Institutional Repository | Satya Wacana Christian University: Perancangan Kriptografi Block Cipher 64 bit Berbasis Pola Bentuk Senapan Mesin Ringan Uzi

(1)

Perancangan Kriptografi

Block Cipher 64 bit

Berbasis Pola Bentuk Senapan Mesin Ringan Uzi

Artikel Ilmiah

Peneliti :

Galih Kurnia Jati (672013051) Magdalena A. Ineke Pakereng, M.Kom.

Program Studi Teknik Informatika Fakultas Teknologi Informasi Universitas Kristen Satya Wacana

(2)

Perancangan Kriptografi

Block Cipher

64 bit

Berbasis Pola Bentuk Senapan Mesin Ringan Uzi

Artikel Ilmiah

Diajukan Kepada Fakultas Teknologi Informasi

Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Komputer

Peneliti :

Galih Kurnia Jati (672013155) Magdalena A. Ineke Pakereng, M.Kom.

Program Studi Teknik Informatika Fakultas Teknologi Informasi Universitas Kristen Satya Wacana

(3)

(4)

(5)

(6)

(7)

(8)

(9)

1. Pendahuluan

Pesatnya perkembangan teknologi membuat pekerjaan semakin mudah dan semua data penting dalam pekerjaan dapat tersimpan banyak dan mudah. Tetapi semua data tersebut belum tentu aman, maka dari itu diperlukan teknik keamanan data yang dikenal dengan nama kriptografi. Kriptografi adalah penyandian data dengan teknik matematika yang bertujuan untuk mengamankan data.

Perbedaan yang mendasar mengenai kriptografi dan steganografi adalah cara untuk merahasiakan data. Pada kriptografi data yang sudah di enkripsi akan berbeda dengan data sebelum di enkripsi sehingga jika data dicuri tidak bisa mengartikan data tersebut selain pengirim dan penerima data, sedangkan pada steganografi menyembunyikan data dengan suatu cara sehingga selain pengirim dan penerima tidak ada seorangpun yang mengetahui ada suatu data rahasia.

Kriptografi sangat dibutuhkan apalagi di era modern ini bukan hanya mengamankan data tetapi keamanan informasi mulai dari percakapan telepon genggam, transaksi bank dan aktivasi peluru kendali. Kriptografi ada dua macam yaitu kriptografi klasik dan kriptografi modern. Dalam penelitian ini kriptografi yang digunakan adalah kriptografi modern yang bersifat simetris menggunakan pola berbasis senapan mesin ringan uzi dan menggunakan satu kunci untuk proses enkripsi dan dekripsi dengan cara kerja informasi atau pesan yang jelas (plaintext)

diubah menjadi informasi atau pesan yang tidak dapat dimengerti (ciphertext).

Senapan mesin ringan uzi adalah senjata milik Israel yang didesain oleh Mayor Uziel Gal pada akhir 1940 dan diperkenalkan ke pasukan IDF pada tahun 1954. Bentuk senapan uzi menyerupai pistol yang memiliki panjang laras 203mm, terdapat dua megasen dipasang dengan bantuan suatu pemegang yang akan memegang kedua magasen tersebut dalam kedudukan siku. Ujung laras uzi dapat dipasangi berbagai peralatan bantu, yang memungkinkan uzi untuk melontarkan granat. Bentuk uzi yang menyerupai pistol dengan dua magazen menjadi pola yang digunakan untuk memasukkan bit dalam setiap blok.

Proses dilakukan sebanyak 20 putaran setiap putaran memiliki 4 proses

plaintext dan juga proses kunci (key). Hasil plaintext akan di-XOR dengan kunci yang menghasilkan ciphertext kemudian dikombinasikan dengan S-Box Algoritma

AES (Advanced Encryption Standard) yang menghasilkan Avalanche Effect.

2. Tinjauan Pustaka

Penelitian pertama berjudul Perancangan Algoritma pada Kriptografi Block Cipher dengan Teknik Langkah Kuda Dalam Permainan Catur membahas tentang proses enkripsi dan dekripsi menggunakan pola langkah kuda, yang dilakukan sebanyak 4 putaran. Hasil dari algoritma kriptografi diperoleh hasil 0,027481 ms dari AES. Untuk proses dekripsi 0,013992 ms. Sedangkan perbandingan antara langkah kuda dengan AES-128 adalah 0,140952 ms atau 14.09% [1].

(10)

dilakukan sebanyak 15 putaran dan diuji menggunakan avalanche effect dan nilai korelasi. Nilai korelasi yang dihasilkan dari 15 putaran adalah 0.217077 [2].

