Analisis dan Implementasi Algoritma Kriptografi Playfair Cipher dan Algoritma Kompresi Run Length Encoding Dalam Pengamanan dan Kompresi Data Teks
1
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Dewasa ini, komunikasi dan bertukar informasi secara jarak jauh sudah sangat mudah
dan praktis. Dengan kemajuan teknologi, baik antar kota, wilayah bahkan antar benua
bukan lagi menjadi kendala dalam melakukan komunikasi dan pertukaran data.
Kemudahan ini menuntut peningkatan sekuritas (keamanan) terhadap kerahasiaan data
yang dikirim. Banyak orang yang ingin datanya terjaga dan tidak diketahui oleh orang
lain. Ada beberapa cara dan teknik yang digunakan untuk menjaga keamanan
kerahasiaan dari sebuah pesan yang dikirim. Salah satunya adalah kriptografi, dimana
pesan disamarkan menjadi pesan tersandi.
Kriptografi adalah ilmu dan seni untuk menjaga kerahasiaan pesan. Pesan asli
biasanya disebut juga sebagai plaintext. Sedangkan pesan yang sudah diamankan
disebut ciphertext. Kriptografi terbagi atas dua jenis yaitu kriptografi klasik dan
modern. Pada penerapannya, kriptografi modern lebih dipercaya oleh masyarakat
sebagai teknik untuk mengamankan data, tetapi tidak sedikit masyarakat yang masih
menggunakan kriptografi klasik dengan cara mengkombinasi dua algoritma
kriptografi klasik (Sadikin, 2012).
Algoritma Playfair Cipher ditemukan oleh Sir Charles Wheastone pada tahun
1854, namun dipromosikan oleh Baron Lyon Playfair sehingga nama yang diabadikan
adalah nama terakhir. Algoritma ini merupakan salah satu dari kriptografi klasik yang
proses enkripsinya menggunakan pemrosesan dalam bentuk blok-blok yang sangat
besar. Metode ini merupakan salah satu cara untuk mengatasi kelemahan metode
kriptografi klasik lainnya yang mudah tertebak karena terdapat korespondensi satusatu
antara
plainteks
dengan
cipherteks
(Kurniawan,
2004).
Universitas Sumatera Utara
2
Selain keamanan data yang perlu diperhatikan juga adalah kecepatan dalam
pengiriman data tersebut. Kecepatan pengiriman ini tergantung dari ukuran informasi
tersebut. Salah satu solusi masalah tersebut adalah dengan melakukan pemampatan
(kompresi) data sebelum melakukan pengiriman dan kemudian penerima akan
merekonstruksinya kembali menjadi data aslinya (dekompresi).
Kompresi adalah proses pengubahan sekumpulan data menjadi bentuk kode
dengan tujuan untuk menghemat kebutuhan tempat penyimpanan dan waktu untuk
transmisi data. Kompresi data dilakukan dengan mengkodekan setiap karakter di
dalam pesan atau data dengan mengkodekan setiap karakter di dalam pesan atau data
dengan kode yang lebih pendek. Pada saat ini banyak sekali algoritma yang digunakan
untuk mengkompresi data. Antara lain algoritma Huffman, LZ Family, Run Length
Encoding (RLE), LZMA, CTW, Deflate, Arithmetic coding, Location Based Encoding
dan lain-lain (Namira, 2014).
Run Length Encoding (RLE) merupakan suatu bentuk teknik yang digunakan
untuk mengkompresi data yang berisi karakter-karakter berulang. Run Length
Encoding (RLE) adalah bentuk yang sangat sederhana dari kompresi data di mana
data berjalan (yaitu, urutan di mana nilai data yang sama terjadi pada banyak elemen
data yang berturut-turut) disimpan sebagai nilai data tunggal dan dihitung panjangya
(Herry dan Yessi, 1999).
Berdasarkan uraian di atas, maka penulis mengambil tugas akhir dengan judul
“Analisa dan Implementasi Algoritma Kriptografi Playfair Cipher dan Algoritma
Kompresi Run Length Encoding dalam Pengamanan dan Kompresi Data Teks”.
1.2 Rumusan Masalah
Permasalahan yang akan diteliti pada penelitian ini adalah :
1.
Bagaimana menganalisa kombinasi algoritma kriptografi Playfair Cipher dan
algoritma kompresi Run Length Encoding dengan komplesitas algoritma.
2.
Bagaimana mengukur kinerja metode Run Length Encoding dalam proses
kompresi file teks.
Universitas Sumatera Utara
3
1.3 Ruang Lingkup Masalah
Ruang lingkup masalah dalam penelitian ini adalah sebagai berikut:
1.
Data yang diamankan dan di kompresi berupa file dokumen yang berekstensi .txt,
.doc/docx.
