Analisis Perbandingan Metode Playfair Cipher dan Elgamal pada Kriptografi Citra

ANALISIS PERBANDINGAN METODE PLAYFAIR CIPHER
DAN ELGAMAL PADA KRIPTOGRAFI CITRA

SKRIPSI

AHMAD SYAWQI LUBIS
071401074

PROGRAM STUDI S1 ILMU KOMPUTER
FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2015

Universitas Sumatera Utara

ANALISIS PERBANDINGAN METODE PLAYFAIR CIPHER
DAN ELGAMAL PADA KRIPTOGRAFI CITRA

SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar

Sarjana Komputer

AHMAD SYAWQI LUBIS
071401074

PROGRAM STUDI S1 ILMU KOMPUTER
FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2015

Universitas Sumatera Utara

ii

PERSETUJUAN

Judul

: ANALISIS PERBANDINGAN METODE

PLAYFAIR CIPHER DAN ELGAMAL PADA
KRIPTOGRAFI CITRA

Kategori
Nama
Nomor Induk Mahasiswa
Program Studi
Departemen
Fakultas

:
:
:
:
:
:

SKRIPSI
AHMAD SYAWQI LUBIS
071401074

SARJANA (S1) ILMU KOMPUTER
ILMU KOMPUTER
ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI
INFORMASI

Diluluskan di
Medan, 29 Agustus 2015
Komisi Pembimbing

:

Pembimbing 2

Pembimbing 1

Amer Sharif, S.Si, M.Kom

Maya Silvi Lydia, B.Sc, M.Sc
NIP. 197401272002122001


NIP. -

Diketahui/Disetujui oleh,
Program Studi S1 Ilmu Komputer
Ketua,

Dr. Poltak Sihombing, M.Kom
NIP. 196203171991021001

Universitas Sumatera Utara

iii

PERNYATAAN

ANALISIS PERBANDINGAN METODE PLAYFAIR CIPHER
DAN ELGAMAL PADA KRIPTOGRAFI CITRA

SKRIPSI


Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa
kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.

Medan, 29 Agustus 2015

AHMAD SYAWQI LUBIS
NIM. 071401074

Universitas Sumatera Utara

iv

PENGHARGAAN

Segala puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT, dengan limpahan rahmat
dan inayah-Nya kepada penulis sehingga penulis dapat menyelesaikan Skripsi yang
berjudul ”Analisis Perbandingan Metode Playfair Cipher Dan Elgamal Pada
Kriptografi Citra”.
Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada Maya Silvi Lydia, B.Sc, M.Sc
dan Bapak Amer Sharif, S.Si, M.Kom, selaku pembimbing yang dengan ikhlas

meluangkan waktunya dan memberikan arahan serta bimbingan kepada penulis dalam
menyelesaikan skripsi ini. Selanjutnya kepada Bapak Dr Dr. Poltak Sihombing,
M.Kom dan Ade Candra, S.T., M. Kom selaku pembanding yang turut memberikan
kritik dan saran bagi penulis. Ucapan terima kasih juga penulis ditujukan kepada
Ketua dan Sekretaris Program Studi Ilmu Komputer, Bapak Dr.Poltak
Sihombing,M.Kom dan Ibu Maya Silvi Lydia,B.Sc,M.Sc,. Dekan dan Pembantu
Dekan Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi Universitas Sumatera Utara,
semua dosen, serta semua pegawai di Departemen Ilmu Komputer USU.
Kepada kedua orang tua penulis, Ayahanda H. Syamsul Anwar Lubis dan
Ibunda Nirwani Nasution, yang telah memberikan bantuan moril maupun materil dan
selalu memberikan motivasi dan nasehat kepada penulis. Kepada abang penulis
Ahmad Shobri, Muhammad Zaki dan Mahmud Nukman yang selalu sabar dalam
mendidik, memotivasi, serta memberikan pengertian, perhatian, dan doa yang tak
pernah berhenti, semua itu takkan bisa tergantikan. Tak lupa seluruh keluarga tercinta
yang berjasa dalam memberikan dorongan kepada penulis selama menyelesaikan
skripsi ini. Kepada teman-teman stambuk 2007, Indra Gunawan, Ardiansah Hasibuan,
Muhammad Syukur Hutagalung, Alpiriyandi, Eka Eka Patma Rahmansyah dan teman
seperjuangan lainnya yang tidak bisa disebutkan semuanya yang selalu memberikan
dukungan, semangat dan motivasi. Keceriaan dan kesulitan yang dilalui bersama
dalam waktu lima tahun merupakan pengalaman hidup yang tidak dapat dilupakan,

semoga semua yang penulis sebutkan selalu dalam lindungan-Nya, Aamiin Ya
Robbal‟alamin.

