UTS Kriptografi 2025

UTS Kriptografi 2024/2025

Selasa, 29 April 2025 · 13.30–15.10 WIB (100 menit) · Buka buku. Tuliskan NIM/nama; sertakan asumsi/gambar bila perlu. Boleh kalkulator, bukan ponsel.

1. Hill Cipher CBC (40%)

Hill Cipher 8 bit menggunakan blok n dan matriks kunci n×n.

K=\begin{pmatrix}15&8\\4&23\end{pmatrix}

Plaintext P=[***,10,5,1], ***=tiga digit terakhir NIM. a. Enkripsi CBC dengan IV=[128,16] menghasilkan C. b. Hitung kunci dekripsi $K^{-1}$ . c. Dekripsi C.

2. RC4 (20%)

Pseudocode pembangkitan kunci acak RC4 ukuran 3 bit:

1  m ← 0
2  n ← 0
3  for idx ← 0 to PanjangTeks - 1
4      n ← (n + 1) mod 8
5      m ← (m + S[m]) mod 8
6      swap(S[n], S[m])
7      t ← (S[n] + S[m]) mod 8
8      K ← S[t]
9      C ← K ⊕ P[idx]
10 endfor

a. Jelaskan kesalahannya. b. T=[1,3,5,5] menghasilkan S-Box akhir S=[1,4,6,0,7,2,5,3]. Plaintext P=[2,6]. Lakukan enkripsi.

3. DES S-Box (15%)

S-Box mengubah 6 bit ke 4 bit. Bob menguji fungsi menggunakan S1:

14  4 13  1  2 15 11  8  3 10  6 12  5  9  0  7
 0 15  7  4 14  2 13  1 10  6 12 11  9  5  3  8
 4  1 14  8 13  6  2 11 15 12  9  7  3 10  5  0
15 12  8  2  4  9  1  7  5 11  3 14 10  0  6 13

Uji100010 menghasilkan0111. Uji101000 menghasilkan galat “indeks berada di luar batas”. Jelaskan kesalahan Bob dalam membuat fungsi.

4. AES MixColumns (25%)

Data heksadesimal. Matriks pengali pada gambar baru terisi baris [02,03,01,01]; state baru terisi kolom pertama [C4,26,82,F0]ᵀ, sel lainnya kosong. Lakukan proses MixColumns.

Sumber menandai soal ini sebagai ujian susulan; periksa apakah naskah ini sesuai jadwal kelas Anda.

1. Hill cipher 8-bit dengan CBC

Gunakan vektor kolom, operasi modulo 256, dan XOR byte per byte untuk CBC. Ambil contoh asumsi tiga digit NIM 123 sehingga P₁=(123,10) dan P₂=(5,1); untuk NIM lain gantikan komponen pertama dan ulangi operasi. Jika tiga digit lebih dari 255, representasi satu byte tidak didefinisikan oleh soal: perlu aturan encoding atau reduksi yang disepakati sebelum menghitung.

K = [[15,8],[4,23]], determinan 313 ≡ 57 mod 256, dan invers 57 adalah 9 karena 57×9 ≡ 1. Dengan adjoin diperoleh K⁻¹ = [[207,184],[220,135]] mod 256.

a. IV=(128,16); P₁ XOR IV=(251,26) dan C₁=K(251,26) mod 256=(133,66). Selanjutnya P₂ XOR C₁=(128,67) dan C₂=K(128,67) mod 256=(152,5).

b–c. Untuk setiap blok hitung Pᵢ = (K⁻¹ Cᵢ mod 256) XOR Cᵢ₋₁, dengan C₀=IV. Blok pertama memberikan (251,26) XOR (128,16)=(123,10); blok kedua (128,67) XOR (133,66)=(5,1), sehingga plaintext contoh pulih.

2. RC4 ukuran 3-bit

a. Pada baris 5, pembaruan indeks kedua harus memakai S[n], bukan S[m]: m ← (m + S[n]) mod 8. Simpan setiap keluaran sebagai C[idx], bukan hanya menimpa variabel skalar c bila seluruh ciphertext ingin dipertahankan.

b. Mulai n=m=0 dan S=[1,4,6,0,7,2,5,3]. Langkah pertama n=1, m=4, setelah swap S=[1,7,6,0,4,2,5,3], t=3, k=0 dan 2 XOR 0=2. Langkah kedua n=2, m=2, swap dengan dirinya sendiri, t=4, k=4 dan 6 XOR 4=2. Ciphertext [2,2]. RC4 tidak direkomendasikan untuk sistem modern.

3. Indeks S-box

S-box DES mengambil baris dari dua bit luar dan kolom dari empat bit tengah. Untuk 100010, baris biner 10 = 2 dan kolom 0001 = 1, sehingga keluaran tabel adalah 1 (0001). Jika posisi tertukar, baris menjadi 0001 = 1 dan kolom 10 = 2, memberikan 7 (0111) seperti hasil Bob; pada 101000, baris yang salah adalah 0100 = 4 yang berada di luar indeks 0–3. Kedua gejala konsisten dengan baris dan kolom tertukar.

4. MixColumns

Input kolom C4 26 82 F0 dikalikan matriks MixColumns standar AES di GF(2⁸), dengan penjumlahan XOR dan reduksi polinomial 0x11B. Baris pertama memberi (02·C4) XOR (03·26) XOR 82 XOR F0 = 93 XOR 6A XOR 82 XOR F0 = 8B. Dengan baris rotasi standar lainnya, hasil kolom adalah 8B E5 F6 08. Naskah hanya mencetak baris pertama matriks, sehingga penggunaan tiga baris standar lainnya adalah asumsi yang dinyatakan.

Pembahasan ditulis independen oleh belajar.myudak, bukan kunci jawaban resmi. Soal asli tetap milik pengampu mata kuliah dan ditampilkan langsung dari arsip Google Drive.