2.
Komponen seperti tabel atau gambar yang terdapat dalam file teks yang
digunakan akan diabaikan.
3.
Parameter yang akan digunakan untuk analisis algoritma adalah kompleksitas
algoritma (diukur dengan notasi Big-O), waktu yang dibutuhkan untuk proses
enkripsi dan dekripsi serta kompresi dan dekompresi.
4.
Variable yang digunakan dalam pengukuran kinerja metode kompresi adalah
Compression ratio (Cr), Ratio of compression (Rc) dan Redudancy (Rd).
5.
Menggunakan bahasa pemrograman VB.Net dan Microsoft Visual Studio sebagai
IDE.
6.
Algoritma yang akan dianalisa pada penelitian ini adalah algoritma kriptografi
klasik Playfair Cipher dan algoritma kompresi lossless Run Length Encoding.
1.4 Tujuan Penelitian
Tujuan dilakukannya penelitian ini adalah :
1.
Untuk mengetahui kompleksitas dari setiap algoritma dalam proses enkripsidekripsi dan kompresi-dekompresi pada file teks menggunakan algoritma Playfair
Cipher dan RLE.
2.
Mengetahui kinerja algoritma Run Length Encoding dalam proses kompresi file
teks.
1.5 Manfaat Penelitian
Penelitian ini diharapkan dapat memberikan manfaat sebagai berikut:
1.
Untuk meningkatkan keamanan data, serta kompresi data. .
2.
Menambah pengetahuan penulis dalam melakukan proses enkripsi dan dekripsi
serta penampatan (kompresi) data pada file teks dengan menggunakan algoritma
Playfair Cipher dan Run Length Encoding.
3.
Sebagai bahan referensi bagi peneliti lain yang ingin membahas topik yang terkait
dengan penelitian ini.
Universitas Sumatera Utara
4
1.6 Metodelogi Penelitian
Tahapan penelitian yang dilakukan dalam penelitian ini adalah :
1. Studi Literatur
Pada tahap ini dilakukan peninjauan terhadap buku, artikel, jurnal, maupun hasil
penelitian terdahulu sebagai referensi yang diperlukan dalam melakukan
penelitian.Ini dilakukan untuk memperoleh informasi yang terkait dengan
Playfair Cipher, Run Length Encoding, serta pemrograman VB.Net.
2.
Analisis dan Perancangan
Tahap ini digunakan untuk mengolah data dari hasil studi literatur yang kemudian
dilakukan analisis dan perancangan menggunakan algoritma Playfair Cipher dan
Run Length Encoding sehingga menjadi suatu aplikasi yang tersetruktur dan jelas.
Proses ini meliputi pembuatan algoritma program, Use case Scenario, flowchart
sistem, flowchart algoritma, rancangan aplikasi, dan pembuatan User Interface
aplikasi.
3.
Implementasi
Algoritma Playfair Cipher dan Run Length Encoding diimplementasikan ke
dalam pembuatan suatu aplikasi pengamanan citra dengan menggunakan bahasa
pemrograman VB.Net.
4.
Pengujian
Menguji apakah aplikasi yang dibuat telah berhasil berjalan sesuai dengan
keinginan dan melakukan perbaikan kesalahan jika masih tedapat error pada
aplikasi.
5.
Dokumentasi
Pada tahap ini berisi laporan dan kesimpulan akhir dari hasil akhir analisa dan
pengujian dalam bentuk skripsi.
Universitas Sumatera Utara
5
1.7
Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan skripsi ini terdiri dari beberapa bagian utama, yaitu:
BAB 1: PENDAHULUAN
Bab ini akan menjelaskan mengenai latar belakang pemilihan judul “Analisis dan
Implementasi Algoritma Kriptografi Playfair Cipher dan Algoritma Kompresi Run
Length Encoding dalam Pengamanan dan Kompresi Data Teks , rumusan masalah,
batasan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian, metode penelitian, dan sistematika
penulisan.
BAB 2: LANDASAN TEORI
Bab ini akan membahas teori-teori yang berhubungan dengan kriptografi, algoritma
Playfair Cipher dan kompresi data yaitu algoritma RLE .
BAB 3: ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM
Bab ini membahas analisis terhadap masalah penellitian dan perancangan system yang
akan dibangun.
BAB 4: IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN SISTEM
Bab ini berisi implementasi algoritma yang digunakan, diikuti dengan pengujian
terhadap system yang telah dibangun, serta pembahasan hasil dan analisisnya.
BAB 5: KESIMPULAN DAN SARAN
Bab terakhir ini akan memuat kesimpulan isi dari keseluruhan uraian bab-bab
sebelumnya dan saran-saran dari hasil yang diperoleh yang diharapkan dapat
bermanfaat dalam pengembangan selanjutnya.