Penelitian selanjutnya berjudul “Pengaruh S-Box Advanced Encryption Standard (AES) Terhadap Avalanche Effect Pada Perancangan Kriptografi Block Cipher 256 Bit Berbasis Pola Teknik Tarian Dansa Tali Dari Maluku” yang

membahas tentang kriptografi menggunakan prinsip s-box dan juga avalanche effect yang diproses sebanyak 5 putaran dan menghasilkan nilai korelasi 0.241734 [3].

Penelitian-penelitian yang terkait dengan algoritma block cipher tersebut, digunakan sebagai acuan dalam merancang penelitian tentang implementasi block cipher menggunakan pola bentuk senapan mesin ringan uzi yang dikombinasikan dengan s-box. Dalam penelitian ini dilakukan dengan proses enkripsi dan dekripsi sebanyak 20 putaran, kemudian diuji menggunakan nilai korelasi dari setiap putaran untuuk mendapatkan hasil terbaik.

Bagian dari kriptografi yaitu plaintext dan ciphertext. Plaintext adalah pesan yang dapat dimengerti maknanya, sedangkan ciphertext merupakan pesan yang sudah dirubah sehingga tidak dapat dimengerti maknanya. Bagian lain yang terdapat pada kriptografi adalah enkripsi dan dekripsi. Enkripsi adalah proses dimana plaintext dirubah menjadi ciphertext, dan dekripsi adalah kebalikan dari enkripsi yaitu mengembalikan ciphertext menjadi plaintext[4].

Block Cipher merupakan rangkaian bit yang dibagi menjadi blok-blok yang panjangnya sudah ditentukan sebelumnya. Skema proses enkripsi-dekripsi block cipher secara umum dapat ditunjukkan pada Gambar 1.

Gambar 1 Skema Proses Enkripsi –Dekripsi Block Cipher [5]

Misalkan blok plaintext (P) yang berukuran n bit



p p pn



P 1, 2,, (1)

Blok ciphertext (C) maka blok C adalah

c c cn

C 1, 2,, (2)

(11)

k k kn

1. P adalah himpunan berhingga dari plaintext.

2. C adalah himpunan berhingga dari ciphertext.

3. K merupakan ruang kunci (Keyspace), himpunan berhingga dari kunci.

4. Untuk setiap kK, terdapat aturan enkripsi ekE dan berkorespodensi dengan aturan dekripsi dkD. Setiap ek : P → C dan dk: C → P adalah fungsi sedemikian hingga dk(ek(x)) = x untuk setiap plaintext x ∊P.

Dalam pengujian menggunakan korelasi yang merupakan teknik statistik untuk mengukur kekuatan hubungan antar dua variabel dan untuk mengetahui bentuk hubungan antara dua variabel tersebut dengan hasil yang bersifat kuantitatif. Kekuatan hubungan antar dua variabel itu disebut dengan koefisien korelasi. Nilai koefisien akan selalu berada di antara -1 sampai +1. Untuk menentukan kuat atau lemahnya hubungan antara variabel yang diuji, dapat digunakan Tabel 1. Koefisien korelasi yang yang ditunjukkan pada Tabel 1 berguna untuk menunjukkan tingkat hubungan antara data awal dan hasil enkripsi, jika nilai korelasi mendekati 0 maka memiliki tingkat hubungan yang rendah dan menunjukkan perubahan yang signifikan antara plaintext dan ciphertext.

Tabel 1 Klasifikasi Koefisien Korelasi [5]

Interval Koefisien Tingkat Hubungan

0,00 – 0,199 Sangat Rendah

(12)

Gambar 2 Tahapan Penelitian

Tahap penelitian berdasarkan Gambar 2, dijelaskan sebagai berikut: Tahap Pertama identifikasi masalah, tahapan yang dilakukan untuk melihat permasalahan dalam pengamanan data yang berkaitan dengan kriptografi, tahap kedua pengumpulan data, melakukan pengumpulan data sebagai bahan untuk pembuatan algoritma seperti pencarian pola untuk plaintext dan kunci pada pola bentuk senapan mesin ringan uzi, tahap ketiga perancangan kriptografi, melakukan perancangan algoritma kriptografi dengan pola bentuk senapan mesin ringan uzi diterapkan ke dalam block cipher 64bit, tahap keempat uji kriptografi, melakukan penghitungan mulai dari memasukan plaintext, mengubah text ke dalam bit lalu melakukan proses enkripsi-dekripsi, tahap kelima penulisan artikel ilmiah, melakukan penulisan dari hasil penelitian yang diperoleh.

