algoritma aes

Algoritma AES? Pengertian, Cara Kerja dan Implementasi

Dalam era digital yang semakin maju, perlindungan data menjadi hal yang sangat penting. Salah satu cara untuk menjaga kerahasiaan dan keamanan data adalah melalui penggunaan algoritma enkripsi yang kuat. Algoritma AES (Advanced Encryption Standard) adalah salah satu algoritma enkripsi yang paling banyak digunakan di dunia saat ini.

Dalam artikel ini, kita akan belajar lebih dalam tentang algoritma AES, bagaimana ia bekerja dan mengapa ia dianggap sebagai standar enkripsi yang aman.

Pengenalan tentang Algoritma AES

Algoritma AES adalah

Algoritma AES adalah sebuah metode enkripsi simetris yang menggunakan kunci dengan panjang 128, 192 atau 256 bit. Advanced Encryption Standard menggunakan transformasi matematika yang kompleks untuk mengubah data yang dimasukkan menjadi bentuk yang sulit dipahami tanpa memiliki kunci yang benar. Algoritma ini telah menjadi standar enkripsi yang paling banyak digunakan di dunia.

Sejarah dan Pengembangan

Advanced Encryption Standard dikembangkan sebagai pengganti dari algoritma enkripsi DES (Data Encryption Standard) yang sudah tua. Proses pengembangan AES melibatkan berbagai ahli kriptografi dari seluruh dunia. Setelah melalui proses penilaian yang ketat, Rijndael, sebuah algoritma yang diajukan oleh dua peneliti Belgia, terpilih sebagai pemenang dan diadopsi sebagai standar enkripsi AES pada tahun 2001.

Mekanisme Kerja Algoritma AES

Algoritma Advanced Encryption Standard menggunakan beberapa operasi matematika seperti substitusi, pergeseran dan percampuran untuk mengubah data asli menjadi data terenkripsi. Proses enkripsi AES melibatkan pengulangan sejumlah putaran yang tergantung pada panjang kunci yang digunakan.

Baca juga :   Usability Testing Adalah Metode dan Proses Implementasi

Bagaimana AES Bekerja?

Apa itu Algoritma AES

AES menggunakan empat operasi dasar yang berulang secara berurutan selama proses enkripsi dan dekripsi. Operasi-operasi ini adalah SubBytes, ShiftRows, MixColumns dan AddRoundKey.

1. SubBytes

Operasi SubBytes menggantikan setiap byte dalam blok data dengan byte yang sesuai dari S-Box (Substitution Box). S-Box adalah tabel substitusi non-linear yang menghasilkan substitusi byte yang acak, menjadikannya lebih sulit untuk melacak pola dan struktur data asli.

2. ShiftRows

Operasi ShiftRows menggeser baris dalam blok data. Hal ini memastikan bahwa data pada setiap baris tersebar secara merata di seluruh blok, sehingga meningkatkan difusi dan kesulitan analisis terhadap data.

3. MixColumns

Operasi MixColumns melakukan transformasi kolom pada blok data. Setiap kolom dikalikan dengan matriks tetap tertentu untuk memperkenalkan difusi lebih lanjut dan membuat hubungan yang rumit antara setiap byte dalam blok.

4. AddRoundKey

Operasi AddRoundKey memadukan blok data dengan kunci enkripsi yang sesuai. Ini melibatkan operasi XOR antara byte dalam blok data dan byte dalam kunci enkripsi yang bersesuaian.

Implementasi dan Aplikasi AES

AES digunakan dalam berbagai konteks dan aplikasi untuk melindungi data sensitif.

1. Perlindungan Data dalam Komunikasi

AES digunakan dalam protokol keamanan seperti HTTPS, yang melindungi data saat dikirimkan melalui jaringan. Dengan menerapkan enkripsi AES, data yang dikirimkan antara pengguna dan server akan tetap aman dan terenkripsi.

2. Enkripsi File

AES digunakan dalam alat enkripsi file untuk melindungi file yang disimpan di perangkat atau dikirim melalui saluran yang tidak aman. Dengan menggunakan enkripsi AES, file tidak dapat dibuka atau dibaca oleh pihak yang tidak berwenang tanpa kunci yang sesuai.

3. Enkripsi Disk

Untuk melindungi seluruh disk dan data yang disimpan di dalamnya, teknik enkripsi disk menggunakan AES. Dengan mengenkripsi seluruh disk, data akan tetap aman bahkan jika perangkat tersebut hilang atau dicuri.

Baca juga :   Algoritma Adalah: Jenis, Fungsi dan Contoh

4. Keamanan Cloud

AES juga digunakan dalam layanan cloud untuk melindungi data yang disimpan di pusat data cloud. Data yang diunggah ke cloud akan dienkripsi menggunakan AES, sehingga hanya pemilik data yang memiliki kunci yang sesuai yang dapat mengaksesnya.

Kelebihan Algoritma AES

Algoritma AES memiliki beberapa kelebihan yang membuatnya menjadi pilihan yang baik untuk melindungi data sensitif, antara lain:

  • Keamanan yang tinggi: AES telah diuji secara ekstensif oleh para ahli keamanan dan masih belum ditemukan serangan yang efektif terhadap algoritma ini.
  • Efisiensi: AES dapat diimplementasikan dengan cepat dan efisien pada berbagai perangkat dan platform.
  • Dukungan luas: Algoritma AES didukung oleh hampir semua perangkat lunak dan perangkat keras yang terkait dengan keamanan dan enkripsi data.