Universitas Sumatera Utara
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Dewasa ini, komunikasi dan bertukar informasi secara jarak jauh sudah sangat mudah
dan praktis. Dengan kemajuan teknologi, baik antar kota, wilayah bahkan antar benua
bukan lagi menjadi kendala dalam melakukan komunikasi dan pertukaran data.
Kemudahan ini menuntut peningkatan sekuritas (keamanan) terhadap kerahasiaan data
yang dikirim. Banyak orang yang ingin datanya terjaga dan tidak diketahui oleh orang
lain. Ada beberapa cara dan teknik yang digunakan untuk menjaga keamanan
kerahasiaan dari sebuah pesan yang dikirim. Salah satunya adalah kriptografi, dimana
pesan disamarkan menjadi pesan tersandi.
Kriptografi adalah ilmu dan seni untuk menjaga kerahasiaan pesan. Pesan asli
biasanya disebut juga sebagai plaintext. Sedangkan pesan yang sudah diamankan
disebut ciphertext. Kriptografi terbagi atas dua jenis yaitu kriptografi klasik dan
modern. Pada penerapannya, kriptografi modern lebih dipercaya oleh masyarakat
sebagai teknik untuk mengamankan data, tetapi tidak sedikit masyarakat yang masih
menggunakan kriptografi klasik dengan cara mengkombinasi dua algoritma
kriptografi klasik (Sadikin, 2012).
Algoritma Playfair Cipher ditemukan oleh Sir Charles Wheastone pada tahun
1854, namun dipromosikan oleh Baron Lyon Playfair sehingga nama yang diabadikan
adalah nama terakhir. Algoritma ini merupakan salah satu dari kriptografi klasik yang
proses enkripsinya menggunakan pemrosesan dalam bentuk blok-blok yang sangat
besar. Metode ini merupakan salah satu cara untuk mengatasi kelemahan metode
kriptografi klasik lainnya yang mudah tertebak karena terdapat korespondensi satusatu
antara
plainteks
dengan
cipherteks
(Kurniawan,
2004).
Universitas Sumatera Utara
2
Selain keamanan data yang perlu diperhatikan juga adalah kecepatan dalam
pengiriman data tersebut. Kecepatan pengiriman ini tergantung dari ukuran informasi
tersebut. Salah satu solusi masalah tersebut adalah dengan melakukan pemampatan
(kompresi) data sebelum melakukan pengiriman dan kemudian penerima akan
merekonstruksinya kembali menjadi data aslinya (dekompresi).
Kompresi adalah proses pengubahan sekumpulan data menjadi bentuk kode
dengan tujuan untuk menghemat kebutuhan tempat penyimpanan dan waktu untuk
transmisi data. Kompresi data dilakukan dengan mengkodekan setiap karakter di
dalam pesan atau data dengan mengkodekan setiap karakter di dalam pesan atau data
dengan kode yang lebih pendek. Pada saat ini banyak sekali algoritma yang digunakan
untuk mengkompresi data. Antara lain algoritma Huffman, LZ Family, Run Length
Encoding (RLE), LZMA, CTW, Deflate, Arithmetic coding, Location Based Encoding
dan lain-lain (Namira, 2014).
Run Length Encoding (RLE) merupakan suatu bentuk teknik yang digunakan
untuk mengkompresi data yang berisi karakter-karakter berulang. Run Length
Encoding (RLE) adalah bentuk yang sangat sederhana dari kompresi data di mana
data berjalan (yaitu, urutan di mana nilai data yang sama terjadi pada banyak elemen
data yang berturut-turut) disimpan sebagai nilai data tunggal dan dihitung panjangya
(Herry dan Yessi, 1999).
Berdasarkan uraian di atas, maka penulis mengambil tugas akhir dengan judul
“Analisa dan Implementasi Algoritma Kriptografi Playfair Cipher dan Algoritma
Kompresi Run Length Encoding dalam Pengamanan dan Kompresi Data Teks”.
1.2 Rumusan Masalah
Permasalahan yang akan diteliti pada penelitian ini adalah :
1.
Bagaimana menganalisa kombinasi algoritma kriptografi Playfair Cipher dan
algoritma kompresi Run Length Encoding dengan komplesitas algoritma.
2.
Bagaimana mengukur kinerja metode Run Length Encoding dalam proses
kompresi file teks.
Universitas Sumatera Utara
3
1.3 Ruang Lingkup Masalah
Ruang lingkup masalah dalam penelitian ini adalah sebagai berikut:
1.
Data yang diamankan dan di kompresi berupa file dokumen yang berekstensi .txt,
.doc/docx.
2.
Komponen seperti tabel atau gambar yang terdapat dalam file teks yang
digunakan akan diabaikan.
