpa identitas adalah penyamaran (impersonation attack). Seseorang yang memiliki kunci publik orang lain dapat menyamar seolah-olah dialah pemilik kunci itu.

• Pemegang otoritas sertifikasi (Certification Authority atau CA) memberikan sertifikat yang ditandatangani secara dijital. Sertifikat ini berisi identitas pemilik kunci publik, nilai kunci publik itu sendiri, dan informasi tambahan seperti waktu kadaluarsa (expired time) sertifikasi. Sertifikat ini dapat dianggap sebagai ‘surat pengantar’ dari CA.

• Misalnya CERTA adalah sertifikat yang dikeluarkan oleh CA yang berisi kunci publik pengguna yang bernama A dan identitas A. Jadi, CERTA mengikat identitas A dengan nilai kunci publiknya.

• Supaya sertifikasi itu dapat dicek kebenarannya, maka kunci publik pemilik CA harus diketahui secara luas. Seseorang yang memiliki kunci publik CA dapat memverifikasi bahwa tanda tangan di dalam sertifikat itu sah dan karena itu mendapat jaminan bahwa kunci publik di dalam sertifikat itu benar milik A.

• Penting dicatat bahwa sembarang orang (atau CA) dapat mengeluarkan sertifikat untuk kunci publik A. Misalkan A dan B memiliki sertifikat yang dikeluarkan oleh CA yang berbeda. Jika A memerlukan jaminan tentang sertifikat kunci publik B, maka A perlu memiliki salinan kunci publik CA yang mengeluarkan sertifikat untuk B.

· Tujuan manajemen kunci adalah menjaga keamanan dan integritas kunci pada semua fase di dalam daur hidupnya.

Pada umumnya setiap kunci akhirnya diganti dengan kunci lain. Jadi, keseluruhan fase membentuk siklus (lingkaran) karena penghancuran kunci biasanya diikuti dengan penggantiannya dengan kunci baru (garis putus-putus).

· Manajemen kunci yang dibahas difokuskan pada algoritma kriptografi simetri karena manajemen kunci untuk algoritma kunci-publik sangat berbeda dengan algoritma simetri.

Pembangkitan Kunci (Key Generation)

· Pembangkitan kunci pada algoritma simetri jauh lebih mudah daripada pembangkitan kunci pada algoritma kunci-publik. Karena kunci simetri umumnya rangkaian bii atau rangkaian karakter, maka setiap pengguna dapat membangkitkan kuncinya sendiri.

· Masalah utama yang muncul pada pembangkitan kunci adalah bagaimana membuat kunci yang tidak dapat diprediksi. Metode yang dapat digunakan untuk menjawab hal ini adalah dengan teknik manual (misalnya pelemparan koin/dadu), pembangkitan dari data pribadi (misalnya PIN), atau menggunakan pembangkit bilangan acak.

· Pada algoritma kunci-publik, pembangkitan kunci merupakan masalah tersendiri, karena pembangkitan kunci membutuhkan perhitungan matematis yang rumit. Selain itu, pembangkitan bilangan prima yang besar juga dibutuhkan untuk membentuk kunci.

· Oleh karena itu, pada algoritma kunci-publik dibutuhkan program khusus untuk membangkitkan kunci. Masalah yang timbul di sini adalah kepercayaan pengguna terhadap program tersebut. Pada RSA misalnya, bila program hanya dapat membangkitkan bilangan prima yang terbatas, maka pihak lawan dapat membangkitkan sendiri bilangan-bilangan prima yang terbatas itu dan menggunakannya sebagai faktor dari salah satu parameter RSA.

Penyebaran Kunci (Key Distribution)

· Jika pengguna menggunakan kunci untuk melindungi informasi yang disimpan di dalam storage, maka tidak ada kebutuhan untuk menyebarkan kunci.

· Tetapi, untuk kebutuhan komunikasi secara aman, maka diperlukan kebutuhan untuk mengirimkan kunci.

· Protokol pertukaran kunci dengan menggunakan algoritma kunci-publik (lihat pembahasan Protokol Kriptografi) dapat digunakan untuk mendistribusikan kunci.

Penyimpanan Kunci (Key Storage)

· Kunci disimpan di tempat yang aman yang tidak memungkinkan pihak lawan mengaksesnya. Oleh karena itu, penyimpanan kunci mungkin memerlukan perlindungan secara fisik (misalnya disimpan di dalam lemari besi).

· Alternatif lain, kunci dapat disimpan di dalam smart card yang hanya dapat dibaca dengan menggunakan kode rahasia.

· Kunci sebaiknya disimpan tidak dalam bentuk jelas. Ada dua solusi alternatif untuk masalah ini.

1. kunci disimpan dengan mengenkripsinya dengan menggunakan kunci lain. Konsep ini mengarah pada konsep key hierarchy, yang dalam hal ini setiap kunci di dalam hirarkhi digunakan untuk melindungi kunci di bawahnya.

2. kunci dipecah menjadi beberapa komponen, setiap komponen disimpan di tempat terpisah. Jika kunci akan digunakan, maka setiap komponen direkonstruksi kembali.

· Misalkan kunci K dibagi menjadi dua komponen, K₁ dan K₂. Membagi dua langsung K sedemikian sehingga setengah bagian pertama menjadi K₁ dan setengah bagian sisanya menjadi K₂ tidak dianjurkan, karena dapat memungkinkan pihak lawan menemukan K jika ia hanya mengetahui salah satu dari K₁ dan K₂. Misalkan K panjangnya 64 bit, dan lawan mengetahui K₁, maka K dapat ditentukan dengan hanya 2³² percobaaan untuk menemukan K₂ secara exhaustive search (lebih sedikit dibandingkan 2⁶⁴ percobaan).

· Solusi pemecahan yang lebih baik adalah membentuk kunci K dari K₁ dan K₂ sedemikian sehingga K = K₁ Å K₂. Dalam hal ini, ukuran K₁ dan K₂ sama dengan ukuran K, sehingga jika salah satu dari komponen K₁ atau K₂ diketahui, maka K relatif lebih sukar ditentukan.

