Institutional Repository | Satya Wacana Christian University: Perancangan Kriptografi Block Cipher 256-bit Berbasis Pola Batik Totogan Banyuwangi

  Perancangan Kriptografi Block Cipher 256-bit Berbasis Pola Batik Totogan Banyuwangi Artikel Ilmiah Peneliti : Armanno Rifai (672013601) Magdalena A. Ineke Pakereng, M.Kom. Program Studi Teknik Informatika Fakultas Teknologi Informasi Universitas Kristen Satya Wacana Salatiga November 2017

  

Perancangan Kriptografi Block Cipher 256-bit

Berbasis Pola Batik Totogan Banyuwangi

Artikel Ilmiah

Diajukan Kepada

  

Fakultas Teknologi Informasi

Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Komputer

Peneliti :

Armanno Rifai (672013601)

  

Magdalena A. Ineke Pakereng, M.Kom.

  

Program Studi Teknik Informatika

Fakultas Teknologi Informasi

Universitas Kristen Satya Wacana

Salatiga

  

November 2017

ii iii

iv

v

vi

  

Perancangan Kriptografi Block Cipher 256-bit

Berbasis Pola Batik Totogan Banyuwangi

_{1 2} Armanno Rifai , Magdalena A. Ineke Pakereng

Fakultas Teknologi Informasi

  

Universitas Kristen Satya Wacana

Jl. Diponegoro 52-60, Salatiga 50711, Indonesia

_{1 2} E-mail: 672013601@student.uksw.edu , ineke.pakereng@staff.uksw.edu

Abstract

The security of information is needed in the era technological development.

  

Cryptography is the best step to safe data. Block Cipher Cryptography based on

Batik Totogan Banyuwangi of this pattern designed to create a new cryptography.

The design of cryptography with 256 block size as alternative concept. This

cryptography has been designed using 4 processes and be repeated 5 rotations,

where the first process and third process substituted using S-Box table to get more

complicated ciphertext. Avalanche Effect and correlation are testing to find byte

transformation. The byte changes get 51,953125% and this pattern can be

concluded as alternative concept to safe data.

  Keyword: Block Cipher, Cryptography, Batik Totogan Banyuwangi Pattern, Avalanche Effect, Correlation, S-Box.

  

Abstrak

  Keamanan suatu informasi sangat diperlukan pada masa perkembangan teknologi saat ini. Kriptografi adalah langkah terbaik untuk mengamankan data. Kriptografi

  

Block Chiper Berbasis Pola Batik Totogan Banyuwangi ini dirancang untuk

  membuat kriptografi baru. Rancangan kriptografi dengan ukuran blok 256 bit sebagai konsep alternatif. Kriptografi ini dirancang menggunakan 4 proses dan diulang sebanyak 5 putaran, dimana proses ke-1 dan ke-3 disubtitusi menggunakan tabel S-Box untuk mendapatkan Ciphertext yang lebih rumit. Avalanche Effect dan nilai korelasi adalah pengujian untuk mencari perubahan bit. Perubahan bit mencapai 51,953125% dan dapat disimpulkan bahwa pola ini sebagai konsep alternatif untuk mengamankan data.

  

Kata Kunci: Block Cipher, Kriptografi, Pola Batik Totogan Banyuwangi,

₁₎ Avalanche Effect, Korelasi, S-Box.

  

Mahasiswa Program Studi Teknik Informatika, Fakultas Teknologi Informasi, Universitas Kristen

₂₎ Satya Wacana Staff Pengajar Fakultas Teknologi Informasi, Universitas Kristen Satya Wacana Salatiga

  1. Pendahuluan

  Keamanan suatu informasi sangat diperlukan pada masa perkembangan teknologi saat ini. Namun pertumbuhan teknologi tidak sejalan dengan sistem keamanan dari teknologi itu sendiri. Dibutuhkan suatu sistem keamanan yang mampu menjaga kerahasian suatu data, sehingga data yang dikirim tetap aman. Salah satu metode agar data tetap aman yaitu dengan membuat data menjadi tidak mudah dipahami oleh siapapun kecuali untuk client yang berhak menerima data tersebut. Teknik tersebut sering dikenal dengan nama kriptografi, sebagai suatu ilmu untuk mengamankan data. Saat ini, kriptografi menjadi dasar bagi keamanan komputer dan jaringan karena yang menjadi pokok dari fungsi komputer dan jaringan adalah data ataupun informasi [1].

  Dalam dunia kriptografi sering ditemui berbagai macam permasalahan dalam pemilihan pola. Pola yang unik akan membuat proses enkripsi dan dekripsi semakin menarik. Pola dengan tema budaya adalah pola yang masih jarang digunakan. Batik Totogan Banyuwangi adalah salah satu batik yang terkenal di Banyuwangi. Motif pola batik Totogan Banyuwangi merupakan pola kriptografi yang mempunyai ciri khas tersendiri yaitu memiliki tiga warna, yang digunakan sebagai pola pemasukan dan pengambilan bit dalam rancangan teknik kriptografi yang dirancang.

