Analisis Perbandingan Kinerja Algoritma Kriptografi Serpent dan Twofish pada Dataset "World Bank Projects and Operations"

Abstract

Serpent dan Twofish merupakan algoritma kriptografi yang menduduki peringkat kedua dan ketiga dalam kompetisi Advanced Encryption Standard (AES). Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui algoritma mana yang lebih unggul dalam proses enkripsi dan dekripsi suatu file, serta keamanan kedua algoritma dalam menahan serangan brute force. Sebagai simulasi, enkripsi dan dekripsi kedua algoritma akan diterapkan pada dataset World Bank Projects and Operations. Sebelum enkripsi, file dataset yang digunakan akan dibagi menjadi beberapa file-file sampel berdasarkan jumlah kolom data. Kemudian file-file sampel yang sudah dienkripsi akan didekripsi dengan serangan brute force. Pada pengujian pertama, untuk kunci 128 bit, kecepatan rata-rata untuk enkripsi dan dekripsi Twofish 35% dan 43% lebih tinggi daripada Serpent. Pada kunci 192 bit, kecepatan rata-rata untuk enkripsi dan dekripsi Twofish 40% dan 48% lebih tinggi daripada Serpent. Pada kunci 256 bit, kecepatan rata-rata untuk enkripsi dan dekripsi Twofish 42% dan 48% lebih tinggi daripada Serpent. Pengujian kedua menunjukkan bahwa kecepatan serangan brute force tidak terpengaruh oleh ukuran kunci. Kecepatan rata- rata serangan brute force pada Twofish 56% lebih tinggi daripada Serpent. Meski dengan perbedaan kecepatan serangan yang tinggi, mendekripsi file yang dienkripsi oleh Twofish tetap memerlukan waktu berabad-abad. Hal ini disebabkan oleh kombinasi kunci yang banyak sekali bahkan pada kunci 128-bit. Secara keseluruhan, Twofish lebih unggul daripada Serpent tanpa mengorbankan sisi keamanan Twofish terhadap serangan brute force.

Perbandingan Kinerja Algoritma Kandidat AES Dalam Enkripsi dan Dekripsi File Dokumen

“…Algoritma yang paling umum digunakan saat ini adalah algoritma AES dimana banyak penelitian terdahulu menunjukkan bahwa Algoritma AES memiliki performa paling unggul dan tingkat keamanan terbaik dibandingkan metode lainnya [6]. AES atau Advanced Encryption Standard merupakan algoritma kriptografi yang didesain pada tahun 2000 khusus untuk menggantikan DES atau Data Encryption Standard yang pada masa itu sudah dinyatakan tidak aman lagi [7]. AES dipilih oleh National Institute of Standards and Technologi (NIST) melalui sayembara.…”

“…Penelitian lainnya melakukan perbandingan kinerja antara Algoritma Serpent dan Twofish. Penelitian [7] membandingkan kecepatan dan besar ukuran file yang dihasilkan. Penelitian ini mengenkripsi file dataset menggunakan semua ukuran panjang kunci yaitu 128-bit, 192-bit, dan 256-bt.…”

“…Berdasarkan kajian literatur yang dilakukan pada beberapa penelitian yang telah dijabarkan, penelitian ini akan meneruskan penelitian [8] dan penelitian [9] yang mengukur dan membandingkan kinerja algoritma Kandidat AES 128-bit pada perangkat android, namun penelitian ini akan melakukan enkripsi pada file dokumen dan menambahkan beberapa kinerja yang akan diukur yaitu ukuran file dan kecepatan enkripsi seperti penelitian [7] dan avalanche effect seperti pada penelitian [10]. Penelitian ini penting dilakukan untuk menemukan algoritma mana yang paling efisien untuk mengimplementasikan kriptografi pada file dokumen di perangkat android berdasarkan kebutuhan kinerjanya, sehingga membantu pengembang aplikasi android untuk memilih metode kriptografi yang paling sesuai.…”

“…Metode yang akan digunakan adalah tiga algoritma Kandidat AES peringkat teratas yaitu algoritma (1) Rijndael terdiri dari 13 round transformasi bytes, yaitu Sub Bytes, Shift Rows, Mix Collumn, dan Add Roundkey, (2) Serpent, terdiri atas lapisan permutasi yaitu initial permutation, substitution permutation, dan final permutation, dan (3) Twofish, terbentuk dari 16 round jaringan feistel, dimana fungsi F terdiri atas Sub Bytes, matriks Maximum Distance Seperable atau MDS, Psuedo-Hadamart Transformation atau PHT, dan rotasi bitwise. Ketiga algoritma tersebut mengikuti sayembara pemilihan algoritma AES oleh NIST dan memenuhi kriteria seperti panjang kunci, blocksize, dan rancangan dengan tingkat keamanan tinggi [7]. Alur prooses ketiga algoritma ditunjukkan pada Gambar 1.…”

Penerapan Enkripsi dan Deskripsi file menggunakan algoritma Twofish

“…Kemudian ketika isi dari file asli, ingin diketahui maka kita menggunakan teknik dekripsi file dengan penerapan algoritma twofish untuk memecah kode-kode tersebut menjadi teks yang berisi informasi sebelumnya (asli). Algoritma ini tidak mengandung kunci yang lemah, sangat efisien, serta memiliki design yang fleksible dan simple [8].…”