Dalam perancangan kriptografi block cipher pada pola bentuk senapan mesin ringan uzi ini dilakukan dua proses yaitu enkripsi dan proses dekripsi. Enkripsi dan dekripsi itu sendiri dilakukan dalam 20 putaran, dan di setiap putaran terdapat 4 proses.

Gambar 3 Proses Alur Enkripsi

Gambar 3 menunjukkan alur proses enkripsi, langkah-langkah proses enkripsi itu sendiri dijelaskan sebagai berikut: a) Menyiapkan plaintext dan kunci;

Plaintext Kunci Plaintext Kunci

P1 K1 P1 K1

C1 C1

P2 P2

S-BOX K2 S-BOX K2

P2 K2 P2 K2

C2 C2

P3 K3 P3 K3

C3 C3

P4 P4

S-BOX S-BOX

P4 K4 P4 K4

C4 Chippertext

Putaran 1 Putaran 20

Uji Kriptografi Penulisan

(13)

b) Mengubah plaintext dan kunci menjadi biner sesuai dalam tabel ASCII; c) dalam perancangan enkripsi, plaintext dan kunci akan melewati empat proses pada setiap putaran; d) Putaran pertama Plaintext 1 (P1) diproses dengan pola dan di-XOR dengan Kunci 1 (K1) menghasilkan C1; e) C1 ditransformasikan dengan pola menjadi P2 kemudian di S-BOX, setelah itu P2 di-XOR dengan K2 menghasilkan C2; f) C2 ditransformasikan dengan pola menjadi P3 kemudian di-XOR dengan K3 menghasilkan C3; g) C3 ditransformasikan dengan pola menjadi P4 kemudian di S-BOX, setelah itu P4 di-XOR dengan K4 menghasilkan C4; h) Masuk pada putaran dua, C4 ditransformasikan menjadi P5 kemudian dilakukan proses yang sama dengan putaran pertama, dan dilakukan sampai putaran ke-20 hingga menghasilkan

Ciphertext (C).

Gambar 4 Proses Alur Dekripsi

Gambar 4 menunjukkan alur proses dekripsi, langkah-langkah proses dekripsi tersebut dijelaskan sebagai berikut: a) Menyiapkan ciphertext dan kunci;

(14)

setiap putaran; d) Putaran pertama Ciphertext (C) diproses dengan pola dan di-XOR dengan Kunci 20 (K20) menghasilkan P20; e) P20 ditransformasikan dengan pola menjadi P20 dan diproses menggunakan S-BOX, dan mendapatkan hasil akhir P20; f) P20 ditransformasikan dengan pola menjadi C19 kemudian di-XOR dengan K19, menghasilkan P19 dan mendapatkan hasil akhir P19; g) P19 ditransformasikan dengan pola menjadi C18 kemudian di-XOR dengan K18,menghasilkan P18, kemudia P18 dengan S-BOX dan mendapatkan hasil akhir dari P18; h) P18 ditransformasikan dengan pola menjadi C17 kemudian di-XOR dengan K17, menghasilkan P17; i) Masuk pada putaran dua, P17 ditransformasikan menjadi C16 kemudian dilakukan proses yang sama dengan putaran pertama, dan dilakukan sampai putaran ke-20 hingga menghasilkan Plaintext (P).

4. Hasil dan Pembahasan

Dalam bagian ini akan membahas tentang algoritma perancangan kriptografi block cipher 64bit berbasis pola bentuk senapan mesin ringan uzi secara terperinci.

Dalam algoritma ini pola bentuk senapan digunakan sebagai proses pemasukan dan pengambilan bit. Pola tersebut ditunjukkan pada Gambar 5.

Gambar 5 Pola Berbasis Senapan Mesin Ringan Uzi

Gambar 5 menunjukkan empat pola yang berbeda, dimana pola-pola tersebut berbentuk senapan mesin ringan uzi dengan cara pandang yang berbeda. Berdasarkan pola-pola yang sudah dirancang, dilakukan pengujian korelasi dengan mengkombinasikan urutan pola untuk menemukan nilai korelasi terbaik. Pengujian dilakukan menggunakan contoh plaintext “Kurnia425” menggunakan kunci “ShabeL14”.

