Implementasi Algoritma ADFGVX Cipher dan Knapsack Dalam Pengamanan Data Teks

(1)

IMPLEMENTASI ALGORITMA ADFGVX

CIPHER

DAN

KNAPSACK

DALAM PENGAMANAN DATA TEKS

JUL ILMI HARAHAP

121401048

PROGRAM STUDI S1 ILMU KOMPUTER

FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

(2)

i

IMPLEMENTASI ALGORITMA ADFGVX CIPHER DAN

KNAPSACK DALAM PENGAMANAN DATA TEKS

SKRIPSI

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh ijazah

Sarjana Ilmu Komputer

JUL ILMI HARAHAP

121401048

PROGRAM STUDI S-1 ILMU KOMPUTER

FAKULTAS ILMI KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

(3)

PERSETUJUAN

Judul : IMPLEMENTASI ALGORITMA ADFGVX CIPHER

DAN KNAPSACK DALAM PENGAMAN DATA

TEKS

Kategori : KRIPTOGRAFI

Nama : JUL ILMI HARAHAP

Nomor Induk Mahasiswa : 121401048

Program Studi : S-1 ILMU KOMPUTER

Fakultas : ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Komisi Pembimbing :

Pembimbing 2 Pembimbing 1

Dian Rachmawati S.Si, M.Kom Drs. Agus Salim Harahap, M.Si NIP. 198307232009122004 NIP. 195408281981031004

Diketahui/disetujui oleh

Program Studi S1 Ilmu Komputer Ketua,

(4)

iii

PERNYATAAN

IMPLEMENTASI ALGORITMA ADFGVX CIPHER DAN KNAPSACK DALAM

PENGAMANAN DATA TEKS

SKRIPSI

Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya saya sendiri, kecuali beberapa kutipan

dan ringkasan yang masing-masing telah disebutkan sumbernya.

Medan, 25 Oktober 2016

(5)

PENGHARGAAN

Segala puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT yang telah

memberikan penulis rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan

skripsi ini tepat waktu dan sesuai dengan peraturan yang ada di Fakultas Ilmu

Kompuer dan Teknologi Informasi. Shalawat beriring salam penulis hadiahkan ke ruh junjungan kita Nabi Besar Muhammad SAW yang syafa’atnya kita harapkan di hari akhir kelak.

Dalam penyusunan skripsi ini penulis mendapat banyak bantuan, dukungan

dan bimbingan dari berbagai pihak. Pada kesempatan ini penulis ingin megucapkan

terimakasih banyak dan penghargaan kepada:

1. Bapak Prof. Dr. Runtung Sitepu, SH, M.Hum selaku Rektor Universitas

5. Bapak Drs. Agus Salim Harahap, M.Si selaku Dosen Pembimbing I yang telah

meluangkan waktu, tenaga, dan pikiran dalam membimbing, mengarahkan,

menasehati, memotivasi, dan menyemangati penulis agar dapat menyelesaikan

skripsi ini.

6. Ibu Dian Rachmawati S.Si, M.Kom, selaku Dosen Pembimbing II yang telah

meluangkan waktu, tenaga, dan pikiran dalam membimbing, mengarahkan,

menasehati, memotivasi, dan menyemangati penulis agar dapat menyelesaikan

skripsi ini.

7. Bapak Ade Candra S.T, M.Kom, selaku dosen Pembanding I yang telah

memberikan kritik dan saran terhadap skripsi penulis.

8. Bapak Handrizal S.Si, M.Comp, Sc selaku dosen Pembanding II yang telah

(6)

v

9. Seluruh staf pengajar dan pegawai Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi

Informasi.

10. Teristimewa orang tua yang penulis sayangi yang tidak henti-hentinya

memberikan doa, motivasi, dan dukungan yang selalu menjadi sumber

semangat penulis.

11. Abang, kakak, dan adik yang selalu memberikan semangat kepada penulis.

12. Rahma isnaini Masya S.Kom yang telah bersedia membagi ilmunya kepada

penulis.

13. Sahabat-sahabat luar biasa Ananda Dwi Putri S.Kom, Rahma Isnaini Masya

S.Kom, Rodiyah Aini Manurung, Tristania Marcellina Siagian S.Kom, Nurul

Utami Marza, yang selalu menemani dan memberi motivasi kepada penulis.

14. Teman – teman seperjuangan mahasiswa S-1 Ilmu Komputer stambuk 2012

yang selalu memberi dukungan.

15. Semua pihak yang terlibat langsung ataupun tidak langsung yang tidak dapat

penulis ucapkan satu per satu yang telah membantu menyelesaikan skripsi ini.

Penulis menyadari dalam skripsi ini masih banyak kekurangan baik dalam penulisan

maupun tata bahasa. Oleh karena itu penulis bersedia menerima kritik dan saran yang

membangun dari pembaca dalam upaya perbaikan skripsi ini. Semoga skripsi ini dapat

bermanfaat bagi penulis dan pembaca, khususnya rekan-rekan mahasiswa lainnya

yang mengikuti perkuliahan di Universitas Sumatera Utara.

