AES vs RSA: Perbedaan, Cara Kerja, dan Alasan Keduanya Dipakai Bersamaan

Dalam dunia keamanan siber, enkripsi menjadi salah satu fondasi utama untuk melindungi data dari pihak yang tidak berwenang. Ketika seseorang mengirim pesan, menyimpan dokumen penting, melakukan transaksi online, atau mengakses layanan digital, data tersebut perlu dilindungi agar tidak mudah dibaca maupun dimanipulasi oleh pihak lain.

Dua nama yang sangat sering muncul dalam pembahasan kriptografi modern adalah AES (Advanced Encryption Standard) dan RSA (Rivest-Shamir-Adleman). Keduanya sama-sama digunakan untuk mengamankan informasi, tetapi memiliki cara kerja dan tujuan yang berbeda.

AES menggunakan pendekatan simetris, sedangkan RSA menggunakan pendekatan asimetris. Perbedaan tersebut membuat AES unggul dalam kecepatan pemrosesan data dalam jumlah besar, sementara RSA lebih cocok untuk kebutuhan seperti pertukaran kunci dan tanda tangan digital.

Menariknya, AES dan RSA bukanlah dua teknologi yang harus saling menggantikan. Dalam banyak sistem keamanan modern, keduanya justru digunakan secara bersamaan untuk mendapatkan keunggulan masing-masing.

1. Apa Itu AES?

AES merupakan algoritma enkripsi simetris yang dirancang untuk mengamankan data digital. Disebut simetris karena proses enkripsi dan dekripsi menggunakan kunci rahasia yang sama.

Sederhananya, bayangkan seseorang memiliki sebuah kotak yang dikunci menggunakan satu kunci. Untuk memasukkan barang ke dalam kotak, kunci tersebut digunakan untuk menguncinya. Ketika ingin mengambil barang kembali, kunci yang sama digunakan untuk membukanya.

Dalam sistem digital, “barang” tersebut adalah data, sedangkan kuncinya berupa rangkaian bit yang hanya boleh diketahui oleh pihak yang berwenang.

AES bekerja dengan ukuran blok data 128-bit. Algoritma ini menyediakan tiga pilihan panjang kunci, yaitu 128-bit, 192-bit, dan 256-bit. Semakin panjang kuncinya, semakin besar pula jumlah kemungkinan kombinasi kunci yang harus dicoba oleh penyerang menggunakan brute force.

AES tidak sekadar mengubah data menjadi bentuk acak sekali lalu selesai. Data diproses melalui sejumlah putaran transformasi matematis dan manipulasi bit sehingga menghasilkan ciphertext yang sulit dikembalikan menjadi bentuk asli tanpa mengetahui kunci yang benar.

AES-128 menggunakan 10 putaran, AES-192 menggunakan 12 putaran, sedangkan AES-256 menggunakan 14 putaran.

2. Mengapa AES Sangat Cepat?

Salah satu keunggulan terbesar AES adalah kecepatannya. Algoritma ini dirancang agar dapat diproses secara efisien oleh komputer modern, bahkan banyak prosesor telah menyediakan instruksi khusus untuk mempercepat operasi AES.

Kecepatan tersebut membuat AES cocok digunakan untuk mengenkripsi data berukuran besar. Misalnya, sebuah perangkat harus mengenkripsi video berukuran beberapa gigabyte. Menggunakan algoritma simetris seperti AES jauh lebih masuk akal dibandingkan menggunakan algoritma asimetris untuk setiap bagian data.

AES dapat digunakan untuk berbagai kebutuhan, termasuk:

Mengenkripsi file di komputer.
Melindungi data pada smartphone.
Mengamankan database.
Mengenkripsi penyimpanan cloud.
Melindungi komunikasi jaringan.
Mengamankan data pada perangkat IoT.
Mengenkripsi cadangan atau backup.

Namun, AES memiliki satu persoalan penting: bagaimana cara pihak pengirim dan penerima mendapatkan kunci rahasia yang sama dengan aman?

Di sinilah RSA dan teknologi kriptografi asimetris lainnya menjadi sangat berguna.

3. Apa Itu RSA?

RSA adalah algoritma kriptografi asimetris yang diperkenalkan oleh Ron Rivest, Adi Shamir, dan Leonard Adleman. Berbeda dari AES, RSA menggunakan sepasang kunci, yaitu kunci publik dan kunci privat.

Kunci publik dapat dibagikan kepada orang lain. Sementara itu, kunci privat harus dijaga kerahasiaannya oleh pemiliknya.

Konsep tersebut dapat dianalogikan seperti kotak surat. Seseorang boleh mengetahui lokasi kotak surat dan memasukkan surat ke dalamnya, tetapi hanya pemilik kunci yang dapat membuka kotak tersebut dan mengambil isinya.

Dalam skema enkripsi RSA, kunci publik dapat digunakan untuk mengenkripsi informasi yang ditujukan kepada pemilik kunci privat. Kunci privat kemudian digunakan untuk melakukan dekripsi.

RSA juga dapat digunakan untuk tanda tangan digital. Dalam konteks ini, kunci privat digunakan untuk menghasilkan tanda tangan, sedangkan kunci publik dapat digunakan pihak lain untuk memverifikasi bahwa tanda tangan tersebut memang berasal dari pemilik kunci yang bersangkutan dan bahwa data tidak mengalami perubahan.

4. Bagaimana RSA Bisa Aman?

Keamanan RSA secara klasik berkaitan dengan kesulitan memfaktorkan bilangan bulat besar yang merupakan hasil perkalian dua bilangan prima besar.

Saat membuat pasangan kunci RSA, sistem menghasilkan bilangan-bilangan tertentu yang memiliki hubungan matematis. Beberapa informasi dapat dipublikasikan sebagai bagian dari kunci publik, tetapi untuk mendapatkan informasi rahasia yang diperlukan untuk membalikkan operasi RSA secara efisien, penyerang pada dasarnya menghadapi persoalan matematika yang sangat sulit jika parameter yang digunakan cukup besar dan implementasinya benar.

Karena operasi matematika RSA relatif berat, algoritma ini tidak ideal untuk mengenkripsi file berukuran besar secara langsung.

Inilah salah satu alasan AES dan RSA sering digunakan bersama.

5. AES vs RSA: Mana yang Lebih Cepat?

Jika hanya membandingkan kecepatan pemrosesan data, AES jauh lebih cepat daripada RSA.

AES menggunakan operasi yang relatif efisien dan dapat diproses dengan sangat cepat oleh perangkat keras modern. RSA membutuhkan operasi matematika dengan bilangan yang jauh lebih besar sehingga prosesnya lebih berat.

Perbedaan ini menjadi sangat penting ketika jumlah data yang harus dienkripsi sangat besar.

Misalnya, sebuah layanan harus mengamankan komunikasi yang berlangsung terus-menerus antara jutaan perangkat. Menggunakan RSA untuk mengenkripsi seluruh isi komunikasi akan sangat tidak efisien.

Sebaliknya, AES dapat menangani proses tersebut dengan jauh lebih cepat.

Namun, AES memiliki kelemahan dalam distribusi kunci. Jika dua pihak belum memiliki kunci rahasia yang sama, mereka membutuhkan mekanisme untuk membagikannya secara aman.

RSA dapat membantu menyelesaikan persoalan tersebut.

6. RSA Bukan Pengganti AES

Kesalahpahaman yang cukup umum adalah menganggap RSA sebagai versi AES yang lebih aman karena menggunakan dua kunci.

Padahal, keduanya dirancang untuk kebutuhan yang berbeda.

AES sangat cocok untuk enkripsi data dalam jumlah besar, sedangkan RSA lebih cocok untuk mekanisme yang membutuhkan kriptografi kunci publik, seperti pertukaran informasi rahasia tertentu dan tanda tangan digital.

Jika seseorang memiliki file video berukuran 10 GB, menggunakan RSA untuk mengenkripsi seluruh video bukanlah pilihan yang efisien.

Sebaliknya, menggunakan AES untuk menyelesaikan persoalan bagaimana dua pihak yang belum saling berbagi kunci mendapatkan kunci rahasia dengan aman juga tidak sesederhana itu.

Karena itulah sistem keamanan modern biasanya menggunakan pendekatan yang menggabungkan beberapa jenis kriptografi.

7. Enkripsi Hibrida: Menggabungkan Kelebihan AES dan RSA

Konsep tersebut dikenal sebagai enkripsi hibrida.

Dalam skenario sederhana, sebuah sistem dapat membuat kunci AES secara acak. Kunci tersebut kemudian digunakan untuk mengenkripsi seluruh data atau komunikasi.

Setelah itu, kunci AES yang berukuran kecil tersebut dapat dilindungi menggunakan mekanisme kriptografi kunci publik seperti RSA.

Penerima yang memiliki kunci privat kemudian dapat memperoleh kembali kunci AES tersebut. Setelah kunci AES tersedia, proses dekripsi data dilakukan menggunakan AES.

Dengan pendekatan ini, masing-masing algoritma mengerjakan tugas yang paling sesuai dengan kemampuannya.

RSA menangani persoalan distribusi atau perlindungan kunci, sementara AES menangani data dalam jumlah besar.

Konsep serupa juga dapat ditemukan dalam berbagai protokol keamanan jaringan, meskipun implementasi modern tidak selalu menggunakan RSA. Banyak sistem sekarang memanfaatkan algoritma pertukaran kunci berbasis kriptografi kurva eliptik atau mekanisme lain yang lebih modern.

8. AES untuk Data At Rest dan Data in Transit

AES dapat digunakan untuk melindungi data at rest, yaitu data yang sedang tersimpan.

Contohnya adalah file di laptop, database, penyimpanan smartphone, atau cadangan data. Jika perangkat dicuri, data yang telah dienkripsi tetap sulit dibaca tanpa kunci yang diperlukan.

AES juga dapat digunakan untuk data in transit, yaitu data yang sedang berpindah dari satu perangkat ke perangkat lain.

Dalam komunikasi internet, enkripsi biasanya dilakukan menggunakan protokol keamanan seperti TLS. Pada tahap tertentu, protokol tersebut menggunakan mekanisme kriptografi untuk membangun rahasia bersama, kemudian algoritma simetris digunakan untuk mengenkripsi komunikasi secara efisien.

Artinya, ketika seseorang mengakses layanan online yang aman, perlindungan datanya tidak sekadar bergantung pada satu algoritma.

9. Mana yang Lebih Aman, AES atau RSA?

Pertanyaan ini sebenarnya kurang tepat karena keamanan keduanya tidak dapat dibandingkan hanya berdasarkan nama algoritmanya.

AES-256, misalnya, menawarkan ruang kunci yang sangat besar dan secara umum dianggap sangat kuat jika digunakan dengan benar. Namun, keamanan AES juga bergantung pada bagaimana kunci tersebut disimpan serta bagaimana mode operasinya diterapkan.

RSA juga memiliki tingkat keamanan yang bergantung pada ukuran kunci, padding, implementasi, dan cara penggunaannya. RSA dengan parameter lama atau konfigurasi yang salah tidak bisa dianggap aman hanya karena namanya RSA.

Selain itu, algoritma enkripsi yang kuat sekalipun tidak akan banyak membantu jika kuncinya bocor.

Jika password, private key, atau kunci enkripsi berhasil dicuri, penyerang mungkin tidak perlu memecahkan algoritmanya sama sekali.

10. Tantangan Keamanan di Masa Depan

Ada satu perkembangan yang membuat pembahasan AES dan RSA semakin menarik, yaitu komputasi kuantum.

Komputer kuantum skala besar yang toleran terhadap kesalahan secara teori dapat mengancam sejumlah algoritma kriptografi publik yang banyak digunakan saat ini. RSA termasuk algoritma yang menjadi perhatian karena algoritma Shor secara teori dapat memecahkan persoalan matematika yang menjadi dasar keamanannya jika komputer kuantum yang cukup kuat berhasil diwujudkan.

AES tidak terdampak dengan cara yang sama. Namun, komputer kuantum tetap dapat memberikan percepatan tertentu terhadap pencarian kunci melalui algoritma Grover. Karena itu, penggunaan panjang kunci yang lebih besar menjadi salah satu pertimbangan dalam menghadapi ancaman tersebut.

Industri keamanan siber kini mulai beralih menuju post-quantum cryptography (PQC) untuk menghadapi kemungkinan tersebut. Jadi, masa depan keamanan digital kemungkinan tidak hanya berbicara tentang AES dan RSA, tetapi juga algoritma baru yang dirancang untuk bertahan menghadapi komputer klasik sekaligus komputer kuantum.

AES dan RSA Saling Melengkapi

AES dan RSA memiliki karakteristik yang sangat berbeda, tetapi justru perbedaan tersebut membuat keduanya dapat saling melengkapi.

AES unggul dalam kecepatan dan efisiensi sehingga cocok untuk mengenkripsi data dalam jumlah besar. RSA menggunakan pasangan kunci publik dan privat sehingga dapat membantu kebutuhan kriptografi kunci publik, terutama pada skema lama untuk pertukaran atau perlindungan kunci serta tanda tangan digital.

Dalam sistem enkripsi hibrida, algoritma simetris seperti AES dapat menangani isi komunikasi, sementara mekanisme kriptografi asimetris digunakan untuk membantu membangun atau melindungi rahasia yang dibutuhkan untuk komunikasi tersebut.

Jadi, AES dan RSA bukanlah dua teknologi yang harus dipilih salah satunya. Keduanya merupakan contoh bagaimana kriptografi modern menggunakan pendekatan berbeda untuk menyelesaikan persoalan keamanan yang berbeda pula.

Yang paling penting bukan hanya memilih algoritma yang kuat, tetapi juga memastikan implementasi, pengelolaan kunci, protokol, dan seluruh sistem keamanan dirancang dengan benar. Karena dalam dunia keamanan siber, algoritma secanggih apa pun tetap bisa menjadi lemah jika digunakan dengan cara yang keliru.