Implementasi Algoritma Massey-Omura dan Algoritma Least Significant Bit (LSB) Modifikasi Tempat Penyisipan Dengan Cover Image Bitmap Untuk Keamanan Data Text

IMPLEMENTASI ALGORITMA MASSEY-OMURA DAN ALGORITMA
LEAST SIGNIFICANT BIT (LSB) MODIFIKASI TEMPAT PENYISIPAN
DENGAN COVER IMAGE BITMAP UNTUK KEAMANAN DATA TEXT

SKRIPSI

SEPTIAN MAIHADI PUTRA LUBIS
091401064

PROGRAM STUDI S-1 ILMU KOMPUTER
FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016

Universitas Sumatera Utara

SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas akhir dan memenuhi syarat mencapai gelar
Sarjana Komputer

SEPTIAN MAIHADI PUTRA LUBIS
091401064

PROGRAM STUDI S-1 ILMU KOMPUTER
FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016

Universitas Sumatera Utara

ii

PERSETUJUAN

: IMPLEMENTASI ALGORITMA MASSEY-OMURA

Judul

DAN ALGORITMA LEAST SIGNIFICANT BIT

(LSB) MODIFIKASI TEMPAT PENYISIPAN
DENGAN COVER IMAGE BITMAP UNTUK
KEAMANAN DATA TEXT
Kategori
Nama
Nomor Induk Mahasiswa
Program Studi
Departemen
Fakultas

: SKRIPSI
: SEPTIAN MAIHADI PUTRA LUBIS
: 091401064
: SARJANA (S1) ILMU KOMPUTER
: ILMU KOMPUTER
: ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI
INFORMASI

Komisi Pembimbing

:

Pembimbing 2

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

Pembimbing 1

M. Andri , ST, M.Comp.Sc, MEM
NIP. 197510082008011011

Diketahui/Disetujui oleh
Program Studi S1 Ilmu Komputer
Ketua,

Dr. Poltak Sihombing, M.Kom
NIP. 196203171991031001

Universitas Sumatera Utara

iii
PERNYATAAN

IMPLEMENTASI ALGORITMA MASSEY-OMURA DAN ALGORITMA LEAST
SIGNIFICANT BIT (LSB) MODIFIKASI TEMPAT PENYISIPAN DENGAN COVER
IMAGE BITMAP UNTUK KEAMANAN DATA TEXT

SKRIPSI

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

Medan, 1 juni 2016

SEPTIAN MAIHADI PUTRA LUBIS
NIM. 091401064

Universitas Sumatera Utara

iv
PENGHARGAAN

Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas berkat dan kasih
karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik.
Dengan segala kerendahan hati, pada kesempatan ini penulis menyampaikan terima kasih
kepada semua pihak yang telah membantu penyelesaian skripsi ini. Penulis mengucapkan
terima kasih kepada:
1. Bapak Drs. Poltak Sihombing, M.Kom sebagai Ketua Program Studi S1 Ilmu
Komputer Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi Universitas Sumatera
Utara.
2. Ibu Maya Silvi Lydia, B.Sc, M.Sc sebagai Sekretaris Program Studi S1 Ilmu
Komputer Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi Universitas Sumatera
Utara dan selaku pembimbing yang telah membimbing penulis sehingga penulis dapat
menyelesaikan skripsi ini.
3. Dekan dan Pembantu Dekan Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi
Universitas Sumatera Utara.
4. Bapak M. Andri Budiman, S.T, M.Comp.Sc, MEM selaku pembimbing yang telah
membimbing penulis sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini.
5. Bapak Dr. Syahriol Sitorus, S.Si, M.IT dan Bapak Drs Marihat Situmorang, M.Si

sebagai dosen penguji yang telah memberikan saran dan kritikan yang sangat berguna
bagi Penulis.
6. Seluruh dosen serta pegawai di Program Studi S1 Ilmu Komputer Departemen Ilmu
Komputer Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi USU.
7. Ayahanda tercinta Ismail Lubis dan Ibunda tercinta Siti Hawa, abang saya Tantra
Pratama Lubis, abang saya Atmadi Santoso dan kakak saya Tantri Mayhadi Februari
yang selalu memberikan doa, motivasi dan dukungannya baik materi maupun spiritual
serta semangat yang diberikan selama kuliah dan menyelesaikan skripsi ini.
8. Dan juga kepada teman-teman seperjuangan program studi S1 Ilmu Komputer USU,
terkhusus kepada: Riski Oktavian, Reza Bayu Prabowo, Septian DC Panjaitan,
Samuel Tarigan yang telah berbagi kebersamaan selama berada di S1 Ilmu Komputer
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu penulis
menerima kritik dan saran dari semua pihak yang bersifat membangun dan menyempurnakan
skripsi ini. Penulis berharap semoga skripsi ini bermanfaat bagi penulis sendiri pada
khususnya dan pembaca pada umumnya.
Medan, 28 May 2016

