Apa pernah saya menulis soal enkripsi data disini? Disinggung sepintas rasanya pernah barang sekali-dua kali, tapi kalau dibahas agak rinci sepertinya belum. Mumpung ada kesempatan, baiknya topik itu kita bahas kali ini saja. Pada dasarnya, enkripsi (encryption) adalah proses untuk mengubah pesan atau data kedalam bentuk yang tidak dapat dibaca tanpa melakukan proses dekripsi (decrypting), yaitu mengubah kembali ke bentuk aslinya terlebih dahulu. Akar katanya adalah crypt, berasal dari kosa kata Yunani kryptos, yang artinya “tersembunyi” atau “rahasia”. Sebenarnya eknripsi tidak selalu terkait dengan urusan data yang lalu-lalang di komputer, karena metode ini sudah lama dipakai untuk mengirim pesan-pesan rahasia dalam bentuk yang disandikan. Tapi, cerita tentang enkripsi disini akan kita batasi pada soal enkripsi data yang melibatkan komputer saja.

Proses enkripsi pada data dilakukan dengan memanfaatkan algoritma tertentu untuk mengubah teks atau data pada pesan asli (disebut plaintext) menjadi bentuk terenkripsi (dikenal sebagai cyphertext). Algoritma kriptografi biasanya memerlukan sederet karakter tertentu sebagai kunci (key) untuk melakukan proses enkripsi atau dekripsi data. Dengan demikian, hanya mereka yang memiliki kunci yang cocok yang akan bisa mengenkripsi maupun mendekripsi data bersangkutan. Dewasa ini, teknik enkripsi digunakan oleh kalangan pemerintahan, perbankan, maupun dunia usaha untuk mengirimkan informasi yang bersifat rahasia melalui saluran terbuka seperti halnya jalur telepon dan internet. Pengembangan yang terus-menerus dari keamanan sistem dan jaringan komputer memungkinkan informasi konfidensial dapat dilewatkan pada jaringan publik dengan memperkecil peluang terjadinya penyadapan atau jatuhnya suatu informasi ke tangan yang tidak berhak.

Ceritanya bermula pada awal dekade 1970-an, ketika Horst Friestel, ilmuwan yang bekerja di IBM mengembangkan sebuah sistem kriptografi yang disebut LUCIFER. Sistem ini memanfaatkan teknik substitusi dan transposisi untuk melakukan pengacakan pada data. Berikutnya, pada 1977, LUCIFER dikembangkan lagi oleh United States Bureau of Standard (kini dikenal sebagai National Institute of Standards and Technology [NIST]) menjadi teknik kriptografi yang disebut Data Encryption Standard (DES). DES bekerja dengan membagi data yang diacak menjadi beberapa segmen yang masing-masing panjangnya 64 bit (disebut block cipher). Setiap block cipher kemudian dienkripsi dengan kunci sepanjang 56 bit. Setiap pengguna dapat memilih secara acak kunci yang dipakai dan memberikannya hanya kepada mereka yang berhak. Secara teori, untuk menemukan kunci yang benar dari data yang dienkripsi dengan DES menggunakan teknik brute force (mencoba satu-persatu setiap kunci yang mungkin) akan memerlukan kombinasi 2^56, atau sekitar 7 x 10^16, atau 70 juta milyar kunci. Namun tenologi komputer yang berkembang semakin cepat akhirnya membuat skema ini tidak lagi aman. DES kemudian digantikan oleh algoritma AES (Advanced Encryption Standard). Proses pergantian dari DES ke AES sendiri sudah pernah kita bahas tersendiri pada posting tanggal 21 September 2001.

Algoritma enkripsi lain yang juga populer adalah RSA (Rivest, Shamir, Adleman). Sesuai dengan namanya, metode ini dikembangkan oleh tiga orang ahli komputer, masing-masing Ronald L. Rivest, Adi Shamir, dan Leonard Adleman pada 1977-1978. Algoritma RSA menggunakan dua kunci berupa bilangan prima yang sangat besar, p dan q, yang dikalikan untuk memperoleh satu bilangan n. Formula n = pq ini menghasilkan problem komputasi yang rumit dalam faktorisasi bilangan prima. Tadinya metode ini digunakan untuk keperluan komputasi yang umum sebelum kemudian dikembangkan khusus untuk keperluan enkripsi data. Metode ini dikomersilkan oleh ketiga penemunya melalui RSA Data Security Company. Perusahaan inilah yang berhak melisensikan penggunaan algoritma RSA untuk pihak-pihak yang ingin memakainya.

