T1__Full text Institutional Repository | Satya Wacana Christian University: Perancangan dan Implementasi Algoritma Block Cipher 256 bit dengan Skema PBox Berbasis Pembuatan Lumpia untuk Pengamanan SMS pada Mobile Platform Android T1 Full text

Perancangan dan Implementasi Algoritma

Block Cipher

256

bit

dengan Skema

P-Box

Berbasis Pembuatan Lumpia untuk

Pengamanan SMS pada

Mobile Platform

Android

Artikel Ilmiah

Diajukan kepada Fakultas Teknologi Informasi

Untuk memperoleh gelar Sarjana Komputer

Peneliti:

Ester Carolina Ambarsari (672012139) Yos Richard Beeh, S.T., M.Cs. Alz Danny Wowor, S.Si., M.Cs.

Program Studi Teknik Informatika Fakultas Teknologi Informasi Universitas Kristen Satya Wacana

1. Pendahuluan

Komunikasi adalah salah satu hal yang penting dalam lingkungan sosial, khususnya untuk saling bertukar informasi dari satu pihak ke pihak yang lain. Salah satu media pertukaran informasi dapat dilakukan melalui pesan teks. Kasus-kasus yang telah terjadi selama ini adalah adanya pihak-pihak tertentu yang mencoba untuk mengubah, menyisipkan ataupun menghilangkan pesan sebelum diterima oleh pihak yang berhak menerima pesan. Oleh karena itu diperlukan keamanan informasi, salah satu strategi untuk keamanan informasi adalah dengan menerapkan teknik kriptografi.

Kriptografi bertujuan untuk menyelesaikan masalah keamanan, kerahasiaan, keaslian dan integritas data sehingga digunakan untuk menjaga informasi dari pihak yang tidak memiliki otoritas atau hak akses. Kriptografi sudah digunakan sejak jaman Romawi Kuno oleh Julius Caesar yang dijuluki dengan teknik Caesar

Chiper dan pada perang dunia kedua pun Jerman menggunakan mesin kriptografi

Enigma untuk mengamankan informasi dari pihak sekutu [1]. Kriptografi mengalami perkembangan dan selalu diperbaharui baik memodifikasi kriptografi yang sudah ada maupun merancang kriptografi yang baru agar keamanan dan kerahasiaan data dapat terjaga sehingga mempersulit kriptanalis untuk memecahkan algoritmanya. Sebelumnya perancangan algoritma kriptografi baru dengan teknik tanam padi dan bajak sawah sudah dilakukan oleh Widodo, dkk pada tahun 2015 [2]. Berdasarkan hal tersebut perancangan kriptografi yang baru sangat disarankan agar keamanan informasi tetap terjaga hingga sampai kepada pihak yang dituju. Salah satu ide teknik perancangan kriptografi baru adalah dengan menerapkan teknik pembuatan Lumpia. Teknik lipat-lipat kulit Lumpia

untuk membungkus isinya inilah yang akan dikombinasikan dengan teknik block

cipher dalam kriptografi. Pelipatan kulit lumpia tersebut menjadi pola yang

digunakan dalam transposisi Permutation Box (P-Box) plainteks berukuran 256

bit.

Android adalah sistem operasi open source berbasis linux yang berjalan

pada perangkat mobile phone dimana telah dilengkapi dengan akses internet dan

fitur-fitur lainnya. Android juga merupakan sistem operasi pada mobile phone

yang paling banyak beredar. Hal ini diperkuat dari data presentase International

Data Corporation (IDC) yang menunjukkan bahwa Android memiliki 82,8%

pangsa pasar di seluruh dunia [3]. Sedangkan berdasarkan data dari Google, pengguna aktif sistem operasi Android hingga tahun 2015 mencapai 1,4 miliar

pengguna di seluruh dunia [4]. Peran smartphone tersebut berbeda pada setiap

penggunanya, ada sebagian orang yang menggunakan untuk mengirimkan pesan-pesan rahasia kepada pihak-pihak tertentu dan tidak diperkenankan orang lain selain yang dituju untuk melihat ataupun membukanya.

Berdasarkan latar belakang yang ada, maka penelitian yang dilakukan

bertujuan untuk mengamankan informasi SMS (Short Message Service) pada

mobile platform android dengan menggunakan teknik kriptografi simetris berbasis

2. Tinjauan Pustaka

Penelitian berjudul Aplikasi Teknik Enkripsi Dan Dekripsi File Dengan

Algoritma Blowfish Pada Perangkat Mobile Berbasis Android, membahas tentang

aplikasi sistem pengamanan file yang bertujuan mengamankan file bentuk gambar,

video, dan dokumen pada perangkat mobile android. Algoritma kriptografi yang

dipakai dalam pengamanan file tersebut adalah algoritma Blowfish dengan

menggunakan jumlah kunci 72 bit atau 9 karakter [5].