Penulis

iv

Universitas Sumatera Utara

v
ABSTRAK

Kemajuan dan perkembangan teknologi saat ini ternyata menimbulkan masalah dalam keamanan
pesan, seperti jalur pendistribusian pesan menjadi tidak aman. Pesan dapat diamankan dengan
cara kriptografi yaitu dengan cara mengacak pesan, adapun cara lain yaitu dengan menggunakan
steganografi yaitu dengan cara menyembunyikan pesan. Dalam penelitian ini digunakan
algoritma kriptografi Massey-Omura yang merupakan pengembangan dari Three-Pass Protocol
yaitu sebuah metode yang memungkinkan tidak terjadinya pertukaran kunci. Setelah pesan di
enkripsi kemudian pesan akan ditanamkan kedalam sebuah gambar dengan menggunakan
algoritma Least Significant Bit (LSB) modifikasi tempat penyisipan, modifikasi ini dilakukan
karena algortima ini telah banyak digunakan. Modifikasi yang dilakukan adalah penyisipan
dilakukan pada bit ke-8 nilai Red, pada bit ke-7 nilai Green, dan pada bit ke-6 nilai Blue. Hasil
pengujian menunjukkan bahwa aplikasi yang dibangun telah memenuhi aspek confidentiality dan
data integrity yang merupakan aspek dari kriptografi.

Kata Kunci: Kriptografi, Least Significant Bit, Massey-Omura, Rabin-Miller, Steganografi,
Three Pass Protocol.

Universitas Sumatera Utara

vi
IMPLEMENTATION OF MASSEY-OMURA’S CRYPTOGRAPHY ALGORITHM AND
LEAST SIGNIFICANT BIT (LSB) SITE OF INSERTION MODIFICATION
ALGORITHM WITH COVER IMAGE BITMAP FOR DATA TEXT SECURITY

ABSTRACT

Progress and current technological developments turns out to cause problems in security
messages, such as message distribution channels which become unsafe. Messages can be secured
in a manner that is the way cryptography scrambles messages, while the other way is to use
steganography is a way to hide messages. In this study the use of cryptographic algorithms
Massey-Omura which is the development of the Three-Pass Protocol is used. This algorithm
enables both party to send messages without the need of exchange keys. After the message is
encrypted, the message will be embedded into an image using an algorithm Least Significant Bit
(LSB) modifications to the site of insertion. LSB modifications made is the insertion performed
at the 8th bit value of Red, the 7th bit value of Green, and the 6th bits value of Blue. The test result
indicate that the application has been built to meet some aspects of confidentiality and data

integrity.

Keyword:

cryptography, least significant bit, Massey-Omura, steganography, three pass
protocol.

Universitas Sumatera Utara

vii
DAFTAR ISI

Halaman
Persetujuan
Pernyataan
Penghargaan
Abstrak
Abstract
Daftar Isi
Daftar Tabel

Daftar Gambar

ii
iii
iv
v
vi
viii
x
xi

Bab 1

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

1.7 Sistematika Penulisan

1
1
3
3
3
3
4
5

Bab 2

Landasan Teori
2.1 Kriptografi
2.1.1 Definisi Kriptografi
2.1.2 Tujuan Kriptografi
2.1.3 Cryptosystem
2.2 Three-Pass Protocol
2.3 Algoritma Massey-Omura
2.4 Algoritma Rabin Miller
2.5 GCD dan Euclid’s Algorithm
2.6 Steganografi
2.6.1 Pengertian Steganografi
2.6.2 Teknik Steganografi
2.6.3 Algoritma Least Significant Bit (LSB)
2.7 Citra Digital
2.7.1 Pengertian Citra Digital
2.7.2 Citra Bitmap
2.8 Penelitian Terdahulu

6
6
6
6
7
8
9
11
11
12
12
13
14
15
15
16
19

Bab 3

Analisis dan Perancangan
3.1 Analisis Sistem
3.1.1 Analisis Masalah
3.1.2 Analisis Persyaratan
3.1.2.1 Analisis Fungsional
3.1.2.2 Analisis Nonfungsional
3.1.3 Pemodelan Persyaratan Sistem Dengan Use Case
3.1.3.1 Spesifikasi Use Case
3.1.4 Pseudocode