Medan, 25 Oktober 2016

Penulis

(7)

ABSTRAK

Keamanan data merupakan salah satu hal yang sangat penting bagi manusia. Diantara data yang berbentuk digital lainnya, data teks sangat rentan terhadap tindakan penyalah gunaan seperti diduplikasi, dimodifikasi, bahkan dipalsukan. Terdapat beberapa teknik untuk mengamankan data, salah satunya adalah kriptografi. Kriptografi adalah sebuah cabang ilmu dalam ilmu komputer yang berfungsi untuk mengamankan data. Berdasarkan kuncinya, kriptografi dibagi menjadi dua tipe yaitu algoritma simetris dan algoritma asimetris. ADFGVX Cipher merupakan contoh dari algoritma simetris. Pada penerapannya algoritma ADFGVX Cipher mempunyai kelemahan, yaitu algoritma ini hanya dapat melakukan enkripsi terhadap alphabet

numeric saja. Untuk meningkatkan keamanan dari algoritma ADFGVX Cipher maka

algoritma ini dikombinasikan dengan algoritma knapsack. Algoritma knapsack merupakan salah satu contoh kriptografi asimetris. Dengan mengkombinasikan kedua algoritma ini, diharapkan dapat menambah keamanan data dan menutupi kelemahan dari algoritma ADFGVX Cipher. Sistem ini dibangun dengan menggunakan bahasa pemrograman C#. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pengamanan data menggunakan Algoritma ADFGVX Cipher dan knapsack dapat mengembalikan data awal secara utuh. Sementara itu, waktu proses enkripsi menunjukkan bahwa ukuran plainteks berbanding lurus dengan waktu. Semakin besar ukuran plainteks tersebut maka semakin besar waktu proses enkripsinya, dan waktu proses dekripsi lebih cepat dibanding waktu proses enkripsi.

(8)

Vii

IMPLEMENTATION OF ADFGVX CIPHER ALGORITHM AND

KNAPSACK ALGORITHM IN DATA TEXT SECURITY

ABSTRACT

Security data is one of the most important thing for human being. Amongst of other digital data, data text is the most susceptible of being misused, such as duplicating, modification, or even being falsified. There are a lot of techniques to secure data, such as cryptography. Cryptography is branch of computer science which is used for securing data. Based on the key, cryptography is torn into two types, named symmetric algorithm and asymmetric algorithm. ADFGVX cipher is the example of symmetric algorithm. In the implementation, ADFGVX cipher has weakness, named this algorithm can only encrypt alphabet numeric. To increase the security of ADFGVX cipher algorithm, this algorithm would be combined with knapsack algorithm. Knapsack algorithm is one of the asymmetric cryptography. By combining both of these algorithms is expected could increase the security ability of the data and completing ADFGVX cipher’s weakness. This system is built by C# programming language. Testing result shows that security data using ADFGVX Cipher Algorithm and Knapsack Algorithm could return the whole data completely. Meanwhile,time of encryption process show that the file size is directly proportional to time process. The bigger plaintext size, the longer encryption time process, and decryption time process is faster than encryption time process.

(9)

DAFTAR ISI

1.1 Latar Belakang Masalah 1

1.2 Rumusan Masalah 2

1.3 Ruang Lingkup Masalah 3

1.4 Tujuan Penelitian 3

1.5 Manfaat Penelitian 3

1.6 Metodologi Penelitian 3

1.7 Sistematika Penulisan 5

Bab 2 Tinjauan Pustaka

2.1 Kriptografi 6

2.1.1 Tujuan Kriptografi 6

2.1.2 Jenis-jenis Algoritma Kriptografi 7

2.2 ADFGVX Cipher 8

2.2.1 Enkripsi ADFGVX Cipher 9

2.2.2 Dekripsi ADFGVX Cipher 10

2.3 Algoritma Knapsack 12

2.3.1 knapsack problem 12

2.3.2 Enkripsi superincreasing knapsack 13 2.3.3 Dekripsi superincreasing knapsack 15

Bab 3 Analisis dan Perancangan

3.1 Analisis Sistem 17

3.1.1 Analisis Masalah 17

3.1.2 Analisis Kebutuhan 18

3.1.2.1 Kebutuhan Fungsional 19

3.1.2.2 Kebutuhan Nonfungsional 19

3.1.3 Analisis Proses 20

3.2 Perancangan Sistem 20

3.2.1 Use Case Diagram 20

3.2.2 Activity Diagram 24

(10)

ix

3.2.4 Flowchart 27

3.2.4.1 Flowchart Enkripsi dan Dekripsi Sistem 27

3.2.4.2 Flowchart ADFGVX Cipher 29

3.2.4.3 Flowchart Knapsack 31

3.3 Perancangan Antarmuka 33

3.3.1 Perancangan Halaman Awal 34

3.3.2 Rancangan Halaman Proses Enkripsi File dan 34 Enkripsi Kunci

3.3.3 Rancangan Halaman Proses Dekripsi Kunci dan 37 Dekripsi File

3.3.4 Rancangan Halaman About 39

3.3.5 Rancangan Halaman Help 40

Bab 4 Implementasi dan Pengujian

4.1 Implementasi 41

4.1.1 Halaman Home 41

4.1.2 Halaman Enkripsi 42

4.1.3 Halaman Dekripsi 43

4.1.4 Halaman About 43

4.1.5 Halaman Help 44

4.2 Pengujian 44

4.2.1 Proses Pengujian Enkripsi Pesan 44

4.2.2 Proses Pengacakan Kunci 49

4.2.3 Enkripsi Kunci (Plainkey) 50

4.2.4 Dekripsi Kunci 52

4.2.5 Proses Dekripsi Cipherteks 56

4.2.6 Pengujian Algoritma terhadap Waktu 58

(11)

DAFTAR TABEL

Hal.

