Heksadesimal dalam Keluaran Kriptografis

Heksadesimal (hex) adalah sistem bilangan berbasis 16 yang menggunakan angka 0-9 dan huruf A-F (atau a-f). Setiap digit hex merepresentasikan tepat 4 bit (nibble), karena 16 = 2^4.

Hex adalah bahasa universal data biner dalam komputasi. Alamat memori, nilai byte, kode warna, dan keluaran kriptografi semuanya umum dinyatakan dalam heksadesimal.

Karena setiap digit hex merepresentasikan tepat 4 bit, setiap byte (8 bit) dipetakan tepat ke 2 digit hex. Hal ini membuat konversi antara biner dan hex menjadi sangat mudah: bagi biner menjadi kelompok 4 bit, lalu konversikan setiap kelompok.

Sebagai contoh, byte 11001010 dibagi menjadi 1100 (C) dan 1010 (A), sehingga menghasilkan nilai hex CA. Tidak diperlukan aritmetika, cukup lakukan konversi menggunakan tabel pencarian.

Untuk mengonversi biner ke hex, kelompokkan bit dalam kelompok empat dari kanan ke kiri, lalu konversikan setiap kelompok: 0000=0, 0001=1, ..., 1001=9, 1010=A, 1011=B, 1100=C, 1101=D, 1110=E, 1111=F.

Contoh: 11111111 menjadi 1111|1111 = FF = 255 desimal. 00000000 menjadi 00 = 0 desimal. 01001000 = 0100|1000 = 48 = kode ASCII untuk 'H'.

Kunci 32 byte penuh (256 bit) akan memerlukan 256 angka satu dan nol dalam biner. Dalam hex, kunci tersebut hanya terdiri dari 64 karakter. Dalam desimal, kunci tersebut akan berupa angka dengan panjang hingga 78 digit.

Hex memberikan keseimbangan yang tepat: cukup ringkas untuk dibaca dan ditulis manusia, sekaligus merepresentasikan struktur biner yang mendasarinya secara langsung tanpa overhead konversi.

SHA-256 menghasilkan hash 256 bit (32 bita). Jika ditampilkan dalam heksadesimal, hasilnya selalu tepat 64 karakter heksadesimal. Sebagai contoh, hash SHA-256 dari "hello" adalah 2cf24dba5fb0a30e26e83b2ac5b9e29e1b161e5c1fa7425e73043362938b9824.

Perhitungannya: 64 karakter heksadesimal × 4 bit = 256 bit. Panjang tetap ini merupakan sifat dasar fungsi hash, terlepas dari ukuran masukan.

Kunci kriptografis biasanya disimpan dan ditampilkan sebagai string heksadesimal. Kunci AES-128 berukuran 16 bita = 32 karakter heksadesimal. Kunci AES-256 berukuran 32 bita = 64 karakter heksadesimal.

Saat mengonfigurasi TLS atau mengenkripsi berkas, Anda sering perlu memberikan kunci sebagai string heksadesimal. Alat seperti OpenSSL, pustaka kriptografi Python, dan sebagian besar kerangka kerja kriptografi mengharapkan serta menghasilkan kunci yang dikodekan dalam heksadesimal.

Vektor Inisialisasi (IV) dan nonce juga direpresentasikan dalam heksadesimal. IV AES-CBC standar berukuran 16 bita = 32 karakter heksadesimal. AES-GCM biasanya menggunakan nonce berukuran 12 bita = 24 karakter heksadesimal.

Notasi heksadesimal memudahkan pemeriksaan dan perbandingan IV secara visual, verifikasi bahwa dua pesan menggunakan nonce yang berbeda, serta penelusuran kesalahan protokol kriptografis secara manual selama pengembangan.

OpenSSL menghasilkan hash dan kunci dalam format tertentu: heksadesimal huruf kecil dengan tanda titik dua di antara setiap pasangan bita. Sebagai contoh, hash MD5 ditampilkan sebagai "b9:4d:27:b9:93:4d:3e:08:a5:2e:52:d7:da:7d:ab:fa:c4:84:ef:e8".

Format yang dipisahkan tanda titik dua membuat setiap bita terlihat berbeda dan lebih mudah dibandingkan. Alat yang berbeda mungkin menghasilkan heksadesimal tanpa tanda titik dua atau dengan huruf kapital, tetapi bita yang mendasarinya tetap identik.

Sertifikat X.509 disimpan dalam format DER (biner) atau format PEM (DER yang dikodekan dengan Base64). Heksadesimal juga dapat digunakan, tetapi Base64 33% lebih ringkas daripada heksadesimal (setiap karakter Base64 mengodekan 6 bit, sedangkan setiap karakter heksadesimal mengodekan 4 bit).

Untuk objek besar seperti sertifikat dan berkas terenkripsi, Base64 lebih disukai. Untuk nilai pendek seperti hash, kunci, IV, dan MAC, heksadesimal lebih disukai karena secara langsung menunjukkan batas bita.

Tampilan heksadesimal menunjukkan berkas atau wilayah memori sebagai bita heksadesimal dan karakter ASCII secara berdampingan. Kolom kiri menampilkan heksadesimal, sedangkan kolom kanan menampilkan ASCII yang dapat dicetak (dengan titik untuk bita yang tidak dapat dicetak).

Membaca tampilan heksadesimal merupakan keterampilan penting untuk menelusuri kesalahan kriptografis. Memastikan bahwa IV dimulai pada offset yang benar, bahwa kunci memiliki panjang yang tepat, atau bahwa awalan teks sandi sesuai dengan yang diharapkan semuanya memerlukan kemampuan membaca tampilan heksadesimal.

Tajuk keamanan HTTP dan token kriptografis sering menggunakan pengodean heksadesimal. Token CSRF, pengenal sesi, dan kunci API sering direpresentasikan sebagai string heksadesimal sepanjang 32-64 karakter.

Token CSRF acak berukuran 128 bit (16 bita) yang dikodekan dalam heksadesimal memiliki panjang 32 karakter. Kebenarannya mudah diverifikasi: hitung jumlah karakternya, pastikan hanya 0-9 dan a-f yang muncul, serta pastikan tidak ada karakter pengisi karena karakter tersebut menandakan Base64, bukan heksadesimal.

Heksadesimal mengodekan 4 bit per karakter, sehingga 1 bita = 2 digit heksadesimal. SHA-256 menghasilkan 64 karakter heksadesimal (256 bit), kunci AES-128 memiliki 32 karakter heksadesimal, dan kunci AES-256 memiliki 64 karakter heksadesimal.

Heksadesimal merupakan representasi standar untuk hash kriptografis, kunci, IV, dan nonce karena secara langsung mencerminkan struktur bita. OpenSSL dan sebagian besar alat kriptografi menghasilkan serta menerima nilai yang dikodekan dalam heksadesimal.