Optimasi Kunci Dengan Blum Blum Shub Pada Algoritma RC4

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang
Perkembangan teknologi komputer, informasi dan komunikasi saat ini sangat pesat dan
memicu pada penggunaannya untuk kebutuhan pertukaran data, dan informasi yang
semakin besar. Karena dengan semakin besarnya data yang dikirim, akan semakin lama
proses pengirimannya. Data yang ingin dikirim membutuhkan keamanan yang baik,
teknik kriptografi sangat cocok untuk melindungi data yang akan dikirim.
Berdasarkan sudut pandang penggunaan kunci yang digunakan

untuk

menyandikan data, kriptografi dibedakan menjadi dua jenis, yaitu kriptografi simetri dan
asimetri Schneir (1996). Kriptografi simetri menggunakan kunci yang sama untuk proses
enkripsi dan dekripsi. Sedangkan kriptografi asimetri menggunakan kunci yang berbeda.
Selain dibedakan berdasarkan kuncinya, ada kriptografi lain yaitu kriptografi fungsi hash.
Kriptografi fungsi hash hanya bisa menyandikan plaintext menjadi deretan bit-bit dan
fungsi hash tidak bisa melakukan proses dekripsi pada ciphertext. Fungsi hash banyak
digunakan untuk menvalidasi, misalnya mencocokkan data yang dibangkitkan dari server

Sanjaya & Telnoni (2015).
Metode- metode kriptografi sudah banyak tersebar luas di internet. Hal ini yang
menyebabkan masyarakat dengan mudahnya memperoleh informasi. Ketika metode
kriptografi sudah tersebar luas, maka berkurangnya ketahanan metode tersebut. Oleh
karenanya diperlukan modifikasi pada kriptografi yang ada, agar dapat meningkatkan
ketahanan metode kriptografi Sanjaya & Telnoni (2015).
Salah satu metode kriptografi yang dibahas pada penelitian ini adalah kriptografi
simetris. Algoritma RC4 dipilih karena proses enkripsi dan dekripsi sederhana dan
mudah

diimplementasikan.

Algoritma

RC4

melakukan

pengacakan

Universitas Sumatera Utara

kunci yang kemudian di-XOR-kan dengan teks asli (plaintext) pada saat enkripsi
maupun dekripsi. RC4 melakukan proses data dalam ukuran byte. Namun seiring
dengan perkembangan zaman, kebutuhan akan memori RAM dan processor juga
bertambah , supaya bisa menjadikan waktu untuk proses betambah cepat. Hal tersebut
dapat dihindari dengan cara modifikasi terhadap metode kriptografi supaya tetap
dapat mengamankan data dalam waktu yang lebih cepat.
Salah satu modifikasi pada kriptografi yang dapat dilakukan adalah dengan
cara menambahkan proses matematis pada saat membangkitkan bilangan acak yang
akan digunakan sebagai pengacakan S-Box dan kunci enkripsi dan dekripsi. Blum
Blum Shub (BBS) dipilih sebagai metode untuk membangkitkan bilangan acak,
karena metode BBS merupakan metode yang berfungsi untuk membangkitkan
bilangan acak secara matematis dengan outputnya berupa angka biner.
Metode Blum Blum Shub (BBS) juga merupakan pembangkit bilangan acak
yang aman dan sangat sulit ditebak karena berlandaskan pada residu yang kuadratik
(Menezes et al.1996).
Penelitian Mousa & Hamad (2006), mengungkapkan kinerja RC4 bahwa
kecepatan dari enkripsi dan dekripsi dengan algoritma RC4 tergantung pada panjang
kunci enkripsi, ukuran file data, serta jenis file yang digunakan.

Penelitian Xie & Pan (2010), mengungkapkan bahwa kele mahan dari
Algoritma RC4 terdapat pada KSA (Key Scheduling Algorithm) dan kelemahan
lainnya pada PGRA (Pseudo random generator algorithm), pada PGRA yang penting
keadaan awal dari sebuah S-Box, dimana peneliti menggunakan untuk memperoleh
Key Stream, salah satu kelemahan dari PGRA adalah hubungan antara S-Box pada
waktu yang berbeda. Pada paper peneliti fokus pada kelemahan PGRA dengan
meningkatkan RC4 untuk melindungi PGRA dari berbagai macam serangan. Untuk
meningkatkan RC4 dipilih dua buah kunci rahasia K1 dan K2 sebagai seed dan dua SBox S1 dan S2 yang mana semua berisi elemen N dari 0 sampai N-1. Pada algoritma
baru peneliti menggunakan tiga titik yaitu i, j1, dan j2. Hasil yang diperoleh dari
paper ini algoritma baru tersebut dapat meningkatkan keamanan RC4 dan improved
RC4 lebih cepat dari algoritma RC4.
Penelitian Jindal & Sing (2014), mengungkapkan bahwa menganalisis
kelemahan dari KSA dan PGRA kemudian mengusulkan dengan sebuah algoritma
modifikasi RC4 (MRC4). Modifikasi tersebut akan ditambahkan pada struktur