Pada penelitian yang berjudul Enkripsi SMS (Short Message Service) pada

Telepon Seluler Berbasis Android dengan Metode RC6. Pada penelitian ini membahas mengenai penerapan kriptografi metode RC6, yang merupakan salah

satu kandidat AES yang diajukan oleh RSA Security Laboratories kepada NIST

pada pengamanan SMS. Algoritma ini menggunakan ukuran block hingga 128 bit,

dengan ukuran kunci yang bervariasi antara 128, 192, dan 256. Aplikasi dibangun pada sistem operasi android dengan kriptografi kunci simetris yang panjang kuncinya tidak dibatasi [6].

Berbeda dengan penelitian-penelitian yang telah dipaparkan yang lebih menggunakan algoritma-algoritma kriptografi yang sudah ada, pada penelitian yang akan dilakukan lebih difokuskan pada perancangan algoritma baru untuk pengamanan pada SMS. Penelitian yang dilakukan ini membahas tentang

bagaimana perancangan Algoritma Kriptografi Simetris dengan block chiper

dengan panjang bit 256-bit, dimana pola enkripsi dan dekripsi pada plainteks dan

cipherteks menggunakan pola teknik penggulungan Lumpia sebagai pengacakan dan bagaimana penerapannya pada aplikasi SMS pada mobile platform android.

Selanjutnya akan dibahas dasar-dasar teori yang digunakan sebagai landasan Perancangan Kriptografi Simetris Berbasis Teknik Pembuatan Lumpia untuk

Pengamanan SMS pada Mobile Platform Android. Suatu proses penyandian yang

melakukan perubahan sebuah kode (pesan) dari yang bisa dimengerti atau plainteks menjadi sebuah kode yang tidak bisa dimengerti atau cipherteks disebut

enkripsi. Sedangkan proses kebalikannya untuk mengubah cipherteks menjadi

plainteks disebut dekripsi. Gambar 1, memperlihatkan skema enkripsi dan dekripsi.

Gambar 1 Skema Enkripsi dan Dekripsi [7].

Algoritma kriptografi disebut juga sebagai cipher yaitu aturan untuk

enkripsi dan dekripsi, atau fungsi matematika yang digunakan untuk enkripsi dan

dekripsi. Beberapa cipher memerlukan algoritma yang berbeda untuk enkripsi dan

Misalkan P menyatakan plainteks dan C menyatakan cipherteks, maka fungsi

enkripsi memetakan P ke C.

C P

E( )  (1)

dan fungsi dekripsi memetakan D ke C,

P

C

D

(

)



(2)

karena proses enkripsi kemudian dekripsi mengembalikan pesan ke pesan asal, maka berlaku persamaan

P

P

E

D

(

(

))



₍₃₎

Di dalam Walpole (1995) analisis korelasi adalah metode statistik yang digunakan untuk mengukur besarnya hubungan linier antara dua variabel atau

lebih. Nilai korelasi populasi (ρ) berkisar pada interval -1 ≤ ρ ≤ 1. Jika korelasi bernilai positif, maka hubungan antara dua variable bersifat searah. Sebaliknya, jika korelasi bernilai negatif, maka hubungan antara dua variable bersifat berlawanan arah [8]. Analisis korelasi digunakan untuk melihat hubungan secara linier antara dua peubah yang biasanya adalah X dan Y, secara umum diberikan pada Persamaan (4) [9].

_{√{ ∑} ∑ ∑ ∑ _{∑ }{ ∑ ∑ }} , (4)

Dimana n adalah banyaknya karakter, ∑x adalah total jumlah dari variabel x (bilangan ASCII plainteks), ∑y adalah total jumlah dari variabel y (bilangan

ASCII cipherteks), Σx2 adalah kuadrat dari total jumlah variable x, Σy2 adalah

kuadrat dari total jumlah variabel y, Σxy adalah hasil perkalian dari total jumlah variabel x dan variabel y. Interval kategori kekuatan hubugan korelasi ditunjukkan pada Tabel 1.

Tabel 1 Interval Kriteria Hubungan Korelasi [10]. Koefisien Kekuatan Hubungan

0 Tidak Ada Korelasi

0,00 – 0,25 Korelasi Sangat Lemah

0,25 – 0,50 Korelasi Cukup

0,50 – 0,75 Korelasi Kuat

0,75 – 0,99 Korelasi Sangat Kuat

1 Korelasi Sempurna

Android adalah sebuah sistem operasi untuk perangkat mobile berbasis linux

yang mencakup sistem operasi, middleware, dan aplikasi. Android Standart

Development Kit (SDK) adalah tools API (Application Programming Interface)

yang diperlukan untuk pengembangan aplikasi pada platform android dengan

menggunakan Bahasa pemrograman Java. Kode Java dikompilasi bersama dengan

data file resource yang dibutuhkan oleh aplikasi, dimana prosesnya di package

oleh tools yang dinamakan “apt tools” ke dalam paket android, sehingga

3. Metode Penelitian

Pada penelitian ini, akan dilakukan beberapa tahapan penelitian yang secara garis besar terbagi dalam empat tahapan [12], yaitu identifikasi masalah, perancangan sistem, implementasi sistem, dan pengujian sistem dan analisis hasil pengujian. Tahapan dalam penelitian ini dapat dilihat pada Gambar 2.