Penggunaan Kunci (Key Usage)

· Setiap kunci digunakan sesuai tujuannya. Misalnya ada kunci yang digunakan untuk mengenkripsi pesan, dan ada kunci yang digunakan untuk mengenkripsi kunci lainnya.

· Supaya setiap kunci mempunyai penggunaan yang unik, maka kita perlu membeli label pada setiap kunci, yang dalam hal ini label menspesifikasikan penggunaan kunci. Misalnya, label tersebut menspesifikasikan ‘kunci untuk mengenkripsi data’, ‘kunci untuk mengenkripsi kunci’, ‘kunci untuk pembangkitan bilangan acak’, dan sebagainya.

· Untuk algoritma kunci-publik, pengguna perlu memberi label untuk dua pasang kunci yang setiap pasang terdiri dari kunci publik dan kunci rahasia. Satu pasang kunci untuk enkripsi dan satu pasang lagi untuk sidik dijital.

Perubahan Kunci (Key Change)

· Kunci sebaiknya diubah secara periodik dan teratur. Sistem kriptografi harus mempunyai kemampuan untuk mengubah kunci.

· Kunci diubah secara teratur untuk membatasi lama keberadaanya dan mengurangi nilainya dimata penyerang.

· Pada sistem EFTPOS (Electronic Funds Transfer at Point of Sale), kunci diubah setiap kali setelah selesai satu transaksi.

· Tidak ada aturan seberapa sering kunci seharusnya diubah. Tetapi cukup jelas dimengerti bahwa setiap kunci seharusnya diubah jauh sebelum ia dapat ditemukan dengan cara exhaustive search.

Penghancuran Kunci (Key Destruction)

· Kunci yang tidak dibutuhkan lagi seharusnya dihancurkan dengan cara yang aman.

· Jika kunci dicatat pada media kertas, maka cara penghancurannya misalnya menggunakan alat pemotong kertas (crosscut), membakarnya, atau menguburnya.

· Jika kunci disimpan di dalam media elektronik (seperti CD), maka cara penghancurannya bisa dengan menghapusnya atau menimpanya (overwritten) sedemikian sehingga tidak meninggalkan jejak yang bisa dilacak oleh penyerang.

· Kunci yang yang disimpan pada material lain dihancurkan sedemikian rupa sehingga ia tidak mungkin ditemukan kembali secara fisik maupun secara elektronik.

Otoritas Sertifikasi (Certification Authority)

· Kunci publik perlu diberi sertifikat kepemilikian untuk mencegah pemakaian oleh orang yang tidak berhak. Serangan yang umum terjadi pada kunci publik tanpa identitas adalah penyamaran (impersonation attack). Seseorang yang memiliki kunci publik orang lain dapat menyamar seolah-olah dialah pemilik kunci itu.

· Pemegang otoritas sertifikasi (Certification Authority atau CA) memberikan sertifikat yang ditandatangani secara dijital. Sertifikat ini berisi identitas pemilik kunci publik, nilai kunci publik itu sendiri, dan informasi tambahan seperti waktu kadaluarsa (expired time) sertifikasi. Sertifikat ini dapat dianggap sebagai ‘surat pengantar’ dari CA.

· Misalnya CERTA adalah sertifikat yang dikeluarkan oleh CA yang berisi kunci publik pengguna yang bernama A dan identitas A. Jadi, CERTA mengikat identitas A dengan nilai kunci publiknya.

· Supaya sertifikasi itu dapat dicek kebenarannya, maka kunci publik pemilik CA harus diketahui secara luas. Seseorang yang memiliki kunci publik CA dapat memverifikasi bahwa tanda tangan di dalam sertifikat itu sah dan karena itu mendapat jaminan bahwa kunci publik di dalam sertifikat itu benar milik A.

· Penting dicatat bahwa sembarang orang (atau CA) dapat mengeluarkan sertifikat untuk kunci publik A. Misalkan A dan B memiliki sertifikat yang dikeluarkan oleh CA yang berbeda. Jika A memerlukan jaminan tentang sertifikat kunci publik B, maka A perlu memiliki salinan kunci publik CA yang mengeluarkan sertifikat untuk B.

ref:

Kriptografi/Manajemen Kunci /Rinaldi Munir/IF-ITB

Konsep Fungsi Hash Function pada aplikasi Kriptografi

Konsep Fungsi Hash Function pada aplikasi Kriptografi

Indra Adi Putra

Tingkat II Teknik Rancang Bangun Peralatan Sandi

Sekolah Tinggi Sandi Negara

Abstraksi

Hash function adalah suatu fungsi yang berguna untuk mengkompresi/memperkecil sebuah string  yang panjang menjadi sebuah string yang lebih pendek. Dalam dunia kriptografi, hash function bukan merupakan suatu barang yang baru.  Merupakan salah satu cabang dalam kriptografi, hash function memiliki daya tarik tersendiri dikarenakan cukup banyak aplikasi yang menggunakan hash function dalam penerapannya. Hash function digunakan sebagai otentikasi, integritas dan digital signature, salah satu aplikasinya yaitu penggunaan password dalam aplikasi digital atau internet.

1. Pendahuluan

Kerahasiaan dan keamanan saat melakukan pertukaran data adalah hal yang sangat penting dalam  komunikasi data, baik untuk tujuan keamanan bersama, maupun untuk privasi individu. Mereka yang menginginkan agar datanya tidak diketahui oleh pihak-pihak yang tidak berkepentingan selalu berusaha melakukan upaya-upaya pengamanan informasi terhadap informasi yang akan dikomunikasikan. Untuk menjamin keaslian dari suatu data yang dikirim perlu adanya suatu tindakan yang mengarah pada konsep otentikasi agar integritas data tetap terjaga. Konsep Otentikasi tersebut meliputi Fungsi hash, identifikasi, Otentikasi entitas, dan tanda tangan digital.

