DES (Data Encryption Standard): Pengertian dan Cara Kerjanya

DES adalah singkatan Data Encryption Standard, metode enkripsi blok yang pertama kali dikembangkan oleh IBM dan ditetapkan pemerintah Amerika Serikat sebagai standar pengamanan data tidak rahasia pada 1977. DES memakai algoritma kunci simetris (kunci privat): pesan dibagi menjadi blok 64 bit, lalu setiap blok diacak dengan kunci yang sama melalui 16 tahap pengolahan.

Asal usul dan dasar standar DES

DES lahir dari rancangan IBM pada awal 1970-an yang kemudian dievaluasi National Bureau of Standards, lembaga yang kini bernama National Institute of Standards and Technology (NIST). Pada 1977 rancangan itu diterbitkan sebagai Federal Information Processing Standard (FIPS) PUB 46 dan menjadi algoritma enkripsi pertama yang dibakukan secara terbuka untuk dipakai instansi federal Amerika Serikat.

Standar tersebut beberapa kali ditinjau ulang. Versi terakhirnya, FIPS 46-3 yang terbit pada 1999, tetap memuat algoritma DES tetapi sudah menganjurkan pemakaian Triple DES karena kekuatan kunci DES tunggal dinilai tidak lagi memadai.

Cara kerja DES

DES mengolah data dalam blok berukuran 64 bit. Kuncinya juga ditulis sepanjang 64 bit, tetapi delapan bit di antaranya hanya berfungsi sebagai bit paritas, sehingga panjang kunci efektif yang benar-benar mengacak pesan adalah 56 bit. Kunci yang sama dipakai untuk mengenkripsi dan mendekripsi, sebab DES termasuk kriptografi simetris.

Setiap blok melewati 16 putaran (round) dengan struktur Feistel. Pada tiap putaran, separuh blok diproses dengan subkunci turunan dari kunci utama, lalu hasilnya digabungkan dengan separuh blok lainnya melalui operasi XOR sebelum kedua bagian ditukar. Karena semua langkah itu dapat dibalik, proses dekripsi menjalankan putaran yang sama dengan urutan subkunci terbalik.

Kelemahan dan pencabutan DES

Panjang kunci 56 bit menjadi titik lemah utama DES. Jumlah kemungkinan kuncinya sekitar 72 kuadriliun, angka yang terasa besar pada 1977 tetapi dapat dicoba satu per satu oleh perangkat keras khusus dua dekade kemudian. Electronic Frontier Foundation mempertunjukkan hal itu pada 1998 dengan mesin yang menemukan kunci DES dalam hitungan hari, dan pada 1999 waktu itu dipangkas menjadi kurang dari sehari.

NIST menetapkan Advanced Encryption Standard (AES) sebagai pengganti lewat FIPS 197 pada 2001. Standar DES sendiri resmi dicabut pada 19 Mei 2005 bersama FIPS 74 dan FIPS 81 yang menjadi pedoman pemakaiannya. Sejak itu DES tunggal tidak boleh lagi dipakai untuk melindungi informasi pemerintah federal Amerika Serikat.

Triple DES sebagai bentuk lanjutan

Triple DES, atau TDEA, menjalankan algoritma DES tiga kali berturut-turut dengan dua atau tiga kunci berbeda sehingga kekuatan kuncinya bertambah. NIST mengaturnya dalam Special Publication 800-67. Namun masa pakainya juga sudah berakhir: menurut SP 800-131A Revisi 2, Triple DES berstatus tidak dianjurkan (deprecated) sampai 2023 dan tidak diizinkan untuk mengenkripsi data baru sejak 1 Januari 2024, meskipun masih boleh dipakai untuk mendekripsi data lama.

Istilah terkait

DES adalah salah satu bentuk encryption dengan kunci simetris, berbeda dengan public key encryption yang memakai pasangan kunci publik dan privat. Dalam praktik, keduanya sering dipadukan pada protokol seperti SSL dan jaringan VPN, sementara keaslian pengirim dijamin lewat tanda tangan digital.

Rujukan

Sumber: Istilah-istilah dalam Bidang Teknologi, Telekomunikasi dan Informasi. National Institute of Standards and Technology, FIPS PUB 46-3, Data Encryption Standard (DES), 1999. NIST, FIPS PUB 197, Advanced Encryption Standard (AES), 2001. Federal Register, Announcing Approval of the Withdrawal of FIPS 46-3, FIPS 74, and FIPS 81, 19 Mei 2005. NIST, Special Publication 800-67 Revision 2, Recommendation for the Triple Data Encryption Algorithm (TDEA) Block Cipher, 2017. NIST, Special Publication 800-131A Revision 2, Transitioning the Use of Cryptographic Algorithms and Key Lengths, 2019. Electronic Frontier Foundation, Cracking DES: Secrets of Encryption Research, Wiretap Politics and Chip Design, 1998.