ALGORITMA PLAYFAIR CIPHER
SKRIPSI
RAVIZA SITEPU
131401078
PROGRAM STUDI S1 ILMU KOMPUTER
FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
PENGAMANAN FILE TEKS DENGAN HYBRID CRYPTOSYSTEM ALGORITMA KNAPSACK NACCACHE-STERN DAN
ALGORITMA PLAYFAIR CIPHER
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh ijazah Sarjana Ilmu Komputer
RAVIZA SITEPU 131401078
PROGRAM STUDI S1 ILMU KOMPUTER
FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
PERSETUJUAN
Judul : PENGAMANAN FILE TEKS DENGAN HYBRID CRYPTOSYSTEM ALGORITMA KNAPSACK NACCACHE-STERN DAN ALGORITMA PLAYFAIR CIPHER
Kategori : SKRIPSI
Nama : RAVIZA SITEPU Nomor Induk Mahasiswa : 131401078
Program Studi : SARJANA (S1) ILMU KOMPUTER
Fakultas : ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Komisi Pembimbing:
Pembimbing 2 Pembimbing 1
Amalia, S.T., M.T M. Andri Budiman, ST, M.Comp.Sc, MEM NIP. 197812212014042001 NIP. 197510082008011011
Diketahui/disetujui oleh
Program Studi S1 Ilmu Komputer Ketua,
PERNYATAAN
PENGAMANAN FILE TEKS DENGAN HYBRID CRYPTOSYSTEM ALGORITMA KNAPSACK NACCACHE-STERN
DAN ALGORITMA PLAYFAIR CIPHER
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing telah disebutkan sumbernya.
Medan, Juni 2017
UCAPAN TERIMA KASIH
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa karena berkat rahmat dan ridho-Nya lah penulis dapat menyelesaikan skripsi ini, sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Komputer pada Program Studi S1 Ilmu Komputer Fakultas Ilmu Komputer & Teknologi Informasi Universitas Sumatera Utara.
Dalam penulisan skripsi ini banyak sekali orang-orang yang telah membantu dan mendukung penulis untuk menyelesaikannya. Untuk itu penulis ingin berterima kasih kepada:
1. Bapak Prof. Dr. Runtung Sitepu, S.H., M.Hum selaku Rektor Universitas Sumatera Utara.
2. Bapak Prof. Dr. Opim Salim Sitompul, M.Si sebagai Dekan Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi Universitas Sumatera Utara.
3. Bapak Dr. Poltak Sihombing, M.Kom selaku Ketua Program Studi S1 Ilmu Komputer Universitas Sumatera Utara.
4. Bapak M. Andri Budiman, S.T., M.Comp.Sc., M.E.M. selaku Dosen Pembimbing I yang selalu memberikan kritik dan saran serta motivasi yang membangun untuk penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.
5. Ibu Amalia, S.T., M.T. selaku Dosen Pembimbing II yang selalu memberikan arahan, bimbingan dan motivasi kepada penulis dalam penyempurnaan skripsi ini.
6. Bapak Herriyance, S.T, M.Kom selaku Dosen Pembanding I yang memberikan kritik dan saran untuk penyempurnaan skripsi ini.
7. Bapak Handrizal, S.Si, M.Comp.Sc selaku Dosen Pembanding II yang meberi masukan-masukan untuk perbaikan skripsi ini.
8. Seluruh dosen dan staf pegawai Program Studi S1 Ilmu Komputer Fasilkom-TI USU.
menjadi sumber motivasi penulis, kekuatan dan kesabaran dalam menyelesaikan skripsi ini.
10.Sahabat terbaik penulis di kampus, yaitu Mahadi Putra dan M. Abdurrahman Fira tempat bercerita keluh kesah dan penyemangat dalam menyelesaikan skripsi dan perkuliahan di S1 Ilmu Komputer.
11.Gadis-gadis yang baik hati tempat berbagi referensi dan tempat bertanya dalam menyelesaikan skripsi Noer Inda Chayanie, Sandra Putri Junika, Tia Rahmadianti.
