Implementasi Kriptografi Hybrid Algoritma Elgamal dan Double Playfair Cipher Dalam Pengamanan File JPEG Berbasis Desktop
17
BAB 1
PENDAHULUAN
Bab ini akan menjelaskan mengenai latar belakang masalah yang dibahas dalam
skripsi ini, rumusan masalah, ruang lingkup penelitian, tujuan penelitian, manfaat
penelitian, penelitian sebelumnya, metode penelitian, dan sistematika penulisan
skripsi.
1.1 Latar Belakang
Citra digital digunakan secara luas dalam berbagai macam proses sehingga
perlindungan citra digital dari pihak yang tidak memiliki hak akses menjadi sangat
penting. Semua informasi dikumpulkan dan disimpan dalam komputer kemudian
dikirim melalui jaringan, contohnya internet. Bila informasi penting tersebut jatuh ke
tangan orang yang salah, maka akan menyebabkan hal yang tidak diinginkan,
contohnya manipulasi gambar dengan bentuk yang negatif dan dapat merugikan
pemilik gambar. Hal inilah yang menyebabkan perlindungan citra digital menjadi
sangat penting. Salah satu metode yang digunakan untuk menjaga keamanan data
tersebut adalah kriptografi.
Kriptografi adalah ilmu dan seni untuk menjaga kerahasiaan data yang
berhubungan dengan aspek keamanan informasi. Hal ini bertujuan agar sebuah data
yang disampaikan hanya dimengerti oleh orang yang berhak untuk mengetahuinya dan
tidak ada pihak lain yang terlibat. Salah satu contoh dari ilmu kriptografi adalah
algoritma kunci simetris dan kunci asimetris. Algoritma kunci simetris adalah
algoritma yang menggunakan kunci yang sama untuk proses enkripsi dan dekripsi.
Algoritma kunci asimetris adalah algoritma yang memiliki dua buah kunci yaitu kunci
publik sebagai media pengenkripsi dan kunci privat sebagai media pendekripsiannya
(Munir, Rinaldi. 2006). Algoritma Asimetris yang penulis gunakan adalah algoritma
Elgamal. Algoritma Elgamal merupakan salah satu algoritma kriptografi kunci-publik
yang dibuat oleh Taher ElGamal pada tahun 1984. Kekuatan algoritma ini terletak
pada sulitnya menghitung logaritma diskrit pada grup bilangan bulat prima yang di
dalamnya dilakukan operasi perkalian (Widyartono, A. 2011). Algoritma ini pada
umumnya digunakan untuk digital signature, namun kemudian dimodifikasi sehingga
juga bisa digunakan untuk enkripsi dan deskripsi. Elgamal digunakan dalam perangkat
Universitas Sumatera Utara
18
lunak sekuriti yang dikembangkan oleh GNU, program PGP, dan pada sistem sekuriti
lainnya. Algoritma simetris yang digunakan algoritma Double Playfair Cipher.
Playfair, salah satu algoritma kriptografi klasik subsitusi, telah ditemukan sejak lama.
Tepatnya tahun 1854 oleh Charles Wheatstone. Nama dari algoritma ini diambil dari
orang yang mempopulerkan sandi, Lord Playfair, seorang teman dari Wheatstone
(Widjayanti, R. 2012). Algoritma Double Playfair Cipher digunakan untuk
mengenkripsi gambar.
Berdasarkan uraian di atas, maka penulis mengambil tugas akhir dengan judul
“Implementasi Kriptografi Hybrid Algoritma Elgamal dan Double Playfair Cipher
dalam Pengamanan File JPEG Berbasis Desktop”.
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang di atas, maka rumusan masalah yang akan dibahas pada
penelitian ini adalah bagaimana menerapkan kombinasi Algoritma ElGamal
Algoritma Double Playfair Cipher dalam pengamanan file citra.
1.3 Ruang Lingkup Penelitian
Agar tulisan ini tidak menyimpang dari ruang lingkup pembahasan diperlukan batasan
masalah sebagai berikut :
1.
Penelitian ini membahas tentang teknik pengamanan file citra
2.
Karakter yang digunakan pada data yang akan di input adalah menggunakan
printable characters ASCII (American Standart for Information Interchange)
3.
Proses penyandian hanya dilakukan pada file citra dengan ekstensi (*.jpeg).
4.
Berkas yang dihasilkan berupa citra greyscale.
5.
Bahasa yang digunakan adalah bahasa pemrograman C#.