(15)

Tabel 2 Rata-Rata Korelasi

RATA-RATA NILAI KORELASI

POLA RATA-RATA POLA RATA-RATA

ABCD 0.559123906 CABD 0.420199006

ABDC 0.199859601 CADB 0.093982179

ACBD 0.247058515 CBAD 0.37121028

ACDB 0.452779067 CBDA 0.610994414

ADBC 0.521317902 CDAB 0.337813778

ADCB 0.290475869 CDBA 0.196954531

BACD 0.227036812 DCBA 0.074518561

BADC 0.007604731 DCAB 0.145350992

BCAD 0.357685893 DBAC 0.449082214

BCDA 0.229668748 DBCA 0.478299684

BDAC 0.38455044 DABC 0.544331896

BDCA 0.39402878 DACB 0.192036749

Tabel 2 menunjukkan hasil kombinasi pola dan mendapatkan nilai korelasi terbaik pada kombinasi pola B-A-D-C sebesar 0.007604731. Kombinasi ini lah yang akan digunakan untuk melanjutkan proses enkripsi hingga putaran ke-20 untuk menghasilkan ciphertext. Tingkat keamanan tergantung pada nilai koefisien korelasi terbaik, dalam kasus ini ditunjukkan bahwa nilai koefisien korelasi yang mendekati 0 adalah kombinasi pola terbaik dalam mengamankan data dibandingkan dengan kombinasi–kombinasi lainnya.

Telah dijelaskan bahwa perancangan kriptografi ini dilakukan sebanyak 20 putaran, dan di setiap putaran memiliki 4 proses untuk mendapatkan hasil akhir yaitu ciphertext. Proses pertama plaintext dan kunci diubah ke dalam bentuk ASCII kemudah diubah lagi ke dalam biner. Kemudian bit-bit plaintext diproses dengan pola pemasukan dan pengambilan ke dalam kolom matrik 8x8 menggunakan pola bentuk senapan mesin ringan uzi yang berbeda-beda pada setiap proses. Kemudian hasil XOR proses pertama ditransformasikan menggunakan Jaringan Fiestel pada proses kedua. Hasil XOR dari proses kedua dan ketiga kemudian ditransformasikan menggunakan S-BOX dan menghasilkan P4 yang kemudian digunakan pada proses keempat dan diulang terus-menerus hingga putaran ke-20 untuk menghasilkan

(16)

Gambar 6 Pola Pemasukan Bit Plaintext dan Kunci

Gambar 6 menjelaskan pola pemasukan bit plaintext dan kunci pada proses 1. Setiap 8 bit dari setiap karakter plaintext dan kunci dimasukkan pada setiap blok sesuai dengan urutan angka.

Gambar 7 Pola Pengambilan dan Pola Transpose Plaintext dan Kunci Proses 1

Gambar 7 merupakan proses pengambilan dan transpose pada proses 1, untuk plaintext dan kunci dilakukan dengan alur proses yang sama. Bit diambil setiap 8 bit mengikuti urutan angka pada Gambar 7 dengan urutan angka yang sudah diatur sesuai dengan pola. Kemudian dimasukkan kembali ke dalam kolom matriks baris pertama dari kiri ke kanan, dan untuk baris selanjutnya mengikuti anak panah dan urutan angka pada Gambar 7. Dari proses tersebut menghasilkan P1 dan K1. Setelah itu P1 dan K1 akan di-XOR kan menghasilkan C1.

(17)

Gambar 8 merupakan proses pengambilan dan transpose pada proses 2, untuk plaintext dan kunci dilakukan dengan alur proses yang berbeda, karena untuk proses plaintext menggunakan tabel S-Box dan untuk kuncinya tidak menggunakan tabel S-BOX. Hasil dari XOR C1 yang ditransformasikan ke dalam P2 diambil setiap 8 bit mengikuti urutan angka pada Gambar 8. Sedangkan untuk K2 didapat dari tansformasi K1. Kemudian P2 diproses menggunakan S-BOX, setelah itu dimasukkan kembali ke dalam baris matriks kolom pertama dari kiri ke kanan, dan untuk kolom selanjutnya mengikuti anak panah dan urutan angka pada Gambar 8. Setelah itu P2 dan K2 akan di-XOR kan menghasilkan C2.

P

Gambar 9 merupakan proses pengambilan dan transpose pada proses 3, untuk plaintext dan kunci dilakukan dengan alur proses yang sama. Hasil dari XOR C2 yang ditransformasikan ke dalam P3 diambil setiap 8 bit mengikuti urutan angka pada Gambar 9 dengan urutan angka yang sudah diatur. Sedangkan untuk K3 didapat dari tansformasi K2. Kemudian dimasukkan kembali ke dalam kolom matriks baris pertama dari kanan ke kiri, dan untuk baris selanjutnya mengikuti anak panah dan urutan angka pada Gambar 9. Setelah itu P3 dan K3 akan di-XOR kan menghasilkan C3.