3.
Parameter yang akan digunakan untuk analisis algoritma adalah kompleksitas
algoritma (diukur dengan notasi Big-O), waktu yang dibutuhkan untuk proses
enkripsi dan dekripsi serta kompresi dan dekompresi.
4.
Variable yang digunakan dalam pengukuran kinerja metode kompresi adalah
Compression ratio (Cr), Ratio of compression (Rc) dan Redudancy (Rd).
5.
Menggunakan bahasa pemrograman VB.Net dan Microsoft Visual Studio sebagai
IDE.
6.
Algoritma yang akan dianalisa pada penelitian ini adalah algoritma kriptografi
klasik Playfair Cipher dan algoritma kompresi lossless Run Length Encoding.
1.4 Tujuan Penelitian
Tujuan dilakukannya penelitian ini adalah :
1.
Untuk mengetahui kompleksitas dari setiap algoritma dalam proses enkripsidekripsi dan kompresi-dekompresi pada file teks menggunakan algoritma Playfair
Cipher dan RLE.
2.
Mengetahui kinerja algoritma Run Length Encoding dalam proses kompresi file
teks.
1.5 Manfaat Penelitian
Penelitian ini diharapkan dapat memberikan manfaat sebagai berikut:
1.
Untuk meningkatkan keamanan data, serta kompresi data. .
2.
Menambah pengetahuan penulis dalam melakukan proses enkripsi dan dekripsi
serta penampatan (kompresi) data pada file teks dengan menggunakan algoritma
Playfair Cipher dan Run Length Encoding.
3.
Sebagai bahan referensi bagi peneliti lain yang ingin membahas topik yang terkait
dengan penelitian ini.
Universitas Sumatera Utara
4
1.6 Metodelogi Penelitian
Tahapan penelitian yang dilakukan dalam penelitian ini adalah :
1. Studi Literatur
Pada tahap ini dilakukan peninjauan terhadap buku, artikel, jurnal, maupun hasil
penelitian terdahulu sebagai referensi yang diperlukan dalam melakukan
penelitian.Ini dilakukan untuk memperoleh informasi yang terkait dengan
Playfair Cipher, Run Length Encoding, serta pemrograman VB.Net.
2.
Analisis dan Perancangan
Tahap ini digunakan untuk mengolah data dari hasil studi literatur yang kemudian
dilakukan analisis dan perancangan menggunakan algoritma Playfair Cipher dan
Run Length Encoding sehingga menjadi suatu aplikasi yang tersetruktur dan jelas.
Proses ini meliputi pembuatan algoritma program, Use case Scenario, flowchart
sistem, flowchart algoritma, rancangan aplikasi, dan pembuatan User Interface
aplikasi.
3.
Implementasi
Algoritma Playfair Cipher dan Run Length Encoding diimplementasikan ke
dalam pembuatan suatu aplikasi pengamanan citra dengan menggunakan bahasa
pemrograman VB.Net.
4.
Pengujian
Menguji apakah aplikasi yang dibuat telah berhasil berjalan sesuai dengan
keinginan dan melakukan perbaikan kesalahan jika masih tedapat error pada
aplikasi.
5.
Dokumentasi
Pada tahap ini berisi laporan dan kesimpulan akhir dari hasil akhir analisa dan
pengujian dalam bentuk skripsi.
Universitas Sumatera Utara
5
1.7
Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan skripsi ini terdiri dari beberapa bagian utama, yaitu:
BAB 1: PENDAHULUAN
Bab ini akan menjelaskan mengenai latar belakang pemilihan judul “Analisis dan
Implementasi Algoritma Kriptografi Playfair Cipher dan Algoritma Kompresi Run
Length Encoding dalam Pengamanan dan Kompresi Data Teks , rumusan masalah,
batasan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian, metode penelitian, dan sistematika
penulisan.
BAB 2: LANDASAN TEORI
Bab ini akan membahas teori-teori yang berhubungan dengan kriptografi, algoritma
Playfair Cipher dan kompresi data yaitu algoritma RLE .
BAB 3: ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM
Bab ini membahas analisis terhadap masalah penellitian dan perancangan system yang
akan dibangun.
BAB 4: IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN SISTEM
Bab ini berisi implementasi algoritma yang digunakan, diikuti dengan pengujian
terhadap system yang telah dibangun, serta pembahasan hasil dan analisisnya.
BAB 5: KESIMPULAN DAN SARAN
Bab terakhir ini akan memuat kesimpulan isi dari keseluruhan uraian bab-bab
sebelumnya dan saran-saran dari hasil yang diperoleh yang diharapkan dapat
bermanfaat dalam pengembangan selanjutnya.
Universitas Sumatera Utara