PENGARUH PENAMBAHAN FUNGSI LINEAR DAN FUNGSI NONLINEAR TERHADAP KEKUATAN S-BOX S1 CLEFIA

Abstract

Abstract - Sbox is a function that widely used in designing symmetric encryption algorithms. This function is nonlinear, designed with some criteria, and one of the important functions that determine the strength of the asymmetric encryption algorithm. Choosing a good s-box is one of the important things in designing of symmetric encryption algorithms because it must ensure its resistance to the common cryptanalysis attack, such as Linear and Differential cryptanalysis. For these criteria, the s-box must have a good result on Linear Approximation Table (LAT), XOR Table, and Nonlinearity testing. In this study, the author will generate a new s-box from S1 Clefia’s s-box by applying a linear function, nonlinear function, and combination of both to the S1 Clefia. We use S1 Clefia because it has good criteria based on the Linear Approximation Table (LAT), XOR Table, and Nonlinearity testing. A total of 5 (five) new s-boxes generated by this method and then their strength will be evaluated based on the same testing method. Besides, Strict Avalanche Criterion (SAC) and Bit Independence Criterion (BIC) tests are applied to ensure that the sbox has good diffusion so that it’s difficult to analyze.

Keywords - S-Box, S1 Clefia, Linear and Differential Cryptanalysis, Linear Approximation Table (LAT), XOR Table, Nonlinearity, Strict Avalanche Criterion (SAC) and Bit Independence Criterion (BIC).

Abstrak – Sbox merupakan salah satu fungsi yang banyak digunakan dalam mendesain algoritma enkripsi simetrik. Fungsi ini bersifat nonlinear, didesain dengan kriteria khusus dan menjadi salah satu tolak ukur kekuatan suatu algoritma enkripsi simetrik. Pemilihan s-box menjadi salah satu hal penting dalam desain algoritma enkripsi simetrik, karena harus memastikan ketahanannya terhadap standar serangan yang ada saat ini, diantaranya Linear dan Differential cryptanalysis.  Untuk memiliki kriteria tersebut, maka s-box harus memenuhi kriteria yang baik berdasarkan pengujian Linear Approximation Table (LAT), XOR Table dan Nonlinearity. Pada penelitian ini, penulis membangkitkan s-box baru dari s-box S1 Clefia dengan cara menerapkan suatu fungsi linear, fungsi nonlinear dan kombinasi keduanya terhadap s-box S1 Clefia. Penulis menggunakan s-box S1 Clefia karena memiliki kriteria yang baik berdasarkan pengujian Linear Approximation Table (LAT), XOR Table dan Nonlinearity. Sebanyak 5 (lima) buah s-box baru dibangkitkan dari penerapan fungsi tersebut, kemudian s-box baru tersebut dievaluasi kekuatannya dengan metode pengujian yang sama. Selain itu dilakukan pula pengujian Strict Avalanche Criterion (SAC) dan Bit Independence  Criterion (BIC) untuk meyakinkan bahwa sbox yang dihasilkan memiliki tingkat difusi yang baik sehingga sulit untuk dianalisis.

Kata Kunci – S-Box, S1 Clefia, Linear dan Differential Cryptanalysis, Linear Approximation Table (LAT), XOR Table, Nonlinearity Strict Avalanche Criterion (SAC) dan Bit Independence Criterion (BIC).