Enkripsi simetris dan asimetris: analisis komparatif

Kriptografi modern dibagi menjadi dua cabang utama: simetri dan asimetri. Enkripsi simetris biasanya disamakan dengan kunci simetri kriptografi, sementara asimetri mencakup dua aplikasi dasar: enkripsi kunci publik dan tanda tangan digital.

Klasifikasi ini dapat disusun sebagai berikut:

Kryptografi simetris:

• kunci simetri kriptografi

Kriptografi asimetris (o kunci publik):

• Cifrado asimétrico
• Tanda tangan digital (dengan atau tanpa enkripsi)

Dalam artikel ini, kami akan fokus untuk mengkaji algoritma kunci simetri kriptografi dan asimetris.

Perbedaan antara kriptografi kunci simetri dan asimetri

Perbedaan utama antara kedua metode ini terletak pada jumlah kunci yang digunakan. Algoritma simetri menggunakan satu kunci tunggal, sementara algoritma asimetri menggunakan sepasang kunci yang saling terkait tetapi berbeda. Kesederhanaan yang tampak ini membawa perbedaan penting dalam fungsi dan penerapan.

Hubungan antara kunci

Dalam kriptografi, algoritma menghasilkan kunci sebagai urutan bit untuk mengenkripsi dan mendekripsi informasi. Cara menggunakan kunci ini membedakan antara metode simetri dan asimetri.

Enkripsi simetri menggunakan kunci yang sama untuk kedua operasi, sedangkan enkripsi asimetri menggunakan satu kunci untuk mengenkripsi dan kunci lain untuk mendekripsi. Dalam sistem asimetri, kunci enkripsi (publik) dapat dibagikan secara bebas, tetapi kunci dekripsi (pribadi) harus disimpan rahasia.

Misalnya, jika Ana mengirim pesan yang dienkripsi dengan kunci simetri kriptografi kepada Carlos, dia harus memberikan kunci yang sama yang digunakan untuk mengenkripsinya. Ini berarti jika pihak ketiga mencegat komunikasi, mereka bisa mengakses konten yang dienkripsi.

Sebaliknya, jika Ana menggunakan metode asimetris, dia mengenkripsi pesan dengan kunci publik Carlos, yang akan mendekripsinya dengan kunci privatnya. Dengan demikian, enkripsi asimetris menawarkan keamanan yang lebih tinggi, karena meskipun seseorang mencegat pesan dan memperoleh kunci publik, mereka tidak akan dapat mendekripsinya.

Panjang Kunci

Perbedaan signifikan lain antara kedua jenis enkripsi adalah panjang kunci, yang diukur dalam bit dan terkait langsung dengan tingkat keamanan setiap algoritma.

Dalam sistem simetris, kunci dipilih secara acak dan panjangnya biasanya berkisar antara 128 hingga 256 bit, tergantung pada tingkat keamanan yang diperlukan. Dalam kriptografi asimetris, harus ada hubungan matematis antara kunci publik dan privat, yang berarti bahwa keduanya terikat oleh suatu rumus tertentu. Karena itu, penyerang dapat mengeksploitasi pola ini untuk meretas enkripsi, sehingga kunci asimetris harus jauh lebih panjang untuk memberikan tingkat keamanan yang setara. Perbedaan panjangnya sangat mencolok sehingga kunci simetris 128 bit dan kunci asimetris 2048 bit menawarkan tingkat perlindungan yang hampir sama.

Keuntungan dan kerugian

Setiap jenis enkripsi memiliki kekuatan dan kelemahan masing-masing. Algoritma simetri jauh lebih cepat dan membutuhkan sumber daya komputasi yang lebih sedikit, tetapi kelemahan utamanya adalah distribusi kunci. Dengan menggunakan kunci yang sama untuk mengenkripsi dan mendekripsi, kunci ini harus dibagikan kepada semua yang memerlukan akses, yang secara alami menimbulkan risiko tertentu (seperti yang disebutkan sebelumnya).

Di sisi lain, kriptografi kunci asimetris menyelesaikan masalah distribusi kunci dengan menggunakan kunci publik untuk mengenkripsi dan kunci privat untuk mendekripsi. Namun, sistem asimetris jauh lebih lambat dibandingkan dengan yang simetris dan membutuhkan lebih banyak daya pemrosesan karena panjang kunci.

Aplikasi praktis

Enkripsi simetri

Berkat kecepatannya, kunci simetri kriptografi digunakan secara luas untuk melindungi informasi di banyak sistem komputer saat ini. Misalnya, pemerintah Amerika Serikat menggunakan Advanced Encryption Standard (AES) untuk mengenkripsi informasi rahasia. AES menggantikan Data Encryption Standard (DES) yang dikembangkan pada tahun 1970-an sebagai standar kunci simetri kriptografi.

Enkripsi asimetris

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

Sistem hibrida

Dalam banyak aplikasi, kriptografi kunci simetri dan asimetri digabungkan. Contoh yang menonjol 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 tidak disarankan untuk digunakan, sementara TLS dianggap aman dan secara luas digunakan oleh browser web modern.

Penggunaan enkripsi dalam cryptocurrency

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

Namun, karena Bitcoin dan cryptocurrency lainnya menggunakan sepasang kunci publik dan privat, ada gagasan yang salah bahwa sistem blockchain menggunakan algoritma kriptografi asimetris. Seperti yang disebutkan sebelumnya, kriptografi asimetris dan tanda tangan digital adalah dua aplikasi utama dari kunci simetri kriptografi (o kunci publik).

Penting untuk dicatat bahwa tidak semua sistem tanda tangan digital menggunakan kriptografi, bahkan jika mereka menyediakan kunci publik dan privat. Sebenarnya, sebuah pesan dapat ditandatangani secara digital tanpa menggunakan kriptografi. RSA adalah contoh algoritma yang dapat digunakan untuk menandatangani pesan yang dienkripsi, tetapi algoritma tanda tangan digital yang digunakan di Bitcoin ( yang disebut ECDSA) tidak menggabungkan kriptografi.

Refleksi Akhir

Baik kriptografi kunci simetri maupun asimetri memainkan peran krusial dalam melindungi informasi dan komunikasi rahasia di lingkungan digital saat ini. Kedua pendekatan tersebut sangat berharga, karena masing-masing memiliki kelebihan dan kekurangan, yang menentukan penerapannya dalam berbagai skenario. Seiring dengan evolusi kriptografi untuk menghadapi ancaman yang lebih canggih, sistem kriptografi simetri dan asimetri akan tetap menjadi dasar bagi keamanan komputer.