Abstrak Data Encryption Standard (DES) Data Encryption Standard

Abstrak

Isu keamanan informasi dan komunikasi telah menjadi pokok bahasan penting
seiring perkembangan teknologi komunikasi saat ini. Terdapat banyak teknik
yang dikembangkan untuk menjawab tantangan ini. Kriptografi adalah salah satu
teknik yang digunakan untuk menjamin keamanan data dan informasi dari
pengirim hingga ke penerima. Dalam tulisan ini kami melakukan pengujian
terhadap performa algoritma kriptografi AES dan DES berdasarkan waktu yang
dibutuhkan oleh kedua algoritma tersebut dalam menjalankan proses enkripsi dan
dekripsi. Hasil yang diperoleh menunjukkan algoritma AES membutuhkan waktu
yang lebih sedikit dibandingkan DES dalam melakukan proses enkripsi dan
dekripsi.

We Will Write a Custom Essay Specifically
For You For Only $13.90/page!


order now

Kata kunci: AES, DES, kriptografi, enkripsi, dekripsi

1. Latar Belakang

Perkembangan teknologi informasi dan komunikasi yang demikian pesat,
turut mendorong semakin mudah terjadinya pertukaran informasi. Dalam
perkembangannya, pertukaran informasi yang semakin masif, juga menghadapi
tantangan yang berat berkaitan dengan kerahasiaan dan keamanan data dan
informasi. Ada banyak pihak yang berusaha menyadap atau mengubah pesan
yang dikirimkan sehingga pesan yang diterima tidak lagi utuh atau pesan tersebut
diterima oleh pihak yang tidak berkepentingan.

Masalah-masalah keamanan dan keharasiaan data dan informasi ini,
merupakan hal penting dalam teknologi informasi dan komunikasi. Salah satu
ilmu pengamanan data adalah kriptografi. Kriptografi adalah ilmu sekaligus seni
untuk menjaga kerahasiaan pesan, data, atau informasi dengan cara
menyamarkannya menjadi bentuk tersandi yang tidak mempunyai makna. Di
dalam kriptografi, terdapat 2 proses utama, enkripsi dan dekripsi. Enkripsi adalah

proses penyandian pesan asli atau plaintext menjadi teks tersandi (ciphertext)
Sedangkan dekripsi adalah proses mengembalikan ciphertext menjadi plaintext.

Penelitian ini mencoba untuk membandingkan proses enkripsi dan dekripsi
pada algoritma kriprograri AES dan DES. Penelitian ini akan membandingkan
performa enrkipsi-dekripsi menggunakan algoritma AES dan DES.

2. Landasan Teori

2.1 Data Encryption Standard (DES)

Data Encryption Standard (DES) pada awalnya dikembangkan oleh National
Bureau Standard (NBS) yang sekarang dikenal dengan National Institute of
Standard and Technology (NIST). Pada tahun 1976, pemerintah federal Amerika
Serikat mengadopsi algoritma ini dan memberi nama Data Encryption Standard
(DES)1. DES tergolong dalam kriptografi simetris, yang beroperasi pada blok 64
bit dan menggunakan blok kunci 56 bit. DES memiliki input blok plaintext
sepanjang 64 bit (8 karakter) dan output blok ciphertext sepanjang 64 bit juga, yang
diperoleh setelah melalui 16 putaran operasi perulangan yang sama.

Pada proses enkripsi, DES memiliki 2 input yaitu sebuah plaintext 64 bit yang
akan dienkripsi dan sebuah kunci 56 bit. Langkah-langkah dalam algoritma DES
ditunjukkan pada gambar 1 2:

Gambar 1 Diagram Algoritma DES

Langkah-langkah dalam algoritma DES dapat dijelaskan sebagai berikut :

DES menerima input plaintext 64 bit dan blok kunci 56 bit (8 bit paritas)
dan menghasilkan output ciphertext 64 bit.

Plaintext kemudian masuk ke tahapan intial permutation dengan
menggeser bit-bit yang ada dalam plaintext.

8 bit paritas dikeluarkan dari kunci dan dijadikan sebagai Key Permutation.

Hasil dari initial permutation kemudian dibagi menjadi 2 bagian, yaitu

bagian kiri (L) dan kanan (R).

