IMPLEMENTASI THREE-PASS PROTOCOL DENGAN KOMBINASI ALGORITMA VIGENERE CIPHER DAN ALGORITMA ONE TIME PAD DALAM PENGAMANAN FILE GAMBAR SKRIPSI

(1)

IMPLEMENTASI THREE-PASS PROTOCOL DENGAN KOMBINASI ALGORITMA VIGENERE CIPHER DAN ALGORITMA ONE TIME

PAD DALAM PENGAMANAN FILE GAMBAR

SKRIPSI

ROSALIA SIANIPAR 131401102

PROGRAM STUDI S-1 ILMU KOMPUTER

FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

2018

(2)

IMPLEMENTASI THREE-PASS PROTOCOL DENGAN KOMBINASI ALGORITMA VIGENERE CIPHER DAN ALGORITMA ONE TIME

PAD DALAM PENGAMANAN FILE GAMBAR

SKRIPSI

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh ijazah Sarjana Ilmu Komputer

ROSALIA SIANIPAR 131401102

PROGRAM S-1 ILMU KOMPUTER

FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN 2018

(3)

PERSETUJUAN

Judul : Implementasi Three-Pass Protocol dengan Kombinasi Algoritma Vigenere Cipher dan Algoritma One Time Pad dalam Pengamanan File Gambar

Kategori : Skripsi

Nama : Rosalia Sianipar

Nomor Induk Mahasiswa : 131401102

Program Studi : Sarjana (S-1) Ilmu Komputer

Fakultas : Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi Universitas Sumatera Utara

Diluluskan di Medan, 24 Januari 2018

Komisi Pembimbing :

Pembimbing 2 Pembimbing 1

Amer Sharif, S.Si., M.Kom Dian Rachmawati, S.Si., M.Kom

Diketahui/disetujui oleh

Program studi S-1 Ilmu Komputer Ketua,

Dr. Poltak Sihombing, M.Kom

(4)

PERNYATAAN

IMPLEMENTASI THREE-PASS PROTOCOL DENGAN KOMBINASI ALGORITMA VIGENERE CIPHER DAN ALGORITMA ONE TIME

PAD DALAM PENGAMANAN FILE GAMBAR

SKRIPSI

Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing telah disebutkan sumbernya.

Medan,

Rosalia Sianipar 131401102

(5)

PENGHARGAAN

Pujian hormat dan syukur hanya kepada Tuhan Yesus Kristus oleh karena kasih karunia-Nyalah penulis dimampukan untuk menyelesaikan skripsi ini sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Komputer dari Program Studi S-1 Ilmu Komputer Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi Universitas Sumatera Utara.

Penulis juga bersyukur kepada pihak-pihak yang telah berperan penting dalam penyelesaian skripsi ini. Penulis berterima kasih kepada:

1. Bapak Prof. Dr. Runtung Sitepu, S.H., M.Hum selaku Rektor Universitas Sumatera Utara

2. Bapak Prof. Opim Salim Sitompul, M.Sc.. selaku Dekan Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi Universitas Sumatera Utara

3. Bapak Dr. Poltak Sihombing, M.Kom selaku Ketua Program Studi S-1 Ilmu Komputer Universitas Sumatera Utara dan Dosen Pembanding I yang telah memberikan kritik dan saran

4. Bapak Herriyance, S.T., M.Kom selaku Sekretaris Program Studi S-1 Ilmu Komputer Universitas Sumatera Utara dan Dosen Pembanding II yang telah memberikan kritik dan saran

5. Ibu Dian Rachmawati, S.Si., M.Kom selaku Dosen Pembimbing I yang telah dengan sabar memberikan bimbingan dan dukungan kepada penulis

6. Bapak Amer Sharif, S.Si., M.Kom selaku Dosen Pembimbing II yang telah berbaik hati memberikan bimbingan dan dukungan kepada penulis

7. Seluruh bapak/ibu dosen serta pegawai di Program Studi S-1 Ilmu Komputer Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi Universitas Sumatera Utara 8. Bapakku Baktiar Sianipar dan mamaku Demiala Tampubolon tersayang yang

dengan sangat sabar memotivasi, mendoakan, mengasihi, dan memberikan pengertian serta sukacita kepada penulis

9. Kakakku Cahaya M. Sianipar, S.Pd kukasihi, adek-adekku Kristanto Sianipar, Suminar Sianipar, Renita Y. Sianipar dan Juandiego Sianipar, dan opungku Gusta br Pangaribuan yang terkasih yang selalu memberikan semangat dan keceriaan kepada penulis

(6)

10. Kelompok Tumbuh Bersama terkasih Precious-Dominica (Jhonri O. Kudadiri, Endang P. Tambunan, Mangasa A.S. Manullang, Toni A. Sianturi, Efelin O.

Siburian) dan PKK kami kak Dasma Sipayung dan kak Sunfirst Nababan, terima kasih untuk setiap hal

11. Hannayeni Sirait, Claudia Situmorang, Nova Sagala, Rosma Siringo-ringo, Kelvyn Pasaribu, kak Evelin Sinaga, kak Winda Siburian, Agnes Pangaribuan, Tumiar Lubis, Novri Berutu, Falen Siagian, kak Dahlia Siagian, Tahi Sinambela, dan seluruh teman-teman pelayanan UKM KMK USU UP FMIPA yang selalu memberikan dukungan dan mendoakan penulis

12. Adik-adik kelompok kecil, Lemuel (Yulia Sipayung dan Sendy Natanael) dan Lara Feodora (Gita Yukio Sipayung, Anastasia Leonita, Indah C. Pakpahan, Nia Hizkia Pangaribuan, Novli F. Situmorang, Rebecca Sitorus) yang memberikan semangat dan sukacita serta mendoakan penulis

13. Teman-teman dari Program Studi S-1 Ilmu Komputer khususnya Jay Silen, Putri Aulia Noer, Daniel Hamonangan, Exaudi Naipospos, Brando Tampubolon, Indah Lumbanraja, Elvi Situmorang, Ezra Hidayanti dan seluruh anggota KMKI yang memberikan semangat, bantuan dan mendoakan penulis

14. Seluruh pihak yang terlibat langsung ataupun tidak langsung yang tidak dapat dituliskan satu per satu.

Penulis menyadari bahwa penelitian ini tidak sempurna. Namun, dengan segala kelebihan dan kekurangannya penulis berharap skripsi ini bermanfaat bagi siapa saja yang membacanya.

Medan, Januari 2018

Penulis

(7)

ABSTRAK

Pertukaran informasi saat ini sudah sangat mudah, khususnya untuk citra digital.

Dibutuhkan pengamanan untuk citra-citra tersebut karena adanya pihak-pihak yang tidak bertanggungjawab menyalahgunakan citra milik orang lain. Salah satu teknik pengamanan data adalah kriptografi. Kriptografi adalah ilmu tentang metode pengiriman pesan secara rahasia sehingga hanya penerima pesan yang dituju yang dapat membaca pesan tersebut. Ada dua jenis kriptografi diklasifikasikan berdasarkan kunci yaitu, kriptografi simetris dan asimetris. Pada penelitian ini, algoritma kriptografi yang digunakan adalah algoritma kriptografi simetris yaitu, Vigenere Cipher dan One Time Pad. Namun, keamanan kedua algoritma ini tergantung pada keamanan kunci algoritma tersebut. Three-Pass Protocol adalah skema kerja yang memungkinkan dua orang melakukan pertukaran pesan rahasia tanpa melakukan pertukaran kunci. Jadi, kedua algoritma kriptografi simetris tersebut dikombinasikan pada skema Three-Pass Protocol. Sistem dibangun dengan menggunakan bahasa pemrograman C# dengan IDE SharpDevelop. Hasil penelitian dan pengujian menggunakan GetPixel menunjukkan bahwa pengamanan file gambar menggunakan kombinasi algoritma Vigenere Cipher dan One Time Pad mengembalikan file gambar semula secara utuh sehingga memenuhi parameter keutuhan data. Hasil pengujian terhadap waktu proses eksekusi program menunjukkan waktu proses berbanding lurus dengan ukuran citra.