(18)

berbeda, karena untuk proses plaintex menggunakan tabel S-Box dan untuk kuncinya tidak menggunakan tabel S-BOX. Hasil dari XOR C3 yang ditransformasikan ke dalam P4 diambil setiap 8 bit mengikuti urutan angka pada Gambar 10. Sedangkan untuk K4 didapat dari tansformasi K3. Kemudian P4 diproses menggunakan S-BOX, setelah itu dimasukkan kembali ke dalam baris matriks kolom pertama dari kanan ke kiri, dan untuk kolom selanjutnya mengikuti anak panah dan urutan angka pada Gambar 10. Setelah itu P4 dan K4 akan di-XOR-kan menghasildi-XOR-kan C4. Proses putaran 1 telah selesai, dan dilakudi-XOR-kan proses yang sama secara terus-menerus hingga putaran ke 20 untuk mendapatkan ciphertext.

Gambar 11 Tabel S-BOX AES

Gambar 11 tabel S-BOX yang digunakan pada proses enkripsi dan dekripsi. Cara pensubstitusian adalah sebagai berikut: untuk setiap byte pada array state, misalkan S[r, c] = xy, yang dalam hal ini xy adalah digit heksadesimal dari nilai S[r,

c], maka nilai substitusinya, dinyatakan dengan S’[r, c], adalah elemen di dalam S-box yang merupakan perpotongan baris x dengan kolom y.Misalnya S[0, 0] = 11, maka S’[0, 0] = 82.

Untuk pengujian algoritma dilakukan dengan mengambil contoh plaintext

Kurnia425 dan kunci adalah ShabeL14. Kemudian dilakukan proses enkripsi sebanyak 20 putaran, dan di setiap putaran enkripsi akan mendapatkan ciphertext

(C) dan dikonversi ke dalam nilai hexadecimal. Hasil enkripsi dari putaran ke 20 adalah final ciphertext ditunjukkan pada Tabel 3.

Tabel 3 Hasil Ciphertext Setiap Putaran

Putaran Hasil Hexadecimal Putaran Hasil Hexadecimal

1 DBC5F93947C4A059 11 2E709B0367C46E8F

2 BBD2E37257DC57E2 12 C2002D17B6C28BB0

3 2AAAAE5E9652058B 13 7488DDA40F36A896

(19)

5 14AA76CBD8090CD1 15 608CF43DD8035604

6 3E66F994156C985B 16 E59489FA68986397

7 2E471736A90CE433 17 2E5142BE6C03ACE9

8 8D505A78BD41F25F 18 B2B462EEF1C19EEA

9 E9582009A1BE0743 19 EEE60515CDF90E4D

10 CD8E29DAF37271C6 20 001CD09992BA30CF

Tabel 3 merupakan hasil enkripsi dari setiap putaran. Hasil dari putaran 20 merupakan final ciphertext. Proses dekripsi adalah proses merubah ciphertext

menjadi plaintext awal. Dekripsi dilakukan sama seperti enkripsi, tetapi dekripsi dimulai dari putaran ke 20 menuju putaran ke 1 untuk mendapatkan plaintext awal. Pola pengambilan pada proses enkripsi akan menjadi pola pemasukan pada proses dekripsi, sedangkan pola pemasukan pada enkripsi akan digunakan sebagai pola pengambilan pada dekripsi. Proses dekripsi dimulai dari memasukkan ciphertext ke kolom matriks C4 kemudian di XOR dengan K4 dan pada proses tersebut akan menghasilkan P4. Kemudian P4 ditransformasikan dengan S-BOX untuk mendapatkan hasil akhir P4, P4 digunakan sebagai C3, lalu C3 di XOR dengan K3 dan menghasilkan P3, P3 digunakan sebagai C2, lalu C2 di XOR dengan K2 menghasilkan P2, P2 ditransformasikan dengan S-BOX untuk mendapatkan hasil akhir P2, P2 digunakan sebagai C1. Kemudian C1 di XOR dengan K1 untuk menghasilkan P1, proses itu dilakukan berulang-ulang sebanyak 20 putaran sesuai dengan banyaknya putaran enkripsi dan hasil akhir dari dekripsi putaran ke 20 adalah plaintext awal.