Pada bagian awal ini akan coba dijelaskan konsep dasar dari otentikasi. Yaitu konsep dasar dari one-way function atau sering kita sebut sebagai fungsi hash. Hash Function kriptografi adalah suatu fungsi dengan inputan yang berubah-ubah panjangnya (atau sangat panjang) dan memetakannya sehingga menghasilkan output  yang pendek dan panjang nya tetap. Fungsi satu arah (one-way function) sering disebut juga sebagai fungsi hash, message digest,  fingerprint, fungsi kompresi dan message authentication code(MAC). Fungsi ini biasanya diperlukan bila kita menginginkan pengambilan sidik jari dari suatu pesan.

Sebagaimana sidik jari manusia yang menunjukkan identitas si pemilik sidik jari fungsi ini diharapkan pula mempunyai kemampuan yang serupa dengan sidik jari manusia  dimana sidik jari pesan diharapkan menunjukj ke satu pesan dan tidak dapat menunjuk ke pesan lainnya. Dinamakan juga sebagai fungsi kompresi karena masukan fungsi satu arah ini selalu lebih besar dari keluarannya sehingga seolah olah mengalami kompresi.

Namun, kompresi hasil fungsi ini dapat dikembalikkan ke asalnya sehingga disedefinisi dari beberapa jenis fungsi hash akan diberikan, dan dasar serangan terhadap fungsi hash akan dibahas. Maka akan dijelaskan secara singkat bagaimana mereka dapat digunakan untuk melindungi integritas informasi. Perlindungan integritas perangkat lunak akan diperlakukan sebagai
contoh. Kemudian model umum dijelaskan dan yang luas diberikan gambaran yang diajukan skema. Di sini akan dibuat pembedaan antara fungbut fungsi satu arah.

Fungsi hash contohnya pada MD 5 atau SHA-1, pada awalnya dibuat ntuk digunakan dalam beberapa skema kriptografi dengan persyaratan keamanan tertentu, telah menjadi standart tertentu bagi banyak pengembang dan perancang protokol agar memperoleh standar keamanan yang tinggi.

Definisi dari fungsi hash telah diberikan, dan mengapa fungsi satu arah merupakan konsep dasar dari suatu teknik otentikasi?. Banyak serangan informasi yang dilakukan oleh lawan agar mendapatkan informasi yang diinginkan, untuk mencegah hal tersebut dapat dilakukan berbagai cara salah satunya dengan otentikasi dan tanda tangan digital. Hal ini yang mendasari fungsi hash menjadi konsep dasar dari otentikasi agar integritas data dapat terjaga.

1. Teori yang Mendukung

[1] Definition Let l, n be positive integers. We call f a hash function with n-bit output

and l-bit key if f is a deterministic function that takes two inputs, the first of arbitrary

length, the second of length l bits, and outputs a binary string of length n. Formally, H : {0, 1}∗ × {0, 1}l → {0, 1}n .

[2] Definition Hash function H is one-way if, for random key k and an n-bit string w, it

is hard for the attacker presented with k, w to find x so that Hk (x) = w.

[3] Definition Hash function H is second-preimage resistant if it is hard for the attacker

presented with a random key k and random string x to find y = x so that Hk (x) =

Hk (y).

[4] Definition Hash function H is collision resistant if it is hard for the attacker presented

with a random key k to find x and y = x so that Hk (x) = Hk (y).

referensi :

Mironov

, Ilya. 2005. Microsoft Research, Silicon Valley Campus

http://mironov@microsoft.com

1. Pembahasan

Pada dasarnya, fungsi satu arah adalah suatu fungsi yang berguna untuk mengkompresi/memperkecil sebuah string  yang panjang menjadi sebuah string yang lebih pendek. Dalam dunia kriptografi, hash function bukan merupakan suatu barang yang baru.  Merupakan salah satu cabang dalam kriptografi, hash function memiliki daya tarik tersendiri dikarenakan cukup banyak aplikasi yang menggunakan hash function dalam penerapannya. Hash function digunakan sebagai otentikasi, integritas dan digital signature, salah satu aplikasinya yaitu penggunaan password dalam aplikasi digital atau internet.

Setidaknya terdapat 2 sifat yang memenuhi suatu fungsi hash, seperti yang dijelaskan sebelumnya pada abstraksi, fungsi hash adalah fungsi yang memenuhi sifat kompresi, yaitu terdapat h memetakan sebarang input x dengan panjang bit berhingga ke output tetap h(x) dengan panjang n. Atau dengan kata lain input tersebut selalu lebih besar dari keluarannya sehingga data menjadi lebih kecil (kompresi). Selanjutnya harus memiliki sifat mudah dihitung, terdapat h dengan input x dengan h(x) mudah dihitung.

Pada bagian ini akan diberikan untuk fungsi-fungsi hash yang tidak menggunakan kunci rahasia (Manipulasi Deteksi Kode atau MDC) dan untuk fungsi hash yang menggunakan kunci rahasia (Message Authentication Code
atau MAC).

Manipulation Detection Code

Dikatakan memenuhi sifat Manipulation Detection Code jika memenuhi sifat  sebagai berikut :

1. Preimage Resistance

secara perhitungan sangat sulit menentukan x’ diberikan y, sehingga h(x’)=y

1. Second Preimage Resistance

diberikan x secara perhitungan sehingga sangat sulit untuk menentukan   x’ = x sehingga h(x’)= h(x)

1. Collision resistance

sangat sulit secara perhitungan untuk mencari sebarang dua input x’ = x, sehingga h(x’)=h(x)

Berdasarkan sifatnya, MDC (manipulation detection code) dibagi menjadi :

• One Way Hash Functions (OWHFs)

Definisi tentang One Way Hash Function rupanya diberikan oleh R. Merkle dan MO Rabin. Definisi satu arah fungsi hash adalah fungsi h yang memenuhi kondisi berikut:

1. Argumen X dapat sewenang-wenang panjang dan hasilnya h (X) memiliki panjang tetap n bit (dengan  n ≥ 64).
2. Fungsi hash memenuhi sifat satu arah jika  diberikan Y dalam gambar h, itu terlalu sulit untuk menemukan pesan x sedemikian sehingga h (X) = Y dan diberikan X dan h (X) yang sulit untuk menemukan pesan X = X sedemikian sehingga h (X) = h (X).