22
22
22
23
23
24
24
25
39

Universitas Sumatera Utara

viii
3.1.4.1 Pseudocode Proses Generate Prime
39
3.1.4.2 Pseudocode Proses Rabin Miller
39
3.1.4.3 Pseudocode Proses Euclidean GCD
40
3.1.4.4 Pseudocode Proses Generate Kunci Enkripsi 40
3.1.4.5 Pseudocode Proses Generate Kunci Dekripsi 40
3.1.4.6 Pseudocode Proses Enkripsi
41
3.1.4.7 Pseudocode Proses Dekripsi
41
3.1.4.8 Pseudocode Proses Embedding
42
3.1.4.9 Pseudocode Proses Extracting
43
3.1.5 Flowchart Sistem
44
3.1.5.1 Flowchart Generate Prime
45
3.1.5.2 Flowchart Generate Key A
46
3.1.5.3 Flowchart Encryption1 (Sender)
47
3.1.5.4 Flowchart Embedding1 (Sender)
47
3.1.5.5 Flowchart Extracting1 (Sender)
48
3.1.5.6 Flowchart Generate Key B (Recipient)
49
3.1.5.7 Flowchart Encryption2 (Recipient)
50
3.1.5.8 Flowchart Embedding2 (Recipient)
50
3.1.5.9 Flowchart Extracting2 (Sender)
51
3.1.5.10 Flowchart Decryption1 (Sender)
51
3.1.5.11 Flowchart Embedding3 (Sender)
52
3.1.5.12 Flowchart Extracting3 (Recipient)
52
3.1.5.13 Flowchart Decryption2 (Recipient)
53
3.2 Perancangan Sistem
54
3.2.1 Home
54
3.2.2 About
54
3.2.3 Help
55
3.2.4 Enkrip1 (Sender)
56
3.2.5 Embed1 (Sender)
57
3.2.6 Extract1 (Recipient)
58
3.2.7 Enkrip2 (Recipient)
59
3.2.8 Embed2 (Recipient)
60
3.2.9 Extract2 (Sender)
61
3.2.10 Dekrip1 (Sender)
62
3.2.11 Embed3 (Sender)
63
3.2.12 Extract3 (Recipient)
65
3.2.13 Dekrip2 (Recipient)
66
Bab 4

Implementasi dan Pengujian Sistem
4.1 Implementasi Sistem
4.1.1 Home
4.1.2 About
4.1.3 Help
4.1.4 Enkrip1
4.1.5 Embed1
4.1.6 Extract1
4.1.7 Enkrip2
4.1.8 Embed2
4.1.9 Extract2
4.1.10 Dekrip1

67
67
67
68
68
69
70
70
71
72
73
73

Universitas Sumatera Utara

ix

Bab 5

Daftar Pustaka
Lampiran

4.1.11 Embed3
4.1.12 Extract3
4.1.13 Dekrip2
4.2 Pengujian Sistem
4.2.1 Pengujian Proses Enkrip1 (Sender)
4.2.2 Pengujian Proses Embed1 (Sender)
4.2.3 Pengujian Proses Extract1 (Recipient)
4.2.4 Pengujian Proses Enkrip2 (Recipient)
4.2.5 Pengujian Proses Embed2 (Recipient)
4.2.6 Pengujian Proses Extract2 (Sender)
4.2.7 Pengujian Proses Dekrip1 (Sender)
4.2.8 Pengujian Proses Embed3 (Sender)
4.2.9 Pengujian Proses Extract3 (Recipient)
4.2.10 Pengujian Proses Dekrip2 (Recipient)
4.2.11 Hasil Pengujian Proses Embedding dan Extracting
4.2.12 Pengujian Mengekstrak Data Menggunakan LSB
4.2.13 Hasil Pengujian Menggunakan LSB Tradisional

74
74
75
76
76
79
82
82
84
84
85
86
87
88
91
92
95

Kesimpulan dan Saran
5.1 Kesimpulan
5.2 Saran

96
96
97
98
100

Universitas Sumatera Utara

x
DAFTAR TABEL

Nomor
2.1
2.2
2.3
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
4.1
4.2
4.3
4.4
4.5
4.6
4.7
4.8
4.9
4.10
4.11