Kerentanan dan Serangan terhadap AES

Tidak ada algoritma yang benar-benar imun terhadap serangan dan AES juga memiliki kerentanan potensial.

1. Serangan Brute Force

Serangan Brute Force melibatkan percobaan semua kemungkinan kunci enkripsi untuk memecahkan data yang dienkripsi. Meskipun ini menjadi tantangan yang sangat sulit pada ukuran kunci AES yang lebih besar, peningkatan kekuatan komputasi dapat mengurangi tingkat kesulitan serangan ini.

2. Kriptoanalisis

Kriptoanalisis melibatkan analisis algoritma AES dengan tujuan menemukan kelemahan yang dapat dieksploitasi. Meskipun telah ada beberapa penelitian dan upaya untuk menemukan celah dalam AES, hingga saat ini belum ada serangan yang berhasil mengungkapkan kelemahan signifikan pada algoritma ini.

Penerapan Algoritma AES Pada Bahasa Pemograman

Algoritma AES pada PHP

Berikut adalah contoh implementasi Algoritma AES pada bahasa pemrograman PHP:

<?php
function encryptAES($data, $key) {
    $cipher = "AES-128-ECB";
    $options = OPENSSL_RAW_DATA;
    $encryptedData = openssl_encrypt($data, $cipher, $key, $options);
    return base64_encode($encryptedData);
}

function decryptAES($encryptedData, $key) {
    $cipher = "AES-128-ECB";
    $options = OPENSSL_RAW_DATA;
    $decryptedData = openssl_decrypt(base64_decode($encryptedData), $cipher, $key, $options);
    return $decryptedData;
}

$data = "Data yang akan dienkripsi";
$key = "kunci yang digunakan";
$encryptedData = encryptAES($data, $key);
echo "Teks terenkripsi: " . $encryptedData . "\n";
$decryptedData = decryptAES($encryptedData, $key);
echo "Teks terdekripsi: " . $decryptedData . "\n";
?>

Pada contoh di atas, kita menggunakan fungsi openssl_encrypt dan openssl_decrypt dari ekstensi OpenSSL untuk melakukan enkripsi dan dekripsi AES. Fungsi encryptAES menerima data dan kunci, kemudian mengenkripsi data menggunakan mode ECB dengan panjang kunci 128-bit.

Baca juga :   Algoritma Selection Sort: Pengertian, Kelebihan dan Implementasi

Hasil enkripsi diubah menjadi format base64 agar dapat dengan mudah disimpan atau ditransmisikan. Fungsi decryptAES menerima data terenkripsi dan kunci, kemudian mendekripsi data menggunakan kunci yang sama dengan enkripsi.

Pastikan kamu telah mengaktifkan ekstensi OpenSSL pada konfigurasi PHP kamu dengan menghapus tanda komentar pada baris extension=openssl di file php.ini.

Algoritma AES pada JavaScript

Berikut adalah contoh implementasi Algoritma AES pada bahasa pemrograman JavaScript:

const crypto = require('crypto');

function encryptAES(data, key) {
    const cipher = crypto.createCipheriv('aes-128-ecb', key, null);
    let encryptedData = cipher.update(data, 'utf8', 'base64');
    encryptedData += cipher.final('base64');
    return encryptedData;
}

function decryptAES(encryptedData, key) {
    const decipher = crypto.createDecipheriv('aes-128-ecb', key, null);
    let decryptedData = decipher.update(encryptedData, 'base64', 'utf8');
    decryptedData += decipher.final('utf8');
    return decryptedData;
}

const data = "Data yang akan dienkripsi";
const key = "kunci yang digunakan";
const encryptedData = encryptAES(data, key);
console.log("Teks terenkripsi:", encryptedData);
const decryptedData = decryptAES(encryptedData, key);
console.log("Teks terdekripsi:", decryptedData);

Pada contoh di atas, kita menggunakan modul crypto bawaan Node.js untuk melakukan enkripsi dan dekripsi AES. Fungsi encryptAES menggunakan createCipheriv untuk membuat objek cipher dengan mode ECB dan panjang kunci 128-bit. Fungsi decryptAES menggunakan createDecipheriv untuk membuat objek decipher yang sesuai dengan mode dan panjang kunci yang sama.

Pastikan kamu telah menginstal Node.js dan menjalankan kode JavaScript di lingkungan Node.js dengan menjalankan perintah node nama_file.js di terminal.

Kesimpulan

Pada pembahasan kita di atas dapat kita simpulkan bahwa Algoritma AES (Advanced Encryption Standard) adalah algoritma enkripsi yang kuat dan aman yang digunakan secara luas untuk melindungi data sensitif. Dengan menggunakan transformasi matematika yang rumit, AES mengamankan data dari akses yang tidak sah.

Penggunaan AES telah menjadi standar dalam berbagai aplikasi yang membutuhkan keamanan tinggi. Dengan pemahaman yang baik tentang algoritma AES, kita dapat meningkatkan perlindungan data dan mengurangi risiko kebocoran informasi.

Artikel ini merupakan bagian seri artikel Programming dari KantinIT.com dan jika ada ide topik yang mau kami bahas silahkan komen di bawah ya..