Penjelasan Dan Sistem Kerja International Data Encryption Algorithm (IDEA)

International Data Encryption Algorithm (IDEA)

Pengertian International Data Encryption Algorithm

International Data Encryption Algorithm (IDEA) adalah algoritma enkripsi blok kunci yang aman dan rahasia yang dikembangkan oleh James Massey dan Xuejia Lai. Algoritma ini berkembang pada 1992 dari algoritma semula yang disebut dengan Proposed Encryption Standard and The Inproved Proposed Encryption Standard. IDEA beroperasi pada blok plaintext 64 bit dan menggunakan kunci 128 bit. Algoritma IDEA menggunakan delapan round dan beroperasi pada subblok 16 bit dengan menggunakan kalkulasi aljabar yang dapat digunakan untuk implementasi hardware. Operasi ini adalah penjumlahan modulo 216, perkalian modulo 216 + 1, dan XOR. Dengan kunci 128 bitnya, cipher IDEA lebih sulit untuk dibobol daripada DES

Algoritma utama dari sistem kriptografi IDEA adalah sebagai berikut : 

1. Proses enkripsi : ek(M) = C 

2. Proses dekripsi : dk(C) = M 

Dimana : 

E = adalah fungsi enkripsi 

D = adalah fungsi dekripsi 

M = adalah pesan terbuka 

C = adalah pesan rahasia

K = adalah kunci enkripsi atau dekripsi 

IDEA (International Data Encryption Algorithm) merupakan algoritma simetris yang beroperasi pada sebuah blok pesan terbuka dengan lebar 64-bit. Dan menggunakan kunci yang sama , berukuran 128-bit, untuk proses enkripsi dan dekripsi. Pesan rahasia yang dihasilan oleh algoritma ini berupa blok pesan rahasia dengan lebar atu ukuran 64-bit. Pesan dekripsi menggunakan blok penyandi yang sama dengan blok proses enkripsi dimana kunci dekripsinya diturunkan dari dari kunci enkripsi.

Algoritma ini menggunakan operasi campuran dari tiga operasi aljabar yang berbeda, yaitu XOR, operasi penjumlahan modulo 216 dan operasi perkalian modulo ( 216 + 1 ) . Semua operasi ini digunakan dalam pengoperasian sub-blok 16-bit. Algoritma ini melakukan iterasi yang terdiri dari atas 8 putaran dan I transformasi keluaran pada putaran ke 9

Proses Enkripsi IDEA

Pada proses enkripsi, algoritma IDEA ini ditunjukkan oleh gambar di atas, terdapat tiga operasi yang berbeda untuk pasangan sub-blok 16-bit yang digunakan, sebagai berikut : 

• XOR dua sub-blok 16-bit bir per bit, yang disimbolkan dengan tanda
• Penjumlahan integer modulo (216 + 1) dua sub-blok 16-bit , dimana edua sub-blok itu dianggap sebagai representasi biner dari integer biasa, yang disimbolkan

Perkalian modulo (216 + 1) dua sub-blok 16-bit, dimana kedua sub-blok 16-bit itu dianggap sebagai representasi biner dari integer biasa kecuali sub-blok nol dianggap mewakili integer 216 , yang disimbolkan dengan tanda . Blok pesan terbuka dengan lebar 64-bit , X, dibagi menjadi 4 sub-blok 16-bit, X1, X2, X3, X4, sehingga X = (X1, X2, X3, X4). Keempat sub-blok 16-bit itu ditransformasikan menjadi sub-blok 16-bit, Y2, Y2, Y3, Y4, sebagai pesan rahasia 64-bit Y = (Y1, Y2, Y3, Y4) yang berada dibawah kendali 52 sub_blok kunci 16-bit yang dibentuk dari dari blok kunci 128 bit. Keempat sub-blok 16-bit, X1, X2, X3, X4, digunakan sebagai masukn untuk putaran pertama dari algoritma IDEA. Dalam setiap putaran dilakukan operasi XOR, penjumlahan, perkalian antara dua sub-blok 16-bit dan diikuti pertukaran antara sub-blok 16-bit putaran kedua dan ketiga. Keluaran putaran sebelumnya menjadi masukan putaran berikutnya. Setelah putaran kedelapan dilakukan transformasi keluara yang dikendalikan oleh 4 sub-blok unci 16-bit.