Berikutnya, Philip Zimmerman mengembangkan sistem enkripsi yang disebut PGP (Pretty Good Privacy). PGP dibuat berdasarkan algoritma RSA, dan saat ini merupakan salah satu dari sistem enkripsi yang paling banyak digunakan. Hal ini karena sistem RSA dianggap efektif, mudah digunakan, dan – yang paling penting – gratis! Demikian efektifnya PGP sehingga pemerintah Amerika Serikat sempat melarang Zimmerman untuk melepasnya ke publik karena khawatir teknologi ini akan jatuh ke tangan para musuh negara sehingga bisa membahayakan keamanan nasional. Kini larangan itu telah dicabut, namun demikian, di beberapa negara, terutama yang diperintah oleh rezim represif, penggunaan PGP dalam komunikasi ke luar negeri sampai sekarang masih dilarang.

PGP bekerja dalam komunikasi melalui pesan email berdasarkan skema Public Key Criptosystems (PKC) yang juga dipakai dalam algoritma RSA. Dalam skema ini, pesan yang dikirim dienkripsi dengan sebuah kunci privat (private key) yang hanya diketahui oleh pengirim, sedangkan untuk mendekripsi pesan itu, penerima harus menggunakan kunci publik (public key) yang sesuai. Proses pengiriman dilakukan dengan terlebih dahulu mengenkripsi pesan dengan kunci publik yang dipunyai oleh pihak penerima, lantas dengan kunci privat milik pengirim. Sebaliknya, di sisi penerima, pesan mula-mula didekripsi dengan kunci privat penerima, kemudian dilanjut dengan kunci publik milik si pengirim.

Dalam proses ini, pengunaan baik kunci publik maupun privat dilakukan secara otomatis tanpa campur tangan baik pengirim maupun penerima. Metode ini memungkinkan kedua belah pihak saling memastikan otentisitas masing-masing dalam rangka menjamin kerahasiaan isi pesan. Ini dikarenakan kunci privat tidak pernah diberikan ke orang lain, dan dengan demikian dapat dipastikan bahwa pesan yang dikirim tidak bisa diuraikan oleh pihak lain kecuali oleh yang berhak.




Sekitar tiga tahun lalu, tepatnya pada posting bulan November 2002, kita sudah pernah membahas soal bintang Variabel cepheid. Hanya saja, disana kita masih belum sempat belajar lebih jauh tentang apa itu bintang Variabel Cepheid, dan bagaimana proses pembentukannya.

Bintang Variabel Cepheid, atau yang sering disingkat sebagai Cepheid saja, sebenarnya merupakan bintang dari jenis Pulsating variables, atau bintang variabel yang secara periodik mengembang dan mengerut, berdenyut baik dalam ukuran maupun kuat cahayanya. Nama Cepheid sendiri diambil dari nama bintang jenis ini yang pertama kali dipelajari dengan teliti, yaitu Delta Cephei, bintang keempat paling terang dalam rasi Cepheus.

Bintang ini memiliki perubahan kuat cahaya yang teratur. Pada mulanya bintang ini diduga sebagai bintang variabel gerhana, yaitu bintang ganda yang komponennya saling menggerhanai. Namun Belopolsky menemukan bahwa kecepatan radial Delta Cephei mencapai maksimum pada saat kuat cahayanya minimum. Jadi jelas bintang ini bukan bintang variabel gerhana. Hipotesa yang benar baru dikemukakan pada tahun 1914 oleh Harlow Shapley, bahwa bintang ini berubah kuat cahayanya karena bintang ini berdenyut. Variabilitas kuat cahaya dari Delta Cephei ditemukan oleh seorang astronom Inggris, Jhon Goodricke, pada tahun 1784. Magnitudo bintang ini diketahui berubah-ubah dari 3,6 - 4,3 dengan periode 5,37 hari. Contoh lain dari bintang jenis ini adalah Polaris, yang kuat cahayanya berubah dengan 0,1 magnitudo dan dengan periode 3,97 hari.

Pada dasarnya, Cepheid adalah bintang yang berada pada tahap raksasa atau maha raksasa merah dalam tahap evolusinya. Bintang ini berluminositas tinggi (radiusnya besar). Sebuah bintang bisa menjadi Cepheid dalam tahap evolusinya, bila jejak evolusi bintang tersebut melewati suatu daerah tertentu dalam diagram HR, yaitu daerah yang dibatasi dengan garis patah, yang disebut Jalur Ketidakmantapan Cepheid (Cepheid Instability Strip). Bila sebuah bintang berada dalam daerah tersebut, ia akan berdenyut. Dan karena evolusinya, bintang akan meninggalkan daerah tersebut dan kembali menjadi bintang normal. Sebuah bintang bisa melewati/melintasi daerah tersebut beberapa kali, atau tidak sama sekali, tergantung pada massanya.

Cepheid berdenyut karena terdapat gangguan pada kesetimbangan hidrostatiknya. Variabilitas kuat cahaya Cepheid disebabkan oleh kontraksinya itu. Karena sesuatu hal, kesetimbangan sebuah bintang dapat terganggu dan bintang akan mengerut. Akibat pengerutan oleh gravitasi ini, tekanan bintang akan meningkat dan melebihi gravitasi, yang memompa bintang sehingga bintang mengembang. Akibat dari mengembangnya bintang, tekanannya kembali turun dan menjadi lebih lemah dari gravitasi, dan gravitasi akan kembali mengakibatkan bintang mengerut, demikian selanjutnya. Perubahan kuat cahaya Cepheid yang disebabkan bintang ini berdenyut, pertama kali disadari oleh Harlow Shapley pada tahun 1914.