Medan, 29 Agustus 2015

Penulis

Universitas Sumatera Utara

v

ABSTRAK

Perkembangan teknologi yang begitu pesat memungkinkan manusia dapat saling
berkomunikasi dan bertukar informasi secara jarak jauh. Keamanan data menjadi isu
penting dalam penyimpanan dan transmisi data. Penggunaan data citra pun semakin
luas dalam berbagai bidang. Oleh karena itu, pengamanan data citra dari pihak yang
tidak berhak menjadi hal yang penting. Teknik kriptografi dapat digunakan untuk
memenuhi aspek kerahasiaan pesan yang dikirim, yaitu pesan yang dikirim hanya
dapat dibaca oleh penerima yang memiliki hak untuk mengetahui isi pesan tersebut

dengan menggunakan kunci rahasia. Walaupun demikian, enkripsi tidak dapat
mencegah intersepsi dan modifikasi data pada saluran komunikasi. Enkripsi tidak
mampu melindungi saluran komunikasi dari para pendengar rahasia untuk
mengekstrak data rahasia.
Metode Playfair Cipher dan Elgamal merupakan dua bagian kriptografi yang masih
banyak digunakan dalam melindungi pesan rahasia. Metode Playfair Cipher yang
dikenal hanya menggunakan satu kunci yang digunakan dalam enkripsi maupun
dekripsi. Sedangkan, metode Elgamal menggunakan kunci enkripsi dan dekripsi yang
berbeda. Untuk memahami cara kerja kedua metode tersebut dalam kriptografi yang
berhubungan dengan citra, penulis berinisiatif untuk melakukan penelitian ”Analisis
Perbandingan Metode Playfair Cipher Dan Elgamal Pada Kriptografi Citra”.
Aplikasi yang dibuat pada penelitian ini dikerjakan menggunakan bahasa
pemrograman Microsoft Visual Studio 2010. Hasil dari aplikasi ini mampu
mengenkripsi file citra tipe BMP dengan format piksel 24 bit dan menghasilkan
perbandingan dari kualitas citra, kecepatan enkripsi dan dekripsi, dan nilai Mean
Squared Error (MSE).

Kata Kunci: Kriptografi Citra,
Dekripsi Citra.


Playfair Cipher, ElGamal, BMP, Enkripsi dan

Universitas Sumatera Utara

vi

COMPARATIVE ANALYSIS OF PLAYFAIR CIPHER AND ELGAMAL
METHOD ON IMAGE CRPYPTOGRAPHY
ABSTRACT

Rapid technology developments allow humans to communicate and exchange
information remotely. Information security become an important issue in the storage
and transmission of data. The usage of image data are increasingly widespread in
various fields. Therefore, the security of image data from unauthorized sides become
important. Cryptographic techniques can be used to meet the confidentiality of
messages sent, the message sent can only be read by the recipient who has the right to
know the contents of the message using the secret key. However, encryption can‟t
prevent the interception and modification of data on communication channel.
Encryption is not able to protect the communication channel from the listener to
extract confidential data secret.

Playfair Cipher and ElGamal is part of cryptography that still being used until recently
to protect secret message. Playfair Cipher method is known to use only one key to
being used in encryption and decryption. While, Elgamal method uses a pair of
different keys, the encryption key and the decryption key. To understanding these two
methods on image cryptography, the author took the initiative to do a research of
“Comparative Analysis of Playfair Cipher and ElGamal Method on Image
Cryptography”.
The application created in this study was undertaken using Microsoft Visual Studio
2010. The results of this application is able to encrypt files of type BMP image with
24-bit pixel format and generate the comparison of image quality, speed encryption
and decryption, and Value Mean Squared Error (MSE).
Keywords : Cryptography image, Playfair Cipher and ElGamal, BMP, Image
Encryption and Decryption.

Universitas Sumatera Utara

vii

DAFTAR ISI


Halaman
Persetujuan
Pernyataan
Penghargaan
Abstrak
Abstract
Daftar Isi
Daftar Tabel
Daftar Gambar
Bab 1

Bab 2

Bab 3

Bab 4

ii
iii
iv
v
vi
vii
ix
x

Pendahuluan
1.1 Latar Belakang
1.2 Rumusan Masalah
1.3 Batasan Masalah
1.4 Tujuan Penelitian
1.5 Manfaat Penelitian
1.6 Metode Penelitian
1.7 Sistematika Penulisan