Kata Kunci: Kriptografi, Three-Pass Protocol, Vigenere Cipher, One Time Pad, File Gambar.

(8)

IMPLEMENTATION OF THREE-PASS PROTOCOL WITH COMBINATION OF VIGENERE CIPHER ALGORITHM AND ONE TIME PAD

ALGORITHM IN SECURITY IMAGE FILE

ABSTRACT

Nowdays, the exchange of information is very easy, especially for digital image.

Security is required for these images because of irresponsible parties abusing the image of others. One of the data security techniques is cryptography. Cryptography is the study of methods for sending messages in secret so that only the intended recipient can read the message. There are two types of cryptography classified by key is symmetric and asymmetric cryptography. In this research, cryptographic algorithm used is symmetric cryptography algorithm that is, Vigenere Cipher and One Time Pad. However, the security of these two algorithms depends on the key security of the algorithm. The Three-Pass Protocol is a work scheme that allows two people to exchange secret messages without exchanging keys. Thus, both symmetric cryptographic algorithms are combined in the Three-Pass Protocol scheme. The system was built using the C#

programming language with the SharpDevelop IDE. The results of research and testing using GetPixel shows that the security of image files using a combination of Vigenere Cipher algorithm and One Time Pad can restore the original image file intact so as to meet the data integrity parameter. The test results on the program execution time shows the processing time is directly proportional to the size of the image.

Key Words: Cryptography, Three-Pass Protocol, Vigenere Cipher, One Time Pad, Image File.

(9)

DAFTAR ISI

Halaman.

Persetujuan ii

Pernyataan iii

Penghargaan iv

Abstrak vi

Abstract vii

Daftar Isi viii

Daftar Tabel x

Daftar Gambar xi

Daftar Lampiran xii

BAB I Pendahuluan

1.1 Latar Belakang 1

1.2 Rumusan Masalah 2

1.3 Batasan Masalah 2

1.4 Tujuan Penelitian 2

1.5 Manfaat Penelitian 3

1.6 Metodologi Penelitian 3

1.7 Sistematika Penulisan 4

BAB II Landasan Teori

2.1 Citra 5

2.1.1 Jenis-Jenis Citra Digital 5

2.1.2 Citra Bitmap (*.bmp) 7

2.2 Kriptografi 7

2.2.1 Kriptografi Klasik 8

2.2.2 Kriptografi Modern 8

2.2.3 Kriptografi Kunci Simetris 8

2.2.4 Kriptografi Kunci Asimetris 9

2.3 Algoritma Vigenere Cipher 9

2.4 Algoritma One Time Pad 12

2.5 Three-Pass Protocol 14

BAB III Analisis dan Perancangan

3.1 Analisis Sistem 16

3.1.1 Analisis Masalah 16

3.1.2 Analisis Kebutuhan 17

3.2 Perancangan Sistem 19

(10)

3.2.1 Use Case Diagram 19

3.2.2 Activity Diagram 23

3.2.3 Sequence Diagram 25

3.2.3 Psedocode 25

3.2.5 Flowchart 29

3.2.6 Perancangan Antarmuka (Interface) 33

BAB IV Implementasi dan Pengujian

4.1 Implementasi Sistem 40

4.1.1 Halaman Utama 40

4.1.2 Halaman Tentang 41

4.1.3 Halaman Pengirim 41

4.1.4 Halaman Penerima 42

4.2 Pengujian Sistem 43

4.2.1 Pengujian Enkripsi Vigenere Cipher 43

4.2.2 Pengujian Enkripsi One Time Pad 48

4.2.3 Pengujian Dekripsi Vigenere Cipher 53

4.2.4 Pengujian Dekripsi One Time Pad 57

4.2.5 Pengujian Keutuhan Data 61

4.2.6 Pengujian Algoritma Terhadap Waktu Proses 62

BAB V Kesimpulan dan Saran

5.1 Kesimpulan 66

5.2 Saran 66

Daftar Pustaka 67

(11)

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 2.1 Bujursangkar Vigenere 10

Tabel 3.1 Use case narrative pengirim 19

Tabel 3.2 Use case narrative enkripsi Vigenere 20

Tabel 3.3 Use case narrative dekripsi Vigenere 21

Tabel 3.4 Use case narrative penerima 21

Tabel 3.5 Use case narrative enkripsi One Time Pad 22 Tabel 3.6 Use case narrative dekripsi One Time Pad 23

Tabel 3.7 Pseudocode enkripsi Vigenere Cipher 26

Tabel 3.8 Pseudocode dekripsi Vigenere Cipher 26

Tabel 3.9 Pseudocode enkripsi One Time Pad 27

Tabel 3.10 Pseudocode dekripsi One Time Pad 28

Tabel 3.11 Pseudocode acak kunci One Time Pad 28

Tabel 4.1 Nilai piksel RGB plainimage 44

Tabel 4.2 Nilai piksel RGB cipherimage I 46

Tabel 4.3 Nilai piksel RGB cipherimage I hasil perhitungan manual 48

Tabel 4.4 Nilai piksel RGB cipherimage II 50

Tabel 4.5 Nilai piksel RGB cipherimage II hasil perhitungan manual 52

Tabel 4.6 Nilai piksel RGB cipherimage III 54

Tabel 4.7 Nilai piksel RGB cipherimage III hasil perhitungan manual 57

Tabel 4.8 Nilai piksel RGB plainimage 59

Tabel 4.9 Nilai piksel RGB plainimage hasil perhitungan manual 61 Tabel 4.10 Waktu proses pada citra 100x100 piksel 62 Tabel 4.11 Waktu proses pada citra 200x200 piksel 63 Tabel 4.12 Waktu proses pada citra 300x300 piksel 63 Tabel 4.13 Waktu proses pada citra 400x400 piksel 64

Tabel 4.14 Waktu proses citra 64

(12)

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1 Contoh citra biner 6

Gambar 2.2 Contoh citra grayscale 6

Gambar 2.3 Contoh citra warna 7 Gambar 2.4 Skema kriptografi kunci simetris 9 Gambar 2.5 Skema kriptografi kunci asimetris 9 Gambar 2.6 Skema kerja Three-Pass Protocol 15

Gambar 3.1 Diagram Ishikawa 17

Gambar 3.2 Use case diagram system 19

Gambar 3.3 Activity diagram sistem 24

Gambar 3.4 Sequence diagram sistem 25

Gambar 3.5 Flowchart algoritma Vigenere Cipher 29

Gambar 3.6 Flowchart algoritma One Time Pad 30

Gambar 3.7 Flowchart acak kunci One Time Pad 31

Gambar 3.8 Flowchart sistem 32

Gambar 3.9 Rancangan antarmuka halaman utama 33

Gambar 3.10 Rancangan antarmuka halaman tentang 34

Gambar 3.11 Rancangan antarmuka halaman pengirim 35

Gambar 3.12 Rancangan antarmuka halaman penerima 37

Gambar 4.1 Antarmuka halaman utama 40

Gambar 4.2 Antarmuka halaman tentang 41

Gambar 4.3 Antarmuka halaman pengirim 42

Gambar 4.4 Antarmuka halaman penerima 43

Gambar 4.5 Plainimage 44

Gambar 4.6 Enkripsi Vigenere Cipher 45

Gambar 4.7 Cipherimage 45

Gambar 4.8 Enkripsi One Time Pad 49

Gambar 4.9 Cipherimage II 50

Gambar 4.10 Dekripsi Vigenere Cipher 53

Gambar 4.11 Cipherimage III 54

Gambar 4.12 Dekripsi One Time Pad 58

Gambar 4.13 Plainimage 58

Gambar 4.14 Grafik hubungan ukuran citra dan waktu proses 65

(13)

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

Lampiran 1 Listing Program A-1

Lampiran 2 Curriculum Vitae B-1

(14)

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Pertukaran informasi saat ini sudah sangat mudah, khususnya untuk citra digital atau gambar. Hal ini bisa dilihat dari semakin banyaknya media sosial yang menyediakan fitur-fitur utama untuk bertukar gambar, seperti instagram. Kemudahan dalam bertukar gambar ini membuat masyarakat berlomba-lomba untuk menampilkan gambar terbaiknya padahal tidak sedikit diantaranya bersifat privasi. Menjadi masalah adalah ketika ada pihak-pihak yang tidak bertanggungjawab menyalahgunakan citra milik orang lain dan ini menimbulkan ancaman bagi pihak terkait. Untuk itu, sangat dibutuhkan pengamanan untuk citra-citra digital tersebut.