• Collision Resistant Hash Functions (CRHFs)

Definisi tentang Collision Resistant Hash Functions adalah fungsi h yang memenuhi kondisi berikut :

1. terdapat x dengan sebarang panjang dan hasilnya h(x) memiliki panjang tetap n bit (dengan n ≥ 128).
2. fungsi hash memiliki sifat satu arah jika diberikan y yang sangat sulit untukmenemukan pesan x sedemikian sehingga h(x)=y dan diberikan x dan h(x) sedemikian sehingga h(x)= h'(x).
3. Memiliki sifat Collision Resistant Hash Functions jika sangat sulit untuk menemukan dua pesan (input) yang berbeda dengan output yang sama

Message Authentication Code (MAC)

Message Authentication Codes telah digunakan untuk waktu yang lama dalam masyarakat perbankan dan dengan demikian lebih tua dari penelitian terbuka di kriptologi yang dimulai pada pertengahan tahun tujuh puluhan.

Definisi Message Authentication Code (MAC) merupakan fungsi hk dengan parameter kunci rahasia k, dengan sifat sifat sebagai berikut :

1. Mudah dihitung
2. Kompresi
3. Computation resistance

secara perhitungan sangat sulit untuk mendapatkan kunci rahasia k diberikan satu atau lebih pasangan

SHA 1 (overview)

LATAR BELAKANG

Berkembangnya pemanfaatan terhadap teknologi informasi sangat membantu manusia dalam menjalankan aktivitasnya. Perkembanagan tersebut melatarbelakangi berkembangnya teknologi proteksi komunikasi data. Salah satu upaya untuk mengamankan data dalam suatu sistem komunikasi dapat dilakukan dengan kriptografi. Kriptografi adalah seni atau ilmu yang mempelajari pengamanan terhadap suatu data atau informasi. Ada empat  aspek yang ditawarkan kriptografi dalam menjaga keamanan data atau informasi. Keempat aspek tersebut ialah kerahasiaan (Confidentiality), integritas data  (Data Integrity), otentikasi (Authentication), dan pembuktian yang tak tersangkal (Non-Repudiation). Banyak sekali terdapat teknik kriptografi yang dapat digunakan untuk mengenkripsi (proses data encoding untuk mencegah pihak yang tidak berwenang melihat atau memodifikasinya) data. Salah satu tekniknya adalah dengan Secure Hash Algorithm. Secure Hash Algorithm (SHA) merupakan hasil rekonstruksi struktur algoritma MD 4. SHA mengalami perkembangan dari tahun ke tahun sehingga memunculkan algoritma-algoritma secure hash. SHA family tersebut adalah SHA 0, SHA 1, SHA 224, SHA 256, SHA 384, SHA 512. Dalam paper ini, hanya akan membahas mengenai SHA 1.

Kata kunci : kriptografi, SHA-1, fungsi hash

TEORI PENDUKUNG

Definisi 1: Fungsi adalah….

Definisi 2:

Suatu fungsi hash h memetakan bit-bit string dengan panjang sembarang ke sebuah string dengan panjang tertentu misal n. Dengan domain Ddan range R maka h: DèR dan |D| > |R|. [Lembaga Sandi Negara, 2007:189]

Definisi 3:

Collision adalah kondisi dimana ketika dua masukan yang berbeda di hashing, maka akan menghasilkan nilai hash yang identik.

Definisi 4:  Bit adalah suatu digit biner 0, 1 atau λ. String biner panjang-n adalah suatu barisan hingga bit dengan panjang-n., atau dengan kata lain string biner panjan-n adalah suatu barisan an an-1 … a1 dengan ai ∈{0,1}.

Definisi 5:

a. Sebuah heksadesimal adalah elemen dari himpunan {0,1,…,9,A,…}. Sebuah heksadesimal adalah representasi dari 4 bit string. Contohnya 8=1000 dan E=1110.

b. Word sama dengan 32 bit string dimana direpresentasikan sebagai 8 digit hekasadesimal. Untuk melakukan konversi word ke 8 digit heksadesimal, caranya yaitu sama dengan poin a. Contoh :

0001 1010 1111 1001 1100 0011 1011 0010  = 1AF9C3B2

c. Blok sama dengan 512 bit string.

Definisi 6:

Menurut wikipedia gerbang logika adalah suatu entitas dalam elektronika dan matematika Boolean yang mengubah satu atau beberapa masukan logik menjadi sebuah sinyal keluaran logik.

PENDAHULUAN

Pada tahun 1993, NIST (National Institute of Standards and Technology) dan NSA (National Security Agency) mendesain dan mempublikasikan SHA. SHA kemudian berkembang dan mengalami revisi pada tahun 1995 menjadi SHA 1 yang telah diadopsi oleh Amerika sebagai fungsi hash dalam skema digital signature algorithm (DSA) dalam FIPS 180-1 serta diadopsi juga oleh Internet RFC3174-nb. SHA 1 pada dasarnya merupakan hasik rekonstruksi struktur pada algoritma MD4. SHA 1 memetakan inputan string dengan panjang sembarang menjadi suatu nilai hash dengan panjang tetap yaitu 160 bit. Ukuran internal state pada SHA 1 adalah 160 bit, sedangkan ukuran bloknya adalah 64 bytes.