12.Sahabat baik yang sudah seperti adik sendiri yaitu Afifuddin Ishlah Nasution dan Balya yang selalu memberi semangat untuk penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.
13.Sahabat-sahabat seperjuangan penulis yaitu Mega, Syara, Nisa, Winda, Pece, Jeje, Tiara, Wahyu, Madan, Riki, Fariz, Alwi, Paulus, Ilyas, Ardan, Fikri yang sama-sama berjuang untuk menyelesaikan skripsi ini.
14.Teman-teman stambuk 2013, abang-kakak senior, adik-adik junior yang memberikan semangat untuk menyelesaikan skripsi ini.
15.Dan semua pihak yang telah membantu dan tidak dapat disebutkan satu per satu.
Terimakasih kepada semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu yang telah membantu, memberikan ide serta saran dan motivasi kepada penulis. Semoga semua kebaikan, perhatian, bantuan serta dukungan yang telah diberikan kepada penulis mendapatkan pahala dan karunia yang melimpah dariNya. Semoga Skripsi ini dapat bermanfaat bagi orang banyak. Amin
Medan, Juni 2017
ABSTRAK
Pertukaran informasi dapat dilakukan dengan banyak media perantara. Media yang paling banyak digunakan adalah internet. Namun, kecurangan sering sekali terjadi seperti pencurian informasi, perubahan informasi dan penyadapan. Diperlukan sebuah solusi untuk menjaga kerahasian informasi tersebut. Salah satunya adalah kriptografi. Metode kriptografi yang dapat digunakan adalah Hybrid Cryptosystem. Metode ini menggunakan algoritma simetris dan algoritma asimetris. Algoritma simetris memiliki ketepatan dalam penyandian namun sangat rentan terhadap pertukaran kunci, sedangkan algoritma asimetris aman dalam pertukaran kunci, karena pengirim dan penerima memiliki kunci yang berbeda. Algoritma simetris yang digunakan adalah algoritma Playfair Cipher yang memanfaatkan substitution cipher, yaitu mengenkripsi 2 buah huruf sekaligus, sedangkan algoritma asimetris yang digunakan adalah algoritma Knapsack Naccache-Stern yang memanfaatkan komputasi matematika. Kesimpulan pada waktu proses menyatakan bahwa waktu rata-rata proses enkripsi plaintext dengan 10 karakter adalah 62,87278 milisecond sedangkan waktu rata-rata proses enkripsi plaintext dengan 100000 karakter adalah 367,1999 milisecond. Kemudian untuk waktu rata-rata proses enkripsi kunci simetris adalah 2.2442 milisecond. Untuk waktu rata-rata proses dekripsi ciphertext dengan 10 karakter adalah 74.01362 milisecond sedangkan waktu rata-rata proses dekripsi dengan 100000 karakter adalah 380,89688 milisecond. Kemudian untuk waktu rata-rata proses dekripsi kunci simetris adalah 0,44536 milisecond. Kesimpulan pada ukuran data ciphertext menyatakan bahwa ukuran plaintext selalu lebih besar daripada ukuran ciphertext. Untuk plaintext dengan 100000 karakter yang memiliki ukuran data sebesar 191 kilobyte memiliki ciphertext dengan ukuran data sebesar 101,2 kilobyte.
