Enkripsi simetris dan asimetris: analisis komparatif

Dalam bidang kriptografi modern, terdapat dua cabang utama studi: kriptografi simetris dan asimetris. Enkripsi simetris sering disamakan dengan kriptografi simetris, sedangkan kriptografi asimetris mencakup dua aplikasi dasar: enkripsi asimetris dan tanda tangan digital.

Klasifikasi ini dapat direpresentasikan sebagai berikut:

Kriptografi kunci simetris mencakup enkripsi simetris, sementara kriptografi asimetris ( juga dikenal sebagai kriptografi kunci publik ) mencakup baik enkripsi asimetris maupun tanda tangan digital, yang dapat melibatkan atau tidak melibatkan penggunaan enkripsi.

Dalam artikel ini, kita akan fokus untuk memeriksa algoritma enkripsi simetris dan asimetris.

Enkripsi simetris vs. asimetris

Algoritma enkripsi umumnya dikategorikan ke dalam dua kelompok: enkripsi simetris dan asimetris. Perbedaan mendasar antara kedua metode ini terletak pada fakta bahwa algoritma simetris menggunakan satu kunci tunggal, sementara yang asimetris menggunakan dua kunci berbeda tetapi saling terkait. Perbedaan yang tampaknya sederhana ini membawa implikasi fungsional yang penting dan menentukan bagaimana metode enkripsi ini diterapkan.

Hubungan antara kunci

Dalam bidang kriptografi, algoritma enkripsi menghasilkan kunci dalam bentuk urutan bit yang digunakan untuk mengkodekan dan mendekodekan informasi. Cara kunci ini digunakan membedakan antara metode simetris dan asimetris.

Sementara algoritma simetris menggunakan kunci yang sama untuk kedua operasi, algoritma asimetris menggunakan satu kunci untuk mengenkripsi dan kunci lainnya untuk mendekripsi. Dalam sistem asimetris, kunci enkripsi, yang juga disebut kunci publik, dapat dibagikan secara terbuka. Sebaliknya, kunci dekripsi bersifat pribadi dan harus dijaga kerahasiaannya.

Misalnya, jika Ana mengirim pesan yang dilindungi dengan enkripsi simetris kepada Carlos, dia harus memberikan kunci yang sama yang digunakannya untuk mengenkripsi agar Carlos dapat membacanya. Ini berarti bahwa jika seorang penyerang mencegat komunikasi tersebut, mereka bisa mengakses informasi yang terenkripsi.

Sebaliknya, jika Ana menggunakan metode asimetris, dia akan mengenkripsi pesan dengan kunci publik Carlos, yang dapat mendekripsinya dengan kunci privatnya. Dengan cara ini, enkripsi asimetris menawarkan tingkat keamanan yang lebih tinggi, karena bahkan jika seseorang mengintersepsi pesan dan mendapatkan kunci publik, mereka tidak bisa berbuat apa-apa dengan itu.

Panjang kunci

Perbedaan fungsional lain antara enkripsi simetris dan asimetris berkaitan dengan panjang kunci, yang diukur dalam bit dan secara langsung terkait dengan tingkat keamanan setiap algoritma.

Dalam sistem simetris, kunci dipilih secara acak dan panjangnya yang diterima secara umum berkisar antara 128 hingga 256 bit, tergantung pada tingkat keamanan yang diperlukan. Dalam enkripsi asimetris, harus ada hubungan matematis antara kunci publik dan privat, yaitu, mereka terikat oleh rumus matematis tertentu. Oleh karena itu, penyerang dapat memanfaatkan pola ini untuk mencoba membobol enkripsi, yang berarti bahwa kunci asimetris harus jauh lebih panjang untuk menawarkan tingkat keamanan yang setara. Perbedaan dalam panjang kunci sangat mencolok sehingga kunci simetris 128 bit dan yang asimetris 2048 bit memberikan tingkat keamanan yang kira-kira sama.

