Implementasi Algoritma Hill Cipher 3x3 dan Rabin Public Key pada Pengiriman Short Message Service (SMS)
IMPLEMENTASI ALGORITMA HILL CIPHER 3x3 DAN RABIN
PUBLIC KEY PADA PENGIRIMAN SHORT MESSAGE
SERVICE (SMS)
SKRIPSI
FITRI RAHMADHANI
121401040
PROGRAM STUDI S-1 ILMU KOMPUTER
FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
Universitas Sumatera Utara
IMPLEMENTASI ALGORITMA HILL CIPHER 3x3 DAN RABIN PUBLIC KEY PADA
PENGIRIMAN SHORT MESSAGE SERVICE (SMS)
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh ijazah
Sarjana Ilmu Komputer
FITRI RAHMADHANI
121401040
PROGRAM STUDI S-1 ILMU KOMPUTER
FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
Universitas Sumatera Utara
ii
PERSETUJUAN
Judul
: IMPLEMENTASI HILL CIPHER 3x3 DAN RABIN
PUBLIC KEY PADA PENGIRIMAN SHORT MESSAGE
SERVICE (SMS)
Kategori
: SKRIPSI
Nama
: FITRI RAHMADHANI
Nomor Induk Mahasiswa : 121401040
Program Studi
: SARJANA (S-1) ILMU KOMPUTER
Departemen
: ILMU KOMPUTER
Fakultas
: FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI
INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Komisi Pembimbing
:
Diluluskan di
Medan, 23 Juni 2016
Pembimbing 2
Pembimbing 1
Dian Rachmawati, S.Si., M.Kom.
M. Andri Budiman, S.T., M.Comp.Sc., M.E.M.
NIP. 198307232009122004
NIP. 197510082008011011
Diketahui/disetujui oleh
Program Studi S-1 Ilmu Komputer
Ketua,
Dr. Poltak Sihombing, M.Kom.
NIP. 196203171991031001
Universitas Sumatera Utara
iii
PERNYATAAN
IMPLEMENTASI ALGORITMA HILL CIPHER 3x3
DAN RABIN PUBLIC KEY PADA PENGIRIMAN
SHORT MESSAGE SERVICE (SMS)
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya saya sendiri, kecuali beberapa
kutipan dan ringkasan yang masing-masing telah disebutkan sumbernya.
Medan, 23 Juni 2016
Fitri Rahmadhani
121401040
Universitas Sumatera Utara
iv
UCAPAN TERIMA KASIH
Puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Allah SWT, karena rahmat dan izin-Nya
penulis dapat menyelesaikan skripsi ini sebagai syarat untuk memperoleh gelar Sarjana
Komputer pada Program Studi S1 Ilmu Komputer Fakultas Ilmu Komputer dan
Teknologi Informasi Universitas Sumatera Utara.
Pada pengerjaan skripsi dengan judul Implementasi Algoritma Hill Cipher dan
Algoritma Rabin Public Key pada Pengiriman Short Message Service (SMS), penulis
menyadari bahwa banyak bantuan berupa uluran tangan, budi baik, buah pikiran dan
kerjasama yang telah penulis terima selama menempuh studi sampai dengan
penyelesaian studi (skripsi) ini.
Oleh karena itu, penulis menyampaikan ucapan terima kasih kepada pihak-pihak
yang telah membantu.
1. Bapak Prof. Dr. Runtung Sitepu, SH., M.Hum selaku Rektor Universitas
Sumatera Utara.
2. Bapak Prof. Dr. Muhammad Zarlis selaku Dekan Fasilkom-TI USU.
3. Bapak Dr. Poltak Sihombing, M.Kom. selaku Ketua Program Studi S-1 Ilmu
Komputer Universitas Sumatera Utara dan selaku Dosen Pembanding I yang
telah memberikan kritik dan saran dalam penyempurnaan skripsi ini.
4. Ibu Maya Silvi Lydia, B.Sc., M.Sc. selaku Sekretaris Program Studi S-1 Ilmu
Komputer Universitas Sumatera Utara dan selaku Dosen Pembanding II yang
telah memberikan kritik dan saran dalam penyempurnaan skripsi ini.
5. Bapak M. Andri Budiman, S.T., M.Comp.Sc., M.E.M. selaku Dosen
Pembimbing I yang telah memberikan bimbingan dan dukungan kepada penulis.
6. Ibu Dian Rachmawati, S.Si., M.Kom. selaku Dosen Pembimbing II dan
sekaligus Dosen Pembimbing Akademik yang telah memberikan bimbingan dan
dukungan kepada penulis.
7. Seluruh tenaga pengajar dan pegawai di Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi
Informasi USU, terkhususnya di Program Studi S-1 Ilmu Komputer.
8. Yang teristimewa, Almarhum Ayahanda Sarmin dan Ibunda Parida Hanum,
serta Adinda Nurfadilla dan Khusnun Khofifah yang selalu memberikan kasih
Universitas Sumatera Utara
v
sayangnya dan seluruh keluarga besar yang telah memberi semangat kepada
penulis.
9. Terima kasih kepada Abangda Hari Rahman Nihe, S.Kom., Aulia Akbar
Harahap, S.Kom., Agung Putu Yoga, S.Kom., Jonathan Simamora, S.Kom.,
Fernandes, S.Kom., Al Mizfar, S.Kom., Kakak Henny Wandani, S.Kom.,
Fauzana, S.Kom., dan Geubrina Rizky, S.Kom., yang telah bersedia membantu
dan memberikan arahan, bantuan moral, dan pengetahuan kepada penulis.
10. Teman-teman seperjuangan stambuk 2012, rekan-rekan di Ilmu Komputer
Laboratory Center (IKLC), UKMI Al-Khuwarizmi Fasilkom-TI, PEMA
Fasilkom-TI periode 2015/2016, Relawan Teknologi Informasi dan Komunikasi
Sumatera Utara, Gerakan USU Mengajar, AIESEC, Smart Generation
Community (SGC) USU, YILF 2015, dan Indonesia Positif telah memberikan
semangat kepada penulis.
11. Teman-teman kuliah, khususnya Akhiruddin Nur, Zulfikri Lubis, Yogi
Sulaiman, Muhammad Asri Zulfazri, Muhammad Miftahul Huda, Dina
Meiladya Rizki, dan Andika Mulia Utama yang telah memberikan semangat dan
teman diskusi yang menyenangkan.
12. Teman-teman Sumayyah Circle yang selalu memberikan semangat moral dan
selalu menjadi pemberi solusi ketika menghadapi segala masalah dalam proses
pengerjaan skripsi.
13. Adik-adik praktikan yang imut-imut serta adik-adik mentoring Darussalam yang
memberikan semangat untuk terus berjuang dalam proses penellitian ini.
14. Semua pihak yang terlibat langsung atau tidak langsung yang penulis tidak dapat
tuliskan satu per satu.
Semoga Allah SWT melimpahkan berkah dan kasih sayang-Nya kepada semua
pihak yang telah memberikan bantuan, semangat, dukungan dan perhatian kepada
penulis dalam menyelesaikan skripsi ini. Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih
terdapat kekurangan. Semoga skripsi ini bermanfaat bagi penulis, pendidikan,
masyarakat, organisasi, dan negara.
Medan,
Juni 2016
Penulis
Universitas Sumatera Utara
vi
ABSTRAK
Setiap SMS yang masuk pada perangkat seseorang merupakan suatu privasi. Keamanan
dan kerahasiaan pesan merupakan salah satu aspek penting. Untuk menjaga kerahasian
SMS diperlukan sebuah sistem keamanan yang berupa aplikasi keamanan dari suatu
pesan. Ada beberapa cara dan teknik yang digunakan untuk menjaga kerahasian pesan,
yaitu Kriptografi dimana pesan disamarkan menjadi sandi. Dalam penelitian ini, penulis
mengimplementasi kombinasi algoritma simetris dan asimetris berbasis Android.
Algoritma simetris yang digunakan untuk mengenkripsi maupun mendekripsi pesan
adalah algoritma Hill Cipher dan algoritma asimetris yang digunakan untuk
mengenkripsi maupun mendekripsi kunci algoritma simetris adalah algoritma Rabin
Public Key. Panjang plaintext sesudah proses enkripsi akan sama setelah proses
dekripsi. Waktu yang dibutuhkan untuk proses enkripsi cenderung lebih singkat
dibandingkan waktu yang dibutuhkan untuk proses dekripsi. Hal ini disebabkan pada
proses dekripsi algoritma Rabin Public Key mempunyai empat kunci yang harus
dipecahkan untuk menjadi kunci yang sebenarnya akan tetapi waktu yang dibutuhkan
untuk proses enkripsi dan proses dekripsi masih tergolong sangat singkat.
Kata kunci:
Kriptografi, Hill Cipher, Rabin Public Key, SMS, Android.
Universitas Sumatera Utara
vii
IMPLEMENTATION OF HILL CIPHER AND RABIN PUBLIC KEY FOR
SENDING SHORT MESSAGE SERVICE (SMS)
ABSTRACT
Each incoming SMS on the device is a privacy person. Security and confidentiality
message is one important aspect. To keep a secret SMS needed a security system like
security application from a message. There are several ways and techniques that are
used to maintain the confidentiality of message, namely Cryptography where the
message disguised as a password. In this research, the author makes implementation of
a combination between symmetric and asymmetric algorithms based on Android
system. Symmetric algorithm used Hill Cipher algorithms to encrypt and decrypt
messages and asymmetric algorithms used Rabin Public Key algorithms to encrypt and
decrypt the symmetric key algorithm. Plaintext lenght after the encryption process will
same after decryption process. The time needed for encryption tend to be short than the
time required for the decryption process, this is due to the process of decryption Rabin
Public Key algorithm has four keys that must be solved to be the real key but the time
needed for encryption and decryption process still relatively very short.
Keywords:
Cryptography, Hill Cipher, Rabin Public Key, SMS, Android.
Universitas Sumatera Utara
viii
DAFTAR ISI
Halaman
Persetujuan
Pernyataan
Ucapan Terima Kasih
Abstrak
Abstract
Daftar Isi
Daftar Tabel
Daftar Gambar
Daftar Lampiran
Bab 1
Bab 2
ii
iii
iv
vi
vii
viii
x
xi
xii
Pendahuluan
1.1. Latar Belakang
1.2. Rumusan Masalah
1.3. Batasan Masalah
1.4. Tujuan Penelitian
1.5. Manfaat Penelitian
1.6. Metodologi Penelitian
1.7. Sistematika Penulisan
1
2
2
3
3
3
4
Landasan Teori
2.1. Kriptografi
2.1.1. Terminologi
2.1.2. Tujuan kriptografi
2.2. Sistem Kriptografi
2.3. Kriptografi Berdasarkan Kunci yang Dipakai
2.3.1. Sistem kriptografi simetri
2.3.2. Sistem kriptografi asimetri
2.3.3. Fungsi Hash
2.4. Teori Bilangan Integer
2.4.1. Faktor persekutuan terbesar (greatest common divisor)
2.4.2. Aritmatika Modulo
2.4.3. Algoritma Extended Euclidean
2.4.4. Chinese Remainder Theorem
2.4.6. Bilangan prima
2.5. Sistem Kriptografi Hill Cipher
2.5.1. Enkripsi Hill Cipher
2.5.2. Dekripsi Hill Cipher
2.6. Sistem Kriptografi Rabin Public Key
2.6.1. Pembangkit Kunci Rabin Public Key
2.6.2. Enkripsi Rabin Public Key
2.6.3. Dekripsi Rabin Public Key
6
6
7
7
7
8
8
11
11
11
11
12
12
15
15
17
19
23
24
24
25
Universitas Sumatera Utara
ix
Bab 3
Bab 4
Bab 5
2.7. Android
2.8. Penelitian yang relevan
26
27
Analisis dan Perancangan Sistem
3.1. Analisis Sistem
3.1.1. Analisis masalah
3.1.2. Analisis kebutuhan
3.1.3. Analisis proses
3.2. Pemodelan (UML)
3.2.1. Use-case Diagram
3.2.2. Sequence diagram
3.2.3. Activity diagram
3.3. Flowchart sistem
3.3.1. Flowchart enkripsi Hill Cipher
3.3.2. Flowchart enkripsi Rabin Public Key
3.3.2. Flowchart dekripsi pesan dan kunci pesan
3.4. Perancangan Antarmuka
3.4.1. Form utama
3.4.2. Form pengirim
3.4.3. Form penerima
3.4.4. Form bantuan
28
28
29
31
31
31
34
35
37
38
39
40
39
41
41
43
44
Implementasi dan Pengujian
4.1. Implementasi
4.1.1. Tampilan splash screen
4.1.2. Tampilan home
4.1.3. Tampilan antarmuka halaman enkripsi
4.1.4. Tampilan antarmuka halaman dekripsi
4.1.5. Tampilan antarmuka halaman inbox
4.1.6. Tampilan antarmuka halaman sent
4.1.4. Tampilan antarmuka halaman tentang
4.1.5. Tampilan antarmuka halaman bantuan
4.2. Pengujian Sistem
4.2.1. Pengujian hasil enkripsi dan dekripsi
4.2.2. Pengujian lama waktu enkripsi dan dekripsi
45
45
46
47
47
48
48
49
49
50
50
64
Kesimpulan dan Saran
5.1. Kesimpulan
5.2. Saran
67
67
67
Daftar Pustaka
68
Universitas Sumatera Utara
x
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1.
Tabel 2.2.
Tabel 2.3.
Tabel 2.4.
Tabel 2.5.
Tabel 2.6.
Tabel 2.7.
Tabel 2.8.
Tabel 3.1.
Tabel 3.2.
Tabel 3.3.
Tabel 3.4.
Tabel 3.5.
Tabel 4.1.
Tabel 4.2.
Tabel 4.3.
Tabel 4.4.
Tabel 4.5.
Tabel 4.6.
Tabel 4.7.
Tabel 4.8.
Tabel 4.9.
Tabel 4.10.
Tabel 4.11.
Tabel 4.12.
Transformasi Alphanumerik
Enkripsi Hill Cipher
Mencari Adjoint dari Matriks K
Proses Determinan Matriks K
Proses Pembulatan
Proses Saling Invers
Tabel Ciphertext
Proses Dekripsi Hill Cipher
Narrative Use-Case Enkripsi Pesan
Narrative Use-Case Dekripsi Pesan
Tabel Keterangan Gambar 3.11
Tabel Keterangan Gambar 3.12
Tabel Keterangan Gambar 3.13
Keterangan Gambar Proses Enkripsi dan Hasilnya
Keterangan Gambar Proses Dekripsi dan Hasilnya
Tabel Encoding Android
Proses Enkripsi Hill Cipher
Tabel Hasil Enkripsi Hill Cipher
Hasil Konversi m menjadi Tabel Encoding, Biner, dan Desimal
Penyelesaian Extended Euclidean pada Dekripsi
Tabel Hasil Konversi dan Penentuan Plaintext
Hasil Konversi Plaintext
Hasil Pengujian Enkripsi dengan Variasi Panjang Plaintext
Hasil Pengujian Dekripsi dengan Variasi Panjang Ciphertext
Perbandingan Waktu Enkripsi dan Dekripsi
18
19
20
21
22
22
22
23
32
33
40
41
42
50
51
52
52
53
53
55
61
62
63
64
64
Universitas Sumatera Utara
xi
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1.
Gambar 2.2.
Gambar 2.3.
Gambar 2.4.
Gambar 2.5.
Gambar 2.6.
Gambar 2.7.
Gambar 3.1.
Gambar 3.2.
Gambar 3.3.
Gambar 3.4.
Gambar 3.5.
Gambar 3.6.
Gambar 3.7.
Gambar 3.8.
Gambar 3.9.
Gambar 3.10.
Gambar 3.11.
Gambar 3.12.
Gambar 3.13.
Gambar 4.1.
Gambar 4.2.
Gambar 4.3.
Gambar 4.4.
Gambar 4.5.
Gambar 4.6.
Gambar 4.7.
Gambar 4.8.
Gambar 4.9.
Gambar 4.10.
Gambar 4.11.
Gambar 4.12.
Gambar 4.13.
Skema Proses Enkripsi dan Dekripsi
Skema Kriptografi Simetris
Skema Kriptografi Asimetris
Skema Kriptografi Asimetri Nirkunci Publik
Ilustrasi Enkripsi Hill Cipher
Ilustrasi Dekripsi Hill Cipher
Logo Android
Diagram Ishikawa Analisis Masalah
Diagram Use-Case
Diagram Sequence untuk Enkripsi
Diagram Sequence untuk Dekripsi
Activity Diagram Dekripsi
Activity Diagram Enkripsi
Flowchart Sistem
Flowchart Enkripsi Pesan Algoritma Hill Cipher
Flowchart Enkripsi Pesan Algoritma Rabin Public Key
Flowchart Dekripsi Pesan dan Kunci Pesan
Rancangan Form Utama
Rancangan Form Pengirim
Rancangan Form Penerima
Splash Screen
Home
Halaman Enkripsi
Halaman Dekripsi
Halaman Inbox
Halaman Sent
Halaman Tentang
Halaman Bantuan
Proses Enkripsi dan Hasilnya
Proses Dekripsi dan Hasilnya
Grafik Pengaruh Panjang Plaintext dengan Lama Proses Enkripsi
Grafik Pengaruh Panjang Ciphertext dengan Lama Proses Dekripsi
Grafik Perbandingan Waktu Enkripsi dan Dekripsi
6
8
9
10
18
20
26
29
32
34
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
46
47
47
48
48
50
51
63
64
65
Universitas Sumatera Utara
xii
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1
Lampiran 2
Listing Program
Daftar Riwayat Hidup (Curriculum Vitae)
A-1
B-1
Universitas Sumatera Utara
PUBLIC KEY PADA PENGIRIMAN SHORT MESSAGE
SERVICE (SMS)
SKRIPSI
FITRI RAHMADHANI
121401040
PROGRAM STUDI S-1 ILMU KOMPUTER
FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
Universitas Sumatera Utara
IMPLEMENTASI ALGORITMA HILL CIPHER 3x3 DAN RABIN PUBLIC KEY PADA
PENGIRIMAN SHORT MESSAGE SERVICE (SMS)
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh ijazah
Sarjana Ilmu Komputer
FITRI RAHMADHANI
121401040
PROGRAM STUDI S-1 ILMU KOMPUTER
FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
Universitas Sumatera Utara
ii
PERSETUJUAN
Judul
: IMPLEMENTASI HILL CIPHER 3x3 DAN RABIN
PUBLIC KEY PADA PENGIRIMAN SHORT MESSAGE
SERVICE (SMS)
Kategori
: SKRIPSI
Nama
: FITRI RAHMADHANI
Nomor Induk Mahasiswa : 121401040
Program Studi
: SARJANA (S-1) ILMU KOMPUTER
Departemen
: ILMU KOMPUTER
Fakultas
: FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI
INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Komisi Pembimbing
:
Diluluskan di
Medan, 23 Juni 2016
Pembimbing 2
Pembimbing 1
Dian Rachmawati, S.Si., M.Kom.
M. Andri Budiman, S.T., M.Comp.Sc., M.E.M.
NIP. 198307232009122004
NIP. 197510082008011011
Diketahui/disetujui oleh
Program Studi S-1 Ilmu Komputer
Ketua,
Dr. Poltak Sihombing, M.Kom.
NIP. 196203171991031001
Universitas Sumatera Utara
iii
PERNYATAAN
IMPLEMENTASI ALGORITMA HILL CIPHER 3x3
DAN RABIN PUBLIC KEY PADA PENGIRIMAN
SHORT MESSAGE SERVICE (SMS)
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya saya sendiri, kecuali beberapa
kutipan dan ringkasan yang masing-masing telah disebutkan sumbernya.
Medan, 23 Juni 2016
Fitri Rahmadhani
121401040
Universitas Sumatera Utara
iv
UCAPAN TERIMA KASIH
Puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Allah SWT, karena rahmat dan izin-Nya
penulis dapat menyelesaikan skripsi ini sebagai syarat untuk memperoleh gelar Sarjana
Komputer pada Program Studi S1 Ilmu Komputer Fakultas Ilmu Komputer dan
Teknologi Informasi Universitas Sumatera Utara.
Pada pengerjaan skripsi dengan judul Implementasi Algoritma Hill Cipher dan
Algoritma Rabin Public Key pada Pengiriman Short Message Service (SMS), penulis
menyadari bahwa banyak bantuan berupa uluran tangan, budi baik, buah pikiran dan
kerjasama yang telah penulis terima selama menempuh studi sampai dengan
penyelesaian studi (skripsi) ini.
Oleh karena itu, penulis menyampaikan ucapan terima kasih kepada pihak-pihak
yang telah membantu.
1. Bapak Prof. Dr. Runtung Sitepu, SH., M.Hum selaku Rektor Universitas
Sumatera Utara.
2. Bapak Prof. Dr. Muhammad Zarlis selaku Dekan Fasilkom-TI USU.
3. Bapak Dr. Poltak Sihombing, M.Kom. selaku Ketua Program Studi S-1 Ilmu
Komputer Universitas Sumatera Utara dan selaku Dosen Pembanding I yang
telah memberikan kritik dan saran dalam penyempurnaan skripsi ini.
