Kriptografi Visual dengan Algoritma Elgamal yang Dimodifikasi untuk Citra Berwarna dengan Tiga Citra Hasil Enkripsi Menggunakan Perangkat Lunak Matlab.

(1)

i

Universitas Kristen Maranatha

KRIPTOGRAFI VISUAL MENGAN ALGORITMA ELGAMAL

YANG MIMOMIFIKASI UNTUK CITRA BERWARNA

MENGAN TIGA CITRA HASIL ENKRIPSI MENGGUNAKAN

PERANGKAT LUNAK MATLAB

Alexander Edi Suranta Kacaribu

Emailm aesuranta@gmail.com

Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik Universitas Kristen Maranatha

Jl. Prof. Mrg. Suria Sumantri 65, Bandung 40164, Indonesia

ABSTRAK

Pada zaman modern ini, teknologi pengiriman pesan makin sering digunakan. Tetapi apabila pesan yang ingin dikirimkan bersifat rahasia, maka pesan tersebut harus dimodifikasi agar hanya dapat dimengerti oleh penerima yang dituju. Hal ini dapat dilakukan dengan memakai kriptografi.

Algoritma ElGamal pertama kali diperkenalkan oleh Taher ElGamal pada tahun 1985. Algoritma ini adalah algoritma kunci publik dan keamanannya terletak pada kesulitan untuk mencari logaritma diskrit. Algoritma ElGamal telah sering digunakan untuk mengenkripsi dan mendekripsikan text, email, file, dan software.

Pada tugas akhir ini, algoritma ElGamal akan digunakan sebagai algoritma kriptografi visual untuk mengenkripsi dan mendekripsikan satu gambar. Pengujian dilakukan dengan 4 citra berbeda. Dilakukan penilaian dengan MSE (Mean Squared Error) untuk membandingkan citra awal dengan citra hasil dekripsi untuk mendeteksi adanya error. Hasil dari pengujian MSE adalah 0 untuk semua citra. Hal ini membuktikan bahwa citra awal dan citra hasil dekripsi mempunyai nilai

matrix yang sama.

(2)

ii

VISUAL CRYPTOGRAPHY WITH MODIFIED ELGAMAL

ALGORITHM FOR COLORED IMAGE TO PRODUCE THREE

CIPHER IMAGES USING MATLAB

Alexander Edi Suranta Kacaribu

Emailm aesuranta@gmail.com

Mepartment of Electrical Engineering, Faculty of Engineering Maranatha Christian University

Jl. Prof. Mrg. Suria Sumantri 65, Bandung 40164, Indonesia

ABSTRACT

Nowadays, messaging technology more often used in daily life. But if the message is confidential, it should be modified so that only can be understood by the intended recipients. This can be done by using cryptography.

ElGamal algorithm was first introduced by Taher ElGamal in 1985. This algorithm is public key algorithm and the security lies in the difficulty to find discrete logarithm. ElGamal algorithm has often been used to encrypt and decrypt a text, email, file and software.

In this final assignment, ElGamal algorithm will be used as algorithm of visual cryptography to encrypt and decrypt a digital image. Tests will be conducted with 4 different images. Assessment is conducted using MSE (Mean Squared Error) to calculate the difference between the matrix of the initial image with the decrypted image to detect if there are errors. The result of MSE are 0 for all images. This proves that the initial images and the decrypted image has same matrix value.

(3)

iii

MAFTAR ISI

LEMBAR PENGESAHAN

PERNYATAAN ORISINALITAS LAPORAN

PERNYATAAN PUBLIKASI LAPORAN TUGAS AKHIR

KATA PENGANTAR

ABSTRAK...i

ABSTRACT...ii

DAFTAR ISI ...iii

DAFTAR GAMBAR ...v

DAFTAR TABEL...vi

BAB I PENDAHULUAN...1

I.1 Latar Belakang...1

I.2 Perumusan Masalah...2

I.3 Tujuan Penelitian...2

I.4 Pembatasan Masalah...2

I.5 Sistematika Pemahasan...2

BAB II LANDASAN TEORI...4

II.1 Kriptografi...4

II.1.1 Definisi dan Terminologi...4

II.1.2 Prinsip Dasar Kriptoprafi[ ]_...5

II.1.3 Jenis-Jenis Kriptografi...6

(4)