Universitas Sumatera Utara

algoritma RC4, yang mana dapat meningkatkan keamanan sementara tetapi tetap
mempertahankan struktur dan kecepatan dari algoritma RC4.
Penelitian Sanjaya & Telnoni (2015), mengungkapkan bahwa memodifikasi

metode kriptografi dengan menggunakan metode chaotic fucntion pada saat
pembangkitan kunci supaya terjadi penurunan pada saat melakukan enkripsi dan
dekripsi, selain itu Blum Blum Shub (BBS) digunakan untuk membangkitkan
bilangan acak yang dimodifikasi dengan algoritma Advanced Encryption Standard
(AES). Hasil pengujian dari modifikasi algoritma menghasilkan dua bagian, yaitu
pengujian waktu dan kompleksitas memory.
Optimasi merupakan suatu pendekatan normatif untuk mengidentifikasikan
penyelesaian terbaik dalam mengambil keputusan dari suatu permasalahan.
Penyelesaian permasalahan dalam teknik optimasi diarahkan untuk mendapatkan titik
maksimum atau minimimum dari permasalahan yang dioptimumkan. Tujuan dari
optimasi ialah untuk meminimumkan dan memaksimumkan hasil yang diinginkan.
Jika hasil yang diharapkan dapat dinyatakan sebagai fungsi dari peubah keputusan,
maka optimasi dapat diartikan sebagai proses pencapaian suatu kondisi maksimum
dan minimum dari fungsi tersebut. Unsur penting dalam suatu masalah optimasi ialah
fungsi tujuan, yang sangat bergantung pada sejumlah peubah masukan.Peubah-peubah
ini dapat tidak saling bergantung atau saling bergantung melalui satu atau lebih
kendala Haupt & Haupt (2004).
Berdasarkan latar belakang yang telah diuraikan sebelumnya banyak yang
memodifikasi RC4 dengan menambahkan proses pada KSA (key scheduling
Algorithm) dan PGRA ( Pseudo random generator algorithm), penelitian

ini

menggunakan metode Blum Blum Shub (BBS) untuk membangkitkan kunci acak,
sedangkan untuk enkripsi dan dekripsi akan menggunakan algoritma RC4. Maka
penulis ingin menuangkannya dalam tesis yang berjudul “Optimasi Kunci Dengan
Blum Blum Shub Pada Algoritma RC4”.
1.2.Rumusan Masalah
Suatu algoritma memiliki kelemahan masing- masing, pada RC4 kelemahannya adalah
saat menentukan kunci acak untuk pengacakan S-Box dan sering terjadi tabel S-Box
yang sama, itu dikarenakan kunci yang digunakan berulang- ulang untuk mengisi 256
byte, untuk itu perlu adanya suatu penambahan metode yang digunakan untuk

Universitas Sumatera Utara

menghasilkan kunci acak, metode Blum Blum Shub (BBS) akan digunakan untuk
membangkitkan kunci.
1.3. Batasan Masalah
Berdasarkan rumusan masalah diatas, maka dengan ini penulis membatasi dalam
beberapa hal sebagai berikut:

1. Algoritma RC4 digunakan untuk enkripsi dan dekripsi, supaya datanya aman.
2. Untuk membangkitkan bilangan acak digunakan Blum Blum Shub (BBS)
dengan range 0 – 255.
3. Bahasa pemrograman yang digunakan adalah C#.

1.4. Tujuan Penelitian
Tujuan penulisan penelitian adalah untuk menjaga keamanan data agar tidak dapat
diakses oleh sembarang orang, mengetahui apa tabel S-Box akan berulang,
mengetahui jika permutasi angka Blum Blum Shub (BBS) tidak sampai pada angka
256 apa yang terjadi, semakin baik atau tidak bisa digunakan sama sekali untuk
melakukan pengacakan S-Box dan mengetahui waktu enkripsi dan dekripsi saat
menggunakan kunci acak yang dihasilkan oleh Blum Blum Shub (BBS) setelah proses
pengacakan.
1.5. Manfaat Penelitian
Adapun manfaat yang diharapkan dari penelitian ini adalah sebagai berikut :
1. Mengetahui bagaimana pembangkitan kunci dengan algoritma Blum Blum Shub
(BBS).
2. Hasil dari penelitian ini diharapkan dapat menjadi rujukan bagi para pembaca
nantinya dalam keamanan data.

Universitas Sumatera Utara