Gambar 2 Tahapan Penelitian

Tahapan penelitian pada Gambar 2, dijelaskan sebagai berikut: Tahap

pertama: Bagaimana aplikasi yang dibuat dapat mengirim pesan teks dengan aman, serta bagaimana performa algoritma yang akan dirancang dalam

mengamankan proses pengiriman dan penerimaan informasi. Tahap kedua:

Merancang aplikasi SMS dan antarmuka aplikasi yang digunakan oleh user serta

proses enkripsi dan dekripsi menggunakan algoritma yang dirancang. Tahap

kedua dilakukan dengan merancang arsitektur sistem, usecase diagram, Activity

diagram, dan proses-proses pada kriptografi block cipher. Tahap ketiga:

Mengimplementasikan aplikasi yang dapat mengirim dan menerima pesan teks, dan mampu menjaga kerahasiaan informasi yang dikirim maupun yang diterima

sesuai dengan hasil dari tahap perancangan. Tahap keempat: Pada teknik

kriptografi akan dilakukan pengujian proses enkripsi dan dekripsi dengan menggunakan nilai korelasi untuk mengetahui keamanan dari algoritma yang dirancang. Tahap kedua, ketiga dan keempat menggunakan sebuah metode

pengembangan prototype dalam perancangannya.

Metode perancangan yang dipakai dalam pembuatan sistem aplikasi SMS adalah

metode prototype. Metode prototype adalah metode dalam pengembangan

rekayasa software yang bertahap dan berulang, serta mementingkan sisi user

sistem. Dengan metode ini pengembang dan user dapat saling berinteraksi selama

proses pemuatan sistem, sehingga hasilnya diharapkan dapat memenuhi

kebutuhan user dimana prosesnya dapat dilihat pada Gambar 3.

Identifikasi Masalah

Perancangan Sistem

Implementasi Sistem

Gambar 3 Metode Prototype [13]

Tahapan dalam Metode Prototype adalah sebagai berikut : 1) Listen to

Customer. Pada tahap ini dilakukan analisis untuk mendapatkan data apa yang

dibutuhkan untuk membangun Aplikasi Pengamanan SMS; 2) Build adalah

membangun sistem berdasarkan perancangan menggunakan Unified Modeling

Language (UML). Sistem dirancangan menggunakan UML untuk selanjutnya

dibuat aplikasi berbasis Android; 3) Customer Test. Dilakukan pengujian sistem

dengan cara black box testing.

Dalam perancangan kriptografi dilakukan dua proses yaitu proses pertama enkripsi dan proses kedua dekripsi. Proses enkripsi pada perancangan kriptografi ini dilakukan seperti ditunjukkan dalam Gambar 4.

Plainteks Kunci

Transposisi Transposisi

Masuk bit

Teknik Penggulungan

Lumpia

Ambil bit

Masuk bit

Ambil bit

+

Cipherteks

n Putaran

Gambar 4 Bagan Umum Proses Enkripsi.

Gambar 4 merupakan bagan umum proses enkripsi yang terdapat pada aplikasi. Persiapan dan langkah-langkah proses enkripsi perancangan kriptografi dijelaskan sebagai berikut: 1) Menyiapkan plainteks yang akan dienkripsi. 2)

Menyiapkan key untuk digunakan dalam proses enkripsi. 3) Melakukan proses

transposisi, yaitu perpindahan bit pada plainteks dan kunci. 4) Transposisi

painteks dilakukan dengan 3 langkah, yaitu pemasukan bit yang dilakukan secara

bit dengan menggunakan pola penggulungan kulit lumpia, dan terakhir adalah

pengambilan bit yang merupakan hasil dari transposisi plainteks. 5) Transposisi

kunci dilakukan dengan 2 langkah, yaitu pemasukan bit yang dilakukan secara

horizontal dari kiri ke kanan dan selanjutnya bit akan diambil mengikuti aturan ambil secara diagonal. 6) Melakukan operasi matematika XOR terhadap hasil

proses plainteks dan hasil proses kunci. 7) Proses akan dilakukan sebanyak n

Putaran untuk mendapatkan cipherteks.

Aplikasi yang akan dibangun tetap memiliki fungsionalitas standar seperti kirim pesan, menerima pesan, kotak masuk, dan kotak keluar. Hanya berbeda saat melakukan pengiriman pesan, saat pesan akan dikiriman terlebih dahulu pesan akan dienkripsi agar pesan yang tersimpan pada jaringan SMS lebih tepatnya pada

SMSC (Short Message Service Center) akan disamarkan seperti pesan sembarang.