Tabel 4 Algoritma Enkripsi dan Dekripsi

Proses Enkripsi Proses Dekripsi 1. Masukan plaintext 1. Masukan C4

2. Plaintext dirubah ke ASCII 2. C4 dirubah ke ASCII

3. ASCII diubah ke BINER 3. ASCII diubah ke BINER 4. Bit BINER dimasukkan ke kolom

matrik P1 dengan pola pemasukan proses 1

4. Bit BINER dimasukkan ke kolom matrik C4 dengan pola pemasukan

5. Bit pada kolom matrik diambil

7. P1 di XOR dengan K1 menghasilkan C1

7. Bit P4 diubah ke BINER

8. C1 = P2 diambil menggunakan pola pemasukan

8. BINER diubah ke HEX

9. P2 diproses dengan pola pengambilan proses 2

(20)

10. Hasil konversi diubah ke BINER

11. C2 diubah ke DEC 11. BINER P4 dimasukkan ke kolom

14. Hasil HEX diubah menjadi BINER 13. BINER dimasukkan ke kolom C3 menggunakan pola masuk

15. C3 di XOR dengan K3 menghasilkan P3

16. P3 diubah ke BINER

18. BINER diubah menjadi DEC 17. BINER diubah ke HEX

19. DEC diubah menjadi HEX 18. Hasil HEX ditransformasikan dengan tabel S-BOX

19. Hasil konversi diubah menjadi BINER 20. Hasil HEX diubah menjadi BINER 20. BINER P3 dimasukkan ke kolom

matriks dengan pola pengambilan 21. Hasil BINER dimasukkan ke blok

matriks P3

21. P3=C2

25. BINER diubah menjadi DEC 25. P2 diproses dengan pola pengambilan 26. DEC diubah menjadi HEX 26. Bit pengambilan dimasukkan lagi ke

dalam kolom matrik P2 27. HEX ditransformasikan

menggunakan S-BOX

27. P2=C1

28. Hasil HEX diubah menjadi BINER 29. Hasil BINER dimasukkan ke blok

matriks P4

31. C4 diubah ke DEC

32. DEC diubah ke HEX sebagai

ciphertext

29. P1 diproses dengan pola pengambilan 30. Bit pengambilan dimasukkan lagi ke

Tabel 4 merupakan algoritma proses enkripsi dan dekripsi secara menyeluruh. Proses enkripsi menghasilkan C4 (Ciphertext), dan proses dekripsi menghasilkan P1 (Plaintext) awal.

Algoritma proses Kunci (key), dijelaskan sebagai berkut: 1. Masukkan Kunci

2. Kunci diubah ke ASCII 3. ASCII diubah ke BINER

4. Bit BINER dimasukkan ke kolom K1 menggunakan pola masuk Kunci 5. Bit Kunci ditransposisikan dengan pola Kunci B

(21)

7. K2 ditransposisikan menggunakan pola Kunci A 8. Transposisi K2 = K3

9. K3 ditransposisikan menggunakan pola Kunci D 10.Transposisi K3 = K4

11.K4 ditransposisikan menggunakan pola Kunci C

Proses Enkripsi

{Program ini digunakan untuk melakukan proses enkripsi data}

Kamus

Dari BINER = blok matriks P1, masukan BINER P1 menggunakan Pola pemasukan awal

Dari blok matriks P1 = BINER, ambil bit

P1 dengan pola Bentuk Senapan Mesin Ringan Uzi B Dari BINER = blok matriks P1, masukan BINER P1 dengan pola pemasukan proses 1

Output P1

Input K Read K

K to ASCII ASCII to BINER

Dari BINER = blok matriks K1, masukan BINER K1 menggunakan Pola pemasukan awal

Dari blok matriks K1 = BINER, ambil bit K1 K1 dengan pola pengambilan B

Dari BINER = blok matriks K1, masukan BINER K1 dengan pola pemasukan proses 1

Output K1 Print C1

C1 = P2 C2 <- P2 ⊕ K2

Dari C1 = blok matriks P2, masukan C1 P2 menggunakan Pola pemasukan awal

P2 dengan pola Bentuk Senapan Mesin Ringan Uzi A BINER to HEXA

Dari HEXA = Tabel S-box, masukan HEXA HEXA konversi menggunakan S-box Print BINER S-box

Dari BINER = blok matriks P2, masukan BINER P2 menggunakan pola pemasukan proses 2 Output P2

Dari BINER = blok matriks P2, masukan BINER P2 dengan pola pemasukan proses 2 Output P2