Salah satu teknik pengamanan data adalah kriptografi. Kriptografi adalah ilmu tentang metode pengiriman pesan secara rahasia (yaitu, dienkripsi atau menyamarkan bentuk) sehingga hanya penerima pesan yang dituju yang dapat melepaskan penyamaran dan membaca pesan (atau memahaminya). Pesan asli disebut plaintext dan pesan rahasia disebut ciphertext (Mollin, 2007).

Vigenere Cipher adalah sebuah algoritma kunci simetris dimana kunci enkripsi sama dengan kunci dekripsi. Pada algoritma Vigenere Cipher kata kunci diulang sebanyak yang diperlukan dengan panjang plaintext (Mollin, 2003). Penggunaan Vigenere Cipher bergantung pada penggunaan karakter acak pada tabel, semakin acak karakter yang digunakan pada tabel tersebut maka keamanan algoritma ini juga semakin baik (Singh, 2012).

Algoritma One Time Pad dikenal sebagai algoritma yang memiliki kerahasiaan sempurna (perfect secrecy). Pada algoritma One Time Pad, jumlah kunci sama panjangnya dengan jumlah plaintext (Mollin, 2003).

(15)

Keamanan kedua algoritma di atas tergantung dengan keamanan kunci algoritma tersebut. Three-Pass Protocol adalah sebuah skema kerja yang memungkinkan dua orang melakukan pertukaran pesan tanpa melakukan pertukaran kunci (Schneier, 1996).

Berdasarkan uraian di atas, maka penulis ingin melakukan penelitian dengan rencana judul “Implementasi Three-Pass Protocol dengan Kombinasi Algoritma Vigenere Cipher dan Algoritma One Time Pad dalam Pengamanan File Gambar”.

1.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang masalah, rumusan masalah pada penelitian ini adalah belum adanya aplikasi pengamanan citra tanpa harus melakukan pertukaran kunci antara pengirim dan penerima pesan dengan menggunakan Three-Pass Protocol dengan kombinasi algoritma Vigenere Cipher dan One Time Pad.

1.3 Batasan Masalah

Adapun batasan masalah dalam penelitian ini adalah sebagai berikut:

1. Pengirim pesan menggunakan algoritma Vigenere Cipher sedangkan penerima pesan menggunakan algoritma One Time Pad

2. Menggunakan fungsi generate random number yang tersedia pada bahasa pemrograman yang digunakan untuk mengacak kunci

3. Jenis file gambar yang digunakan berekstensi *.bmp dengan citra warna RGB (Red Green Blue)

4. Ukuran maksimal gambar adalah 100.000.000 piksel

5. Implementasi berupa enkripsi dan dekripsi saja dan tidak melakukan kriptanalis 6. Parameter yang akan digunakan adalah keutuhan data (integrity) menggunakan GetPixel yang tersedia pada bahasa pemrograman yang digunakan dan waktu proses (milisekon)

7. Menggunakan bahasa pemrograman C#

1.4 Tujuan Penelitian

Adapun tujuan dari penelitian ini adalah mengimplementasikan Three-Pass Protocol dengan kombinasi algoritma Vigenere Cipher dan algoritma One Time Pad dalam pengamanan file gambar.

(16)

1.5 Manfaat Penelitian

Penelitian ini diharapkan bermanfaat untuk masyarakat yang membutuhkan pengamanan gambar yang dianggap rahasia dan tidak ingin diketahui orang lain tanpa harus melakukan pertukaran kunci antara pengirim dan penerima, dan juga sebagai literatur kriptografi.

1.6 Metodologi Penelitian

Penelitian ini menerapkan beberapa metode penelitian sebagai berikut:

1. Studi Literatur

Pada tahap ini dilakukan pengumpulan referensi yang diperlukan dalam penelitian. Hal ini dilakukan untuk memperoleh informasi dan data yang diperlukan untuk penulisan skripsi ini. Referensi yang digunakan dapat berupa buku, jurnal, skripsi, tesis, artikel, situs internet yang berkaitan dengan penelitian ini yaitu tentang Three-Pass Protocol, algoritma Vigenere Cipher, dan algoritma One Time Pad.

2. Analisis dan Perancangan Sistem

Tahap ini digunakan untuk mengolah data dari hasil literatur algoritma Vigenere Cipher dan One Time Pad. Proses ini meliputi pembuatan use case diagram, flowchart, dan perancangan interface dari aplikasi yang akan dibuat.

3. Implementasi Sistem

Skema Three-Pass Protocol dengan kombinasi algoritma Vigenere Cipher dan algoritma One Time Pad diimplementasikan dalam bentuk aplikasi yang dibuat dengan menggunakan bahasa C#.

4. Pengujian Sistem

Pada tahap ini sistem yang telah dibuat akan diuji.

5. Dokumentasi Sistem

Melakukan pembuatan dokumentasi sistem mulai dari tahap awal hingga pengujian sistem untuk selanjutnya dibuat dalam bentuk laporan penelitian (skripsi).

(17)

1.7 Sistematika Penulisan

Sistematika penulisan skripsi ini terdiri dari beberapa bagian utama, yaitu:

BAB I PENDAHULUAN

Bab ini berisi latar belakang pemilihan judul skripsi

“Implementasi Three-Pass Protocol dengan Kombinasi Algoritma Vigenere Cipher dan Algoritma One Time Pad dalam Pengamanan File Gambar”, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan penelitian, metode penelitian dan sistematika penelitian.

BAB II LANDASAN TEORI

Bab ini berisi penjelasan singkat mengenai kriptografi secara umum, algoritma Vigenere Cipher, algoritma One Time Pad, Three-Pass Protocol dan citra.

BAB III ANALISIS DAN PERANCANGAN

Bab ini berisi analisis terhadap masalah penelitian, analisis kebutuhan dalam membangun sistem dan perancangan terhadap sistem yang akan dibangun.

BAB IV IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN

Bab ini berisi penjelasan implementasi Three-Pass Protocol dengan mengkombinasikan algoritma Vigenere Cipher dan algoritma One Time Pad dan pengujian terhadap sistem yang telah dibangun dengan beberapa sampel file gambar serta pembahasan hasil pengujian.

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

Berisi kesimpulan dari keseluruhan penelitian dan saran berdasarkan hasil pengujian yang diharapkan dan dapat bermanfaat untuk pengembangan selanjutnya.

(18)

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1.Citra

Citra adalah suatu representasi (gambaran), kemiripan, atau imitasi dari suatu objek.

Citra analog adalah citra yang bersifat kontinu, seperti gambar pada monitor televisi, foto sinar-X, yang terletak di kertas foto, lukisan, pemandangan alam, hasil CT scan, gambar-gambar yang terekam pada pita kaset dan lain sebagainya. Citra analog tidak dapat direpresentasikan ke dalam komputer sehingga tidak bisa diproses di komputer secara langsung. Oleh sebab itu, citra analog harus dikonversi ke digital terlebih dahulu supaya dapat diproses. Citra digital adalah citra yang diolah oleh komputer. Monitor akan menampilkan kotak-kotak kecil. Namun, yang disimpan dalam memori komputer hanyalah angka-angka yang menunjukkan besar intensitas pada masing-masing piksel tersebut.