Begitu juga saat seseorang menerima pesan, pesan akan didekripsi untuk dapat mengembalikan pesan secara utuh. Antarmuka dari aplikasi ini akan dibangun semenarik mungkin agar mudah untuk digunakan.

User Sender Encryption SMS

SMS Center

BTS BTS

Send

User Receiver Decryption SMS Receive

Gambar 5 Rancangan Arsitektur Sistem Aplikasi SMS

Gambar 5 merupakan rancangan arsitektur sistem aplikasi SMS. Saat user

pengirim menuliskan pesan dengan kunci untuk enkripsi, maka secara langsung pengiriman pesan sudah terenkripsi. Pesan yang ditampung dalam SMSC sudah dalam bentuk cipherteks, sehingga informasi pada pesan tersebut tidak akan dapat diketahui pada saat di SMSC. Setelah ditampung semetara di SMSC pesan akan

langsung diteruskan ke nomor telephone yang dituju. User penerima akan

menerima pesan masih dalam bentuk cipherteks, untuk melihat pesan secara utuh

user penerima melakukan dekripsi dengan memasukan kode kunci yang sama

dengan kode kunci yang digunakan oleh user pengirim.

Perancangan proses pada penelitian ini dilakukan menggunakan UML (Unified

Modeling Language) untuk merancang Use Case dan Activity Diagram. Pada

gambar 6 Use Case Diagram User menjelaskan, user pengirim dapat secara

langsung mengirimkan pesan yang sudah terenkripsi, sehingga tidak akan ada

Read Message

User

Input Message

Send Message Input Key

Encrypt Message Decrypt Message

<<include>> <<include>>

Gambar 6 Use Case Diagram User

Untuk dapat melihat aktifitas-aktifitas yang ada dalam aplikasi, dapat

digambarkan dengan menggunakan Activity Diagram seperti pada Gambar 7.

Gambar 7 Activity Diagram User

Pada Gambar 7 merupakan activity diagram user untuk melakukan

pengiriman pesan secara aman. Sistem pertama kali akan menampilkan inbox

pesan dan tulis pesan, dengan demikian user dapat memilih menu tulis pesan

untuk mengirim pesan. Tampilan penulisan pesan sama seperti aplikasi SMS yang

lain, hanya perbedaannya ada satu kolom tambahan dimana user akan

memasukkan kode kunci untuk enkripsi pesan saat dikirim. Setelah pesan tersebut

dikirim maka akan diterima sementara oleh SMS Center dalam bentuk cipherteks

4. Hasil dan Pembahasan

Bagian ini akan membahas secara lebih rinci mengenai perancangan kriptografi simetris berbasis teknik pembuatan Lumpia untuk pengamanan SMS

pada mobile platform Android, serta membahas tentang proses enkripsi plainteks

untuk menghasilkan sebuah chipertext.

Gambar 8 Teknik Penggulungan Kulit Lumpia.

Gambar 8 merupakan langkah-langkah penggulungan kulit Lumpia yang dijadikan sebagai pola dalam perancangan kriptografi simetris berbasis teknik

pembuatan Lumpia untuk pengamanan SMS pada mobile platform Android yang

diterapkan pada matriks plainteks. Proses enkripsi yang sudah dijelaskan pada

Gambar 4 dilakukan P-Box plainteks dan kunci, proses P-Box dilakukan dengan

memasukkan bit dan mengambil bit plainteks dan kunci dalam block berukuran

16x16 dan pengambilan bit. Proses memasukkan bit dapat dilihat pada Gamar 9

dibawah ini.

Gambar 9 Proses Masuk bit

Gambar 9 merupakan proses bit plainteks dan kunci masuk dalam block

berukuran 16x16 dengan jumlah plainteks 32 karakter. Bit masuk secara

horizontal dari kiri kekanan dari index . Misalkan P menyatakan

plainteks, K menyatakan kunci dan n menyatakan jumlah bit dalam satu baris

block, maka fungsi bit masuk berlaku persamaan

(5)

(6)

Dari persamaan (5), maka didapatkan index anggota plainteks dalam setiap baris

Gambar 10 Proses P-Box Plainteks Langkah 1 Proses 1.

Gambar 10 merupakan proses P-Box bit dalam index untuk langkah 1 pada

proses 1. Proses pertama adalah pelipatan dengan block ukuran 9 x 9, pada proses

ini P-Box dilakukan dengan memindahkan urutan index secara diagonal. Dapat

dilihat pada gambar diatas kotak-kotak index dengan warna yang sama secara

diagonal akan dipindahkan ke diagonal yang ada diseberangnya, begitupun

sebaliknya. Sebagai contoh urutan bit index 138 ditukar posisi dengan bit index

16, bit index 120 dan 137 ditukar dengan bitindex 15 dan 32, bitindex 104, 121,

dan 138 ditukar dengan bitindex 14, 31, dan 48. Begitu seterusnya hingga sampai

pada diagonal terakhir yang ditandai dengan warna abu-abu. Dari keseluruhan proses P-Box plainteks, pada tahap ini akan terjadi permutasi ganda tepatnya pada

index yang diberi garis cetak tebal, hal ini terjadi karena pada proses penggulungan Lumpia pada Gambar 8 terdapat lipatan yang tertumpuk yang bertujuan untuk mengunci isi Lumpia.