iv

II.3 Citra Digital...10

II.4 Algoritma ElGamal...14

II.4.1 Besaran-Besaran dalam Algoritma Elgamal...14

II.4.2 Pembanpkitan Kunci[ ]_...15

II.4.3 Proses Enkripsi[ ]_...15

II.4.4 Proses Dekripsi[ ]_...17

II.5 Pengujian Gambar dengan MSE...18

BAB III PERANCANGAN DAN REALISASI...19

III.1 Perancangan Perangkat Lunak...19

III.2 Pembangkitan Kunci...20

III.3 Prosedur Proses Enkripsi...23

III.4 Prosedur Proses Dekripsi...27

BAB IV DATA PENGAMATAN DAN ANALISIS DATA...31

IV.1 Data Pengamatan...31

IV.2 Analisis Data...34

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN...35

V.1 Kesimpulan...35

V.2 Saran...35

DAFTAR PUSTAKA...36

(5)

v

MAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Proses Enkripsi Menggunakan Kunci...6

Gambar 2.2 Contoh Kriptografi Visual...9

Gambar 2.3 Resolusi Citra...11

Gambar 2.4 Visualisasi RGB...13

Gambar 2.5 CMYK...13

Gambar 2.6 Proses Pembangkitan Kunci...15

Gambar 2.7 Skema Enkripsi Kriptografi Visual dengan Algoritma ElGamal yang Telah Dimodifikasi...17

Gambar 2.8 Skema Dekripsi Kriptografi Visual dengan Algoritma ElGamal yang Telah Dimodifikasi...18

Gambar 3.1 Diagram Blok Kriptografi Visual dengan Algoritma Elgamal dengan 3 Citra Hasil Enkripsi...19

Gambar 3.2 Diagram Alir Proses Pembangkitan Kunci...21

Gambar 3.3 Diagram Alir Proses Enkripsi...23

Gambar 3.4 Diagram Alir Subprocess Menghitung Rumus Enkripsi Algoritma ElGamal...24

Gambar 3.5 Diagram Alir Proses Enkripsi...27

(6)

vi

MAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Hubungan Antara Kedalaman Warna Dan Resolusi Warna...12

Tabel 4.1 Citra Hasil Percobaan...31

Tabel 4.2 Perbandingan Waktu Proses Program Terhadap Nilai p yang Digunakan...33

(7)

1

BAB I

PENDAHULUAN

I.1 Latar Belakang

Pada zaman modern ini, teknologi pengiriman pesan makin sering digunakan. Tetapi apabila pesan yang ingin dikirimkan bersifat rahasia, maka pesan tersebut harus dimodifikasi agar hanya dapat dimengerti oleh penerima yang dituju. Hal ini dapat dilakukan dengan memakai kriptografi. Kriptografi visual adalah teknik merahasiakan pesan khusus untuk citra [1] yang pertama kali diperkenalkan oleh Naor dan Shamir pada tahun 1994, dan menggunakan Kriptografi Visual (2,2)[9]. Sama halnya dengan kriptografi biasa, kriptografi visual mempunyai dua tahap: enkripsi dan dekripsi. Enkripsi adalah mengubah pesan awal (plain image) menjadi sebuah pesan yang bersifat rahasia (cipher image), sedangkan dekripsi adalah tahap mengubah kembali pesan rahasia (cipher image) menjadi pesan awal (plain image). Dalam kerjanya, kriptografi membutuhkan teknik ataupun algoritma untuk melakukan enkripsi dan dekripsi, salah satu algoritma yang bisa dipakai adalah algoritma ElGamal.

(8)

2 I.2 Perumusan Masalah

1. Bagaimana menyembunyikan gambar rahasia dengan Kriptografi Visual menggunakan algoritma ElGamal ?

2. Bagaimana performansi hasil yang diperoleh dari hasil dekripsi dibandingkan dengan citra rahasia aslinya ?

I.3 Tujuan Penelitian

1. Merealisasikan penyembunyian gambar dengan Kriptografi Visual menggunakan algoritma ElGamal dengan bantuan perangkat lunak MATLAB.

2. Membandingkan performansi gambar sebelum dilakukan enkripsi menggunakan kriptografi ElGamal dengan gambar hasil dekripsinya.

