Pengertian Enigma dan Cara kerjanya. Komputer Forensik

1. Pengenalan

Mesin Enigma (berasal dari kata Latin, aenigma yang bermakna teka-teki) adalah sebuah mesin rotor elektromekanik yang digunakan untuk mengenkripsi suatu pesan dan mendekripsikan kembali pesan tersebut. Mesin Enigma dipatenkan oleh seorang insinyur asal Jerman yang bernama Arthur Scherbius, yang kemudian digunakan oleh militer dan pemerintah Jerman Nazi sebelum dan selama Perang Dunia II. Dan kemudian yang paling terkenal adalah versi Mesin Enigma yang dipakai oleh Wehrmacht (angkatan bersenjata Jeman Nazi). Nazi sendiri mulai menggunakan mesin ini sejak tahun 1928. Pada awalnya Nazi menganggap bahwa Enigma adalah mesin kriptografi teraman di dunia. Namun pihak sekutu terus berusaha keras untuk memecahkan kode cipher yang dihasilkan oleh Enigma, sehingga pada akhirnya, pada tahun 1932, metode dekripsi untuk mesin ini ditemukan oleh tim matematikawan muda yang diberi tugas oleh badan intelijen Polandia yang terdiri dari Marian Rejewski, Jerzy Rozycki, dan Henryk Zygalski. Pihak Nazi yang menyadari hal ini pun mendesain ulang Enigma pada tahun 1939, sehingga metode tersebut tidak dapat digunakan kembali. Namun berbekal metode dari Polandia, Britania dan Perancis berhasil membuat mesin pemecah kode untuk mesin Enigma yang baru ini, yang diperkenalkan dengan nama bombe.

Keberhasilan pemecahan kode mesin Enigma ini sendiri terbukti menjadi faktor penting kemenangan Sekutu pada Perang Dunia II, dan berhasil memperpendek lamanya Perang Dunia II. Adapun jauh sebelum itu, bahkan jauh sebelum adanya komputer, kriptografi serupa telah dilakukan, dan biasanya memang dilakukan dalam rangka menyembunyikan pesan yang dikirim dalam perang.

2. Sejarah Awal Mulanya Enigma

Mesin Enigma yang termasuk dalam mesin kriptografi mekanik-elektrik yang berbasis rotor ini ditemukan oleh seorang Jerman bernama Arthur Scherbius di Berlin pada tahun 1918. Di mana di saat itu orang-orang memang sedang gemar menggunakan electrical connection untuk mengotomastisasi pekerjaan mengkonversi huruf menggunakan tabel. Waktu itu, awalnya Arthur Scherbius ingin memproduksi dan memperjualbelikan secara komersil mesin enigma buatannya itu ke khalayak umum, terutama yang bergerak di bidang bisnis, namun ternyata keadaan berkata lain, karena akhirnya mesin ini dibutuhkan oleh angkatan bersenjata Jerman , dan saat itu memang sedang saatnya Perang Dunia II. Dan angkatan laut Jerman berhasil membuat mesin cipher Shcerbius pada tahun 1926 yang merupakan modifikasi dari enigma versi komersial, dan berhasil membuat enigma versi militer pada tahun 1930. Dan pada akhirnya sejak pertengahan 1930, angkatan bersenjata Jerman hampir semua telah memakai enigma.

3. Desain dan Mekanisme Enigma

Desain enigma versi militer yang banyak dipakai oleh angkatan bersenjata Nazi terdiri dari bagianbagian sebagai berikut :

1. Papan ketuk

2. Lampu

3. Stecker Board

4. Scrambler

5. Entry Wheel

6. Rotor

7. Reflector (Umkerwalz)

 
 
Dengan bagian yang paling penting adalah rotor, karena rotorlah mekanisme utama dalam pengenkripsian yang dilakukan :
 
 
 

Adapun bagian-bagian dari rotor tersebut dengan penomoran sesuai dengan gambar di atas adalah :

1. nger notches,

2. alphabet ring,

3. shaft,

4. catch,

5. core containing cross-wirings,

6. spring loaded contacts,

7. discs,

8. carry notch.