Gambar 11 Proses P-Box Plainteks Langkah 2, 3, dan 5 Pada Proses 1 (A) P-Box Plainteks Langkah 2. (B) P-Box Plainteks Langkah 3. (C) P-Box Plainteks

Langkah 5. 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256

Gambar 11 merupakan proses transposisi bit dalam block 8x8 yang

mewakili langkah ke 2 yaitu pada block (A), langkah 5 yaitu pada block (B), dan

Langkah 3 yaitu pada block (C). Proses transposisi tidak jauh berbeda dengan

yang sudah dijelaskan pada Gambar 9, yang berbeda hanya ukuran dari block dan

letak blocknya. Proses transposisi dilakukan secara diagonal mengikuti warna

kolom yang sama sesuai arah yang ada pada Gambar 11. Hasil dari keseluruhan proses transposisi plainteks dapat dilihat pada Gambar 11.

Gambar 12 Proses 1 P-Box Plainteks.

(A) Posisi bit Awal (B) Hasil P-Box bit Langkah I (C) Hasil P-Box bit Langkah II

(D) Hasil P-Box bit III (E) Hasil P-Box bit Langkah IV (F) Hasil P-Box bit Langkah V.

Gambar 12 merupakan proses keseluruhan P-Box plainteks dalam 1 proses sesuai dengan pola teknik pembuatan Lumpia seperti Gambar 8, (A) menjelaskan

P-Box awal yang digambarkan dengan urutan index 1 sampai 256. (B) merupakan

hasil dari P-Box plainteks langkah 1 yang sudah dijelaskan tahap pertukarannya pada Gambar 10. (C) merupakan hasil dari P-Box plainteks langkah 2. (D) merupakan hasil dari P-Box plainteks langkah 3. (E) merupakan hasil dari P-Box pola penggulungan yang merupakan tahap akhir dari teknik pembuatan Lumpia. (F) merupakan modifikasi P-Box plainteks langkah 5 pada proses 1, dan juga merupakan hasil akhir dari P-Box plainteks pada proses 1.

Hasil dari proses pengacakan plainteks akan dilakukan operasi XOR dengan

bit kunci yang akan dijelaskan pada Gambar 13.

Gambar 13 P-Box Kunci pada Proses 1.

A B C 145146147148149150151152153154155156157158159160 145146147148149150151152153154155156157158159160 145146147148149150151152153154155156157158159160 161162163164165166167168169170171172173174175176 161162163164165166167168169170171172173174175176 161162163164165166167168169170171172173174175176 177178179180181182183184185186187188189190191192 177178179180181182183184185186187188189190191192 177178179180181182183184185186187188189190191192 193194195196197198199200201202203204205206207208 193194195196197198199200201202203204205206207208 193194195196197198199200201202203204205206207208 209210211212213214215216217218219220221222223224 209210211212213214215216217218219220221222223224 209210211212213214215216217218219220221222223224 225226227228229230231232233234235236237238239240 225226227228229230231232233234235236237238239240 225226227228229230231232233234235236237238239240 241242243244245246247248249250251252253254255256 241242243244245246247248249250251252253254255256 241242243244245246247248249250251252253254255256

Gambar 13 merupakan proses pengambilan bit kunci yang sebelumnya kunci sudah dimasukkan seperti pada Gambar 9. Proses pengambilan kunci

dilakukan dengan cara mengambil setiap bit mengikuti arah panah. Pengambilan

dilakukan dari ujung kiri bawah mengikuti arah panah hingga terambil 16 bit, lalu

dilakukan berulang hingga sampai pada ujung panah, yaitu ujung kanan atas. Berdasarkan pada Persamaan 4 yang merupakan persamaan untuk mengetahui nilai korelasi antara plainteks dan cipherteks, dalam nilai korelasi

berkisar antara -1 sampai 1. Jika nilai korelasi mendekati 1 maka plainteks dan

cipherteks mempunyai nilai yang sangat berhubungan, tetapi jika nilai korelasi yang didapat mendekati 0 (nol), maka dapat dikatakan plainteks dan cipherteks mempunyai nilai yang sama sekali tidak berhubungan.

Untuk menguji perancangan alur pembuatan lumpia sebagai teknik

kriptografi Block Cipher dengan Skema P-Box dilakukan pengujian korelasi dari

proses enkripsi yang sudah dilakukan terhadap putaran, percobaan dilakukan dengan 30 putaran. Percobaan dilakukan dengan memasukkan plainteks dan kunci yang berbeda-beda, dapat dilihat pada Tabel 2.

