RIJNDAEL

Dalam kriptografi, Advanced Encryption Standard (AES) merupakan standar enkripsi dengan kunci-simetris yang diadopsi oleh pemerintah Amerika Serikat. Standar ini terdiri atas 3 blok cipher, yaitu AES-128, AES-192 and AES-256, yang diadopsi dari koleksi yang lebih besar yang awalnya diterbitkan sebagai Rijndael. Masing-masing cipher memiliki ukuran 128-bit, dengan ukuran kunci masing-masing 128, 192, dan 256 bit. AES telah dianalisis secara luas dan sekarang digunakan di seluruh dunia, seperti halnya dengan pendahulunya, Data Encryption Standard (DES).

AES diumumkan oleh Institut Nasional Standar dan Teknologi (NIST) sebagai Standar Pemrosesan Informasi Federal (FIPS) publikasi 197 (FIPS 197) pada tanggal 26 November 2001 setelah proses standardisasi selama 5 tahun, di mana ada 15 desain enkripsi yang disajikan dan dievaluasi, sebelum Rijndael terpilih sebagai yang paling cocok. AES efektif menjadi standar pemerintah Federal pada tanggal 26 Mei 2002setelah persetujuan dari Menteri Perdagangan. AES tersedia dalam berbagai paket enkripsi yang berbeda. AES merupakan standar yang pertama yang dapat diakses publik dan sandi-terbuka yang disetujui oleh NSA untuk informasi rahasia.

Rijndael dikembangkan oleh dua kriptografer Belgia, Joan Daemen dan Vincent Rijmen, dan diajukan oleh mereka untuk proses seleksi AES. Rijndael (diucapkan [rɛindal]) adalah permainan kata dari kedua nama penemu.

Ada 10, 12, atau 14 putaran (round) dalam AES. Jumlah kitaran ini sesuai dengan ukuran kunci yang digunakan.

Setiap putaran mengandung proses :

• Penggantian Byte yang sama seperti DES

  Cara melakukan substitusi yaitu dengan memperhatikan xy, misalnya 15, maka x =1 dan y=5, maka cari di dalam s-box baris 1 kolom 5 yaitu 59. sehingga hasilnya sebagai berikut.

  

  S-BOX

• Peralihan = Pertukaran baris

  Cara melakukan shift rows yaitu pada baris ke 2 digeser 1 kolom ke kanan, pada baris ke 3 di geser sebanyak 2 kolom dan pada baris ke 4 digeser sebanyak 3 kolom, sedangkan untuk baris pertama tidak mengalami perubahan.

  

• Campur Jalur = Peralihan Kiri & XOR Bit-bit.

  Dalam proses mix colums atau pencampuran kolom ada beberapa aturan khusus. Transformasi yang dilakukan yaitu dengan proses seperti perkalian matriks namun dengan menggunakan XOR. Berikut adalah contoh gambaran mix kolom.

  

  Cara melakukan mix kolom seperti perkalian matriks baris x kolom:
  a’ = {2.a} XOR {3.e} XOR {1.i} XOR {1.m}
  e’= {1.a} XOR {2.e} XOR {3.i} XOR {1.m}
  i’= {1.a} XOR {1.e} XOR {2.i} XOR {3.m}
  m’= {3.a} XOR {1.e} XOR {1.i} XOR {2.m}

  b’ = {2.b} XOR {3.f} XOR {1.j} XOR {1.n}
  f’= {1.a} XOR {2.f} XOR {3.j} XOR {1.n}
  j’= {1.a} XOR {1.f} XOR {2.j} XOR {3.n}
  n’= {3.a} XOR {1.f} XOR {1.j} XOR {2.n}

  c’ = {2.c} XOR {3.g} XOR {1.k} XOR {1.o}
  g’= {1.c} XOR {2.g} XOR {3.k} XOR {1.o}
  k’= {1.c} XOR {1.g} XOR {2.k} XOR {3.o}
  o’= {3.c} XOR {1.g} XOR {1.k} XOR {2.o}

  d’ = {2.d} XOR {3.h} XOR {1.l} XOR {1.p}
  h’= {1.d} XOR {2.h} XOR {3.l} XOR {1.p}
  l’= {1.d} XOR {1.h} XOR {2.l} XOR {3.p}
  p’= {3.d} XOR {1.h} XOR {1.l} XOR {2.p}
  Ada catatan penting dalam melakukan mix kolom yang harus diperhatikan yaitu  apabila bilangan dimultiplikasi dengan 2 dan angka biner paling kiri dari bilangan tersebut adalah 1 maka digit biner dari bilangan tersebut digeser 1 digit ke kiri dan ditambahkan 0 pada bagian kanan serta nilai multiplikasi untuk 2 digunakan {0001 1011} dengan operasi xor, tetapi apabila digit biner paling kiri adalah 0 maka bilangan tersebut langsung di kalikan (multiplikasi) dengan 2 {0000 0010}. Apabila di multiplikasi dengan 3 digunakan aturan sebagai berikut. Bilangan biner dari 3 = 11, 11 = 10 xor 01 atau 2 xor 1, sehingga misalnya {a.3} = {a.2} xor {a}.

  

  untuk menghitung baris 1 kolom 1
  a’ = {2.59} XOR {3.47} XOR {1.7C} XOR {1.D4}
  Bilangan biner dari 59 = 0101 1001 (Digit paling kiri adalah 0 sehingga dilakukan perkalian biasa terhadap 2 = 10) , sehingga
  { 2.59 } = 10 x 0101 1001 = 1011 0010
  sedangkan {3.47} = {2.47} xor {47}
  47 = 0100 0111 (paling kiri adalah 0)
  {2.47} = 0100 0111 x 10 = 1000 1110
  { 3.47 } = 1000 1110 xor 0100 0111 = 1100 1001
  { 1.7C } = 7C = 0111 1100
  { 1.D4 } = D4 = 1101 0100
  a’ = 1011 0010 xor 1100 1001 xor 0111 1100 xor 1101 0100
  = 1110 1111 = D3
  dilakukan proses yang sama untuk setiap kolom yang lain.

• Penambahan Subkunci = XOR Bagian Kunci dengan Keputusan Kitaran

  Transformasi penambahan kunci dilakukan pada putaran ke 1 sampai ke 10. Proses ke 4 adalah proses xor hasil dari mix kolom terhadap hasil penambahan kunci.

  

  H11 – H44 adalah hasil dari proses mix kolom.

  Proses Penambahan kunci dilakukan sebagai berikut.



Langkah pertama yaitu kolom 1 dan kolom 4 yang digunakan sebagai isi dari kolom 1 kunci baru. Pada kolom ke 4, baris pertama digeser ke bawah 1 kali. Kemudian di substitusi dengan S-BOX.

Hasil Substitusi kolom ke empat dengan s-box.

8A

84

EB

01

   

 

 

Rcon adalah komponen dari putaran tiap larik kata dalam perhitungan kunci





Dalam proses penjadwalan kunci, pada kolom pertama saja yang perhitungannya berbeda yaitu menggunakan s-box dan r-con. sedangkan untuk kolom 2, 3 dan 4 langsung di xor terhadap kolom kunci sebelumnya.