Proses enkripsi dilakukan sebanyak 16 putaran untuk setiap bagian

dengan kunci masing-masing.

6. Bagian kiri dan kanan digabungkan dan dilakukan permutasi terakhir
(Inverse Initial Permutation) yang akan menghasilkan ciphertext.

2.2 Advanced Encryption Standard (AES)

Algoritma AES juga dikenal dengan nama Rijndael dikembangkan oleh
Vincent Rijmen dan John Daemen asal Belgia. Algoritma ini memenangkan kontes
algoritma kriptografi pengganti DES yang diadakan oleh NIST pada 26 November
2001. Rijndael dijadikan standar algoritma kriptografi secara resmi pada 22 Mei
2002 dan telah menjadi salah satu algoritma kriptografi kunci simetris yang paling
populer3.

Pada algoritma AES, jumlah blok input, blok output, dan state adalah 128 bit.
Dengan besar data 128 bit, berarti Nb = 4 yang menunjukkan panjang data tiap
baris adalah 4 byte. Algoritma AES tidak mengharuskan panjang key yang sama
besar dengan panjang blok input. Cipher key pada AES dapat menggunakan kunci
dengan panjang 128 bit, 192 bit atau 256 bit. Panjang cipher key akan
mempengaruhi jumlah round yang diimplementasikan pada algoritma AES.

Blok plaintext sebesar 128 bit menjadi input bagi state yang berbentuk bujur
sangkar berukuran 4×4 byte. State kemudian mengalami proses XOR dengan key
dan selanjutnya diolah dengan subtitusi-transformasi linear-addkey untuk
memperoleh ciphertext4. Secara umum, AES memiliki 4 proses utama yaitu :

a. AddRoundKey
b. SubBytes
c. ShiftRows
d. MixColumns

Gambar 2. Proses Enkripsi dan Dekripsi AES

Dalam “A Study of Encryption Algorithms AES, DES and RSA for Security”2,
diperoleh hasil yang menunjukkan bahwa proses enkripsi dengan menggunakan
algoritma AES membutuhkan waktu yang lebih sedikit jika dibandingkan dengan
algoritma DES. Hasil yang sama diperoleh pada proses dekripsi. Perbandingan
hasil pengujian seperti yang terdapat pada gambar 3 dan gambar 4.

Gambar 3. Perbandingan waktu enkripsi AES,DES dan RSA

Gambar 4 Perbandingan waktu dekripsi AES,DES dan RSA

3. Metode Penelitian

Dalam penelitian ini, akan melakukan pengujian terhadap performa
algoritma DES dan AES dengan menggunakan plaintext dalam beberapa ukuran
yang berbeda. Evaluasi terhadap masing-masing algoritma didasarkan pada
waktu enkripsi dan waktu dekripsi.

Pengujian ini dilakukan menggunakan Bahasa pemrograman PHP versi 5.6.31
64 bit, yang dijalankan pada webserver Apache 2.4.27 64 bit. Spesifikasi hardware
yang digunakan adalah Notebook Asus A456U dengen spesifikasi Processor
Intel(R) Core(TM) i5-6200U CPU @ 2.30GHz, 2400 Mhz, 2 Core(s), 4 Logical
Processor(s), Installed Physical Memory (RAM) 8.00 GB.

4. Hasil dan Pembahasan

Uji perbandingan ini dilakukan beberapa kali dengan melakukan proses
enkripsi dan dekripsi pada obyek plaintext dan ciphertext yang sama,
menggunakan algoritma AES dan DES. Untuk menjamin keakuratan, pengujian
ini menggunakan fungsi mcrypt_encrypt() dan mcrypt_decrypt() dari modul
mcrypt di PHP. Untuk algoritma AES, menggunakan panjang kunci 128, 192 dan
256 bit.

Hasil percobaan proses enkripsi ditunjukkan pada tabel 1.