TABEL 2.1. Tabel ADFGVX Cipher ... 9

TABEL 2.2 Tabel Kunci Enkripsi ADFGVX Cipher... 10

TABEL 2.3. Perubahan Posisi Kunci ADFGVX Cipher ... 10

TABEL 2.4 Tabel Kunci Dekripsi ADFGVX Cipher ... 11

TABEL 2.5 Tabel Kunci Dekripsi ADFGVX Cipher sesuai Urutan ... 11

TABEL 2.7. Perhitungan Inversi n modulo m ... 15

TABEL 3.1. Deskripsi use-case enkripsi plainteks ... 22

TABEL 3.2. Deskripsi use-case enkripsi kunci ... 22

TABEL 3.3. Deskripsi use-case Dekripsi kunci ... 23

TABEL 3.4 Deskripsi use-case Dekripsi cipherteks ... 23

TABEL 3.5. keterangan Rancangan Halaman Utama ... 24

TABEL 3.6. Keterangan Rancangan Halaman Enkripsi... 34

TABEL 3.7. Keterangan Rancangan Halaman Dekripsi ... 36

TABEL 3.8. Keterangan Rancangan Halaman About... 39

TABEL 3.9. Rancangan Halaman Help ... 40

TABEL 4.1. Tabel ADFGVX Cipher ... ... 46

TABEL 4.2. Tabel Kunci Enkripsi ADFGVX Cipher... 47

TABEL 4.3. Perubahan Posisi Kunci ADFGVX Cipher ... 47

TABEL 4.4. Biner Kunci ... 50

TABEL 4.5. Pencarian Nilai n-1 ... 52

TABEL 4.6. Solusi Superincrasing Knapsack ... 53

TABEL 4.7. Perubahan Biner Ke Char... 55

TABEL 4.8. Tabel Kunci Dekripsi ADFGVX Cipher ... 56

TABEL 4.9. Tabel Kunci Dekripsi ADFGVX Cipher sesuai Urutan ... 56

TABEL 4.11. Waktu Proses Enkripsi Algoritma ADFGVX Cipher ... 59

(12)

xi

DAFTAR GAMBAR

Hal.

GAMBAR 2.1. Skema Proses Enkripsi dan Dekripsi ... 6

GAMBAR 2.2. Skema Algoritma Simetris (Hayanti, Disa 2013) ... 7

GAMBAR 2.3. Skema Algorima Asimetris ... 8

GAMBAR 3.1. Diagram Ishikawa Sistem ... 18

GAMBAR 3.2. Use Case Diagram ... 21

GAMBAR 3.3. Activity Diagram Enkripsi ... 25

GAMBAR 3.4. Activity Diagram Dekripsi ... 26

GAMBAR 3.5. Sequence Diagram ... 27

GAMBAR 3.6. Proses Enkripsi Sistem ... 28

GAMBAR 3.7. Proses Dekripsi Sistem ... 28

GAMBAR 3.8. Flowchart Enkripsi Algoritma ADFGVX Cipher ... 29

GAMBAR 3.9. Flowchart Dekripsi Algoritma ADFGVC Cipher ... 30

GAMBAR 3.10. Flowchart Enkripsi Algoritma Knapsack ... 31

GAMBAR 3.11. Flowchart Dekripsi Algoritma Knapsack ... 32

GAMBAR 3.12. Flowchart Pembangkit Kunci Algoritma Knapsack ... 33

GAMBAR 3.13. Rancangan Halaman Utama ... 34

GAMBAR 3.14. Rancangan Halaman Enkripsi ... 34

GAMBAR 3.15. Rancangan Halaman Dekripsi ... 37

GAMBAR 3.16. Rancangan Halaman About ... 39

GAMBAR 3.17. Rancangan Halaman Help ... 40

GAMBAR 4.1. Tampilan Halaman Home ... 42

GAMBAR 4.2. Halaman Enkripsi ... 42

(13)

GAMBAR 4.9. Proses Pengacakan Kunci ... 50

GAMBAR 4.10. Proses Enkripsi Kunci ... 51

GAMBAR 4.11. proses pencarian Nilai n-1 ... 53

GAMBAR 4.12. Proses Dekripsi Cipherkey ... 55

GAMBAR 4.13. Proses Dekripsi Cipherteks ... 58

(14)

xiii

DAFTAR LAMPIRAN

Hal.

A. Listing Program ... A-1