Tabel 2 Pengujian Korelasi

No. Plainteks Kunci Nilai Korelasi

Rata-rata

2. A^;b60@%C f71 672012139 -0,035487434

3. AAAAAAAAAAAAA FTIUKSW 0,011102021

Berdasarkan pengujian pada Tabel 2, nilai korelasi diuji pada setiap putarannya untuk melihat hubungan antara plainteks dan cipherteks. Hasil pengujian digambarkan dengan grafik pada Gambar 14, Gambar 15, dan Gambar 16.

Gambar 14 Grafik Nilai Korelasi Hubungan Putaran 1 Sampai Putaran 30 pada Pengujian

Pertama.

Gambar 14 menunjukkan hasil dari pengujian korelasi dari setiap putaran di dalam algoritma yang dirancang dengan plainteks dan kunci pada Tabel 2 pengujian pertama. Berdasarkkan nilai-nilai hasil pengujian korelasi dari grafik di atas dari putaran 1 sampai putaran 30 menunjukkan nilai korelasi pada grafik yang

stabil dibawah 0,4 dan diatas -0,4 dengan rata-rata nilai korelasi dari semua putaran yaitu -0,045161624.

Gambar 15 Grafik Nilai Korelasi Hubungan Putaran 1 Sampai Putaran 30 pada Pengujian Kedua.

Gambar 15 menunjukkan hasil dari pengujian korelasi dari setiap putaran di dalam algoritma yang dirancang dengan plainteks dan kunci pada Tabel 2 pengujian kedua. Berdasarkkan nilai-nilai hasil pengujian korelasi dari grafik di atas dari putaran 1 sampai putaran 30 menunjukkan nilai korelasi pada grafik yang stabil dibawah 0,5 dan diatas -0,5 dengan rata-rata nilai korelasi dari semua putaran yaitu -0,035487434.

Gambar 16 Grafik Nilai Korelasi Hubungan Putaran 1 Sampai Putaran 30 pada Pengujian Ketiga

Gambar 16 menunjukkan hasil dari pengujian korelasi dari setiap putaran di dalam algoritma yang dirancang dengan plainteks dan kunci pada Tabel 2 pengujian ketiga. Berdasarkkan nilai-nilai hasil pengujian korelasi dari grafik di atas dari putaran 1 sampai putaran 30 menunjukkan nilai korelasi pada grafik yang stabil dibawah 0,4 dan diatas -0,4 dengan rata-rata nilai korelasi dari semua putaran yaitu 0,011102021.

Kriptografi mengubah plainteks menjadi cipherteks, setiap algoritma yang dibuat berusaha untuk menghilangkan hubungan secara langsung antara plainteks dan cipherteks agar kriptanalisis sulit untuk menentukan hubungan secara linier atau dengan teknik kriptanalis lainnya menetukan plainteks walaupun tidak mengetahui kunci. Hubungan yang unik antara plainteks dan cipherteks dapat diuji dengan melihat hubungan secara statistik. Hubungan plainteks dan cipherteks ditentukan dengan menggunakan analisis korelasi yang diberikan pada

ketiga menunjukkan grafik stabil naik turun dengan korelasi rata-rata masih di bawah 0,1 dan di atas -0,1. Ini berarti hubungan korelasi dari putaran 1 sampai putaran 30 dengan beberapa pengujian dengan plainteks dan kunci yang berbeda sangat lemah seperti yang sudah dijelaskan pada Tabel 1, sehingga dapat disimpulkan bahwa algoritma kriptografi simetris berbasis pembuatan Lumpia yang dirancang dapat memberikan keamanan untuk pesan teks. Sedangkan dari 3 percobaan yang dilakukan, hingga putaran ke 30 nilai korelasi terus naik turun yang berarti pola grafik tersebut sudah mengalami titik jenuh dan disimpulkan bahwa proses enkripsi yang dilakukan cukup dengan 30 putaran. Maka dapat dijelaskan alur proses enkripsi secara lebih jelas pada Gambar 17 di bawah ini.