FILE TEXT SECURITY WITH HYBRID CRYPTOSYSTEM
KNAPSACK NACCACHE-STERN ALGORITHM
AND PLAYFAIR CIPHER ALGORITHM
ABSTRACT
The exchange of information can be done with many media intermediaries. The most widely used media is internet. However, frauds are frequent such as information theft, information changes and eavesdropping. A solution is needed to keep the information confidential. One of them is cryptography. Cryptographic method that can be used is Hybrid Cryptosystem. This method uses symmetric algorithms and asymmetric algorithms. Symmetric algorithms have precision in encryption but are very susceptible to key exchange, while asymmetric algorithms are safe in exchange of keys, because the sender and receiver have different keys. The symmetric algorithm used is the Playfair Cipher algorithm that utilizes the substitution cipher, which encrypts two letters at once, while the asymmetric algorithm used is the Knapsack Naccache-Stern algorithm that utilizes mathematical computation. The conclusion at the time of the process states that the average time of plaintext encryption process with 10 characters is 62.87278 milisecond while the average time of plaintext encryption process with 100000 characters is 367,1999 milisecond. Then the average time for the symmetric key encryption process is 2,2442 milisecond. For the average time of ciphertext decryption process with 10 characters is 74.01362 milisecond while the average time of decryption process with 100000 characters is 380,89688 milisecond. Then the average time for the symmetric key decryption process is 0.44536 milisecond. The conclusion of the ciphertext data size states that the plaintext size is always greater than the size of the ciphertext. For plaintext with 100000 characters that has a data size 191 kilobytes has a ciphertext with a data size 101.2 kilobytes.
DAFTAR ISI
Bab 1 Pendahuluan
1.1.Latar Belakang 1 2.1.3. Jenis-Jenis Algoritma Kriptografi 8 2.1.3.1. Algoritma Simetris 8 2.1.3.2. Algoritma Asimetris 8 2.1.4. Hybrid Cryptosystem 9 2.2.Algoritma Playfair Cipher 9 2.2.1. Proses Enkripsi dan Dekripsi Algoritma Playfair Cipher 10 2.2.2. Modifikasi Algoritma Playfair Cipher Matriks 16x16 12 2.3.Algoritma Knapsack Naccache-Stern 14 2.3.1. Landasan Teori Matematika Algoritma Knapsack 15
Naccache-Stern
2.3.2. Pembangkitan Kunci Algoritma Knapsack Naccache-Stern 16 2.3.3. Proses Enkripsi Algoritma Knapsack Naccache-Stern 18 2.3.4. Proses Dekripsi Algoritma Knapsack Naccache-Stern 19 2.4.Penelitian yang Terdahulu 20
Bab 3 Analisis dan Perancangan
3.1.Analisis Sistem 22
3.1.5. Flowchart 31
3.2.Perancangan Sistem 37
Bab 4 Implementasi dan Pengujian Sistem
4.1.Implementasi Sistem 44 4.1.1. Interface Halaman Awal 44 4.1.2. Interface Halaman Pembangkit Kunci 45 4.1.3. Interface Halaman Enkripsi 45 4.1.4. Interface Halaman Dekripsi 46 4.1.5. Interface Halaman Bantuan 47
4.2.Pengujian Sistem 47
4.2.1. PengujianPembangkit Kunci 48 4.2.2. Pengujian Enkripsi 50 4.2.3. Pengujian Dekripsi 53 4.2.4. Waktu Proses (Real Running Time) 55 4.2.5. Ukuran File Ciphertext 64
Bab 5 Kesimpulan dan Saran
5.1.Kesimpulan 66
5.2.Saran 67
DAFTAR TABEL