2.1.1. Jenis-Jenis Citra Digital

Menurut Sutoyo (2009), ada 3 jenis citra digital yang sering digunakan, yaitu:

1. Citra Biner (Monokrom), warna pada citra ini sebanyak 2, yaitu hitam dan putih dan membutuhkan 1 bit di memori untuk menyimpan kedua warna ini. Bit 0 mewakili warna hitam dan bit 1 mewakili warna putih. Contoh citra biner dapat dilihat pada gambar 2.1, berikut ini:

(19)

Gambar 2.1 Contoh citra biner

2. Citra Grayscale (Skala Keabuan), banyaknya warna pada citra ini tergantung pada jumlah bit yang disediakan di memori untuk menampung kebutuhan warna tersebut. Citra 2 bit mewakili 4 warna dan citra 3 bit mewakili 8 warna. Semakin besar jumlah bit warna yang disediakan di memori, semakin halus gradasi warna yang terbentuk. Contoh citra grayscale dapat dilihat pada gambar 2.2, berikut ini:

Gambar 2.2 Contoh citra grayscale

3. Citra Warna (True Color), setiap piksel pada citra warna mewakili warna yang merupakan kombinasi dari tiga warna dasar (RGB = Red Green Blue). Setiap warna dasar merupakan penyimpanan 8 bit = 1 byte, yang berarti setiap warna mempunyai gradasi sebanyak 255 warna. Berarti setiap piksel mempunyai kombinasi warna sebanyak 2⁸. 2⁸. 2⁸ = 2²⁴ = 16 juta warna lebih. Itulah sebabnya format ini dinamakan true color karena mempunyai jumlah warna yang cukup besar sehingga dikatakan hampir mencakup seluruh warna di alam. Contoh citra warna dapat dilihat pada gambar 2.3, berikut ini:

(20)

Gambar 2.3 Contoh citra warna 2.1.2. Citra Bitmap (*.bmp)

Citra Bitmap disebut juga dengan citra raster. Citra bitmap menyimpan data kode citra secara digital dan lengkap (cara penyimpanannya adalah per piksel).

Citra Bitmap direpresentasikan dalam bentuk matriks atau dipetakan dengan menggunakan bilangan biner atau sistem bilangan lain. Bitmap merupakan media elektronik yang paling tepat untuk gambar-gambar dengan perpaduan gradasi warna yang rumit, seperti foto dan lukisan digital. Citra Bitmap biasanya diperoleh dengan cara scanner, camera digital, video digital, dan lain-lain. Citra bitmap dengan format file *.bmp adalah citra murni.

2.2.Kriptografi

Berdasarkan etimologi, kriptografi berasal dari bahasa Yunani kryptos, yang berarti tersembunyi, dan graphein yang berarti tulisan. Kriptografi adalah ilmu tentang metode pengiriman pesan secara rahasia (yaitu, dienkripsi atau menyamarkan bentuk) sehingga hanya penerima pesan yang dituju yang dapat melepaskan penyamaran dan membaca pesan (atau memahaminya). Pesan asli disebut plaintext dan pesan rahasia disebut ciphertext. Proses mengubah plaintext menjadi ciphertext disebut enkripsi. Proses mengembalikan ciphertext menjadi plaintext, yang dikerjakan oleh penerima yang memiliki pengetahuan untuk melepaskan penyamaran, disebut dekripsi. Siapapun yang terlibat dalam kriptografi disebut kriptografer. Sebaliknya, ilmu tentang teknik matematika untuk mencoba menaklukkan metode kriptografi disebut kriptanalis. Kriptologi adalah ilmu yang mempelajari keduanya yaitu kriptografi dan kriptanalis (Mollin, 2007).

Tujuan kriptografi ada empat, yaitu (Paar & Pelzl, 2010):

(21)

1. Kerahasiaan: informasi dirahasiakan dari siapapun kecuali pihak resmi.

2. Integritas: pesan belum diubah sama sekali selama proses pengiriman.

3. Otentikasi: pengirim pesan adalah asli. Istilah alternatifnya adalah pembuktian keaslian asal data.

4. Non-repudiation: pengirim pesan tidak dapat menyangkal penciptaan pesan.

2.2.1. Kriptografi Klasik

Sebelum era komputer, kriptografi terdiri dari algoritma berbasis karakter. Ada dua teknik dasar yang biasa digunakan, yaitu cipher substitusi dan cipher transposisi.

Sebuah cipher substitusi adalah satu dimana setiap karakter dalam plaintext diganti untuk karakter lain dalam ciphertext. Penerima membalikkan substitusi pada ciphertext untuk memulihkan plaintext. Sedangkan cipher transposisi adalah urutan karakter dalam plaintext diganti. (Schneier, 1996)

2.2.2. Kriptografi Modern

Kriptografi modern menggunakan gagasan dasar yang sama seperti kriptografi klasik, namun kriptografi modern lebih kompleks daripada kriptografi klasik.

Algoritma kriptografi modern umumnya beroperasi dalam mode bit ketimbang mode karakter (seperti yang dilakukan pada cipher substitusi atau cipher transposisi pada algoritma kriptografi klasik). Operasi dalam mode bit berarti semua data dan informasi (baik kunci, plaintext, maupun ciphertext) dinyatakan dalam rangkaian bit biner, 0 dan 1. Perkembangan algoritma kriptografi modern berbasis bit didorong oleh penggunaan komputer digital yang merepresentasikan data dalam bentuk biner (Schneier, 1996).

2.2.3. Kriptografi Kunci Simetris

Algoritma simetris kadang-kadang disebut algoritma konvensional, algoritma dimana kunci enkripsi dapat dihitung dari kunci dekripsi dan sebaliknya. Dalam kebanyakan algoritma simetris kunci enkripsi sama dengan kunci dekripsi.

Algoritma ini juga disebut algoritma kunci rahasia, algoritma kunci tunggal, atau algoritma satu kunci sehingga algoritma ini mengharuskan pengirim dan penerima menyetujui kunci sebelum mereka dapat berkomunikasi dengan aman. Keamanan algoritma simetris terletak pada kunci. Membocorkan kunci berarti siapapun bisa

(22)

mengenkripsi dan mendekripsi pesan. Selama komunikasi harus tetap rahasia maka kunci harus tetap dirahasiakan.

Algoritma simetris dapat dibagi menjadi dua kategori: stream cipher dan block cipher. Stream cipher beroperasi pada plaintext satu bit (atau kadang-kadang byte) pada suatu waktu. Block cipher beroperasi pada plaintext dalam kelompok bit (Schneier, 1996).

Kunci (K)

Plaintext (P) Ciphertext (C) Plaintext (P)

Gambar 2.4 Skema kriptografi kunci simetris 2.2.4. Kriptografi Kunci Asimetris

Kriptografi kunci asimetris atau kriptografi kunci publik adalah bentuk kriptografi yang menggunakan dua jenis kunci; satu kunci tersedia untuk umum dan digunakan untuk enkripsi sedangkan kunci lainnya bersifat pribadi dan digunakan untuk dekripsi (Smart, 2016). Kunci publik pertama kali dipublikasikan pada tahun 1976 oleh Whit Diffie dan Martin Hellman.

Kunci Publik (K1) Kunci Privat (K2)

Plaintext (P) Ciphertext (C) Plaintext (P)

Gambar 2.5 Skema kriptografi kunci asimetris 2.3.Algoritma Vigenere Cipher

Algoritma Vigenere Cipher pertama kali dipublikasikan pada tahun 1586 oleh Blaise de Vigenere. Vigenere Cipher adalah metode untuk mengenkripsi teks alfabet dengan menggunakan serangkaian Caesar Cipher yang berbeda berdasarkan huruf pada kata kunci (Kester, 2012). Algoritma ini adalah algoritma kunci simetris mengingat bahwa mengetahui enkripsi sama saja dengan mengetahui dekripsi dan merupakan cipher substitusi polialfabetis.

Enkripsi Ek (P) = C

Dekripsi Dk (C) = P

Enkripsi EK1 (P) = C

Dekripsi DK2 (C) = P

(23)

Cara mudah memvisualisasikan Vigenere Cipher adalah dengan menggunakan bujursangkar Vigenere, sebagai berikut.

Tabel 2.1 Bujursangkar Vigenere

A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z B B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A C C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B D D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C E E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D F F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E G G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F H H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G I I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H J J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I K K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J L L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K M M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L N N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M O O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E G G H I J K L M N P P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F H H I J K L M N O Q Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P R R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q S S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R T T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S U U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T V V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U W W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V X X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W Y Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Z Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Untuk menggunakan tabel 2.1 ada tiga hal yang dilakukan untuk mengenkripsi pesan:

1. Tempatkan plaintext berturut-turut

2. Kata kunci ditempatkan di bawah plaintext, diulang sesering yang diperlukan untuk menutup semua plaintext

3. Ganti setiap huruf dari plaintext dengan huruf pada perpotongan baris dan kolom dari tabel yang berisi huruf kata kunci dan huruf plaintext.