Kelebihan dan kekurangan

Kedua jenis enkripsi ini memiliki kelebihan dan kekurangan satu sama lain. Algoritma enkripsi simetris jauh lebih cepat dan membutuhkan lebih sedikit daya komputasi, tetapi kelemahan utamanya adalah distribusi kunci. Karena kunci yang sama digunakan untuk mengenkripsi dan mendekripsi informasi, kunci ini harus dibagikan kepada semua yang memerlukan akses, yang secara alami menimbulkan risiko tertentu (seperti yang disebutkan sebelumnya).

Di sisi lain, enkripsi asimetris menyelesaikan masalah distribusi kunci dengan menggunakan kunci publik untuk enkripsi dan kunci privat untuk dekripsi. Kerugian dari sistem asimetris adalah jauh lebih lambat dibandingkan dengan sistem simetris dan membutuhkan lebih banyak kapasitas pemrosesan karena panjang kunci.

Aplikasi praktis

Enkripsi simetris

Karena kecepatan mereka, kriptografi simetris banyak digunakan untuk melindungi informasi di berbagai sistem komputer kontemporer. Misalnya, pemerintah Amerika Serikat menggunakan Standar Enkripsi Lanjutan (AES) untuk mengenkripsi informasi yang diklasifikasikan. AES menggantikan Standar Enkripsi Data yang lebih tua (DES), yang dikembangkan pada tahun 1970-an sebagai standar kriptografi simetris.

Enkripsi asimetris

Enkripsi asimetris dapat diterapkan dalam sistem di mana banyak pengguna perlu mengenkripsi dan mendekripsi pesan atau paket data, terutama ketika kecepatan dan daya pemrosesan bukanlah prioritas. Contoh sederhana dari jenis sistem ini adalah email terenkripsi, di mana kunci publik dapat digunakan untuk mengenkripsi pesan dan kunci privat untuk mendekripsinya.

Sistem hibrida

Dalam banyak aplikasi, kombinasi enkripsi simetris dan asimetris digunakan. Contoh baik dari sistem hibrida ini adalah protokol kriptografi Security Sockets Layer (SSL) dan Transport Layer Security (TLS), yang dikembangkan untuk menyediakan komunikasi yang aman di Internet. Saat ini, protokol SSL dianggap tidak aman dan penggunaannya tidak dianjurkan. Sebaliknya, protokol TLS dianggap aman dan secara luas digunakan oleh semua browser web modern.

Penggunaan enkripsi dalam cryptocurrency

Berbagai dompet cryptocurrency menerapkan metode enkripsi sebagai cara untuk menawarkan tingkat keamanan yang lebih tinggi kepada pengguna akhir. Algoritma enkripsi diterapkan ketika pengguna menetapkan kata sandi untuk file dompet mereka, yang digunakan untuk mengakses perangkat lunak.

Namun, karena Gate dan platform cryptocurrency lainnya menggunakan pasangan kunci publik dan privat, ada kesalahpahaman bahwa sistem blockchain menggunakan algoritma kriptografi asimetris. Namun, seperti yang disebutkan sebelumnya, kriptografi asimetris dan tanda tangan digital adalah dua kasus penggunaan utama dari kriptografi asimetris (kriptografi kunci publik).

Sebagai akibatnya, tidak semua sistem tanda tangan digital menggunakan enkripsi, meskipun mereka menyediakan kunci publik dan privat. Sebenarnya, sebuah pesan dapat ditandatangani secara digital tanpa menggunakan enkripsi. RSA adalah contoh algoritma yang dapat digunakan untuk menandatangani pesan yang dienkripsi, tetapi algoritma tanda tangan digital yang digunakan dalam Bitcoin ( yang disebut ECDSA) tidak melibatkan enkripsi.

Refleksi Akhir

Baik enkripsi simetris maupun asimetris memainkan peran penting dalam menjamin keamanan informasi dan komunikasi rahasia di lingkungan digital saat ini. Kedua jenis enkripsi ini dapat berguna, karena masing-masing memiliki kekuatan dan kelemahan tersendiri, sehingga diterapkan dalam skenario yang berbeda. Seiring dengan berjalannya waktu, ilmu kriptografi terus berkembang untuk melindungi diri dari ancaman yang lebih baru dan serius, sistem kriptografi simetris dan asimetris akan tetap relevan untuk keamanan komputer.