Pada Gambar 17 plainteks dan kunci masuk pada proses 1 putaran 1. Terdapat 30 putaran proses enkripsi untuk mendapatkan cipherteks, pada setiap putaran terdapat 4 proses enkripsi seperti pada gambar di atas. Pada setiap proses

plainteks terdapat 3 langkah, yaitu Masuk bit, Pembuatan Lumpia, dan Ambil

bit. Masuk bit adalah proses dimana bit dimasukkan dalam block ukuran 16x16, seperti yang sudah dijabarkan pada Gambar 9. Pembuatan Lumpia merupakan

proses transposisi atau perpindahan bit dalam block ukuran 16x16 sesuai dengan

cara menggulung kulit lumpia yang ada pada Gambar 8, dimana dalam 1 proses transposisi plainteks terdapat 5 langkah seperti yang sudah dijelaskan pada

Gambar 10, 11, dan 12. Bit-bit yang sudah di acak kemudian diambil, hasil dari

proses 1 akan menjadi P1. Pada setiap proses Kunci terdapat 2 langkah, yaitu

Masuk bit dan Ambil bit. Masuk bit adalah proses dimana bit-bit dimasukkan

dalam block ukuran 16x16, seperti pada Gambar 9. Ambil bit adalah proses

dimana bit-bit diambil dengan pola yang berbeda dari pola masuk bit, pola

pengambilan bit dilakukan secara diagonal seperti yang sudah dijelaskan pada

Gambar 13, hasil pengambilan ini akan menjadi K1.

P1 dan K1 merupakan hasil dari pengacakan pada setiap proses pada plainteks dan kunci. P1 dan K1 akan dilakukan operasi XOR untuk mendapatkan hasil yang nantinya akan dipakai untuk plainteks baru pada proses 2, sedangkan K1 akan menjadi kunci baru pada proses 2. Proses tersebut akan terus dilakukan hingga sampai pada proses 4 yang menghasilkan P4 dan K4 yang akan dilakukan operasi XOR untuk mendapatkan C1. Pada keseluruhan proses ini merupakan ekkripsi yang terjadi pada putaran 1. Putaran 2 akan dilakukan dengan plainteks baru yaitu C1 yang didapatkan pada putaran 1 dan kunci baru yaitu K4 yang didapat dari hasil transposisi kunci pada Putaran 1. Kemudian akan dilakukan

proses yang sama seperti pada putaran 1 hingga mendapatkan C2, C3, C4 … C30.

C30 atau hasil cipherteks pada putaran 30 akan dijadikan sebagai hasil akhir cipherteks.

Hasil uji coba kriptografi pada aplikasi dilakukan dengan menggunakan

smartphone LG Magna dengan versi android 6.0 Marshmallow. Hasil yang

diperoleh dari uji coba aplikasi dapat dilihat pada tampilan-tampilan aplikasi yang ditujukan pada gambar-gambar berikut:

Gambar 18a merupakan tampilan awal aplikasi yang menampilkan kotak

masuk pesan yang diambil dari storage pesan yang terdapat pada smartphone

user. Pada tampilan Gambar 12 terdapat image button untuk user menulis pesan.

Ketika user menekan button tulis pesan maka akan menampilkan Gambar 18b.

Tampilan tulis pesan sedikit berbeda dari tampilan tulis pesan pada

aplikasi-aplikasi SMS biasanya, yaitu terdapat tambahan edittext untuk user menuliskan

kunci enkripsi pesan yang akan dikirim. Pada Gambar 18b User mengisi nomor

telephone yang akan dituju, pesan yang akan dikirim sekaligus kunci enkripsi

pesan. Ketika user siap untuk mengirim pesan dan menekan button send maka

secara langsung pesan akan terlebih dahulu dienkripsi dan menghasilkan output

berupa cipherteks yang akan langsung dikirim. Laporan pesan akan muncul seperti pada Gambar 18b jikalau pesan sudah sampai pada tujuan.

(A) (B) (C)

Gambar 19 (A) CipherteksPesan (B) Dekripsi Pesan (C) Hasil Dekripsi Pesan

Gambar 19a menampilkan pesan masuk dalam bentuk cipherteks. Untuk

menampilkan pesan asli maka user terlebih dahulu memasukkan kunci dekripsi

pesan yang sama dengan kunci enkripsi pesan. Tampilan pengisian kunci dapat

dilihat pada Gambar 19b, ketika kunci sudah terisi dan user menekan “OK” maka

pesan cipherteks yang sebelumnya akan diperbaharui menjadi pesan asli yang ditampilkan pada Gambar 19c.

Pengujian aplikasi pada tahap ini menggunakan metode black box, yaitu

pengujian fungsional yang dilakukan oleh developer tanpa melihat alur eksekusi

Tabel 3 Pengujian Black Box Aplikasi.

Proses Hasil yang Diharapkan Hasil yang Muncul Kesimpulan

Membuka aplikasi Messaging

Menampilkan inbox pesan Daftar inbox pesan dalam Hp

Klik Pesan Masuk Menampilkan nomor pengirim dan pesan yang

Klik Dekripsi Menampilkan pesan asli setelah menginputkan

Berdasarkan pada hasil pengujian fungsionalitas program pada Tabel 3,

dapat disimpulkan bahwa aplikasi Pengamanan SMS pada Mobile sudah

memenuhi tujuan penelitian. Pengujian kemampuan aplikasi yang dirancang perlu

juga dilakukan pada beberapa tipe handphone berbeda sehingga diperoleh

informasi yang mendukung Pengujian Black Box.