Sedangkan untuk mendekripsi adalah kebalikan dari proses enkripsi, yaitu dengan menarik garis horizontal dari huruf kunci ke huruf ciphertext dan dari huruf ciphertext ditarik garis vertikal ke huruf plaintext (Mollin, 2003).

Secara matematis, proses enkripsi dan dekripsi dirumuskan sebagai berikut:

(24)

Ci = Pi + Ki (mod n) (1)

Pi = Ci – Ki (mod n) (2)

dimana, P adalah plaintext, K adalah key, C adalah ciphertext, dan n adalah jumlah karakter yang digunakan (Hewlett, 2003).

Contoh enkripsi dan dekripsi Vigenere Cipher:

Suatu piksel memiliki nilai RGB, red = 251; green = 58; blue = 51. Kemudian nilai RGB inilah yang akan dienkripsi menggunakan Vigenere Cipher, sehingga:

P1 = 251 P2 = 58 P3 = 51

Kemudian kita menentukan kunci Vigenere K1 = 83

K2 = 178 K3 = 90

1. Poses enkripsi adalah dengan menggunakan rumus enkripsi C = Pi + Ki mod n, maka C1 = P1 + K1 (mod 256)

= 251 + 83 (mod 256) = 334 (mod 256) = 78

C2 = P2 + K2 (mod 256) = 58 + 178 (mod 256) = 236 (mod 256) = 236

C3 = P3 + K3 (mod 256) = 51 + 90 (mod 256) = 141 (mod 256)

R = 251 G = 58 B = 51

(25)

= 141

Jadi, ciphertext yang terbentuk adalah C = (78, 236, 141).

2. Poses dekripsi adalah dengan menggunakan rumus enkripsi P = Ci - Ki (mod n), maka

P1 = C1 – K1 (mod 256) = 78 – 83 (mod 256) = -5 (mod 256) = 251

P2 = C2 – K2 (mod 256) = 236 – 178 (mod 256) = 58 (mod 256)

= 58

P2 = C2 – K2 (mod 256) = 141 – 90 (mod 256) = 51 (mod 256) = 51

Jadi, plaintext adalah C = (251, 58, 51).

2.4.Algoritma One Time Pad

Algoritma One Time Pad ditemukan oleh Gilbert S. Vernam pada tahun 1917. One Time Pad adalah algoritma dengan kunci yang benar-benar acak, hanya digunakan sekali dan panjang kunci sama dengan panjang plaintext. Oleh karena itu, algoritma ini memiliki tingkat kerahasiaan sempurna (perfect secrecy) (Mollin, 2003). One Time Pad mendapatkan reputasi sebagai algoritma yang kuat namun sederhana dengan tingkat keamanan yang tinggi. Algoritma ini juga masih lebih baik dibandingkan dengan algoritma-algoritma kriptografi modern (Widiasari, 2012).

Secara matematis, proses enkripsi dan dekripsi dirumuskan sebagai berikut:

C = Pi + Ki mod n (3)

P = Ci – Ki mod n (4)

dimana, P adalah plaintext, K adalah key, C adalah ciphertext, dan n adalah jumlah karakter yang digunakan (Schneier, 1996).

Contoh enkripsi dan dekripsi One Time Pad:

(26)

Suatu piksel memiliki nilai RGB, red = 204; green = 226; blue = 249. Kemudian nilai RGB ini diubah ke dalam bentuk biner lalu dienkripsi menggunakan One Time Pad, sehingga:

P1 = 204 P2 = 226 P3 = 249

Kemudian tentukan kunci One Time Pad secara acak K1 = 225

K2 = 35 K3 = 112

1. Proses enkripsi adalah dengan menggunakan rumus enkripsi C = Pi + Ki mod n, maka

C1 = P1 + K1 (mod 256) = 204 + 225 (mod 256) = 429 (mod 256) = 173

C2 = P2 + K2 (mod 256) = 226 + 35 (mod 256) = 261 (mod 256) = 5

C3 = P3 + K3 (mod 256) = 249 + 112 (mod 256) = 361 (mod 256) = 105

Jadi, ciphertext yang terbentuk adalah C = (173, 5, 105).

R = 204 G = 226 B = 249

(27)

2. Proses dekripsi adalah dengan menggunakan rumus dekripsi P = Ci - Ki mod n, maka

P1 = C1 - K1 (mod 256) = 173 - 225 (mod 256) = -52 (mod 256) = 204

P2 = C2 – K2 (mod 256) = 5 - 35 (mod 256) = -30 (mod 256) = 226

P3 = C3 – K3 (mod 256) = 105 - 112 (mod 256) = -7 (mod 256)

= 249

Jadi, plaintext adalah C = (204, 226, 249).

Perbedaan algoritma Vigenere Cipher dan One Time Pad terletak pada kunci.

Algoritma Vigenere Cipher menggunakan kata kunci yang diulang-ulang sepanjang plaintext, sedangkan One Time Pad menggunakan kunci yang benar-benar acak, digunakan sekali dan panjang kunci sama dengan panjang plaintext.

2.5.Three-Pass Protocol

Protokol ini ditemukan oleh Adi Shamir. Protokol ini memungkinkan Alice dan Bob berkomunikasi secara aman tanpa melakukan pertukaran kunci baik kunci rahasia ataupun kunci publik.

Hal ini mengasumsikan adanya cipher simetris yang komutatif, yaitu EA(EB(P)) = EB(EA(P)). Kunci rahasia Alice adalah A. Kunci rahasia Bob adalah B. Alice mengirim pesan (P) ke Bob. Berikut ini adalah skema kerjanya:

1. Alice mengenkripsi P dengan kuncinya dan mengirim ke Bob C1 = EA(P)

2. Bob mengenkripsi C1 dengan kunciya dan mengirim ke Alice C2 = EB(EA(P))

3. Alice mendekripsi C2 dengan kuncinya dan mengirim ke Bob

(28)

C3 = DA(EB(EA(P))) = DA(EA(EB(P))) = EB(P)

4. Bob mendekripsi C3 dengan kuncinya untuk memperoleh P. (Schneier, 1996) Cara kerja Three-Pass Protocol tersebut diilustrasikan seperti gambar 2.6, berikut ini:

Alice (Vigenere Cipher) Bob (One Time Pad)

C1

C2

C3

Gambar 2.6 Skema kerja Three-Pass Protocol EVigenere(P) =

C1

EOTP(C1) = C2

DVigenere(C2) = DVigenere(EOTP(EVigenere(P)))

= EOTP(P) = C3

DOTP(C3) = DOTP(EOTP(P)) = P P

(29)

BAB III

ANALISIS DAN PERANCANGAN

3.1 Analisis Sistem

Analisis sistem adalah sebuah teknik pemecahan masalah yang menguraikan sebuah sistem menjadi bagian-bagian komponennya untuk tujuan mempelajari seberapa baik komponen bekerja dan berinteraksi untuk mencapai tujuannya (Whitten & Bentley 2007).

3.1.1 Analisis masalah

Tahap analisis masalah memberi analisis pemahaman yang lebih menyeluruh tentang masalah, peluang dan/atau arahan yang memicu proyek tersebut. Tujuan tahap analisis masalah adalah untuk mempelajari dan memahami masalah dengan cukup baik untuk menganalisis secara menyeluruh permasalahan, peluang, dan kendala yang dihadapi.

Analisis masalah dapat dilakukan dengan menggunakan diagram Ishikawa.

Diagram Ishikawa adalah alat grafis yang digunakan untuk mengidentifikasi, mengeksplorasi, dan menggambarkan masalah dan sebab dan akibat dari masalah tersebut. Hal ini sering disebut sebagai cause and effect diagram atau fishbone diagram.

Gambar 3.1 merupakan gambaran masalah secara umum pada penelitian ini dengan menggunakan diagram Ishikawa.