Dari penelitian/pengamatan yang dilakukan Henrietta Leavitt atas Awan Magellan, didapat hubungan antara periode dengan luminositas. Semakin besar luminositas suatu bintang semakin lama periodenya. Dengan kata lain, jika kita mengetahui magnitudo mutlak beberapa Cepheid, dapat diplot hubungan magnitudo mutlaknya terhadap periode. Dari hubungan ini, kita dapat menentukan jarak sembarang Cepheid di galaksi-galaksi lain (berarti juga penentuan jarak galaksi-galaksi itu) cukup dengan hanya mengetahui periodenya saja.

Harlow Shapley adalah salah satu pelopor penting dalam pengukuran jarak Cepheid dalam galaksi kita. Dan ia membuat diagram hubungan periode-luminositas seperti yang disebutkan di atas. Ia juga membuat taksiran jarak Awan Magellan Besar dan Awan Magellan Kecil dengan cara membandingkan periode Cepheid di Awan Magellan tersebut dengan Cepheid dalam Bima Sakti. Baru pada awal tahun 1950-an disadari bahwa perhitungan Shapley kurang tepat, karena dalam perhitungan itu ia melibatkan Cepheid-Cepheid dari tipe yang berbeda-beda. Pengukuran jarak Cepheid yang terbaik saat ini adalah yang dilakukan pada tahun 1954 oleh Blaauw dan Morgan.


Soal penggolongan bintang berdasarkan kelas spektralnya sebenarnya sudah pernah kita bahas pada akhir tahun lalu (catatan tanggal 18 Desember 2004). Tapi waktu itu kita masih belum sempat membahas tentang ciri-ciri fisik dari masing-masing kelas tersebut. Berikut adalah karakteristik dari kelas-kelas spektral yang kita kenal. Lebih jauh tentang garis spektrum, yang merupakan kunci pembagian kelas spektral ini sudah pernah kita bahas pada catatan tanggal 12 Desember 2004.

• Kelas Spektral O (30.000-60.000ºC/Biru)
  Bintang dari kelas spektral ini dicirikan oleh garis-garis spektrum dari helium, oksigen, dan nitrogen pada fotosfernya. Temperaturnya sangat tinggi. Pancaran cahayanya yang sangat cemerlang juga melepaskan sejumlah besar radiasi ultraviolet.
• Kelas Spektral B (10.000-30.000ºC/Putih-Biru)
  Pada kelas spektral ini, garis spektrum helium mencapai intensitas puncaknya, dan kemudian berangsur hilang. Sementara itu, intensitas garis hidrogen meningkat secara teratur pada semua subkelas dibawahnya. Epsilon Orionis merupakan contoh bintang dari kelas ini.
• Kelas Spektral A (7.500-10.000ºC/Putih)
  Kelas spektral ini terdiri dari apa yang disebut sebagai bintang hidrogen. Garis spektrumnya didominasi oleh garis absorpsi hidrogen. Bintang Sirius merupakan salah satu contoh bintang kelas A.
• Kelas Spektral F (6.000-7.500ºC/Kuning-Putih)
  Bintang dari kelas spektral ini dicirikan dengan adanya peningkatan intensitas dari garis H dan K pada spektrum sodium dan hidrogen. Salah satu contohnya adalah bintang Delta Aquilae.
• Kelas Spektral G (5.000-6.000ºC/Kuning)
  Kelas ini terdiri dari bintang-bintang dengan garis-garis H dan K yang menonjol pada spektrum sodium, sementara garis spektrum hidrogen nampak kurang menonjol. Spektrumnya juga mengisyaratkan keberadaan unsur-unsur logam, kebanyakan adalah besi. Matahari kita merupakan salah satu keluarga bintang dari kelas ini.
• Kelas Spektral K (3.500-5.000ºC/Oranye-Kuning)
  Bintang-bintang dari kelas ini dicirikan oleh garis sodium yang kuat dan keberadaan unsur logam lain pada spektrumnya. Intensitas cahaya ungu pada kelas bintang ini lebih kecil ketimbang cahaya merah. Arcturus merupakan tipikal bintang dari kelas spektral K.
• Kelas Spektral M (kurang dari 3.500ºC/Merah)
  Kelas ini terdiri dari bintang-bintang dimana garis spektrumnya didominasi oleh pita yang berasal dari keberadaan molekul-molekul metal-oksida, sebagian besar adalah titanium oksida. Intensitas cahaya ungu pada kelas ini lebih rendah daripada bintang kelas K. Salah satu contohnya adalah bintang Orionis.