Sebelum muncul SHA 1, terdapat pula SHA 0 yang termasuk dalam keluarga SHA. Banyak ahli kriptografi yang mengadakan penelitian terhadap kripanalisis SHA 0 dan ditemukan beberapa fakta mengenai perkembangan kripanalisis tersebut. Fakta-fakta tersebut antara lain:

1. Pada saat konferensi CRYPTO 98, dua orang peneliti dari Perancis mempresentasikan sebuah attack terhadap SHA 0 dimana collisions dapat ditemukan dengan kompleksitas 261. Nilai kompleksitas tersebut lebih rendah dari nilai kompleksitas ideal suatu hash function, yaitu 280.
2. Pada tahun 2004, Chen dan Biham telah berhasil menemukan near-collisions untuk SHA 0, yaitu menemukan dua berita yang hampir mempunyai nilai hash yang sama dimana dari 160 bit output yang dihasilkan, ternyata 142 bitnya sama. Mereka juga menemukan full collisions pada SHA 0 dengan 62 round dari total 80 round.
3. Pada 12 Agustus 2004, sebuah collision untuk full SHA 0 diumumkan oleh empat orang peneliti yaitu Joux, Carribault, Lemuet, dan Jalby. Dengan menggunakan Chabaud dan Joux attack, ternyata ditemukan collision dengan kompleksitas 251 dan membutuhkan 80.000 jam dengan menggunakan superkomputer yang di dalamnya terdapat 256 buah prosesor Itanium 2.
4. Pada 17 Agustus 2004, saat Rump Session CRYPTO 2004, sebuah hasil pendahuluan diumumkan oleh Wang, Feng, Lai, dan Yu tentang attack terhadap SHA 0, MD 5, dan fungsi hash lainnya. Kompleksitas attack mereka terhadap SHA 0 adalah sekitar 240, jauh lebih baik dibandingkan attack yang dilakuka oleh Joux dan lainnya.
5. Pada Februari 2005, Wang, Yiqun Lisa Yin, dan Yu kembali melakukan sebuah attack. Mereka menemukan collision pada SHA 0 dalam 239 operasi.

Dari hasil kripanalisis tersebut, beberapa ahli kriptografi menyarankan untuk menggunakan SHA 1 sebagai kriptosistem yang baru. Dalam FIPS disebutkan bahwa SHA-1 bisa dikatakan aman karena secara komputasi tidak mungkin menemukan sebuah pesan berpasangan jika diberikan message digestnya, atau secara komputasi tidak mungkin menemukan dua pesan yang berbeda dimana menghasilkan message digest yang sama.

CARA KERJA SHA-1

Langkah-langkah pada SHA-1 adalah sebagai berikut:

1. Melakukan padding terhadap pesan sehingga panjangnya adalah 448 modulus 512.
2. 64 bit sisanya adalah representasi biner dari panjang pesan.
3. Melakukan inisialisasi5 word buffer (160 bit)A, B, C, D, dan E dengan  nilai A=67452301, B=efcdab89, C=98badcfe, D= 10325476, dan E=c3d2e1f0.
4. Memproses pesan dalam blok-blok 16 word (512 bit) dengan ketentuan:

• Ekspansi 16 words menjadi 80 words dengan teknik mixing dan shifting.
• Menggunakan 4 round dari 20 operasi bit pada blok pesan dan buffer.
• Menambahkan output dengan input untuk mempeoleh nilai buffer yang baru.

1. Output nilai hash adalah nilai terakhir dari buffer.

APLIKASI SHA 1

SHA-1 merupakan algoritma hash yang banyak diaplikasikan dalam keamanan protokol menggunakan SSL (Secure Sockets Layer), PGP (Pretty Good Privacy), XML Signature, dan beberapa aplikasi lainnya. SHA 1 digunakan karena memiliki beberapa kelebihan antara lain:

a. validate a password (memvalidasi password); nilai hash dari password akan disimpan, kemudian ketika password diotentikasi, maka password yang dimasukkan oleh user akan dihitung hashnya dan jika hashnya sesuai maka password dinyatakan valid. Namun untuk mendapatkan password yang asli tidak dapat diperoleh dari hash yang telah disimpan.

b. [1] [2] Challenge handshake authentication; untuk menghindari kesalahan pengiriman password dalam kondisi “clear”, client dapat mengirim nilai hash sebuah password melalui internet untuk divalidasi oleh server tanpa beresiko disadapnya password yang asli.

c.[3] [4] anti-tamper ; untuk memastikan data tidak berubah selama ditransmisikan. Penerima akan menghitung nilai hash dan mencocokkan dengan hash yang dikirimkan, apabila nilainya sama berarti data yang dikirimkan tidak berubah.

d.[5] [6] digital signatures; dilakukan dengan cara mengenkrip nilai hash sebuah dokumen dengan menggunakan private key, sehingga menghasilkan tanda tangan digital untuk dokumen tersebut. Orang lain dapat mengecek otentikasi dokumen tersebut dengan cara mendekrip tanda tangan tersebut menggunakan public key untuk mendapatkan nilai hash yang asli dan membandingkannya dengan nilai hash dari teks.

KRIPTANALISIS SHA 1

Banyak para ahli kriptografi mengadakan  penelitian terhadap kekuatan kriptosistem SHA 1. Setelah berjalan kurang lebih 10 tahun, akhirnya apada tahun 2005, Rijmen dan Oswald mempublikasikan serangan pada versi SHA 1 yangdireduksi (hanya menggunakan 53 round dari 80 round) dan hasilnya telah ditemukan collision dengan kompleksitas sekitar 2⁸⁰ operasi.  Pada tahun yang sama, Xiayoun Wang, Yiqun Lisa Yin, dan Hongbo Yo juga mengumumkan serangan yang dapat menemukan collision pada versi penuh SHA 1 yang memerlukan sekitar 2⁶⁹ operasi.

SIMPULAN DAN SARAN

SIMPULAN

a)      SHA-1 adalah suatu algoritma hash yang memetakan inputan string dengan panjang sembarang menjadi output dengan panjang tetap yaitu 160 bit.

REFERENSI

Ernastuti, Algoritma Routing Untuk Identifikasi Jalur Terpendek Pada Incomplete-Hypercube http//: www.repository.gunadarma.ac.id:8000/OSSOC_06_690.pdf terakhir diakses pada tangaal 14 Oktober 2009 pada pukul 10.22 WIB)

(http://id.wikipedia.org/wiki/Gerbang_logika terakhir diakses pada tanggal 14 Oktober 2009 pada pukul 10.48).