(30)

Gambar 3.1 Diagram Ishikawa 3.1.2 Analisis Kebutuhan

Tujuan analisis adalah mengidentifikasi dan memperlihatkan kebutuhan untuk mencapai sasaran produk. Ada 2 bagian dalam analisis sistem yaitu analisis kebutuhan fungsional dan non-fungsional. Kebutuhan fungsional mendeskripsikan kegiatan- kegiatan dan layanan yang harus disediakan sistem. Sedangkan kebutuhan nonfungsional mendeskripsikan fitur lain seperti karakteristik, dan kendala lainnya agar sistem sesuai dengan yang diharapkan.

a. Kebutuhan fungsional

1. Menerima input plainimage

Sistem mencari dan membaca file citra yang berekstensi *.bmp yang tersimpan pada perangkat yang digunakan.

2. Menerima input kunci

Sistem menerima input kunci yang berasal dari pengguna atau sistem membangkitkan kunci secara acak untuk digunakan sebagai kunci Vigenere dan One Time Pad.

User

Method

Material

System

Pengamanan file gambar pada Three-Pass Protocol dengan kombinasi algoritma Vigenere Cipher dan One Time Pad

(31)

3. Mengenkripsi pesan

Sistem mengenkripsi pesan dengan kunci yang telah ada menggunakan algoritma Vigenere Cipher untuk pengirim pesan asli dan One Time Pad untuk penerima pesan asli.

4. Mendekripsi pesan

Sistem mendekripsi pesan dengan kunci yang telah ada menggunakan algoritma Vigenere Cipher untuk pengirim pesan asli dan One Time Pad untuk penerima pesan asli.

5. Menyimpan pesan

Sistem menyimpan pesan yang sudah dienkripsi dan didekripsi.

b. Kebutuhan nonfungsional 1. Performa

Sistem melakukan proses enkripsi dan dekripsi pesan dengan waktu yang relatif singkat.

2. User friendly

Sistem menggunakan desain yang mudah dimengerti dan dipelajari.

3. Kontrol

Sistem yang akan dibangun menampilkan pesan error untuk setiap input yang tidak sesuai.

4. Dokumentasi

Sistem yang akan dibangun memiliki panduan penggunaan.

(32)

3.2 Perancangan Sistem

3.2.1 Use Case Diagram

Use case diagram digunakan untuk menggambarkan hubungan antara pengguna dengan sistem. Gambar 3.2 merupakan use case diagram yang akan dibangun.

Gambar 3.2 Use case diagram sistem

Setiap use case dijelaskan dalam use case narrative. Tabel 3.1 sampai dengan tabel 3.6 merupakan use case narrative dari setiap use case yang ada di gambar 3.2.

Tabel 3.1 Use case narrative pengirim

Name Pengirim

Actors Pengguna

Trigger Pengguna memilih tab “Pengirim”

Preconditions Aplikasi telah berhasil dijalankan dan pengguna sudah menekan tombol “MASUK” pada jendela utama

(33)

Basic Flow of Events

1. Use case dimulai ketika pengguna menekan tab “Pengirim”

2. Sistem menampilkan halaman tab “Pengirim”

3. Pengguna melakukan inputan plainimage

4. Sistem menampilkan plainimage beserta nama file dan ukurannya

5. Pengguna melakukan inputan kunci 6. Sistem melakukan proses enkripsi

7. Sistem menampilkan hasil proses enkripsi dan waktu proses enkripsi

8. Pengguna menyimpan hasil proses enkripsi 9. Pengguna melakukan inputan cipherimage II

10. Sistem menampilkan cipherimage II beserta nama file dan ukurannya

11. Sistem melakukan proses dekripsi

12. Sistem menampilkan hasil proses dekripsi dan waktu proses dekripsi

13. Pengguna menyimpan hasil proses dekripsi Alternative

Flows

Jika di langkah 3 basic flow pengguna memilih citra dengan ukuran yang tidak sesuai dengan yang ditentukan maka sistem akan menampilkan pemberitahuan

Post Conditions

Pengguna dapat melihat dan menyimpan hasil enkripsi dan dekripsi citra dengan menggunakan algoritma Vigenere Cipher

Tabel 3.2 Use case narrative enkripsi Vigenere Name Enkripsi Vigenere

Actors Pengguna

Trigger Pengguna menekan tombol “ENKRIPSI”

Preconditions Terdapat plainimage dalam form dan kunci telah diinputkan ke dalam sistem

1. Use case dimulai ketika pengguna menekan tombol

“ENKRIPSI”

2. Sistem melakukan proses enkripsi

(34)

Alternative Flows

Tidak ada

Post Conditions

Sistem menampilkan hasil proses enkripsi dan waktu proses enkripsi

Tabel 3.3 Use case narrative dekripsi Vigenere Name Dekripsi Vigenere

Actors Pengguna

Trigger Pengguna menekan tombol “DEKRIPSI”

Preconditions Terdapat cipherimage II dalam form Basic Flow of

Events

“DEKRIPSI”

3. Sistem menampilkan hasil proses edekripsi dan waktu proses dekripsi

Tidak ada

Post Conditions

Sistem menampilkan hasil proses dekripsi dan waktu proses enkripsi

Tabel 3.4 Use case narrative penerima

Name Penerima

Actors Pengguna

Trigger Pengguna memilih tab “Penerima”

Preconditions Aplikasi telah berhasil dijalankan dan pengguna sudah menekan tombol “MASUK” pada jendela utama

1. Use case dimulai ketika pengguna menekan tab “Penerima”

2. Sistem menampilkan halaman tab “Penerima”

3. Pengguna melakukan inputan cipherimage I

(35)

4. Sistem menampilkan cipherimage I beserta nama file dan ukurannya

5. Pengguna membangkitkan kunci

6. Sistem menampilkan kunci yang sudah dibangkitkan 7. Sistem melakukan proses enkripsi

9. Pengguna menyimpan hasil proses enkripsi 10. Pengguna melakukan inputan cipherimage III

11. Sistem menampilkan cipherimage III beserta nama file dan ukurannya

13. Sistem menampilkan hasil proses dekripsi dan waktu proses dekripsi

14. Pengguna menyimpan hasil proses dekripsi Alternative

Flows

Tidak ada

Post Conditions

Pengguna dapat melihat dan menyimpan hasil enkripsi dan dekripsi citra dengan menggunakan algoritma One Time Pad

Tabel 3.5 Use case narrative enkripsi One Time Pad Name Enkripsi One Time Pad

Actors Pengguna

Trigger Pengguna menekan tombol “ENKRIPSI”

Preconditions Terdapat cipherimage I dalam form dan kunci telah diinputkan ke dalam sistem

“ENKRIPSI”

2. Sistem melakukan proses enkripsi

(36)

Tidak ada

Post Conditions

Sistem menampilkan hasil proses enkripsi dan waktu proses enkripsi

Tabel 3.6 Use case narrative dekripsi One Time Pad Name Dekripsi One Time Pad

Actors Pengguna

Trigger Pengguna menekan tombol “DEKRIPSI”

Preconditions Terdapat cipherimage III dalam form Basic Flow of

Events

“DEKRIPSI”

3. Sistem menampilkan hasil proses edekripsi dan waktu proses dekripsi

Tidak ada

Post Conditions

Sistem menampilkan hasil proses dekripsi dan waktu proses enkripsi

3.2.2 Activity Diagram

Activity diagram digunakan untuk menggambarkan secara grafis berbagai alir aktivitas dalam sistem yang sedang dirancang, bagaimana masing-masing alir berawal, decision yang mungkin terjadi dan bagaimana berhenti. Gambar 3.3 merupakan activity diagram untuk use case pengirim dan penerima.

(37)

Gambar 3.3 Activity diagram sistem

(38)

3.2.3 Sequence Diagram

Sequence diagram merupakan diagram yang menggambarkan interaksi antara pengguna dan sistem untuk skenario use case. Sequence diagram membantu untuk menggambarkan data yang masuk dan data yang keluar. Gambar 3.4 merupakan sequence diagram sistem yang akan dibangun untuk use case pengirim dan penerima.