Tabel 1. Perbandingan Waktu Enkripsi dan Dekripsi AES dan DES

No Algoritma

1  DES

AES-128
AES-256
AES-256

2  DES
AES-128

AES-192

AES-256

3  DES

AES-128
AES-192
AES-256

4  DES
AES-128

AES-192
AES-256

Ukuran Data (KB)

1
1
1
1
10
10
10
10
50
50
50
50
100
100
100
100

Waktu Waktu
Enkripsi Dekripsi
(detik) (detik)

0.00034 0.00035
0.00015 0.00014
0.00019 0.00017
0.00027 0.00026
0.00066 0.00088
0.00025 0.00029
0.00038 0.00044
0.00038 0.00047
0.0021 0.0029
0.0007 0.0013
0.0008 0.0008
0.0009 0.0010
0.0038 0.0059
0.0012 0.0012
0.0015 0.0015
0.0015 0.0015

Data hasil pengujian enkripsi dapat digambarkan seperti terdapat pada
gambar 5.

0.007
0.006
0.005
0.004
0.003
0.002
0.001

0

Perbandingan Waktu Enkripsi

SIZE?1
DES

SIZE?10
AES?128

SIZE?50
AES?192

SIZE?100
AES?256

Gambar 5 Perbandingan Waktu Enkripsi berdasarkan ukuran plaintext

Dari gambar di atas, proses enkripsi dengan algoritma DES membutuhkan
waktu yang lebih lama dibandingkan AES. Sedangkan proses enkripsi dengan
algoritma AES dengan panjang kunci yang berbeda, tidak menunjukkan
perbedaan waktu yang signifikan.

Data hasil pengujian enkripsi dapat digambarkan seperti terdapat pada gambar 6.

0.007
0.006
0.005
0.004
0.003
0.002
0.001

0

Perbandingan Hasil Dekripsi

SIZE?1
DES

SIZE?10
AES?128

SIZE?50
AES?192

SIZE?100
AES?256

Gambar 6 Perbandingan Waktu Dekripsi berdasarkan ukuran plaintext

Dari gambar di atas, proses dekripsi dengan algoritma DES membutuhkan
waktu yang lebih lama dibandingkan AES. Sedangkan proses dekripsi dengan
algoritma AES dengan panjang kunci yang berbeda, tidak menunjukkan
perbedaan waktu yang signifikan.

5. Simpulan

Algoritma yang digunakan kriptografi memegang peranan penting dalam
keamanan informasi dan komunikasi. Dalam pengujian ini, kami mencoba
membandingkan performa algoritma kriptografi AES dan DES.

Hasil pengujian menunjukkan bahwa AES membutuhkan waktu yang lebih
sedikit baik dalam proses enkripsi maupun dekrisi jika dibandingkan dengan
algoritma DES. Panjang kunci dalam algoritma AES tidak menunjukkan
perbedaan waktu yang signifikan, jika dibandingkan dengan perbedaan waktu
antara AES secara umum dengan DES dalam mengerjakan proses enkripsi
maupun dekripsi.

Berdasarkan hasil pengujian, perbedaan waktu yang signifikan antara
algoritma AES dengan DES juga dipengaruhi oleh panjang plaintext. Semakin
besar panjang plaintext, semakin besar pula perbedaan waktu yang dibutuhkan
oleh AES dan DES untuk menjalankan proses enkripsi dan dekripsi.

Daftar Pustaka

1 P. Abdala, M. A. Budiman, and H. Herriyance, “Implementasi Algoritma
Kriptografi Vernam Cipher dan DES (Data Encryption Standard) pada
Aplikasi Chatting berbasis Android,” J. Ilm. CORE IT, vol. 5, no. 1, Mar.

2017.

2  M. Prerna, A. Sachdeva, and P. Mahajan, “A Study of Encryption
Algorithms AES, DES and RSA for Security,” Glob. J. Comput. Sci. Technol.
Netw.

3  G. Gumira, . E., and A. Erlanshari, “IMPLEMENTASI METODE
ADVANCED ENCRYPTION STANDARD (AES) & MESSAGE
DIGEST 5 (MD5) PADA ENKRIPSI DOKUMEN (Studi Kasus LPSE
UNIB),” Rekursif J. Inform., vol. 4, no. 3, Sep. 2016.

4  H. Haryanto, R. Wiryadinata, and M. Afif, “Implementasi Kombinasi
Algoritma Enkripsi Aes 128 Dan Algoritma Kompresi Shannon-Fano,”
Setrum Sist. Kendali-Tenaga-Elektronika-Telekomunikasi-Komputer, vol. 3, no.
1, pp. 16–25, Mar. 2016.