(http://ezine.echo.or.id/ezine16/04_hash.txt terakhir diakses pada tanggal 14 oktober 2009 pada pukul 09.25 WIB)

(http://www.itl.nist.gov/fipspubs/fip180-1.htm terakhir diakses tanggal 14 oktober 2009 pada pukul 09.32 )

(http://earief.wordpress.com/2007/06/13/sha-%E2%80%93-algoritma-kriptografi-hash/ TERAKHIR DIAKSES pada tanggal 14 Oktober 2009 pada pukul 11.14)

http://www.informatika.org/~rinaldi//MakalahIF3058-2009-b020.pdf Terakhir diakses pada tanggal 14 Oktober 2009 pada pukul 11.32 WIB)

Tim Penyusun Lembaga Sandi Negara.2007. Jelajah Kriptologi.Jakarta:Lembaga Sandi Negara.

W7 Algorithm (berbasis LFSR)

W7 Algorithms

Didi Supriadi (1), Indra Adi Putra (2)
Tingkat II Teknik Rancang Bangun Peralatan Sandi, Sekolah Tinggi Sandi Negara
Email: indraadiputra@ymail.com. http://indraadiputra.co.cc (1), (2)

Abstraksi
Kriptografi atau yang sering dikenal dengan sebutan ilmu penyandian data adalah suatu bidang ilmu dan seni (art and science) yang bertujuan untuk menjaga kerahasiaan suatu pesan. Algoritma W7 merupakan algoritma stream cipher synchronous dengan key input sepanjang 128 bit. Dalam algoritma W7 digunakan LFSR sebagai dasar dalam perancangannya. Algoritma W7 menggunakan 8 kombinasi LFSR yang dioperasikan secara parallel. Setiap kombinasi LFSR tersebut terdiri dari 3 buah shift register. Kombinasi dari 3 shift register tersebut akan menghasilkan 1 bit kunci stream sehingga output dari algoritma W7 adalah 8 bit (1byte) rangkaian kunci tiap 1 satuan waktu.

Keyword : W7 Algorithm, LFSR

1.Pendahuluan
Kriptografi adalah suatu ilmu ataupun seni mengamankan pesan. Orang yang melakukan kegiatan tersebut dinamakan kriptografer. Kriptografi digunakan pada pengamanan informasi dimana menckup masalah-masalah yang sangat penting seperti kerahasiaan suatu pesan (Convidentiality), keutuhan suatu pesan (Massage Integrity), penyangkalan suatu pesan (Non-repudiation0, dan keaslian suatu pesan (Authentication).
Pada kriptografi ada dua tipe algoritma yang digunakan apabila algoritma tersebut berdasarkan pada kuncinya yaitu algoritma simetris (simetric algorithm) dan algoritma kunci publik (public-key algorithm) atau sering disebut algoritma asimetric. Perbedaan utama antara Symetric dengan asimetric algorithm adalah pada kunci yang digunakan dimana pada simetric kunci untuk mengenkrip atau mendekrip sama namun pada asimetric kunci yang digunakan untuk menyandi dan membuka sandi berbeda. Selain itu juga terdapat perbedaan dalam kecepatan proses dan keamananya.
Dalam kriptografi proses yang dilakukan untuk mengubah plaintext ke dalam ciphertext disebut enkripsi. Sedangkan proses untuk mengubah ciphertext kembali ke plaintext disebut dekripsi.

Berdasarkan algoritma penyandiannya algoritma kriptografi dibagi menjadi blok cipher dan stream cipher. Pada blok cipher menggunakan kunci simetrik dimana setiap plain teks dibagi menjadi blok-blok tertentu yang kemudian dienkripsi menjadi blok-blok cipher teks.

2.Notasi
Dalam paper ini akan dijelaskan algoritma Ketupat yang didalamnya terdapat operasi dasar aritmatika yang menyusunnya. Operasi dasar tersebut dapat dilambangkan dengan notasi sebagai berikut ;
a + b , penjumlahan integer dengan mod 232
a + b , bitwise XOR
a b , bitwise exclusive-OR
a <<< b , rotasi word a ke arah kiri sejumlah nilai yang diberikan pada least significant bit b

3.Deskripsi Algoritma
3.1. Algoritma W7 dengan basis LFSR
Algoritma W7 merupakan algoritma stream cipher synchronous dengan key input sepanjang 128 bit. Dalam algoritma W7 digunakan LFSR sebagai dasar dalam perancangannya. Algoritma W7 menggunakan 8 kombinasi LFSR yang dioperasikan secara parallel. Setiap kombinasi LFSR tersebut terdiri dari 3 buah shift register. Kombinasi dari 3 shift register tersebut akan menghasilkan 1 bit kunci stream sehingga output dari algoritma W7 adalah 8 bit (1byte) rangkaian kunci tiap 1 satuan waktu.
Pada gambar 2 dapat dilihat salah satu kombinasi LFSR yang digunakan dalam algoritma W7,sedangkan pada gambar 3 merupakan bagan dari key generator algoritma W7.

Gambar 2. Salah satu kombinasi LFSR yang digunakan dalam algoritma W7
Output dari algoritma W7 tidak diambil langsung dari setiap LFSR, tetapi diambil dengan mengkombinasikan bit output akhir dari setiap shift register dengan operasi exclusive_OR (XOR). Output akhir dari setiap shift register merupakan hasil dari suatu fungsi filter nonlinier yang merupakan operasi XOR dari dua buah nilai yaitu, output dari LFSR dan operasi AND dari beberapa bit dalam LFSR.

Fungsi feedback yang digunakan merupakan sebuah fungsi polynomial karakteristik yang primitive dengan Greatest Common Divisor (GCD) dari panjang tiap stage sama dengan 1.