  Algoritma-algoritma dalam proses enkripsi dan dekripsi terbagi menjadi dua macam, yaitu Stream Cipher dan Block Cipher. Algoritma dalam perancangan kriptografi ini menggunakan algoritma Block Cipher 256-bit dengan pola batik Totogan Banyuwangi yang dikombinasikan dengan S-Box.

  Berdasarkan latar belakang masalah, maka akan dilakukan penelitian tentang perencanaan kriptografi block cipher 256-bit berbasis pola batik Totogan Banyuwangi.

  2. Tinjauan Pustaka

  Terdapat banyak penelitian tentang kriptografi block cipher. Salah satunya yaitu berjudul Perancangan Kriptografi Block Cipher Berbasis pada Teknik Tanam Padi dan Bajak Sawah, yang membahas tentang implementasi algoritma Block

Cipher untuk proses enkripsi dan dekripsi data yang dilakukan sebanyak 8 putaran.

Algoritma teknik tanam padi membuktikan bahwa pola ini menghasilkan kriptografi simetris. Hasil waktu enkripsi dari perancangan teknik tanam padi adalah 0,00682 ms [3].

  Peneletian kedua berjudul Perancangan Kriptografi Block Cipher Berbasis Pola Ikan Berenang membahas tentang perancangan kriptografi baru menggunakan prinsip s-box, iterated cipher dan jaringan fiestel yang dilakukan sebanyak 15 putaran dan di uji menggunakan avalanche effect dan nilai korelasi. Hasil yang diperoleh dari penelitian ini yaitu nilai persentase dalam perubahan bit mencapai 43.02083333% [4].

  Kemudian penelitian ketiga berhudul Pengaruh S-Box Advanced Encryption (AES) Terhadap Avalanche Effect Pada Perancangan Kriptografi Block

  Standard

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. Hasil yang diperoleh dari penelitian ini

bahwa nilai persentase dalam perubahan bit mencapai 41% [5].

  Kriptografi merupakan sebuah ilmu yang digunakan untuk menjaga kerahasiaan dari sebuah data [6]. Dalam ilmu kriptografi, terdapat dua buah proses yaitu melakukan enkripsi dan dekripsi. Pesan yang akan dienkripsi disebut sebagai

  

plaintext (teks biasa). Disebut demikian karena informasi ini dengan mudah dapat

  dibaca dan dipahami oleh siapa saja. Algoritma yang dipakai untuk mengenkripsi dan mendekripsi sebuah plaintext melibatkan penggunaan suatu bentuk kunci. Pesan plaintext yang telah dienkripsi dikenal sebagai ciphertext (teks sandi) [2].

  Penelitian-penelitian yang terkait dengan algoritma block cipher tersebut, digunakan sebagai acuan dalam merancang penelitian tentang implementasi block

  

cipher menggunakan pola batik Totogan Banyuwangi yang dikombinasikan dengan

s-box dan jaringan fiestel. Dalam penelitian ini dilakukan dengan proses enkripsi

  dan dekripsi sebanyak 5 putaran, kemudian diuji menggunakan nilai korelasi dari setiap putaran untuuk mendapatkan hasil terbaik.

  Block cipher adalah rangkaian bit yang dibagi menjadi blok-blok bit yang

  panjangnya sudah ditentukan sebelumnya [3]. Alur proses enkripsi dan dekripsi block cipher secara umum dapat digambarkan pada Gambar 1.

  

Gambar 1 Skema Proses Enkripsi –Dekripsi Block Cipher [2]

  Misalkan blok plaintext (P) yang berukuran n bit

  P  p , p ,  , p   _{1 2 n}

  (1) Blok ciphertext (C) maka blok C adalah

  C c , c , , c     _{1 2 n}

  (2) Kunci (K) maka kunci adalah

  K k , k , , k

  (3)

      _{1 2 n}

  Sehingga proses Enkripsi adalah

  E P C _k   

  (4) Proses dekripsi adalah

  D C  (C) = P P _{k  }

  (5) Pada pengujian 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 nilai korelasi yang kuat atau lemahnya hubungan antara variabel yang diuji, dapat digunakan menjadi pedoman pada Tabel 1.

  

Tabel 1 Klasifikasi Koefisien Korelasi [5]

Interval Koefisien Tingkat Hubungan

  Sangat Rendah 0,00 – 0,199

  Rendah 0,20 – 0,399

  Sedang 0,40 – 0,599

  Kuat 0,60 – 0,799

  Sangat Kuat 0,80 – 1,000

3. Metode Penelitian

  Tahapan penelitian yang dilakukan untuk menyelesaikan penelitian ini yaitu dengan ditunjukkan pada Gambar 2.