Input K Read K

K to ASCII ASCII to BINER

(22)

Dari blok matriks K2 = BINER, ambil bit K2 K2 dengan pola pengambilan A

Dari BINER = blok matriks K2, masukan BINER K2 dengan pola pemasukan proses 2

Output K2 Print C2

C2 = P3 C3 <- P3 ⊕ K3

Dari C2 = blok matriks P3, masukan C2 P3 menggunakan Pola pemasukan awal

P3 dengan pola Bentuk Senapan Mesin Ringan Uzi D Dari BINER = blok matriks P3, masukan BINER

P2 dengan pola pemasukan proses 3 Output P3

Dari K2 = blok matriks K3, masukan K2

Dari blok matriks K3 = BINER, ambil bit K3 K3 dengan pola pengambilan D

Dari BINER = blok matriks K3, masukan BINER K3 K3 menggunakan pola pemasukan proses 3 Output K3

Print C3 C3 = P4

C4 <- P4 ⊕ K4

Dari C3 = blok matrik P4, masukan C3 P4 menggunakan Pola pemasukan awal

P4 dengan pola Bentuk Senapan Mesin Ringan Uzi C BINER to HEXA

Dari HEXA = Tabel S-box, masukan HEXA HEXA konversi menggunakan S-box Print BINER S-box

Dari BINER = blok matriks P4, masukan BINER P3 menggunakan pola pemasukan proses 4 Output P4

Dari blok matriks K4 = BINER, ambil bit K4 K4 dengan pola pengambilan C

Dari BINER = blok matriks K4, masukan BINER K4 K4 menggunakan pola pemasukan proses 4 Output K4

Print C4 Repeat

End

Proses Dekripsi

{Program ini digunakan untuk melakukan proses dekripsi data}

Kamus

Dari BINER = blok matriks K1, masukan BINER K1 menggunakan Pola pemasukan awal

Dari blok matriks K1 = BINER , ambil bit K1 K1 dengan pola Bentuk Senapan Mesin Ringan Uzi C

(23)

Output K1 K1 = K2

Dari K1 = blok matriks K2, masukan Bit K1 dengan pola pemasukan awal

Dari blok matriks K2 = BINER, ambil bit K2 dengan pola pengambilan D

Dari BINER = blok matriks K2, masukan BINER K2

Output K2 K2 = K3

Dari K2 = blok matriks K3, masukan Bit K2 K2 dengan pola pemasukan awal

Dari blok matriks K3 = BINER, ambil bit K3 K3 dengan pola pengambilan A

Dari BINER = blok matriks K3, masukan BINER K3 Output K3

K3 = K4

Dari blok matriks K4 = BINER, ambil bit K4 K4 dengan pola pengambilan B

Dari BINER = blok matriks K4, masukan BINER K4 Output K4

Dari BINER = blok matriks C4, masukan BINER C4 ⊕ K4

Print P4

Dari blok matriks P4 = BINER, ambil bit P4

Dari BINER P4 = blok matrik P4, masukan BINER Menggunakan pola pengambilan C

Output P4 P4 = C3

P3 <- C3 ⊕ K3

Dari P4 = blok matriks C3, masukan BINER C3 ⊕ K3

Print P3

Dari blok matriks P3 = BINER, ambil bit P3 BINER to HEXA

Dari HEXA = Tabel S-Box, masukan HEXA HEXA ditranformasi menggunakan S-Box

Dari BINER P3 = blok matriks P3, masukan BINER Menggunakan pola pengambilan D

Output P3

P3 = C2

P2 <- C2 ⊕ K2

Print P2

Dari blok matriks P2 = BINER, ambil bit P2 Dari BINER P2 = blok matrik P2, masukan BINER

Menggunakan pola pengambilan A Output P2

Output P2 P2 = C1

P1 <- C1 ⊕ K1

Print P1

(24)

BINER to HEXA

Dari HEXA = Tabel S-Box, masukan HEXA HEXA ditranformasi menggunakan S-Box

Dari BINER P1 = blok matriks P1, masukan BINER Menggunakan pola pengambilan B

Output P1 P1 to BINER BINER to ASCII ASCII to CHAR Print P End

Pengujian korelasi digunakan untuk mengukur seberapa acak perbandingan antara hasil enkripsi (ciphertext) dan plaintext. Nilai korelasi sendiri berkisar 1 sampai -1, dimana jika nilai kolerasi mendekati 1 maka plaintext dan ciphertext

memiliki hubungan yang sangat kuat, tetapi jika mendekati 0 maka plaintext dan

ciphertext memiliki hubungan yang tidak kuat.