Gambar 3.4 Sequence diagram sistem 3.2.4 Pseudocode

Pseudocode merupakan kode yang menyerupai instruksi kode program yang sebenarnya sesuai dengan bahasa pemrograman yang akan digunakan.

a. Algoritma Vigenere Cipher

Algoritma Vigenere Cipher terdiri dari dua fungsi, yaitu fungsi enkripsi dan fungsi dekripsi. Pseudocode untuk masing-masing fungsi ditunjukkan pada tabel 3.7 dan tabel 3.8.

(39)

Tabel 3.7 Pseudocode enkripsi Vigenere Cipher

Tabel 3.8 Pseudocode dekripsi Vigenere Cipher

Keterangan pseudocode enkripsi dan dekripsi Vigenere Cipher:

1. i sebagai indeks dari tinggi (height) citra yang diurutkan.

2. j sebagai indeks dari lebar (width) citra yang diurutkan

Function enkripsivigenere() r=0

g=0 b=0 indeks=0

For (i=0; i<height; i++){

For(j=0; j<width; j++){

indeks=indeks%kuncivigenere.Length

r=(R piksel citra_asli(j,i)+kuncivc[indeks])%256 g=(G piksel citra_asli(j,i)+kuncivc[indeks])%256 b=(B piksel citra_asli(j,i)+kuncivc[indeks])%256 indeks++

atur warna piksel citra_asli(j,i) }

}

Function dekripsivigenere() r=0

g=0 b=0 indeks=0

For (i=0; i<h; i++){

For(j=0; j<w; j++){

indeks=indeks%kuncivigenere.Length

r=(R piksel citra_c2(j,i)-kuncivc[indeks])%256 g=(G piksel citra_c2(j,i)-kuncivc[indeks])%256 b=(B piksel citra_c2(j,i)-kuncivc[indeks])%256

if(r<0){

r=r+256 }

if(g<0){

g=g+256 }

if(b<0){

b=b+256 }

indeks++

atur warna piksel citra_c2(j,i) }

}

(40)

3. r adalah variabel untuk menampung nilai red pada piksel yang ditunjuk oleh indeks j, i

4. g adalah variabel untuk menampung nilai green pada piksel yang ditunjuk oleh indeks j, i

5. b adalah variabel untuk menampung nilai blue pada piksel yang ditunjuk oleh indeks j, i

6. Variabel indeks fungsinya adalah sebagai indeks untuk kunci Vigenere.

b. Algoritma One Time Pad

Algoritma One Time Pad juga terdiri dari dua fungsi, yaitu fungsi enkripsi dan fungsi dekripsi. Pseudocode untuk masing-masing fungsi ditunjukkan pada tabel 3.9 dan tabel 3.10.

Tabel 3.9 Pseudocode enkripsi One Time Pad

c. Pengacakan Kunci

Function enkripsionetimepad() r=0

g=0 b=0 indeks=0

For (i=0; i<h; i++){

For(j=0; j<w; j++){

r=(R piksel citra_c1(j,i)+kunciotp[indeks])%256 g=(G piksel citra_c1(j,i)+kunciotp[indeks])%256 b=(B piksel citra_c1(j,i)+kunciotp[indeks])%256

}

(41)

Tabel 3.10 Pseudocode dekripsi One Time Pad

Keterangan pseudocode enkripsi dan dekripsi One Time Pad:

1. i sebagai indeks dari tinggi (height) citra yang diurutkan.

2. j sebagai indeks dari lebar (width) citra yang diurutkan

3. r adalah variabel untuk menampung nilai red pada piksel yang ditunjuk oleh indeks j, i

4. g adalah variabel untuk menampung nilai green pada piksel yang ditunjuk oleh indeks j, i

5. b adalah variabel untuk menampung nilai blue pada piksel yang ditunjuk oleh indeks j, i

6. Variabel indeks fungsinya adalah sebagai indeks untuk kunci One Time Pad.

c. Pengacakan kunci

Pseudocode untuk pengacakan kunci One Time Pad dilihat pada tabel 3.11.

Tabel 3.11 Pseudocode acak kunci One Time Pad

Function dekripsionetimepad() r=0

g=0 b=0 indeks=0

For (i=0; i<h; i++){

For(j=0; j<w; j++){

r=(R piksel citra_c3(j,i)-kunciotp[indeks])%256 g=(G piksel citra_c3(j,i)-kunciotp[indeks])%256 b=(B piksel citra_c3(j,i)-kunciotp[indeks])%256 if(r<0){

r=r+256 }

if(g<0){

g=g+256 }

if(b<0){

b=b+256 }

}

Function acakkuncionetimepad() kunci_otp=[]

kunci=0

For (i=0; i<panjangp; i++){

kunci=rndotp.Next(0,256) kunci_otp[i]=kunci

(42)

Keterangan pseudocode acak kunci One Time Pad:

1. kunci_otp sebagai variabel array yang menampung nilai dalam jumlah banyak 2. kunci sebagai variabel yang membantu menampung nilai hasil acak

3. i sebagai indeks dari panjang piksel suatu citra yang diproses secara berurut 4. rndotp.Next(0,256) sebagai fungsi untuk mengacak nilai di antara 0 sampai

dengan 256

3.2.5 Flowchart

Flowchart atau diagram alir merupakan gambar atau bagan yang memperlihatkan hubungan antar proses dan pernyataanya.

a. Flowchart algoritma Vigenere Cipher

Flowchart untuk enkripsi dan dekripsi pada algoritma Vigenere Cipher di tunjukkan pada gambar 3.5.

Gambar 3.5 Flowchart algoritma Vigenere Cipher Mulai

Plainimage, Kunci

Cipherimage

Plainimage

Selesai P = (C - K) mod n C = (P + K) mod n

(43)

b. Flowchart algoritma One Time Pad

Flowchart untuk enkripsi dan dekripsi pada algoritma One Time Pad ditunjukkan pada gambar 3.6.

Gambar 3.6 Flowchart algoritma One Time Pad c. Flowchart pengacakan kunci

Flowchart untuk pengacakan kunci Vigenere Cipher dan One Time Pad dilihat pada gambar 3.7.

Mulai

Plainimage, Kunci

Cipherimage

Plainimage

Selesai P = (C - K) mod n C = (P + K) mod n

(44)

Gambar 3.7 Flowchart acak kunci One Time Pad c. Flowchart Sistem

Secara umum, sistem memiliki tiga halaman utama yang dipilih oleh pengguna, yaitu pengirim, penerima dan tentang. Flowchart sistem yang menunjukkan alur kerja sistem secara sistematis ditunjukkan pada gambar 3.8, berikut ini.

Mulai

Bilangan acak

Selesai

Acak bilangan sebanyak jumlah piksel pada citra

Citra

(45)

Gambar 3.8 Flowchart sistem

Mulai

Lanjut

Pengirim Plainimage,

Kunci Vigenere

Ukuran plainimage

sesuai

Cipherimage I Enkripsi Vigenere

Penerima Cipherimage I,

Kunci OTP Enkripsi

OTP Cipherimage II

Pengirim

Cipherimage II

Dekripsi Vigenere

Cipherimage III

Penerima Cipherimage III Dekripsi

OTP Plainimage

Tentang ^Informasi tentang aplikasi

Selesai

(46)

3.2.6 Perancangan Antarmuka (Interface)

Antarmuka merupakan sarana interaksi antara pengguna dengan sistem. Tujuan perancangan antarmuka adalah untuk mempermudah dalam implementasi.

1. Halaman utama

Halaman utama merupakan tampilan awal sistem saat pertama kali dijalankan.

Rancangan halaman utama ditunjukkan pada gambar 3.9.

Gambar 3.9 Rancangan antarmuka halaman utama Keterangan gambar:

1. Label digunakan untuk judul sistem.

2. Picture box digunakan untuk logo universitas.

3. Button digunakan untuk masuk ke dalam sistem.

(47)

2. Halaman tentang

Halaman tentang memberkan informasi umum mengenai sistem ini. Gambar 3.10 merupakan rancangan antarmuka halaman tentang.