Halaman Tabel 2.1 Aritmatika Modulo 11 15 Tabel 2.2 Nilai vi yang diperoleh dari Perhitungan 17
Tabel 2.3 Nilai ���� dengan Kode Karakter 202 19 Tabel 2.4 Perhitungan Ciphertext dengan Nilai 7202882 20 Tabel 4.1 Nilai vi dari Pembangkitan Kunci 49
Tabel 4.2 Nilai ���� dengan Karakter 75 52 Tabel 4.3 Hasil Enkripsi Kunci Simetris “Kriptografi” 52 Tabel 4.4 Perhitungan Dekripsi Cipherkey dengan Nilai 4895229 54 Tabel 4.5 Hasil Dekripsi Seluruh Cipherkey 55 Tabel 4.6 Percobaan Enkripsi Playfair Cipher dengan Kunci Simetris 10 56
Karakter
Tabel 4.7 Percobaan Enkripsi Playfair Cipher dengan Kunci Simetris 20 56 Karakter
Tabel 4.8 Percobaan Enkripsi Playfair Cipher dengan Kunci Simetris 30 57 Karakter
Tabel 4.9 Percobaan Enkripsi Playfair Cipher dengan Kunci Simetris 40 57 Karakter
Tabel 4.10 Percobaan Enkripsi Algoritma Knapsack Naccache-Stern 59 Tabel 4.11 Percobaan Dekripsi Algoritma Knapsack Naccache-Stern 60 Tabel 4.12 Percobaan Dekripsi Playfair Cipher dengan Kunci Simetris 10 61
Karakter
Tabel 4.13 Percobaan Dekripsi Playfair Cipher dengan Kunci Simetris 20 61 Karakter
Tabel 4.14 Percobaan Dekripsi Playfair Cipher dengan Kunci Simetris 30 62 Karakter
Tabel 4.15 Percobaan Dekripsi Playfair Cipher dengan Kunci Simetris 40 62 Karakter
DAFTAR GAMBAR
Halaman Gambar 2.1 Bagan Proses Enkripi dan Dekripsi 7 Gambar 2.2 Bagan Cara Kerja Algoritma Kunci Simetris 8 Gambar 2.3 Bagan Cara Kerja Algoritma Kunci Asimetris 9 Gambar 2.4 Bagan Proses Hybrid Cryptosystem 9 Gambar 2.5 Matriks dengan Kunci “SITEPU” 10 Gambar 2.6 Matriks 16x16 Playfair Cipher 13 Gambar 2.7 Matriks 16x16 dengan Kunci “Raviza Sitepu” 13 Gambar 3.1 Diagram Ishikawa Penelitian 23 Gambar 3.2 Arsitektur Umum Sistem 25 Gambar 3.3 Use Case Diagram Penelitian 27 Gambar 3.4 Activity Diagram Pembangkit Kunci 28 Gambar 3.5 Activity Diagram Enkripsi 29 Gambar 3.6 Activity Diagram Dekripsi 30 Gambar 3.7 Sequence Diagram Sistem 31 Gambar 3.8 Flowchart Sistem 32 Gambar 3.9 Flowchart Enkripsi Algoritma Playfair Cipher 33 Gambar 3.10 Flowchart Dekripsi Algoritma Playfair Cipher 34 Gambar 3.11 Flowchart Pembangkit Kunci Algoritma Knapsack Naccache-Stern 35 Gambar 3.12 Flowchart Enkripsi Algoritma Knapsack Naccache-Stern 35 Gambar 3.13 Flowchart Dekripsi Algoritma Knapsack Naccache-Stern 36 Gambar 3.14 Flowchart Penguji Bilangan Prima Algoritma AKS 37
Gambar 3.15 Halaman Awal 38
Gambar 3.16 Halaman Pembangkit Kunci 38 Gambar 3.17 Halaman Enkripsi 40 Gambar 3.18 Halaman Dekripsi 41 Gambar 3.19 Halaman Bantuan 43
Gambar 4.1 Halaman Awal 44
Gambar 4.2 Halaman Pembangkit Kunci 45 Gambar 4.3 Halaman Enkripsi 46 Gambar 4.4 Halaman Dekripsi 46 Gambar 4.5 Halaman Bantuan 47 Gambar 4.6 Pengujian Pembangkit Kunci 48 Gambar 4.7 PengujianEnkripsi 50 Gambar 4.8 Matriks Playfair Cipher 16x16 dengan Kunci “Kriptografi” 51 Gambar 4.9 Pengujian Dekripsi 53 Gambar 4.10 Grafik Hubungan Panjang Plaintext dengan Waktu Proses Enkripsi 58
Algoritma Playfair Cipher
Gambar 4.11 Grafik Hubungan Panjang Kunci Simetris dengan Waktu Proses 59 Enkripsi Algoritma Knapsack Naccache-Stern
Gambar 4.12 Grafik Hubungan Panjang Cipherkey dengan Waktu Proses 60 Dekripsi Algoritma Knapsack Naccache-Stern
DAFTAR LAMPIRAN