3.2. Inisialisasi Awal
Panjang total dari ketiga LFSR yang dikombinasikan dalam algoritma W7 adalah sebanyak 128 stage, masing-masing stage adalah 38, 43 dan 47 stage. Initial state dari tiap-tiap LFSR adalah bit-bit dari 128 bit bit kunci yang dimasukkan. Dari 128 bit kunci input tersebut satu persatu dimasukkan dalam tiap stage dari ketiga LFSR secara berurutan mulai dari LFSR 1 stage pertama sampai dengan LFSR 3 stage terakhir.
Berikut ini adalah pemetaan 128 bit kunci sebagai inisial state pada tiap stage dari ketiga LFSR tersebut :
LFSR 1 (38 bit) : Stage 0 = bit kunci ke-0
Stage 1 = bit kunci ke-1
Stage 2 = bit kunci ke-2
: :
: :
Stage 37 = bit kunci ke-37

LFSR 2 (43 bit) : Stage 0 = bit kunci ke-38
Stage 1 = bit kunci ke-39
: :
: :
Stage 42 = bit kunci ke-80
LFSR 3 (47 bit) : Stage 0 = bit kunci ke-81
Stage 1 = bit kunci ke-82
: :
: :
Stage 46 = bit kunci ke-127
Output yang digunakan sebagai kunci penyandian stream diambil mulai dari byte ke-1032. Setelah dibangkitkan 1031 byte pertama yang muncul diabaikan.

3.3. Proses Pembangkitan Rangkaian Kunci
Proses pembangkitan rangkaian kunci diawali dengan beberapa bit dari beberapa LFSR untuk dikombinasikan dari tiap LFSR untuk dioperasikan dengan operasi AND. Hasil operasi AND tersebut kemudian di XOR dengan output dari tiap LFSR. Hasil akhir dari tiap LFSR tersebut dikombinasikan dengan operasi XOR untuk mendapatkan 1 bit kunci dari rangkaian kunci bit kunci stream yang akan digunakan untuk menyandi setelah pengambilan 1 bit output dilanjutkan dengan bergesernya setiap shift register dari ketiga LFSR yang dikendalikan oleh clock dari majority function.
Berikut ini adalah table dari bit-bit yang dioperasikan dalam fungsi feedback, fungsi filter dan bit-bit clock :
Kombinasi LFSR 0
LFSR 0a (38 bit)
Fungsi feedback : 37 32 29 27 26 21 20 14 12 10 9 8 5 2 0
Clock : 22
Output filter : 37 (36,33) (32,29) (28,25,22)
LFSR 0b (43 bit)
Fungsi feedback : 42 5 3 2
Clock : 25
Output filter :42 (41,39) (38,36) (35,33,31)
LFSR 0c (47 bit)
Fungsi feedback : 46 4
Clock : 27
Output filter : 46 (45,40) (39,34) (33,28,23)
Kombinasi LFSR 1
LFSR 1a (34 bit)
Fungsi feedback : 37 36 34 31 28 27 26 25 24 22 16 15 10 9 7 4
Clock : 5
Output filter : 37 (3,0) (7,4) (14,11,8)
LFSR 1b (43 bit)
Fungsi feedback : 42 39 38 36
Clock : 18
Output filter : 42 (2,0) (5,3) (10,8,6)
LFSR 1c (47 bit)
Fungsi feedback : 46 41
Clock : 20
Output filter : 46 (5,0) (11,6) (22,17,12)
Kombinasi LFSR 2
LFSR 2a (38 bit)
Fungsi feedback : 37 28 21 18 17 16 14 10 9 7 4 0
Clock : 21
Output filter : 37 (35,32) (31,28) (27,24,21)
LFSR 2b (43 bit)
Fungsi feedback : 42 29 16 5 4 3 2 0
Clock : 24
Output filter : 42 (40,38) (37,35) (34,32,30)
LFSR 2c (47 bit)
Fungsi feedback : 46 32 18 4
Clock : 26
Output filter : 46 (44,39) (38,33) (32,27,22)
Kombinasi LFSR 3
LFSR 3a (38 bit)
Fungsi feedback : 37 36 32 29 27 26 22 20 19 18 15 13
Clock : 16
Output filter : 37 (4,1) (8,5) (15,12,9)
LFSR 3b (43 bit)
Fungsi feedback : 42 41 39 38 37 36 25 12
Clock : 19
Output filter : 42 (3,1) (6,4) (11,9,7)
LFSR 3c (47 bit)
Fungsi feedback : 46 41 27 13
Clock : 21
Output filter : 46 (4,1) (12,7) (21,18,13)
Kombinasi LFSR 4
LFSR 4a (38 bit)
Fungsi feedback : 37 24 22 11 7 5 3 1
Clock : 20
Output filter : 37 (34,31) (30,27) (26,23,20)
LFSR 4b (43 bit)
Fungsi feedback : 42 34 26 19 18 17 12 5 4 3
Clock : 23
Output filter : 42 (39,37) (36,34) (33,31,24)
LFSR 4c (47 bit)
Fungsi feedback : 46 4 3 0
Clock : 25
Output filter : 46 (43,38) (37,32) (31,26,21)
Kombinasi LFSR 5
LFSR 5a (38 bit)
Fungsi feedback : 37 35 33 31 29 25 14 12
Clock : 17
Output filter : 37 (5,2) (9,6) (16,13,10)
LFSR 5b (43 bit)
Fungsi feedback : 42 38 37 36 29 24 23 22 15 7
Clock : 20
Output filter : 42 (4,2) (7,5) (12,10,8)
LFSR 5c (47 bit)
Fungsi feedback : 46 45 42 41
Clock : 22
Output filter : 46 (5,2) (13,8) (22,19,14)

Kombinasi LFSR 6
LFSR 6a (38 bit)
Fungsi feedback : 37 5 4 0
Clock : 19
Output filter : 37 (33,30) (29,26) (25,22,19)
LFSR 6b (43 bit)
Fungsi feedback : 42 29 28 25 17 14 13 9 4 3
Clock : 22
Output filter : 42 (38,36) (35,33) (32,30,28)
LFSR 6c (47 bit)
Fungsi feedback : 46 32 18 10 7 4
Clock : 24
Output filter : 46 (42,37) (36,31) (30,25,20)
Kombinasi LFSR 7
LFSR 7a (38 bit)
Fungsi feedback : 37 36 32 31
Clock : 18
Output filter : 37 (6,3) (10,7) (17,14,11)
LFSR 7b (43 bit)
Fungsi feedback : 42 38 37 28 27 24 16 13 12
Clock : 21
Output filter : 42 (5,3) (8,6) (13,11,9)
LFSR 7c (47 bit)
Fungsi feedback : 46 41 38 35 27 13
Clock : 23
Output filter : 46 (6,3) (14,9) (23,20,15)

A.3. Proses Enkripsi Dan Dekripsi Algoritma W7
Proses enkripsi dari algoritma W7 adalah 1 byte kemudian di XOR dengan 1 byte teks terang untuk menghasilkan 1 byte teks sandi, demikian pula proses dekripsinya. Setiap 1 byte teks sandi di XOR dengan 1 byte kunci yang sama dengan saat menyandi untuk mendapatkan 1 byte teks terang. Proses enkripsi dilakukan setelah run up rangkaian kunci sebanyak 1031 byte. Bagan proses enkripsi dari algoritma W7 dapat dilihat pada gambar 4 dibawah ini :

4.Analisis Algoritma
4.1. Panjang Periode Kunci Algoritma W7
Algoritma W7 menggunakan 8 kombinasi LFSR, dimana setiap kombinasi terdiri dari 3 buah shift register dimana panjang stage masing-masing shift register yaitu 38, 43 dan 47 memiliki GCDnya adalah 1 dan tiap shift register merupakan polynomial karakteristik yang primitive maka periode dari tiap LFSR tersebut ≤ (238-1)(243-1)(247-1)
Karena W7 menggunakan 8 buah kombinasi LFSR untuk menghasilkan 8 bit/1 byte persatuan waktu maka periode dari algoritma W7 adalah ≤ ((238-1)(243-1)(247-1))8.

4.2. Kerandoman Kunci Yang Dihasilkan Dari Algoritma W7
Dilihat dari basis yang digunakannya adalah LFSR, dimana sudah diketahui bahwa LFSR lulus dalam kerandoman golomb maka algoritma W7 dapat dikatakan cukup kuat. Tetapi untuk memastikan bahwa output yang dihasilkan tetap sesuai dengan yang diharapkan, maka output yang dihasilkannya pun harus diuji terlebih dahulu dengan uji yang telah disepakati.

B.3. Crypanalisa Terhadap Algoritma W7
Karena Algoritma W7 dengan Algoritma A5/1 tidak terlalu berbeda jauh maka attack yang dapat dilakukannya tidak terlalu berbeda juga. Attack yang dapat/pernah dilakukan pada A5/1 diantaranya :
Brute force attack : Dengan menggunakan komputer dengan kecepatan proses yang sangat tinggi maka Algoritma A5/1 dapat dipecahkan.
Alex Biryukof dan Adi Shamir (Co-Inventor of RSA) mengklaim mampu membuka algoritma A5/1yang digunakan GSM kurang dari 1 detik menggunakan PC dengan RAM 128 MB dan Hard Drives yang sangat besar.
Dari gambaran diatas dapat dilihat bahwa crypanalysis terhadap Algoritma W7 masih mungkin dapat dilakukan.

5.Penutup
Algoritma W7 merupakan algoritma stream cipher synchronous dengan key input sepanjang 128 bit. Algoritma W7 menggunakan 8 kombinasi LFSR dimana tiap LFSR terdapat 3 buah shift register yang panjang stagenya masing-masing 38, 43 dan 47 stage.
Karena Algoritma W7 merupakan adopsi dari A5/1 maka attack yang terkena pada A5/1 juga dapat diterapkan kedalam algoritma W7. Walaupun demikian pengaplikasian W7 masih dapat digunakan karena termasuk mudah dalam penerapannya dalam hardware maupun software. Selain itu Algoritma W7 sudah teruji bahwa output yang dihasilkannya lolos dari five basic test.

Daftar Pustaka

[1] J.L. Massey. Cryptography: Fundamentals and applications. Copies of transparencies, Advanced Technology Seminars, 1993.
[2] Schneier, Bruce. 1996. Applied Cryptography: Protocols, Algorithms, and Source Code in C, Second Edition. Neew York: John Wiley & Sons, Inc.
[3] Munir, Rinaldi. 2002. Kriptografi.

menang Lomba PBB^^

01-daa-20052-113030002-113030027-113030031-analisis-algoritma-backtracking-pada-game-kuda-menyeberang-jembatan-dengan-lintasan-hamilton

dari BIRO UMUM SENAT MAHASISWA STSN

ABSTRAKSI

Rio Yunia Pratama
NPM. 0706100743

PENERAPAN TEKNOLOGI SMS UNTUK MEMBERIKAN OTENTIKASI PADA TRANSAKSI VIA INTERNET SEKALIGUS MENCEGAH AKSI PARA PELAKU CARDING

Abstrak

Carding adalah cybercrime yang aktifitasnya melakukan pencurian nomor kartu kredit. Para carder mendapatkan data – data kartu kredit ini dari berbagai sumber, dengan berbagai cara dan digunakan untuk melakukan pembelian barang – barang secara online via internet tanpa sepengetahuan pemilik kartu kredit sebenarnya.
Berdasarkan hasil riset dari Clear Commerce Inc, sebuah perusahaan teknologi informasi (TI) yang berbasis di Texas, Amerika Serikat, pada tahun 2005, Indonesia berada pada posisi ke – 2 teratas sebagai negara asal Carder terbanyak di dunia, setelah Ukraina. Ulah para Carder ini telah banyak menimbulkan kerugian yang besar bagi para produsen maupun distributor barang – barang yang diperjualbelikan di internet. Akibatnya tidak sedikit diantara mereka yang tidak mau lagi mengirimkan barang – barang pesanan dengan alamat tujuan Indonesia.
Oleh karena itu pada paper ini, penulis membahas bahwa teknologi SMS (Short Message Service) mampu berperan memberikan otentikasi dalam melakukan transaksi di internet sehingga aksi para pelaku Carding dapat diminimalisasi. Dengan acuan tersebut akan ada saling keterkaitan antara pihak pembeli, merchant/penjual, operator jaringan seluler dan bank.