Pada setiap putaran dilakukan operasi-operasi sebagai berikut : 

1) Perkalian X1 dengan sub-kunci pertama 

2) Penjumlahan X2 dengan sub-kunci kedua 

3) Pejumlahan X3 dengan sub kunci ketiga

4) Perkalian X4 dengan sub kunci keempat 

5) Operasi XOR hasil langkah 1 dan 3

6) Operasi XOR hasil angkah 2 dan 4 

7) Perkalian hasil langkah 5 dengan sub-kunci kelima 

8) Penjumlahan hasil langkah 6 dengan langkah 7 

9) Perkalian hasil langkah 8 dengan sub-kunci keenam 

10) Penjumlahan hasil langah 7 dengan 9 

11) Operasi XOR hasil langkah 1 dan 9

12) Operasi XOR hasil langkah 3 dan 9 

13) Operasi XOR hasil langkah 2 dan 10 

14) Operasi XOR hasil langkah 4 dan 10 

Keluaran setiap putaran adalah 4 sub-blok yang dihasilkan pada langkah 11, 12, 13, dan 14 dan menjadi masukan putaran berikutnya. Setelah putaran kedelapan terdapat transformasi keluaran, yaitu : 

1. Perkalian X1 dengan sub-kunci pertama
2. Penjumlahan X2 dengan sub-kuci ketiga
3. Penjumlahan X3 dengan sub-kunci kedua
4. Perkalian X4 dengan sub-kunci keempat Terahir, keempat sub-blok 16-bit 16-bit yang merupakan hasil operasi 1), 2), 3), dan 4) ii digabung kembali menjadi blok pesan rahasia 64-bit. 

Proses Dekripsi IDEA 

Proses dekripsi menggunakan algoritma yang sama dengan proses enkripsi tatapi 52 buah sub-blok kunci yang digunakan masing-masing merupakan hasil turunan 52 buah sub-blok kunci enkripsi. Tabel sub-blok kunci dekripsi yang diturunkan dari sub-blok kunci enkripsi dapat dilihat pada tabel berikut :

Sub-blok Kunci Enkripsi

Sub-blok kunci deskripsi

            Keterangan :

• Z^-1 merupakan invers perkalian modulo 2¹⁶+1 dari Z, dimana Z Z^-1 = 1
• Z merupakan invers penjumlahan modulo 2¹⁶ dri Z, dimana Z Z^-1 = 0

Pembentukan sub-kunci

Sebanyak 52 sub-blok kunci 16-bit untuk proses enkripsi diperolah dari sebuah kunci 128-bit pilihan pemakai. Blok kunci 128-bit dipartisi menjadi 8 sub-blok kunci 16-bit yang lansung dipakai sebagai 8 sub-blok kunci pertama. Kemudian blok kunci 128-bit dirotasi dari kiri 25 poisi untk dipartisi lagi menjad 8 sub-blok kunci 16-bit berikutnya. Proses rotasi dan pertisi itu diulangi lagi smpai diperoleh 52 sub-blok kunci 16-bit, dengan urutan sebagai berikut : 

Contoh Komputansi Penggunaan Algoritma IDEA
Pada tabel berikut dapat dilihat data hasil enkripsi tiap putaran yang diproses dengan sebuah program yang mengimplementasikan algoritma IDEA utuk sebuah pesan terbuka dalam bentuk bilangan integer 11121314 yng telah dibagi-bagi menjadi empat yaitu X1 = Z11 11, X2 = 12, X3 = 13,dan

X4 = 14 , dan kunci telah dibagi-bagi menjadi Z11 = 2, Z21 = 4, Z31 = 6, Z41 = 8, Z51 = 10,

Z61 = 12, Z12 = 14, Z22 = 16 :

Data hasil enkripsi

Dari tabel diatas dapat dilihat data hasl enkripsi tiap putaran untuk pesan rahasia, yaitu :

Y1 = 25112, Y2 = 33467, Y3 = 3103, Y4 = 35414

Yang dihasilkan oleh proses enkripsi, dengan mnggunakan kunci yang diturunkan dari kunci enkripsi dan dengan menggunakan blok dekripsi yang sama dengan proses enkripsi.Terlihat bahwa pesan rahasia telah didekripsi menjadi pesan terbuka sebenarnya seperti tabel berikut:

Hasil dekripsi akan sesuai dengan pesan asli seperi terlihat pada tabel putaran kesembilan yaitu bilangan integer

Y1 Y2 Y3 Y4 = X1 X2 X3 X4 = 11121314

Klick Lanjutan pengertian  dan cara kerja : 

Advance Encryption Standard (AES)