Judul
Penelitian Terdahulu
Penelitian Terdahulu (Lanjutan 1)
Penelitian Terdahulu (Lanjutan 2)
Spesifikasi Use Case Generate Prime
Spesifikasi Use Case untuk Generate Key A
Spesifikasi Use Case untuk Encryption1
Spesifikasi Use Case untuk Embedding1
Spesifikasi Use Case untuk Extracting1
Spesifikasi Use Case untuk Generate Key B
Spesifikasi Use Case untuk Encryption2
Spesifikasi Use Case untuk Embedding2
Spesifikasi Use Case untuk Extracting2
Spesifikasi Use Case Decryption1
Spesifikasi Use Case Embedding3
Spesifikasi Use Case Extracting3
Spesifikasi Use Case Decryption2
Hasil enkripsi Cipher Text 1 untuk Plain Text “SEPTIAN”
Hasil Cipher Text 2 dari proses Enkripsi 2
Hasil Cipher Text 3 dari proses Dekripsi 1
Hasil Plain Text dari proses Dekripsi 2
Hasil Pengujian Proses Embedding dan Extracting
Susunan RGB Gambar Awal Pengujian Mengekstrak Data
Menggunakan Algoritma LSB
Pengubahan Pesan Menjadi Kode Biner
Susunan RGB Gambar Awal Dalam Kode Biner
Hasil Embed Menggunakan Algoritma Modifikasi Least Significant Bit
Hasil Ekstrak menggunakan Algoritma Least Significant Bit
Hasil Pengujian Proses Embedding dan Extracting
Menggunakan LSB Tradisional

Halaman
19
20
21
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
78
83
86
88
91
92
92
93
93
94
95

Universitas Sumatera Utara

xi
DAFTAR GAMBAR

Nomor
2.1
2.2
2.3
2.4
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
3.16
3.17
3.18
3.19
3.20
3.21
3.22
3.23
3.24
3.25
3.26
3.27
3.28
3.29
3.30
3.31
3.32
3.33
3.34
3.35
3.36
3.37
3.38
3.39

Judul
Proses Enkripsi dan dekripsi Symmetric Cryptosystem
Proses Enkripsi dan Dekripsi Asymmetric Cryptosystem
Gambar Kagamine Rin, merupakan contoh citra digital
Citra bitmap Flower1.bmp dengan ukutan 410 x 308 pixel
Diagram Ishikawa Analisis Masalah
Use Case Diagram Sistem
Activity Diagram Generate Prime
Activity Diagram Generate Key A
Activity Diagram Encryption1
Activity Diagram Embedding1
Activity Diagram Extracting1
Activity Diagram Generate Key B
Activity Diagram Encryption2
Activity Diagram Embedding2
Activity Diagram Extracting2
Activity Diagram Decryption1
Activity Diagram Embedding3
Activity Diagram Extracting3
Activity Diagram Decryption2
Flowchart Keseluruhan Sistem
Flowchart Generate Prime
Flowchart Generate Key A
Flowchart Encryption 1
Flowchart Embedding1
Flowchart Extracting1
Flowchart Generate Key B
Flowchart Encryption2
Flowchart Embedding2
Flowchart Extracting2
Flowchart Decryption1
Flowchart Embedding3
Flowchart Extracting3
Flowchart decryption2
Rancangan Form Home
Rancangan Form About
Rancangan Form Help
Rancangan Form Enkrip1
Rancangan Form Embed1
Rancangan Form Extract1
Rancangan Form Enkrip2
Rancangan Form Embed2
Rancangan Form Extract2
Rancangan Form Dekrip1

Halaman
7
8
16
18
23
25
26
27
28
29
30
32
33
34
35
35
36
37
38
44
45
46
47
47
48
49
50
50
51
51
52
52
53
54
55
55
56
57
58
59
60
61
62

Universitas Sumatera Utara

xii

Nomer
3.40
3.41
3.42
4.1
4.2
4.3
4.4
4.5
4.6
4.7
4.8
4.9
4.10
4.11
4.12
4.13
4.14
4.15
4.16
4.17
4.18
4.19
4.20
4.21
4.22
4.23
4.24
4.25
4.26
4.27
4.28
4.29
4.30
4.31
4.32

Judul
Rancangan Form Embed3
Rancangan Form Extract3
Rancangan Form Dekrip2
Form Home
Form About
Form Help
Form Enkrip1
Form Embed1
Form Extract1
Form Enkrip2
Form Embed2
Form Extract2
Form Dekrip1
Form Embed3
Form Extract3
Form Dekrip2
Pop-up Window Open File Plain Text
Hasil Plain Text yang dipilih
Hasil proses generate bilangan prima
Hasil proses generate kunci enkripsi 1 dan kunci dekripsi 1
Tanda proses enkripsi selesai
Direktori penyimpanan Cipher Text 1
Pop-up Window Buka File Cipher Text 1
Pop-up Window Open File Gambar Awal
Hasil memasukan Cipher Text 1 dan Cover image
Hasil Penyisipan 1 dan DialogBox
Hasil proses Extract1
Hasil Generate kunci dan Enkrip2
Hasil proses Embed2
Hasil proses Extract2
Hasil proses Dekrip1
Hasil proses Embed3
Hasil proses Extract3
Hasil proses Dekrip2
DialogBox Error

Halaman
63
65
66
67
68
69
69
70
71
71
72
73
73
74
75
75
76
77
77
78
79
79
80
80
81
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90

Universitas Sumatera Utara