  

Gambar 2 Tahapan Penelitian

  Gambar 2 menunjukkan urutan tahapan penelitian. Pada tahap pertama yaitu pengumpulan data dari jurnal-jurnal terkait, buku, serta sumber mengenai pembahasan terkait penelitian. Kemudian pada tahap kedua yaitu analisis kebutuhan mengenai kebutuhan apa saja yang dibutuhkan dalam perancangan kriptografi block cipher berbasis pola batik Totogan Banyuwangi dengan menggunakan ukuran blok 256 bit. Ketiga, perancangan kriptografi yaitu meliputi perancangan proses enkripsi, proses deskripsi, plaintext, dan kunci yang menggunakan pola berbasis pola batik totogan Banyuwangi. Pada tahapan yang keempat yaitu pengujian kriptografi terhadap keseluruhan perancangan kriptografi yang telah dibuat apakah sudah berjalan dengan semestinya. Jika belum maka dilakukan perbaikan-perbaikan yang diperlukan.

  Pada perancangan kriptografi block cipher pada pola batik totogan Banyuwangi ini dilakukan dua proses yaitu enkripsi dan proses dekripsi. Enkripsi dan dekripsi itu sendiri dilakukan dalam 5 putaran, dan di setiap putaran terdapat 4 proses.

  

Gambar 3 Rancangan Proses Alur Enkripsi

  Gambar 3 menunjukkan alur proses enkripsi, tahapan enkripsi itu sendiri dapat dijelaskan sebagai berikut: a) Menyiapkan plaintext dan kunci.

  b) Mengubah plaintext dan kunci menjadi biner sesuai dalam tabel ASCII.

  c) Dalam perancangan enkripsi, plaintext dan kunci akan melewati empat proses dalam setiap putaran. d) Putaran pertama Plaintext 1 (P1) diproses dengan pola setelah itu P1 di S-

  BOX dan di-XOR dengan Kunci 1 (K1) menghasilkan Ciphertext 1 (C1)

  e) Hasil C1 ditansformasikan dengan pola menjadi P2 dan di-XOR dengan K2 menghasilkan C2.

  f) C2 ditransformasikan dengan pola menjadi P3 pola setelah itu P3 di S-BOX

  dan di-XOR dengan K3 menghasilkan C3.

  g) Hasil C3 ditransformasikan dengan pola menjadi P4 dan di-XOR dengan K4 menghasilkan C4.

  h) Masuk pada putaran dua, hasil C4 ditransformasikan menjadi P1 kemudian dilakukan proses yang sama dengan putaran pertama dan dilakukan sampai putaran ke-5 hingga menghasilkan Ciphertext (C).

  

Gambar 4 Rancangan Proses Alur Dekripsi

  Gambar 4 menunjukkan alur proses dekripsi, tahapan proses dekripsi tersebut dapat dijelaskan sebagai berikut:

a) Menyiapkan ciphertext dan kunci.

  b) Mengubah ciphertext dan kunci menjadi biner sesuai dalam tabel ASCII.

  c) Dalam perancangan dekripsi, plaintext dan kunci akan melewati empat proses dalam setiap putaran.

  d) Putaran pertama Ciphertext (C) dimasukkan ke dalam C4 diproses dengan pola, setelah itu C4 di-XOR dengan Kunci 4 (K4) menghasilkan Plaintext 4

  (P4).

  e) P4 ditransformasikan menjadi C3, setelah itu C3 di-XOR dengan K3 menghasilkan P3 lalu masuk ke S-BOX.

  f) P3 ditransformasikan dengan pola menjadi C2 dan di-XOR dengan K2 menghasilkan P2.

  g) P2 ditransformasikan menjadi C1 dan di-XOR dengan K1 menghasilkan P1.

  h) Masuk pada putaran dua,P1 di S-BOX dan ditransformasikan menjadi C1 kemudian dilakukan proses yang sama dengan putaran pertama dan dilakukan sampai putaran ke-5 hingga menghasilkan Plaintext (P).

4. Hasil Pembahasan

  Dalam tahap ini akan dibahas tentang algoritma perancangan kriptografi

block cipher 256-bit berbasis pola batik Totogan secara lebih detail dan terstruktur.

Tahapan ini juga akan membahas tentang proses enkripsi dan dekripsi. Sedangkan gambar pola batik Totogan Banyuwangi yang digunakan untuk merancang kriptografi dapat ditunjukkan pada Gambar 5.

  

Gambar 5 Pola Batik Totogan Banyuwangi [7]

  Pada algoritma ini pola batik Totogan Banyuwangi digunakan sebagai proses pengambilan bit di dalam matriks plaintext. Pola tersebut dapat ditunjukkan pada Gambar 6.