Gambar 3.10 Rancangan antarmuka halaman tentang Keterangan gambar:

1. TabControl berfungsi untuk menunjukkan halaman-halaman yang tersedia pada sistem.

2. RichTextBox berguna untuk menampilkan informasi umum sistem.

3. PictureBox berguna untuk menampilkan logo universitas.

4. PictureBox berguna untuk menampilkan foto penulis.

3. Halaman pengirim

Halaman pengirim merupakan halaman yang digunakan untuk mengenkripsi dan mendekripsi pesan dengan menggunakan algoritma Vigenere Cipher. Pesan yang sudah dienkripsi di halaman ini disimpan dahulu kemudian dienkripsi kembali di halaman

(48)

penerima. Lalu, hasil enkripsi dari halaman penerima didekripsi di halaman pengirim.

Gambar 3.11 merupakan rancangan antarmuka halaman pengirim.

Gambar 3.11 Rancangan antarmuka halaman pengirim Keterangan gambar:

1. TabControl berfungsi untuk menunjukkan halaman-halaman yang tersedia pada sistem

2. GroupBox berguna untuk mengelompokkan form untuk lebih teratur.

3. RichTextBox berguna untuk memasukkan kunci Vigenere Cipher.

4. Button digunakan untuk memasukkan kunci Vigenere Cipher.

5. Button digunakan untuk mereset halaman pengirim dan penerima.

6. Label digunakan untuk menampilkan kata “Plainimage”.

7. PictureBox digunakan untuk menampung plainimage.

8. Button digunakan untuk mengunggah plainimage.

9. Label digunakan untuk menampilkan kata “Nama File”.

10. TextBox digunakan untuk menampilkan nama file plainimage.

(49)

11. Label digunakan untuk menampilkan kata “Ukuran Gambar”.

12. TextBox digunakan untuk menampilkan lebar dari plainimage.

13. Label digunakan untuk menampilkan huruf “x”.

14. TextBox digunakan untuk menampilkan panjang dari plainimage.

15. Label digunakan untuk menampilkan kata “piksel”.

16. Label digunakan untuk menampilkan kata “Cipherimage I”.

17. PictureBox digunakan untuk menampung cipherimage I.

18. Button digunakan untuk memulai proses enkripsi menggunakan algoritma Vigenere Cipher.

19. Button digunakan untuk menyimpan cipherimage I.

20. Label untuk menampilkan kata “Running time”.

21. TextBox digunakan untuk menampilkan waktu proses enkripsi Vigenere Cipher.

22. Label digunakan untuk menampilkan kata “ms”.

23. Label digunakan untuk menampilkan kata “Cipherimage II”.

24. PictureBox digunakan untuk menampung cipherimage II.

25. Button digunakan untuk mengunggah cipherimage II.

27. TextBox digunakan untuk menampilkan nama file cipherimage II.

29. TextBox digunakan untuk menampilkan lebar dari cipherimage II.

31. TextBox digunakan untuk menampilkan panjang dari cipherimage II.

33. Label digunakan untuk menampilkan kata “Cipherimage III”.

34. PictureBox digunakan untuk menampung cipherimage III.

35. Button digunakan untuk memulai proses dekripsi menggunakan algoritma Vigenere Cipher.

36. Button digunakan untuk menyimpan cipherimage III.

38. TextBox digunakan untuk menampilkan waktu proses dekripsi Vigenere Cipher.

(50)

4. Halaman penerima

Halaman penerima merupakan halaman yang digunakan untuk mengenkripsi dan mendekripsi pesan dengan menggunakan algoritma One Time Pad. Pesan yang sudah dienkripsi di halaman pengirim dienkripsi kembali di halaman ini. Hasil enkripsi pada halaman ini didekripsi di halaman pengirim. Kemudian hasil dekripsi pada halaman pengirim didekripsi kembali pada halaman penerima ini. Gambar 3.12 merupakan rancangan antamuka halaman penerima.

Gambar 3.12 Rancangan antarmuka halaman penerima Keterangan gambar:

1. TabControl berfungsi untuk menunjukkan halaman-halaman yang tersedia pada sistem

2. GroupBox berguna untuk mengelompokkan form untuk lebih teratur.

3. RichTextBox berguna untuk menampilkan kunci One Time Pad.

4. Button digunakan untuk mengacak kunci One Time Pad.

5. Button digunakan untuk mereset halaman pengirim dan penerima.

(51)

6. Label digunakan untuk menampilkan kata “Cipherimage I”.

7. PictureBox digunakan untuk menampung cipherimage I.

8. Button digunakan untuk mengunggah cipherimage I.

10. TextBox digunakan untuk menampilkan nama file cipherimage I.

12. TextBox digunakan untuk menampilkan lebar dari cipherimage I.

14. TextBox digunakan untuk menampilkan panjang dari cipherimage I.

16. Label digunakan untuk menampilkan kata “Cipherimage II”.

17. PictureBox digunakan untuk menampung cipherimage II.

18. Button digunakan untuk memulai proses enkripsi menggunakan algoritma One Time Pad.

19. Button digunakan untuk menyimpan cipherimage II.

21. TextBox digunakan untuk menampilkan waktu proses enkripsi One Time Pad.

23. Label digunakan untuk menampilkan kata “Cipherimage III”.

24. PictureBox digunakan untuk menampung cipherimage III.

25. Button digunakan untuk mengunggah cipherimage III.

27. TextBox digunakan untuk menampilkan nama file cipherimage III.

29. TextBox digunakan untuk menampilkan lebar dari cipherimage III.

31. TextBox digunakan untuk menampilkan panjang dari cipherimage III.

33. Label digunakan untuk menampilkan kata “Plainimage”.

34. PictureBox digunakan untuk menampung plainimage.

35. Button digunakan untuk memulai proses dekripsi menggunakan algoritma One Time Pad.

36. Button digunakan untuk menyimpan plainimage.

(52)

38. TextBox digunakan untuk menampilkan waktu proses dekripsi One Time Pad.

(53)

BAB IV

IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN

4.1 Implementasi Sistem

Tahap implementasi dilakukan setelah analisis dan perancangan. Pada tahap ini, hasil analisis dan perancangan diimplementasikan ke dalam bahasa pemrograman C# dengan SharpDevelop 4.3 sebagai Integrated Development Environment (IDE).

4.1.1 Halaman Utama

Halaman utama merupakan halaman yang pertama kali muncul saat sistem dijalankan.

Halaman utama dapat dilihat pada gambar 4.1.

Gambar 4.1 Antarmuka halaman utama

(54)

4.1.2 Halaman Tentang

Halaman tentang merupakan halaman yang menjelaskan informasi umum tentang sistem. Halaman tentang dapat dilihat pada gambar 4.2.

Gambar 4.2 Antarmuka halaman tentang 4.1.3 Halaman Pengirim

Halaman pengirim merupakan halaman yang digunakan untuk mengenkripsi dan mendekripsi pesan menggunakan algoritma Vigenere Cipher. Skema Three-Pass Protocol dilihat pada sistem ini melalui hubungan antara halaman pengirim dan halaman penerima. Pesan yang sudah dienkripsi di halaman pengirim disimpan dahulu kemudian dienkripsi kembali di halaman penerima. Lalu, hasil enkripsi dari halaman penerima didekripsi di halaman pengirim. Untuk mendapatkan plainimage maka hasil dekripsi pesan pada halaman pengirim harus didekripsi kembali di halaman penerima.

Halaman pengirim dapat dilihat pada gambar 4.3.

(55)

Gambar 4.3 Antarmuka halaman pengirim 4.1.4 Halaman Penerima

Halaman penerima merupakan halaman yang digunakan untuk mengenkripsi dan mendekripsi pesan dengan menggunakan algoritma One Time Pad. Halaman penerima dapat dilihat pada gambar 4.4.

(56)

Gambar 4.4 Antarmuka halaman penerima 4.2 Pengujian Sistem

Pengujian sistem dilakukan untuk memastikan bahwa sistem berhasil dan berjalan baik sesuai dengan analisis dan perancangan sistem yang telah dibuat sebelumnya.

Pengujian yang dilakukan pada sistem ini adalah mengenkripsi dan mendekripsi gambar menggunakan algoritma Vigenere Cipher dan One Time Pad dengan skema Three-Pass Protocol. Gambar yang digunakan sebagai pesan asli atau plainimage berukuran 3x3 piksel seperti pada gambar 4.5 berikut ini.