1.4 Tujuan Penelitian
Tujuan dari penyusunan tugas akhir ini adalah bagaimana cara untuk mengamankan
suatu file citra dengan mengkombinasikan algoritma ElGamal dan algoritma Double
Playfair Cipher dalam skema kriptografi hybrid.
Universitas Sumatera Utara
19
1.5 Manfaat Penelitian
1. Membuat sistem yang dapat mengamankan file citra.
2. Memudahkan para pengguna dalam menyimpan file citra pada media penyimpanan
yang relatif berkapasitas rendah dan menjaga kerahasiaan informasi dari citra.
1.6 Penelitian Sebelumnya
Berikut ini beberapa penelitian yang terkait dengan algoritma ElGamal dan Double
Playfair Cipher:
1. Ahmad Syawqi Lubis (2015) dalam skripsi yang berjudul Analisis Perbandingan
Metode Playfair Cipher Dan Elgamal Pada Kriptografi Citra. Dalam skripsi ini,
beliau menyimpulkan bahwa pada tahap enkripsi, hasil enkripsi dengan
menggunakan metode Playfair Cipher lebih baik dari hasil enkripsi metode
ElGamal dikarenakan secara kasat mata, hasil citra yang dienkripsi dengan metode
ElGamal masih menunjukkan corak/pola yang lebih jelas/menyerupai citra sebelum
dienkripsi dibandingkan dengan citra yang dienkripsi dengan metode Playfair
Ciperh. Sedangkan pada tahap dekripsi, hasil dekripsi dengan menggunakan
metode ElGamal lebih baik dibandingkan metode Playfair Cipher dikarenakan
metode ElGamal memiliki hasil citra dekripsi yang lebih menyerupai citra aslinya.
Rata-rata waktu yang diperlukan untuk melakukan proses enkripsi dan dekripsi
pada metode Playfair Cipher adalah 2.743 detik dan 3.841, sedangkan pada metode
ElGamal membutuhkan waktu rata-rata sekitar 2.327 detik dan 1.937 detik.
2. Wiwin Agustini Lubis (2015) dalam skripsi yang berjudul Penyandian Data Teks
Dengan Algoritma Elgamal Dan Algoritma Kompresi Data Dengan Algoritma
Elias Gamma Code. Dalam skripsi ini, beliau menyimpulkan bahwa, metode
ElGamal dapat menjaga keamanan, kerahasiaan data, dan mengembalikan file teks
setelah dekripsi seperti file awal sebelum proses enkripsi. File teks yang sudah di
enkripsi menjadi cipherteks memiliki karakter yang lebih banyak atau panjang
dibandingkan dengan file teks sebelum dilakukan proses enkripsi. Metode Elias
Gamma Code cukup efisien dalam proses penyimpanan data dengan rasio kompresi
rata-rata sebesar 73,04%.
3. Rashmi Singh dan Shiv Kumar (2015) dalam jurnal yang berjudul Elgamal’s
Algorithm in Cryptography. Dalam penelitiannya disimpulkan bahwa Algoritma
ElGamal dapat digunakan sebagaimana algoritma RSA untuk enkripsi kunci public
Universitas Sumatera Utara
20
karena enkripsi RSA tergantung pada kesulitan memfaktorkan sebuah bilangan
besar sedangkan enkripsi ElGamal tergantung pada kesulitan menghitung logaritma
diksrit dalam modulus bilangan prima besar.Algoritma Elgamal baik karena
algoritma ini memberikan cipherteks yang berbeda tiap kali plainteks dienkripsi.
Namun memiliki kelemahan pada cipherteks yang mempunyai panjang dua kali
lipat dari plainteksnya.
1.7 Metode Penelitian
Penelitian ini menerapkan beberapa metode penelitian sebagai berikut:
1. Studi Literatur
Pada tahap ini dilakukan pengumpulan referensi yang diperlukan dalam
penelitian. Hal ini dilakukan untuk memperoleh informasi dan data yang
diperlukan untuk penulisan skripsi ini. Referensi yang digunakan dapat berupa
buku, jurnal, artikel, situs internet yang berkaitan dengan kriptografi, citra,
Algoritma ElGamal dan Algoritma Double Playfair Cipher.
2. Analisis dan Perancangan
Pada tahap ini digunakan untuk mengolah data dari hasil studi literatur yang
kemudian dilakukan analisis dan perancangan menggunakan algoritma Elgamal
dan Double Playfair Ciphers. Proses ini meliputi pembuatan algoritma program,
Use case Scenario, flowchart sistem, flowchart algoritma, rancangan aplikasi, dan
pembuatan User Interface aplikasi.
3. Implementasi Sistem
Pada tahap ini perancangan diimplementasikan dengan menggunakan bahasa
pemrograman C#.
4. Pengujian Sistem
Pada tahap ini prototipe sistem yang telah diimplementasikan dilakukan pengujian
dengan file citra yang berekstensi .jpeg.
5. Dokumentasi Sistem
Melakukan pembuatan dokumentasi sistem mulai dari tahap awal hingga
pengujian sistem, untuk selanjutnya dibuat dalam bentuk laporan penelitian.
Universitas Sumatera Utara
21
1.8 Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan dari skripsi ini terdiri dari beberapa bagian utama sebagai
berikut :
BAB 1. PENDAHULUAN
Bab ini akan menjelaskan mengenai latar belakang masalah yang dibahas dalam
skripsi ini, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian,
penelitian sebelumnya, metode penelitian, dan sistematika penulisan skripsi.
BAB 2. LANDASAN TEORI
Bab ini merupakan tinjauan teoritis yang berkaitan dengan algoritma kriptografi
ElGamal dan algoritma Double Playfair Cipher.
BAB 3. ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM
Pada bab ini berisi penjelasan tentang analisis masalah yang dibangun dalam sistem
dan menganalisis tentang hal – hal yang dibutuhkan dalam membangun sistem ini,
kemudian dilanjutkan dengan tahapan perancangan sistem yang berupa perancangan
interface sistem.
BAB 4 : IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN SISTEM
Pada bab ini berisi tentang implementasi sistem yang berdasarkan tahapan
perancangan dengan menggunakan bahasa pemrograman C#. Kemudian dilanjutkan
dengan tahapan pengujian sistem untuk menguji apakah sistem sudah berjalan sesuai
dengan perancangan.
BAB 5 : KESIMPULAN DAN SARAN
Bab ini merupakan bab penutup yang menguraikan mengenai kesimpulan yang
penulis ambil dari pembahasan pada bab-bab sebelumnya dan saran sebagai masukan
terhadap permasalahan yang muncul yang diharapkan dapat bermanfaat bagi
pemecahan masalah tersebut.
Universitas Sumatera Utara
BAB 1
PENDAHULUAN
Bab ini akan menjelaskan mengenai latar belakang masalah yang dibahas dalam
skripsi ini, rumusan masalah, ruang lingkup penelitian, tujuan penelitian, manfaat
penelitian, penelitian sebelumnya, metode penelitian, dan sistematika penulisan
skripsi.
1.1 Latar Belakang
Citra digital digunakan secara luas dalam berbagai macam proses sehingga
perlindungan citra digital dari pihak yang tidak memiliki hak akses menjadi sangat
penting. Semua informasi dikumpulkan dan disimpan dalam komputer kemudian
dikirim melalui jaringan, contohnya internet. Bila informasi penting tersebut jatuh ke
tangan orang yang salah, maka akan menyebabkan hal yang tidak diinginkan,
contohnya manipulasi gambar dengan bentuk yang negatif dan dapat merugikan
pemilik gambar. Hal inilah yang menyebabkan perlindungan citra digital menjadi
sangat penting. Salah satu metode yang digunakan untuk menjaga keamanan data
tersebut adalah kriptografi.
Kriptografi adalah ilmu dan seni untuk menjaga kerahasiaan data yang
berhubungan dengan aspek keamanan informasi. Hal ini bertujuan agar sebuah data
yang disampaikan hanya dimengerti oleh orang yang berhak untuk mengetahuinya dan
tidak ada pihak lain yang terlibat. Salah satu contoh dari ilmu kriptografi adalah
algoritma kunci simetris dan kunci asimetris. Algoritma kunci simetris adalah
algoritma yang menggunakan kunci yang sama untuk proses enkripsi dan dekripsi.
Algoritma kunci asimetris adalah algoritma yang memiliki dua buah kunci yaitu kunci
publik sebagai media pengenkripsi dan kunci privat sebagai media pendekripsiannya
(Munir, Rinaldi. 2006). Algoritma Asimetris yang penulis gunakan adalah algoritma
Elgamal. Algoritma Elgamal merupakan salah satu algoritma kriptografi kunci-publik
yang dibuat oleh Taher ElGamal pada tahun 1984. Kekuatan algoritma ini terletak
pada sulitnya menghitung logaritma diskrit pada grup bilangan bulat prima yang di
dalamnya dilakukan operasi perkalian (Widyartono, A. 2011). Algoritma ini pada
umumnya digunakan untuk digital signature, namun kemudian dimodifikasi sehingga
juga bisa digunakan untuk enkripsi dan deskripsi. Elgamal digunakan dalam perangkat
Universitas Sumatera Utara
18
lunak sekuriti yang dikembangkan oleh GNU, program PGP, dan pada sistem sekuriti
lainnya. Algoritma simetris yang digunakan algoritma Double Playfair Cipher.
Playfair, salah satu algoritma kriptografi klasik subsitusi, telah ditemukan sejak lama.
Tepatnya tahun 1854 oleh Charles Wheatstone. Nama dari algoritma ini diambil dari
orang yang mempopulerkan sandi, Lord Playfair, seorang teman dari Wheatstone
(Widjayanti, R. 2012). Algoritma Double Playfair Cipher digunakan untuk
mengenkripsi gambar.
Berdasarkan uraian di atas, maka penulis mengambil tugas akhir dengan judul
“Implementasi Kriptografi Hybrid Algoritma Elgamal dan Double Playfair Cipher
dalam Pengamanan File JPEG Berbasis Desktop”.
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang di atas, maka rumusan masalah yang akan dibahas pada
penelitian ini adalah bagaimana menerapkan kombinasi Algoritma ElGamal
Algoritma Double Playfair Cipher dalam pengamanan file citra.
1.3 Ruang Lingkup Penelitian
Agar tulisan ini tidak menyimpang dari ruang lingkup pembahasan diperlukan batasan
masalah sebagai berikut :
1.
Penelitian ini membahas tentang teknik pengamanan file citra
2.
Karakter yang digunakan pada data yang akan di input adalah menggunakan
printable characters ASCII (American Standart for Information Interchange)
3.
Proses penyandian hanya dilakukan pada file citra dengan ekstensi (*.jpeg).
4.
Berkas yang dihasilkan berupa citra greyscale.
5.
Bahasa yang digunakan adalah bahasa pemrograman C#.
1.4 Tujuan Penelitian
Tujuan dari penyusunan tugas akhir ini adalah bagaimana cara untuk mengamankan
suatu file citra dengan mengkombinasikan algoritma ElGamal dan algoritma Double
Playfair Cipher dalam skema kriptografi hybrid.
Universitas Sumatera Utara
19
1.5 Manfaat Penelitian
1. Membuat sistem yang dapat mengamankan file citra.
2. Memudahkan para pengguna dalam menyimpan file citra pada media penyimpanan
yang relatif berkapasitas rendah dan menjaga kerahasiaan informasi dari citra.
1.6 Penelitian Sebelumnya
Berikut ini beberapa penelitian yang terkait dengan algoritma ElGamal dan Double
Playfair Cipher:
1. Ahmad Syawqi Lubis (2015) dalam skripsi yang berjudul Analisis Perbandingan
Metode Playfair Cipher Dan Elgamal Pada Kriptografi Citra. Dalam skripsi ini,
beliau menyimpulkan bahwa pada tahap enkripsi, hasil enkripsi dengan
menggunakan metode Playfair Cipher lebih baik dari hasil enkripsi metode
ElGamal dikarenakan secara kasat mata, hasil citra yang dienkripsi dengan metode
ElGamal masih menunjukkan corak/pola yang lebih jelas/menyerupai citra sebelum
dienkripsi dibandingkan dengan citra yang dienkripsi dengan metode Playfair
Ciperh. Sedangkan pada tahap dekripsi, hasil dekripsi dengan menggunakan
metode ElGamal lebih baik dibandingkan metode Playfair Cipher dikarenakan
metode ElGamal memiliki hasil citra dekripsi yang lebih menyerupai citra aslinya.
Rata-rata waktu yang diperlukan untuk melakukan proses enkripsi dan dekripsi
pada metode Playfair Cipher adalah 2.743 detik dan 3.841, sedangkan pada metode
ElGamal membutuhkan waktu rata-rata sekitar 2.327 detik dan 1.937 detik.