I.4 Pembatasan Masalah

1. Gambar yang dipakai dalam kriptografi visual ini berupa gambar berwarna.

2. Ukuran citra yang digunakan adalah 400x400 piksel.

3. Realisasi penyembunyian gambar rahasia dilakukan dengan menggunakan bantuan perangkat lunak MATLAB.

I.5 Sistematika Pembahasan

Sistematika penulisan yang akan digunakan untuk menyusun laporan Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut:

Bab I : Pendahuluan

(9)

3

Bab II : Landasan Teori

Pada bab ini dijelaskan teori-teori yang digunakan sebagai referensi penulis dalam pengerjaan Tugas Akhir ini. Teori yang diuraikan berkaitan dengan metode Kriptografi Visual dan algoritma ElGamal.

Bab III : Perancangan Perangkat Lunak

Pada bab ini dijelaskan mengenai sistem dari Tugas Akhir ini serta perancangan perangkat lunak dengan menggunakan software MATLAB.

Bab IV : Pengujian dan Analisis Hasil Uji

Bab ini berisikan percobaan-percobaan yang dilakukan terhadap perangkat lunak dan menampilkan data pengamatan serta analisis hasil percobaan.

Bab V : Kesimpulan dan Saran

(10)

35 BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

Bab ini merupakan bab penutup yang berisi kesimpulan-kesimpulan yang diambil berdasarkan hasil pengamatan dan saran-saran untuk pengembangan lebih lanjut dari Tugas Akhir yang berjudul “Kriptografi Visual dengan Algoritma ElGamal yang Dimodifikasi untuk Citra Berwarna dengan Tiga Citra Hasil Enkripsi Menggunakan Perangkat Lunak MATLAB”.

V.1 Kesimpulan

1. Program Penyembunyian Citra Rahasia menggunakan Kriptografi Visual dengan Algoritma Elgamal menggunakan software MATLAB berhasil direalisasikan.

2. Dengan penguraian rumus, citra hasil enkripsi berhasil ditambah.

3. Kualitas citra hasil dekripsi sama dengan citra sebelum dienkripsi (dapat dilihat dari pengujian MSE yang bernilai 0).

4. Semakin besar nilai p, maka waktu yang dibutuhkan oleh software untuk memecahkan persamaannya juga semakin lama.

5. Karena ada 3 citra hasil enkripsi, maka ukuran totalnya adalah ±3x ukuran citra awal sehingga membutuhkan freefspacefdalam penyimpanan seukuran 3x juga.

V.2 Saran

1. Diperlukan metode untuk mengecilkan ukuran citra enkripsi dan mengembalikannya agar lebih hemat dalam hal penyimpanan dan praktis dalam pengiriman.

2. Diperlukan metode untuk mempersingkat waktu proses enkripsi dan dekripsi menggunakan algoritma ElGamal.

(11)

36 DAFTAR PUSTAKA

1. Fauzan, Ahmad. (2013). Kriptografi Visual dengan Memanfaatkan Algoritma ElGamal untuk Citra Berwarna. Makalah IF3058 ITB Bandung: tidak diterbitkan. 2. Hayder Raheem Hasyim and Irtifaa Abdalkadum Neamaa. Image Encryption and

Decryption in A Modification of ElGamal Cryptosystem in MATLAB. International Journal of Sciences : Basic and Applied Research (IJSBAR). 2014 3.

http://www.mathworks.com/matlabcentral/fileexchange/7908-big-modulo-function

4. Kromodimoeljo, Sentot. Teori dan Aplikasi Kriptografi. SPK IT Consulting. 2009 5. M. Naor and A. Shamir,”Visual Cryptography”, Advances in Cryptology:

Eurpocrypt’94, Springer-Verlag, Berlin, pp. 1-12, 1994.

6. repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/33703/4/Chapter%20II.pdf

7. Romdhoni, M.A. (2013). Kriptografi Visual pada Citra Biner dan Citra Berwarna serta Pengembangannya dengan Steganografi dan Fungsi XOR. Tugas Akhir pada FTEI ITB Bandung: tidak diterbitkan.

8. Sari, L.O. (2013). Penerapan CIELab dan Chaos sebagai Cipher pada Aplikasi Kriptografi Citra Digital. Jurnal Rekayasa Elektrika Universitas Riau: tidak diterbitkan.

9. Taher ElGamal, “A public key cryptosystem and a signature scheme based on discrete logarithms,” IEEE Trans. Information Theory., published on Jul 1985. 10.Tri Massandy, Danang. (2013). Algoritma Elgamal Dalam Pengamanan Pesan

Rahasia. Makalah IF8051 ITB Bandung: tidak diterbitkan.