  Pola (A) Pola (B) Pola (C) Pola (D)

  

Gambar 6 Pola Batik Totogan Banyuwangi

  Pada Gambar 6 menggambarkan empat pola yang berbeda, dimana pola-pola tersebut menggambarkan pola batik Totogan Banyuwangi. Berdasarkan pola-pola yang sudah dirancang sedemikian rupa, tahapan selanjutnya yaitu melakukan pengujian korelasi dengan mengkombinasikan urutan pola untuk menemukan nilai korelasi terbaik. Contoh plaintext yang digunakan yaitu

  “dewamahameru3676 malangjawatimur ” dan contoh kunci yang digunakan yaitu “ranupaneranukumbolo arcakalimati ”.

  Berdasarkan hasil pengujian korelasi, maka hasil terbaiklah yang akan digunakan sebagai pedoman rancangan dalam proses enkripsi dan dekripsi. Untuk tabel rata-rata nilai korelasi dapat dilihat pada Tabel 2.

  

Tabel 2 Tabel Rata-Rata Korelasi

RATA-RATA NILAI KORELASI

POLA RATA-RATA POLA RATA-RATA

  

A-B-C-D 0.041269866 C-A-B-D 0.355184372

A-B-D-C 0.082671507 C-A-D-B 0.184367214

A-C-B-D 0.223663437 C-B-A-D 0.270518555

A-C-D-B 0.362760104 C-B-D-A 0.07393006

A-D-B-C

  0.237644491 C-D-A-B

  0.118241871

A-D-C-B 0.047130757 C-D-B-A 0.136523714

B-A-C-D 0.08104247 D-A-B-C 0.268792788

B-A-D-C 0.07540448 D-A-C-B 0.327747955

B-C-A-D 0.297671273 D-B-A-C 0.198793159

B-C-D-A 0.194122924 D-B-C-A 0.501547857

B-D-A-C 0.104797755 D-C-A-B 0.03997557

B-D-C-A 0.129793573 D-C-B-A 0.12570713

  Tabel 2 menunjukkan bahwa urutan kombinasi pola dengan rata-rata korelasi terbaik terdapat pada urutan pola D-C-A-B dengan nilai korelasi 0.03997557. Kombinasi D-C-A-B yang akan dilanjutkan pada tahap proses enkripsinya sampai putaran ke-5 untuk menemukan ciphertext.

  Tahapan perancangan kriptografi ini dilakukan sebanyak 5 putaran dan di setiap putaran memiliki 4 proses untuk mendapatkan hasil akhir yaitu ciphertext. Proses pertama plaintext dan kunci diubah ke dalam bentuk ASCII kemudian diubah lagi ke dalam bilangan biner. Setelah itu bit-bit plaintext diproses dengan pola pemasukan ke dalam kolom matrik 16x16 dan pola pengambilan dengan menggunakan pola batik Totogan Banyuwangi yang berbeda-beda pada setiap prosesnya. Kemudian hasil dari XOR ketiga dan keempat ditansformasikan menggunakan S-BOX yang kemudian diulang terus-menerus hingga putaran ke-5 untuk menghasilkan ciphertext.

  Untuk menjelaskan secara detail proses pemasukan bit dalam matriks maka diambil proses 1 dan 2 pada putaran 1 sebagai contoh. Misalkan angka 1 merupakan inisialisasi setiap bit yang merupakan hasil konversi plaintext maka urutan bit adalah sebagai berikut 1, 2, 3, 4, .....256.

  Gambar 7 Pola Pemasukan Awal Plaintext dan Kunci

  Gambar 7 menjelaskan proses pola pemasukan bit karakter Plaintext dan Kunci. Setiap 8 bit dari setiap karakter dimasukkan berurutan dengan mengisi blok bagian atas terlebih dahulu mengikuti garis anak panah berwarna biru 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 ….248 dan garis anak panah berwarna jingga mengikuti angka 9, 10, 11, 12, 13, ...256.

  

Gambar 8 Proses Pengambilan dan Pemasukan Proses 1

  Gambar 8 menunjukkan proses pengambilan dan pemasukan plaintext dan kunci pada proses 1. Pengambilan bit dimulai dari angka 1 sebagai karakter pertama dan dimasukkan ke dalam blok dari kiri menuju kanan dilanjutkan dengan angka 2 yang dimasukkan ke dalam blok dengan mengikuti pola. Angka 1, 2, 3, 6, 7, 8 ...64 dimasukkan ke dalam blok sesuai pola warna biru. Angka 65, 66, 67, 68, ...128 dimasukkan ke dalam blok sesuai pola warna coklat. Angka 129, 130, 131, 132, ...256 dimasukkan ke dalam blok sesuai pola warna putih.

  

Gambar 9 Proses Pengambilan dan Pemasukan Proses 2

  Gambar 9 menunjukkan proses pengambilan plaintext dan kunci pada proses

  2. Pada proses dua angka 1 sebagai karakter pertama pengambilan bit dimulai dari kanan atas. Angka 1, 2, 3, 6, 7, 8 ...64 dimasukkan ke dalam blok sesuai pola warna biru. Angka 65, 66, 67, 68, ...128 dimasukkan ke dalam blok sesuai pola warna coklat. Angka 129, 130, 131, 132, ...256 dimasukkan ke dalam blok sesuai pola warna putih.

  

Gambar 10 Proses Pengambilan dan Pemasukan Proses 3

  Gambar 10 menunjukkan proses pengambilan plaintext dan kunci pada proses

  2. Pada proses dua angka 1 sebagai karakter pertama pengambilan bit dimulai dari kanan bawah. Angka 1, 2, 3, 6, 7, 8 ...64 dimasukkan ke dalam blok sesuai pola warna biru. Angka 65, 66, 67, 68, ...128 dimasukkan ke dalam blok sesuai pola warna coklat. Angka 129, 130, 131, 132, ...256 dimasukkan ke dalam blok sesuai pola warna putih.

  

Gambar 11 Proses Pengambilan dan Pemasukan Proses 4

  Gambar 11 menunjukkan proses pengambilan dan pemasukan plaintext dan kunci pada proses 4. Pada proses 4 angka 1 diambil dari blok kiri bawah ke atas. Angka 1, 2, 3, 6, 7, 8 ...64 dimasukkan ke dalam blok sesuai pola warna biru. Angka 65, 66, 67, 68, ...128 dimasukkan ke dalam blok sesuai pola warna coklat. Angka 129, 130, 131, 132, ...256 dimasukkan ke dalam blok sesuai pola warna putih.

  

Gambar 12 Tabel S-BOX AES

  Gambar 12 merupakan tabel substitusi S-box yang digunakan dalam proses enkripsi. 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] = 19, maka S’[0, 0] = d4.

  Untuk pengujian algoritma dilakukan dengan mengambil plaintext adalah dewamahameru3676 malangjawatimur dan kunci adalah ranupaneranukumbolo arcakalimati. Setelah melewati tahapan proses enkripsi yang telah dijelaskan sebelumnya maka akan mendapatkan hasil ciphertext yang telah dikonversi ke dalam nilai hexadecimal. Hasil enkripsi dari putaran ke-5 adalah final output ciphertext ditunjukkan pada Tabel 3.

  

Tabel 3 Hasil Ciphertext Setiap Putaran

  Tabel 3 merupakan hasil enkripsi dari setiap putaran. Hasil dari putaran kelima merupakan hasil dari final output ciphertext. Proses dekripsi yaitu proses merubah ciphertext menjadi plaintext awal. Tahapan dekripsi dilakukan sama seperti enkripsi, tetapi dekripsi dimulai dari putaran ke-5 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 matrik C4 kemudian di-XOR dengan K4 pada proses keempat menghasilkan P4.

  Kemudian C4 akan digunakan sebagai P4 kemudian di-XOR dengan K4 menghasilkan P4, P4 akan digunakan sebagai C3 kemudian di-XOR dengan K3 dan menghasilkan P3. P3 ditransformasikan dengan S-BOX lalu untuk mendapatkan hasil akhir dari P3 dimana P3 akan digunakan sebagai C2 pada proses berikutnya. Setelah itu, C2 di-XOR dengan K2 menghasilkan P2. P2 akan digunakan sebagai C1 kemudian di-XOR dengan K1 dan menghasilkan P1. P1 ditransformasikan dengan S-BOX lalu menghasilkan P1, proses itu dilakukan berulang-ulang sebanyak 5 putaran sesuai dengan banyaknya putaran enkripsi dan hasil akhir dari dekripsi putaran ke-5 adalah plaintext awal.

  

Tabel 4 Algoritma Enkripsi dan Dekripsi

Tabel 4 merupakan algoritma proses enkripsi dan dekripsi secara menyeluruh.

  Hasil HEX diproses menggunakan S- BOX

  Masukkan ciphertext 2. Ciphertext di C4 3. Bit biner dimasukkan ke kolom matrik C4 dengan pola pemasukan proses 4

  4. C4 di-XOR dengan K4 menghasilkan P4 5.

  P4 (B) diproses dengan pola pengambilan proses 4

  6. P4 diubah ke biner dengan pola pemasukan proses 4

  7. C3 di-XOR dengan K3 menghasilkan P3 (A)

  8. Bit biner dimasukkan ke kolom matrik C3 dengan pola pemasukan proses 3

  9. P3 diproses menggunakan pola pemasukan proses 3

  10. Hasil Biner diubah ke HEX 11.

  12. Hasil HEX diubah ke DEC 13.

  Hasil biner diubah ke DEC 22. P3 di-XOR dengan K3 menghasilkan C3 23. P4 (B) di-XOR dengan K4 menghasilkan C4

  Hasil DEC diubah ke biner 14. P3 diproses menggunakan pola pengambilan proses 3

  15. Hasil P3 = C2 16.

  C2 di-XOR dengan K2 menghasilkan P2 (C)

  17. Hasil P2 = C1 18.

  C1 di-XOR dengan K1 menghasilkan P1 (D)

  19. Hasil biner P1 diubah ke DEC 20.

  DEC diubah ke HEX 21. Hasil HEX diproses menggunakan S- BOX

  22. Hasil HEX diubah ke biner 23.

  24. Hasil gabungan dari semua HEX berupa ciphertext 1.

  20. Hasil HEX diubah ke biner 21.

  Proses enkripsi menghasilkan C4, dan proses dekripsi menghasilkan P1.

  Masukkan plaintext 2. Plaintext dirubah ke ASCII 3. ASCII diubah ke biner 4. Bit biner dimasukkan ke kolom matrik P1 dengan pola pemasukan proses 1 (D)

  Algoritma kunci (key), dijelaskan sebagai berikut: 1.

  Masukkan kunci.

  2. Kunci diubah ke ASCII.

  3. ASCII diubah ke biner.

  4. Bit biner dimasukkan ke kolom K1 dengan pola pemasukan kunci.

  5. Bit Kunci ditransposisikan dengan pola Kunci D 6.

  Transposisi K1 = K2 7. K2 ditransposisikan menggunakan pola Kunci C 8. Transposisi K2 = K3

  

Proses Enkripsi Proses Dekripsi

1.

  5. Bit pada kolom matrik P1 diambil menggunakan pola pengambilan proses 1

  DEC diubah ke HEX 19. Hasil HEX diproses menggunakan S- BOX

  6. Bit pengambilan dimasukkan lagi ke dalam matrik mendapatkan hasil akhir P1

  7. P1 di-XOR dengan K1 menghasilkan C1 8.

  DEC diubah ke HEX 9. HEX diproses menggunakan S-BOX 10.

  Hasil HEX diubah ke biner 11. Biner dimasukkan ke kolom P1 12. P1 di-XOR dengan K4 menghasilkan C1 13. C1 = P2 (C) diambil dengan pola pemasukan proses 2

  14. P2 di-XOR dengan K2 menghasilkan C2 15.

  C2 = P3 (A) diambil dengan pola pemasukan proses 3

  16. P3 diproses menggunakan pola pengambilan proses 3.

  17. Biner diubah ke DEC 18.

  Hasil akhir biner P1 dirubah ke DEC 24. Hasil DEC diubah ke HEX 25. HEX diubah ke CHAR yang berupa plaintext awal

9. K3 ditransposisikan menggunakan pola Kunci A 10.

  Transposisi K3 = K4 11. K4 ditransposisikan menggunakan pola Kunci B

  Dalam tahapan ini, akan dijelaskan tentang Pseudocode pada perancangan kriptografi block cipher dengan menggunakan pola batik Totogan Banyuwangi. Proses enkripsi dan proses dekripsi dapat dijelaskan sebagai berikut:

  Proses Enkripsi {Program ini digunakan untuk melakukan proses enkripsi data} Kamus P,K,P1,K1,P2,K2,P3,K3,P4,K4 = integer C1,C2,C3,C4 = integer Start C1 <- P1

  ⊕ K1 Input P Read P P to ASCII

  ASCII to biner Dari biner = kolom matrik P1, masukkan biner P1 menggunakan Pola Batik Totogan Banyuwangi D Dari kolom matrik P1 = biner, ambil bit

  P1 dengan pola pengambilan D Dari biner = kolom matrik P1, masukkan biner P1 Output P1 Input K Read K K to ASCII

  ASCII to biner Dari biner = kolom matrik K1, masukkan biner K1 menggunakan Pola Batik Totogan Banyuwangi D Dari kolom matrik K1 = biner, ambil bit K1

  K1 dengan pola pengambilan D Dari biner = kolom matrik K1, masukkan biner K1 Output K1 Print C1

  Biner s-box <- invers hexa C1 C1 to biner Biner to hexa Dari hexa = tabel s-box, masukkan hexa Hexa substitusi menggunakan s-box Print biner s-box

  C1 = P2 C2 <- P2 ⊕ K2 Dari C1 = kolom matrik P2, masukkan C1

  P2 menggunakan Pola Batik Totogan Banyuwangi C Dari kolom matrik P2 = biner, ambil bit P2 dengan pola pengambilan C

Dari biner = kolom matrik P2, masukkan biner P2

  Output P2 Dari K1 = kolom matrik K2, masukkan K1 K2 menggunakan Pola Batik Totogan Banyuwangi C Dari kolom matrik K2 = biner, ambil bit

  K2 dengan pola pengambilan C

Dari biner = kolom matrik K2, masukkan biner K2

Output K2 Print C2

  C3 <- P3 ⊕ K3 Dari C2 = kolom matrik P3, masukkan C2 P3 menggunakan Pola Totogan Banyuwangi A

  Dari kolom matrik P3 = biner, ambil bit P3 dengan pola pengambilan A

Dari biner = kolom matrik P3, masukkan biner P3 Output P3 Dari K2 = kolom matrik K3, masukkan K2

K3 menggunakan Pola Batik Totogan Banyuwangi A

Dari kolom matrik K3 = biner, ambil bit

K3 dengan pola pengambilan A

  Dari biner = kolom matrik K3, masukkan biner K3 Output K3 Print C3

Biner s-box <- invers hexa C3

  C3 to biner Biner to hexa Dari hexa = tabel s-box, masukkan hexa Hexa substitusi menggunakan s-box

  Print biner s-box C3=P4 C4 <- P4 ⊕ K4

  Dari biner s-box = kolom matrik P4, masukkan biner s-box

P4 menggunakan Pola Batik Totogan Banyuwangi B

Dari kolom matrik P4 = biner, ambil bit

P4 dengan pola pengambilan B

  Dari biner = kolom matrik P4, masukkan biner P4 Output P4 Dari K3 = kolom matrik K4, masukkan K3

K4 menggunakan Pola Batik Totogan Banyuwangi B

  Dari kolom matrik K4 = biner, ambil bit

K4 dengan pola pengambilan B

Dari biner = kolom matrik K4, masukkan biner K3 Output K4

  Print C4 Repeat End Proses Dekripsi {Program ini digunakan untuk melakukan proses dekripsi data} Kamus P,K,P1,K1,P2,K2,P3,K3,P4,K4 = integer C1,C2,C3,C4 = integer Start Input K

  Read K K to ASCII ASCII to biner Dari biner = kolom matrik K1, masukkan biner

K1 menggunakan Pola Batik Totogan Banyuwangi B

Dari kolom matrik K1 = biner, ambil bit K1

  

K1 dengan pola pengambilan B

Dari biner = kolom matrik K1, masukkan biner K1 Output K1 Dari K1 = kolom matrik K2, masukkan K1

  

K2 menggunakan Pola Batik Totogan Banyuwangi A

Dari kolom matrik K2 = biner, ambil bit

K2 dengan pola pengambilan A

Dari biner = kolom matrik K2, masukkan biner K2

  Output K2 Dari K2 = kolom matrik K3, masukkan K2

K3 menggunakan Pola Batik Totogan Banyuwangi C

Dari kolom matrik K3 = biner, ambil bit

  

K3 dengan pola pengambilan C

Dari biner = kolom matrik K3, masukkan biner K3 Output K3 Dari K3 = kolom matrik K4, masukkan K3

  

K4 menggunakan Pola Batik Totogan Banyuwangi D

Dari kolom matrik K4 = biner, ambil bit

K4 dengan pola pengambilan D

Dari biner = kolom matrik K4, masukkan biner K3

  Output K4

  P4 <- C4 ⊕ K4 Input C Read C

  C4 to ASCII ASCII to BINER Dari BINER = kolom matrik C4, masukan BINER C4

  ⊕ K4 Print P4 Dari kolom matrik P4 = biner, ambil P4 Dari biner = kolom matrik P2, masukkan biner

  Menggunakan pola pengambilan B Output P4 P4 = C3 P3 <-

  C3 ⊕ K3 Dari P4 = kolom matrik C3, masukkan biner C3 ⊕ K3 Print P3

  Dari kolom matrik P3 = biner, ambil bit P3 Biner to hexa Dari hexa = tabel s-box, masukkan Hexa Hexa ditransformasi menggunakan s-box

  Dari biner P4 = kolom matrik, masukkan biner Menggunakan pola pengambilan A Output P3 P3 = C2

  P2 <- C2 ⊕ K2 Dari P3 = kolom matrik C3, masukkan biner C2 ⊕ K2

  Print P2 Dari kolom matrik P2 = biner, ambil P2 Dari biner = kolom matrik P2, masukkan biner Menggunakan pola pengambilan C

  Output P2 P2= C1 P1 <- C1 ⊕ K1 Dari P2 = kolom matrik C2, masukkan biner C1 ⊕ K1

  Print P1 Dari kolom matrik P1 = biner, ambil bit P1 Biner to hexa Dari hexa = tabel s-box, masukkan Hexa