Tabel 4 Analisis Pengujian pada Beberapa Tipe Handphone

Tipe Handphone Enkripsi Dekripsi Integritas Data

Xiaomi Redmi Note 3

Analisis pada Tabel 4 dilakukan berdasarkan tipe handphone dan spesifikasi

handphone yang berbeda dengan versi Android minimum 5.0 (Lolipop).

handphone berjalan dengan baik. Berdasarkan hasil dari analisa pada Tabel 4 dapat dikatakan bahwa implementasi algoritma yang dibuat sudah sesuai dengan aspek-aspek sistem kriptografi dan informasi yang dikirim dan diterima tetap utuh.

5. Simpulan

Pengujian nilai korelasi perancangan Algoritma Block Cipher 256 bit

dengan Skema P-Box Berbasis Pembuatan Lumpia memiliki nilai rata-rata pada

setiap putarannya -0.061167386, dari nilai tersebut berdasarkan interval kriteria hubungan korelasi pada Tabel 1 masuk dalam kriteria korelasi sangat lemah. Oleh karena itu dapat disimpulkan bahwa hubungan linier antara plainteks dan cipherteks berhubungan sangat lemah sehingga dapat dikatakan rancangan Algoritma yang dibuat dapat menyamarkan plainteks dengan baik. Berdasarkan analisis yang sudah dilakukan pada aplikasi, rancangan algoritma dapat

diimplementasikan pada aplikasi SMS mobile platform Android berbagai tipe

handphone serta dapat melakukan proses enkripsi dan dekripsi sesuai dengan perancangan algoritma yang dibuat dan integritas data atau keutuhan informasi tetap terjaga dengan baik.

6.

Daftar Pustaka

[1] Kromodimoeljo, S., 2010, Teori dan Aplikasi Kriptografi, Jakarta: SPK IT

Consulting

[2] Widodo, A. dkk., 2015, Perancangan Kriptografi Block Cipher Berbasis

Pada Teknik Tanam Padi dan Bajak Sawah, Seminar Nasional Teknik

Informatika dan Sistem Informasi(SETISI), Bandung

[3] Larensi, R., 2015, Ini presentase Pengguna Android dan IOS di Dunia,

Lebih Besar Siapa ?,

http://www.merdeka.com/teknologi/ini-presentase-pengguna-android-dan-ios-di-dunia-lebih-besar-siapa.html, Diakses tanggal 29 Agustus 2016.

[4] Wahyudi, R., 2015, Google: 1,4 Miliar Penduduk Dunia Pakai Android,

http://tekno.kompas.com/read/2015/09/30/11110017/Google.1.4.Miliar.Pen

duduk.Dunia.Pakai.Android,Diakses tanggal 29 Agustus 2016.

[5] Wardoyo, S. dkk., 2014, Aplikasi Teknik Enkripsi Dan Dekripsi Fmessile

Dengan Algoritma Blowfish Pada Perangkat Mobile Berbasis Android,

Cilegon: Program Studi Teknik Elektro, Universitas Sultan Ageng Tirtayasa.

[6] Rahmayun, D.I., 2014, Enkripsi SMS (Short Message Service) pada Telepon

Seluler Berbasis Android dengan Metode RC6, Padang: Jurnal Momentum.

Vol.16 No.1.

[7] Zimmermann, Phil, 2003, An Introduction to Cryptography, California:

PGP Corporation.

[8] Walpole, R.E., 1995, Pengantar Statistika, Edisi ke-3, Jakarta: Gramedia.

[9] Montgomery, D.C., & Runger, G.C., 2011, Applied Statistics and

[10] Sarwono, J., 2009, Statistik Itu Mudah: Panduan Lengkap untuk Belajar

Komputasi Statistik Menggunakan SPSS 16 , Yogyakarta: Penerbit

Universitas Atma Jaya Yogyakarta.

[11] Syafaat, N., 2014, Pemrograman Aplikasi Mobile Smartphone dan Tablet

PC Berbasis Android, Bandung: Informatika.

[12] Tutupary, A.A.P dkk., 2015, Perancangan dan Implementasi Kriptografi

Block Cipher Berbasis pada S-Box untuk Pengecekan Surat Izin Mengemudi pada Android Platform, Salatiga: Fakultas Teknologi Informasi, Program Studi Teknik Informatika, Universitas Kristen Satya Wacana Salatiga.

[13] Pressman, R., 2001, Software Engineering A Practitioner’s Approach Fifth

Edition, New York : Mcgraw-Hill.

[14] Liwandouw, V.B & Wowor, A.D., 2015, Kombinasi Algoritma Rubik,

CPSRNG Chaos, dan S-box Fungsi Linier Dalam Perancangan Kriptografi

Cipher Blok. Seminar Nasional Sistem Informasi Indonesia.

[15] Maturidi, A. J., 2014, Metode Penelitian Teknik Informatika, Yogyakarta: