RESUME KRIPTOGRAFI ENIGMA
NAMA
: MILATA KHANIFAH KHANIFAH
NIM : 24010311120006
JURUSAN ILMU KOMPUTER/INFORMATIKA FAKULTAS SAINS DAN MATEMATIKA UNIVERSITAS DIPONEGORO 2013
KRIPTOGRAFI ENIGMA
1. Sejarah Awal Mulanya Enigma
Mesin Enigma yang termasuk dalam mesin kriptografi mekanik-elektrik yang berbasis rotor ini ditemukan oleh seorang Jerman bernama Arthur Scherbius di Berlin pada tahun 1918. Di mana di saat itu orang-orang memang sedang gemar menggunakan
electrical
connection
untuk
mengotomastisasi
pekerjaan
mengkonversi huruf menggunakan tabel. Waktu itu, awalnya Arthur Scherbius ingin memproduksi dan memperjualbelikan secara komersil mesin enigma buatannya itu ke khalayak umum, terutama yang bergerak di bidang bisnis, namun ternyata keadaan berkata lain, karena akhirnya mesin ini dibutuhkan oleh angkatan bersenjata Jerman, dan saat itu memang sedang saatnya Perang Dunia II. Dan angkatan laut Jerman berhasil membuat mesin cipher Shcerbius pada tahun 1926 yang merupakan modifikasi dari enigma versi komersial, dan berhasil membuat enigma versi militer pada tahun 1930. Dan pada akhirnya sejak pertengahan 1930, angkatan bersenjata Jerman hampir semua telah memakai enigma.
2. Desain dan Mekanisme Enigma
Desain enigma versi militer yang banyak dipakai oleh angkatan bersenjata Nazi terdiri dari bagian-bagian sebagai berikut : 1. Papan ketuk
5. Entry Wheel
2. Lampu
6. Rotor
3. Stecker Board
7. Reflector (Umkerwalz )
4. Scrambler
Dengan bagian yang paling penting adalah rotor, karena rotorlah mekanisme utama dalam pengenkripsian yang dilakukan : Adapun bagian-bagian dari rotor tersebut dengan penomoran sesuai dengan gambar di atas adalah : 1. nger notches, 2. alphabet ring, 3. shaft, 4. catch, 5. core containing cross-wirings, 6. spring loaded contacts, 7. discs, 8. carry notch.
Contoh penggunaan mesin enigma dalam penekanan satu huruf Arah gerakan rotor
Arah gerakan rotor
A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z
24 25 26 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23
21 3 15 1 19 10 14 26 20 8 16 7 22 4 11 5 17 9 12 23 18 2 25 6 24 13
Slow rotor
26 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25
20 1 6 4 15 3 14 12 23 5 16 2 22 19 11 18 25 24 13 7 10 8 21 9 26 17
Medium rotor
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26
8 A 18 B 26 C 17 D 20 E 22 F 10 G 3 H 13 I 11 J 4 K 23 L 5 M 24 N 9 O 12 P 25 Q 16 R 19 S 6 T 15 U 21 V 2 W 7 X 1 Y 14 Z
A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z
24 25 26 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23
21 3 15 1 19 10 14 26 20 8 16 7 22 4 11 5 17 9 12 23 18 2 25 6 24 13
Slow rotor
Fast rotor
Kondisi rotor ketika menekan huruf B
26 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25
20 1 6 4 15 3 14 12 23 5 16 2 22 19 11 18 25 24 13 7 10 8 21 9 26 17
26 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25
Medium rotor
Kondisi rotor setelah menekan huruf B
3. Enkripsi Mesin Enigma
Konsep dasar dari enkripsi mesin engima adalah dengan menggunakan metode Caesar chipper, yaitu dengan mensubtitusi hiuruf dengan huruf lainnya. Contoh dari Caesar chipper: Plaintext : A B C D E F G Chipertext : E F G H I J K Pesan tersebut dienkripsi dengan menukarkan tiap huruf alphabet dengan empat huruf berikutnya dalam susunan alphabet. Dengan mengkodekan huruf alphabet dengan
integer
A=0…Z=25,
maka
secara matematis
dapat
dituliskan
(ci=E(pi)=(pi+4)mod 26). Namun cara enkripsi seperti ini sangatlah tidak aman,
14 8 18 26 17 20 22 10 3 13 11 4 23 5 24 9 12 25 16 19 6 15 21 2 7 1
Fast rotor
A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z
enkripsi tersebut mudah dipecahkan, karena hanya ada 26 kemungkinan kunci dari enkripsi tersebut (26C1). Oleh karena keperluan perang yang membutuhkan teknik enkripsi yang jauh lebih kuat dari Caesar chipper tersebut, maka pada tahun 1918, seorang Jerman bernama Arthur Scherbius menemukan metode enkripsi yang lebih efisien, yang menjadi dasar utama dalam enkripsi mesin enigma. Ide dari Arthur yang pertama ialah dengan menukar suatu huruf menjadi huruf lainnya dengan urutan acak. Urutan ini dibuat dengan cara menghubungkan suatu kabel dengan kabel lainnya dalam suatu system elektronis.
Gambar 3.1 proses penukaran huruf Misalkan huruf “B” pada terminal asal, akan dihubungkan dengan huruf “P” pada terminal penerima. Dengan demikian, tercipta suatu metode enkripsi secara acak yang lebih sulit untuk dipecahkan Enkripsi seperti ini masih terlalu mudah untuk dipecahkan pihak musuh, karena dengan menganalisis beberapa kata, dapat ditemukan suatu pola yang pada akhirnya akan dapat digunakan untuk mengubah kembali chipertext menjadi plaintext. Untuk membuat sandi lebih sulit lagi untuk dipecahkan, Tuan Arthur melakukan enkripsi lagi dari huruf-huruf yang telah terenkripsi. Dengan demikian, akan menjadi lebih sulit lagi bagi para kriptoanalis pihak lawan untuk memecahkannya.
Gambar 3.2 proses enkripsi ganda
Metode enkripsi dengan subtitusi ganda bekerja dengan cara kembali mengenkripsi chipertext menjadi bentuk chipertext lainnya. Sebagai contoh, huruf “U” yang telah dienkripsi menjadi huruf “K”, kembali dienkripsi menjadi “J” dengan teknik subtitusi acak seperti pada gambar 3.1. Enkripsi ini memberikan keamanan yang lebih tinggi dari enkripsi tunggal, namun tetap belum dapat memberikan tingkat keamanan yang diperlukan dalam sebuah perang. Untuk menciptakan teknik enkripsi yang lebih rumit, Arthur menggabungkan teknik subtitusi ganda tersebut dengan metode Caesar chipper, dimana sebelum melakukan enkripsi kedua, terlebih dahulu dilakukan pergeseran huruf dengan menggunakan teknik Caesar chipper.
Gambar 3.2 proses enkripsi kombinasi Dengan menerapkan proses enkripsi ganda yang dikombinasikan dengan metode Caesar chipper tersebut, didapatkan sebuah teknik enkripsi dengan keamanan yang sangat tinggi. Hal ini disebabkan oleh setiap pergeseran pada Caesar chipper , akan mengakibatkan kombinasi huruf yang sangat berbeda, sehingga akan sulit dipecahkan oleh kriptoanalis dari pihak lawan. Dalam penggunaan mesin enigma, agar suatu pesan dapat dienkripsi dan kembali didekripsi dengan benar,ada beberapa hal yang perlu saling diketahui anatara pihak pengirim dan penerima pesan : 1. Urutan Roda (pemilihan jenis roda yang akan digunakan, dan tatacara urutan pemasangan roda tersebut) - 3 x 2 x 1 = 6 kombinasi 2. Posisi awal dari Roda (ditentukan oleh pengirim pesan, dapat berbeda tiap pengiriman) – 263 = 17576 kombinasi
3. Posisi huruf pada cincin roda (dapat berbeda tiap pengiriman pesan) 262= 676 kombinasi 4. Plugboard (aturan penggunaan plugboard, mengenai soket mana saja yang dihubungkan) 0.5 x 1015 kombinasi Agar dapat mengirim dan menerima pesan dengan baik, keempat hal tersebut haruslah sama antara mesin pengirm pesan dan mesin penerima pesan. Keempat hal inilah yang menjadi kunci dalam enkripsi pesan yang dilakukan oleh mesin enigma. Agar pihak penerima dan pengirim pesan dapat melakukan komunikasi dengan
baik,
pihak
Jerman
menciptakan
suatu
standar
operasi
dalam
menggunakan enigma. Standar operasi tersebut berupa tabel yang memuat informasi
mengenai
aturan
mengenai
keempat
kombinasi
yang
harus
diseragamkan tersebut. Aturan ini dicetak di atas kertas yang mudah hancur, untuk menghindari jatuhnya kertas tersebut ke pihak lawan.
Sumber : http://tripl3-m.blogspot.com/2010/03/apa-itu-enigma-dan-bagaimana-cara.html Sujarwadi, Adi P. Makalah Aplikasi Kriptografi dalam Mesin Enigma, Pengenkripsian Pesan Tentara Jerman pada Perang Dunia. ITB, Bandung.