1
3
3
3
3
4
4

Tinjauan Pustaka
2.1 Citra Digital
2.2 Kriptografi
2.3 Algoritma Playfair Cipher
2.4 Algoritma ElGamal
2.5 Analisis Perbandingan Algoritma Playfair Cipher dan ElGamal
Analisis dan Perancangan Sistem
3.1 Analisis Metode Playfair Cipher dan ElGamal
3.1.1 Analisis Kualitas Citra
3.1.2 Analisis Timing Run
3.1.3 Analisis Mean Squared Error (MSE)
3.2 Perancangan Sistem
3.2.1 Perancangan DFD dan Spesifikasi Proses
3.3. Diagram Alir (Flowchart) Sistem
3.3.1 Diagram Alir (Flowchart) Playfair Cipher
3.3.2 Diagram Alir (Flowchart) ElGamal
3.4 Perancangan Antarmuka Pemakai (User Interface)
3.4.1 Antarmuka Aplikasi (Home)
3.4.2 Antarmuka Proses Enkripsi Metode Playfair Cipher dan
ElGamal
3.4.3 Antarmuka Proses Deskripsi Metode Playfair Cipher
dan ElGamal
Implementasi dan Pengujian
4.1 Implementasi Sistem

6
7
8
14
18

20
20
21
21
22
22
31
31
35
38
38
39
42

45

Universitas Sumatera Utara

viii

Bab 5

4.1.1 Halaman Utama
4.1.2 Menu Enkripsi

45
46

4.1.3 Menu Dekripsi
4.2 Pengujian
4.2.1 Pengujian Sample 1
4.2.2 Pengujian Sample 2
4.2.3 Hasil Pengujian

47
48
49
52
55

Kesimpulan dan Saran
5.1 Kesimpulan
5.2 Saran

59
60

Daftar Pustaka

61

Lampiran

62

Universitas Sumatera Utara

ix

DAFTAR TABEL

No.
2.1
2.2
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
3.6
4.1
4.2
4.3

Keterangan
Blok Plainteks ke-1
Blok Plainteks ke-2
Spesifikasi Proses DFD Level 0
Spesifikasi Proses DFD Level 1
Spesifikasi Proses DFD Level 2 Proses P.1
Spesifikasi Proses DFD Level 2 Proses P.2
Spesifikasi Proses DFD Level 2 Proses P.3
Spesifikasi Proses DFD Level 2 Proses P.4
Hasil Pengujian Enkripsi pada Citra
Hasil Pengujian Dekripsi pada Citra
Hasil Pengujian Timing Run pada Metode Playfair Cipher dan ElGamal

Hal.
12
12
23
24
26
28
29
30
55
56
57

Universitas Sumatera Utara

x

DAFTAR GAMBAR

No.
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
2.6
2.7
2.8
2.9
2.10
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
3.6
3.7
3.8
3.9
3.10
3.11
3.12
3.13
3.14
3.15
4.1
4.2
4.3
4.4
4.5
4.6
4.7
4.8
4.9
4.10
4.11
4.12

Keterangan
Matriks Citra Digital
Contoh Kunci Bujur Sangkar Matriks 5x5 Playfair Cipher
Proses Pengaturan Enkripsi Playfair Cipher
Proses Pengaturan Enkripsi Playfair Cipher
Contoh Potongan Matriks Untuk Komponen Warna Red hasil
digitalisasi citra
Potongan Matriks Untuk Komponen Warna Red Hasil Digitalisasi Citra
Potongan Matriks Citra Cipherteks
Contoh Nilai RGB Citra Digital
Nilai RGB Ciphertext
Nilai RGB Plaintext
DFD Level 0
DFD Level 1
DFD Level 2 Proses P.1
DFD Level 2 Proses P.2
DFD Level 2 Proses P.3
DFD Level 2 Proses P.4
Diagram Alir Proses Enkripsi pada metode Playfair Cipher
Potongan Matrik Kunci Metode Playfair
Diagram Alir Proses Deskripsi pada metode Playfair Cipher
Diagram Alir Proses Membangkitkan Kunci pada Metode ElGamal
Dagram Alir Proses Enkripsi pada Metode ElGamal
Dagram Alir Proses Deskripsi pada Metode ElGamal
Rancangan Antarmuka Halaman Utama
Rancangan Antarmuka Menu Enkripsi
Rancangan Antarmuka Menu Deskripsi
Tampilan Utama
Tampilan Menu Enkripsi
Tampilan Menu Dekripsi
Tampilan Hasil Enkripsi Metode Playfair Cipher
Tampilan Hasil Enkripsi Metode Playfair ElGamal
Tampilan Error Hasil Generate Key pada Metode ElGamal
Tampilan Hasil Enkripsi Metode Playfair Cipher
Tampilan Hasil Enkripsi Metode ElGamal
Tampilan Hasil Enkripsi Metode Playfair Cipher
Tampilan Hasil Enkripsi Metode ElGamal
Tampilan Hasil Enkripsi Metode Playfair Cipher
Tampilan Hasil Enkripsi Metode ElGamal

Hal.
6
9
9
10
12
13
14
15
16
18
23
24
26
27
29
30
32
33
34
35
36
37
39
40
43
45
47
48
49
50
50
51
52
53
53
54
55

Universitas Sumatera Utara