2. Wiwin Agustini Lubis (2015) dalam skripsi yang berjudul Penyandian Data Teks
Dengan Algoritma Elgamal Dan Algoritma Kompresi Data Dengan Algoritma
Elias Gamma Code. Dalam skripsi ini, beliau menyimpulkan bahwa, metode
ElGamal dapat menjaga keamanan, kerahasiaan data, dan mengembalikan file teks
setelah dekripsi seperti file awal sebelum proses enkripsi. File teks yang sudah di
enkripsi menjadi cipherteks memiliki karakter yang lebih banyak atau panjang
dibandingkan dengan file teks sebelum dilakukan proses enkripsi. Metode Elias
Gamma Code cukup efisien dalam proses penyimpanan data dengan rasio kompresi
rata-rata sebesar 73,04%.
3. Rashmi Singh dan Shiv Kumar (2015) dalam jurnal yang berjudul Elgamal’s
Algorithm in Cryptography. Dalam penelitiannya disimpulkan bahwa Algoritma
ElGamal dapat digunakan sebagaimana algoritma RSA untuk enkripsi kunci public
Universitas Sumatera Utara
20
karena enkripsi RSA tergantung pada kesulitan memfaktorkan sebuah bilangan
besar sedangkan enkripsi ElGamal tergantung pada kesulitan menghitung logaritma
diksrit dalam modulus bilangan prima besar.Algoritma Elgamal baik karena
algoritma ini memberikan cipherteks yang berbeda tiap kali plainteks dienkripsi.
Namun memiliki kelemahan pada cipherteks yang mempunyai panjang dua kali
lipat dari plainteksnya.
1.7 Metode Penelitian
Penelitian ini menerapkan beberapa metode penelitian sebagai berikut:
1. Studi Literatur
Pada tahap ini dilakukan pengumpulan referensi yang diperlukan dalam
penelitian. Hal ini dilakukan untuk memperoleh informasi dan data yang
diperlukan untuk penulisan skripsi ini. Referensi yang digunakan dapat berupa
buku, jurnal, artikel, situs internet yang berkaitan dengan kriptografi, citra,
Algoritma ElGamal dan Algoritma Double Playfair Cipher.
2. Analisis dan Perancangan
Pada tahap ini digunakan untuk mengolah data dari hasil studi literatur yang
kemudian dilakukan analisis dan perancangan menggunakan algoritma Elgamal
dan Double Playfair Ciphers. Proses ini meliputi pembuatan algoritma program,
Use case Scenario, flowchart sistem, flowchart algoritma, rancangan aplikasi, dan
pembuatan User Interface aplikasi.
3. Implementasi Sistem
Pada tahap ini perancangan diimplementasikan dengan menggunakan bahasa
pemrograman C#.
4. Pengujian Sistem
Pada tahap ini prototipe sistem yang telah diimplementasikan dilakukan pengujian
dengan file citra yang berekstensi .jpeg.
5. Dokumentasi Sistem
Melakukan pembuatan dokumentasi sistem mulai dari tahap awal hingga
pengujian sistem, untuk selanjutnya dibuat dalam bentuk laporan penelitian.
Universitas Sumatera Utara
21
1.8 Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan dari skripsi ini terdiri dari beberapa bagian utama sebagai
berikut :
BAB 1. PENDAHULUAN
Bab ini akan menjelaskan mengenai latar belakang masalah yang dibahas dalam
skripsi ini, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian,
penelitian sebelumnya, metode penelitian, dan sistematika penulisan skripsi.
BAB 2. LANDASAN TEORI
Bab ini merupakan tinjauan teoritis yang berkaitan dengan algoritma kriptografi
ElGamal dan algoritma Double Playfair Cipher.
BAB 3. ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM
Pada bab ini berisi penjelasan tentang analisis masalah yang dibangun dalam sistem
dan menganalisis tentang hal – hal yang dibutuhkan dalam membangun sistem ini,
kemudian dilanjutkan dengan tahapan perancangan sistem yang berupa perancangan
interface sistem.
BAB 4 : IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN SISTEM
Pada bab ini berisi tentang implementasi sistem yang berdasarkan tahapan
perancangan dengan menggunakan bahasa pemrograman C#. Kemudian dilanjutkan
dengan tahapan pengujian sistem untuk menguji apakah sistem sudah berjalan sesuai
dengan perancangan.
BAB 5 : KESIMPULAN DAN SARAN
Bab ini merupakan bab penutup yang menguraikan mengenai kesimpulan yang
penulis ambil dari pembahasan pada bab-bab sebelumnya dan saran sebagai masukan
terhadap permasalahan yang muncul yang diharapkan dapat bermanfaat bagi
pemecahan masalah tersebut.
Universitas Sumatera Utara