Tabel 5 Nilai Korelasi Setiap Putaran

Putaran Korelasi Putaran Korelasi

1 -0.007604731 11 -0.366311278

2 -0.06309283 12 -0.739146937

3 0.654524183 13 0.147699606

4 -0.035538294 14 -0.541838588

5 0.568882532 15 0.725164299

6 0.184261189 16 0.181756434

7 -0.154577198 17 -0.130552039

8 -0.204005273 18 -0.101054882

9 -0.18732388 19 -0.038826491

10 0.040224057 20 -0.01588761

(25)

Gambar 12 Grafik Perbandingan Plaintext dan Ciphertext

Gambar 12 menunjukkan bahwa antara putaran satu dengan putaran yang lain memiliki perbedaan yang signifikan antara plaintext dan ciphertext.

Pengujian Avalanche Effect dilakukan untuk mengetahui perubahan bit yang ada ketika plaintext diubah. Pengujian dilakukan dengan merubah karakter yang terdapat pada plaintext awal, sehingga akan menghasilkan perbedaan pada setiap putarannya. Presentase setiap putaran dapat dilihat pada Tabel 6.

Tabel 6 Tabel Presentase Avalanche Effect

Putaran Jumlah Bit Berubah

Presentase (%) Putaran Jumlah Bit Berubah

Presentase (%)

1 32 50 11 24 37,5

2 24 37,5 12 29 45,3125

3 32 50 13 33 51,5625

4 37 57,8125 14 36 56,25

5 33 51,5625 15 31 48,4375

6 30 46,875 16 27 42,1875

7 34 53,125 17 32 50

8 40 62,5 18 28 43,75

9 28 43,75 19 33 51,5625

10 38 59,375 20 20 31,25

(26)

Gambar 13 Grafik Avalanche Effect

Pada Gambar 13 yaitu hasil dari pengujian Avalanche Effect, pada penelitian ini plaintext awal adalah Kurni425 yang kemudian diubah menjadi Galih425. Terjadi perubahan bit pada setiap putarannya, pada putaran ke 8 perubahan bitnya terjadi cukup besar yaitu 62,5% dengan arti pada putaran ini terjadi perubahan bit yang baik, tetapi juga terjadi perubahan bit yang kecil pada putaran ke 20 yaitu sebesar 31,25% ini berarti perubahan bitnya kurang baik. Dari putaran pertama sampai dengan putaran ke dua puluh dapat disimpulkan bahwa rata-rata hasil pengujian Avalanche Effect ini yaitu sebesar 48,5156%.

5. Simpulan

Berdasarkan penelitian yang dilakukan, dapat disimpulkan bahwa kriptografi block cipher 64 bit berbasis pola bentuk senapan mesin ringan uzi dapat dikatakan sebagai sistem kriptografi. Dalam proses enkripsi, rancangan kriptografi

block cipher berbasis pola bentuk senapan mesin ringan uziini menghasilkan output

yang acak sehingga dapat digunakan sebagai alternatif dalam pengamanan data. Dalam pengujian avalanche effect yang dilakukan menunjukkan bahwa proses enkripsi di setiap putaran memiliki perubahan yang mencapai 48,5156%.

6. Daftar Pustaka

(27)

[2] Guntoro, Pakereng, M. A. I., 2016 “Perancangan Kriptografi Block Cipher

Berbasis Pola Ikan Berenang”. Teknik Informatika, Fakultas Teknologi Informasi, Universitas Kristen Satya Wacana.

[3] Tomasosa, E. L., Pakereng, M. A. I., 2016 “Pengaruh S-BOX Advandce Encryption Standard (AES) Terhadap Avalanche Effect Pada Perancangan Kriptografi Block Cipher 256 Bit Berbasis Pola Teknik Dansa Tali Dari Maluku”. Teknik Informatika, Fakultas Teknologi Informasi, Universitas Kristen Satya Wacana.

[4] Widodo, A, dkk., 2015 “Perancangan Kriptografi Block Cipher Berbasis pada

Teknik Tanam Padi dan Bajak Sawah”.Teknik Informatika, Fakultas Teknologi

Informasi, Universitas Kristen Satya Wacana.

[5] Latuperissa, D, Pakereng, M. A. I., 2016

“PerancanganAlgoritmaKriptografiBlock Cipher 256 Bit BerbasisPolaHuruf B,

M, E, W”. teknikInformatika, FakultasTeknologiInformasi, Universitas Kristen