4. Cara Kerja Enigma

Enkripsi yang dilakukan enigma sebenarnya adalah substitusi, di mana sebuah huruf digantikan dengan tepat sebuah huruf juga, hanya saja substitusi dilakukan beberapa kali. Dan walau hanya dengan substitusi, sebuah pesan akan sulit sekali didekripsi jika tidak dengan alat yang sama, dengan pengaturan posisi yang sama, tipe substitusi yang sama, dan kode kunci yang sama. Dan semua substitusi tersebut dilakukan dengan wiring (sambungan listrik melalui kawat).

Arti dari wiring tersebut adalah jika misal A pada left rotor terhubung dengan D pada middle rotor, maka jika A pada left rotor teraliri listrik, maka D pada middle rotor akan teraliri listrik juga. Sedangkan secara sederhana cara kerja dari mekanisme wiring tersebut adalah wiring tersebut menunjukkan subsitusi dari tombol yang ditekan, yang dilakukan dengan cara memasang lampu. Jadi misal sesuai contoh di atas jika tombol / saklar A ditekan, maka lampu D akan menyala. Kemudian hal tersebut dilakukan ulang namun dengan mengganti rotor yang sedang digunakan. Kemudian dilakukan pergeseran pada rotor setiap kali ada tombol yang ditekan. Begitu seterusnya selama pesan diketik. Dan dengan adanya reflector jalannya arus dapat dibalikkan dari right rotor ke left rotor, yang efeknya adalah kemungkinan yang meningkat 26 kali dari substitusi huruf. Relector ini menyebabkan Enigma tidak perlu mengubah state jika sedang ingin mengenkripsi sebuah pesan ataukah ingin mendekripsikannya. Namun Reflector ini menyebabkan kelemahan pada mesin Enigma ini, di mana terjadi resiprok di mana jika misal huruf M dienkripsikan menjadi T, maka huruf T akan dienkripsikan menjadi huruf M pada rotor yang sama, dan sebuah huruf tidak akan mungkin bisa dienkripsi menjadi dirinya sendiri.

Sedangkan rotor untuk enigma ada beberapa, walaupun yang dapat dipakai dalah satu waktu pada satu enigma adalah 3 buarh saja, yang diberi nama L (left), M (middle), dan R (right). Sedangkan jenis-jenis rotor yang ada diberi nama rotor I, rotor II, rotor III, dan seterusnya. Di bawah ini adalah beberapa jenis rotor yang pernah digunakan oleh enigma Rotor 

ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ

I EKMFLGDQVZNTOWYHXUSPAIBRCJ

II AJDKSIRUXBLHWTMCQGZNPYFVOE

III BDFHJLCPRTXVZNYEIWGAKMUSQO

IV ESOVPZJAYQUIRHXLNFTGKDCMWB

V VZBRGITYUPSDNHLXAWMJQOFECK

VI JPGVOUMFYQBENHZRDKASXLICTW

VII NZJHGRCXMYSWBOUFAIVLPEKQDT

VIII FKQHTLXOCBJSPDZRAMEWNIUYGV

Pada setiap rotor tersebut dikenal adanya istilah Turnover, yaitu posisi di mana sebuah rotor mulai bergerak menggeser rotor di sampingnya. Rotor R akan selalu bergerak 1 huruf setiap kali tombol ditekan., dan jika turnover dari rotor R tersebut adalah S, maka rotor R tersebut akan menggeser rotor M sejauh 1 huruf jika sudahmencapai posisi turnovernya (posisi di huruf S). Setiap jenis rotor mempunyai turnover masingmasing. Adapun peran besar juga disumbangkan oleh plugboard. Plugboard sendiri adalah sebuah papan yang mengganti arus dari huruf awal ke huruf yang diinginkan dengan cara meneruskan arus tersebut dengan kabel. Seperti yang terlihat di Gambar 2, di situ terlihat bahwa huruf Adi hubungkan dengan huruf J, dan huruf S dihubungkan dengan huruf Q, jadi semua A, akan menjadi J, dan sebaliknya demikian juga, semua huruf J akan berubah menjadi huruf A. Hal tersebut juga terjadi antara huruf S dan huruf Q.