  Hexa ditransformasi menggunakan s-box Dari biner P4 = kolom matrik, masukkan biner Menggunakan pola pengambilan D Print P1

  Dari kolom matrik P1 = biner, ambil P1 Dari biner = kolom matrik P1, masukkan biner Menggunakan pola pengambilan D Output P1

  P1 to biner Biner to ASCII ASCII to CHAR Print P

  End

  Pengujian korelasi digunakan untuk mengukur perbandingan antara plaintext dan ciphertext. Nilai korelasi berkisar antara 1 sampai -1, jika nilai korelasi mendekati angka 1 maka plaintext dan ciphertext memiliki hubungan yang kuat. Sebaliknya jika mendekati angka 0 maka plaintext dan ciphertext memiliki hubungan yang lemah.

  

Tabel 5 Nilai Korelasi Setiap Putaran

  Tabel 5 menjelaskan nilai korelasi setiap putaran dan dapat disimpulkan bahwa algoritma kriptografi block cipher 256 bit menggunakan pola batik Totogan Banyuwangi memiliki nilai korelasi yang lemah dan menghasilkan nilai korelasi yang acak.

  

Gambar 13 Grafik Perbandingan Plaintext dan Ciphertext

  Gambar 13 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.

  

Tabel 6 Hasil Pengujian Avalanche Effect

Tabel Avalanche Effect

Putaran Banyak BIT Berubah Persentase

  1 124 48,4375 2 132 51,5625 3 136 53,125 4 141 55,078125 5 132 51,5625

  Rata-Rata 51,953125 Tabel 6 menjelaskan bahwa antara putaran satu dengan putaran yang lain memiliki perbedaan dalam perubahan bit. Putaran ke-4 adalah jumlah perubahan bit tertinggi dan putaran ke-1 adalah jumlah bit terendah.

  

Gambar 14 Grafik Pengujian Avalanche Effect

  Pada Gambar 14 adalah hasil dari pengujian Avalanche Effect, pada kasus ini plaintext awal adalah dewamahameru3676 malangjawatimur yang kemudian diubah menjadi puncakrinjani3726 lomboknusa0298. Terjadi perubahan bit yang besar di setiap putarannya, seperti yang terjadi pada putaran ke-1 dan ke-4 perubahan bit melebihi angka 55%, dan hanya ada satu putaran yang perubahan bitnya berada di bawah 50% yakni hanya pada putaran ke-1. Dapat disimpulkan bahwa pengujian Avalanche Effect dari semua putaran menghasilkan perubahan bit mencapai 51,953125%. Maka dari itu jika rata-rata semua putaran perubahan bit mencapai 51,953125% dapat membuat plaintext yang asli sulit ditemukan. Sehingga plaintext yang asli tetap aman. Pada efek penggunaan pola batik Totogan Banyuwangi dalam computational time dan tingkat keamanan dapat memberikan pola yang mempunyai keunikan tersendiri dalam proses pemasukan plaintext menjadi rumit atau acak.

5. Simpulan

  Berdasarkan penelitian yang dilakukan, dapat disimpulkan bahwa kriptografi block cipher 256 bit berbasis pola batik Totogan Banyuwangi dapat dikatakan sebagai sistem kriptografi. Dalam proses enkripsi, rancangan kriptografi

  

block cipher berbasis pola batik Totogan Banyuwangi ini 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 51,953125%, dapat membuat plaintext yang asli sulit ditemukan, dan sehingga plaintext yang asli tetap aman.

6. Daftar Pustaka

  [1] Ariyanto, E. Indah, T. 2008. Analisa Implementasi Algoritma Stream Cipher

  :

  Sosemanuk Dan Dicing Dalam Proses Enkripsi Data, Yogyakarta Universitas Pembangunan Veteran. [2] Pabokory, F. Astuti, I. 2015. Implementasi Kriptografi Pengamanan Data

  Pada Pesan Teks, Isi File Dokumen, Dan File Dokumen Menggunakan Algoritma Advanced Encryption Standard. Samarinda: Universitas Mulawarman.

  [3] Widodo, A. Wowor, D. Alz. Mailoa, E. Pakereng, M. A. I. 2015.

  Perancangan Kriptografi Block Cipher Berbasis pada Teknik Tanam Padi dan Bajak Sawah . Salatiga : FTI UKSW.

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

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

  [5] 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.

  [6] Handoko, P. Aripin. 2015. Teknik Keamanan Data Menggunakan Kriptografi Dengan Algoritma Vigenere Cipher Dan Steganografi Dengan Metode End Of File (Eof). Semarang : Universitas Dian Nuswantoro.

  [7] Setetes Karya Suku Osing. 8 April 2016. Sejarah Batik Banyuwangi.

  

kses tanggal 10 Oktober 2017.