4. Ibu Maya Silvi Lydia, B.Sc., M.Sc. selaku Sekretaris Program Studi S-1 Ilmu
Komputer Universitas Sumatera Utara dan selaku Dosen Pembanding II yang
telah memberikan kritik dan saran dalam penyempurnaan skripsi ini.
5. Bapak M. Andri Budiman, S.T., M.Comp.Sc., M.E.M. selaku Dosen
Pembimbing I yang telah memberikan bimbingan dan dukungan kepada penulis.
6. Ibu Dian Rachmawati, S.Si., M.Kom. selaku Dosen Pembimbing II dan
sekaligus Dosen Pembimbing Akademik yang telah memberikan bimbingan dan
dukungan kepada penulis.
7. Seluruh tenaga pengajar dan pegawai di Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi
Informasi USU, terkhususnya di Program Studi S-1 Ilmu Komputer.
8. Yang teristimewa, Almarhum Ayahanda Sarmin dan Ibunda Parida Hanum,
serta Adinda Nurfadilla dan Khusnun Khofifah yang selalu memberikan kasih
Universitas Sumatera Utara
v
sayangnya dan seluruh keluarga besar yang telah memberi semangat kepada
penulis.
9. Terima kasih kepada Abangda Hari Rahman Nihe, S.Kom., Aulia Akbar
Harahap, S.Kom., Agung Putu Yoga, S.Kom., Jonathan Simamora, S.Kom.,
Fernandes, S.Kom., Al Mizfar, S.Kom., Kakak Henny Wandani, S.Kom.,
Fauzana, S.Kom., dan Geubrina Rizky, S.Kom., yang telah bersedia membantu
dan memberikan arahan, bantuan moral, dan pengetahuan kepada penulis.
10. Teman-teman seperjuangan stambuk 2012, rekan-rekan di Ilmu Komputer
Laboratory Center (IKLC), UKMI Al-Khuwarizmi Fasilkom-TI, PEMA
Fasilkom-TI periode 2015/2016, Relawan Teknologi Informasi dan Komunikasi
Sumatera Utara, Gerakan USU Mengajar, AIESEC, Smart Generation
Community (SGC) USU, YILF 2015, dan Indonesia Positif telah memberikan
semangat kepada penulis.
11. Teman-teman kuliah, khususnya Akhiruddin Nur, Zulfikri Lubis, Yogi
Sulaiman, Muhammad Asri Zulfazri, Muhammad Miftahul Huda, Dina
Meiladya Rizki, dan Andika Mulia Utama yang telah memberikan semangat dan
teman diskusi yang menyenangkan.
12. Teman-teman Sumayyah Circle yang selalu memberikan semangat moral dan
selalu menjadi pemberi solusi ketika menghadapi segala masalah dalam proses
pengerjaan skripsi.
13. Adik-adik praktikan yang imut-imut serta adik-adik mentoring Darussalam yang
memberikan semangat untuk terus berjuang dalam proses penellitian ini.
14. Semua pihak yang terlibat langsung atau tidak langsung yang penulis tidak dapat
tuliskan satu per satu.
Semoga Allah SWT melimpahkan berkah dan kasih sayang-Nya kepada semua
pihak yang telah memberikan bantuan, semangat, dukungan dan perhatian kepada
penulis dalam menyelesaikan skripsi ini. Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih
terdapat kekurangan. Semoga skripsi ini bermanfaat bagi penulis, pendidikan,
masyarakat, organisasi, dan negara.
Medan,
Juni 2016
Penulis
Universitas Sumatera Utara
vi
ABSTRAK
Setiap SMS yang masuk pada perangkat seseorang merupakan suatu privasi. Keamanan
dan kerahasiaan pesan merupakan salah satu aspek penting. Untuk menjaga kerahasian
SMS diperlukan sebuah sistem keamanan yang berupa aplikasi keamanan dari suatu
pesan. Ada beberapa cara dan teknik yang digunakan untuk menjaga kerahasian pesan,
yaitu Kriptografi dimana pesan disamarkan menjadi sandi. Dalam penelitian ini, penulis
mengimplementasi kombinasi algoritma simetris dan asimetris berbasis Android.
Algoritma simetris yang digunakan untuk mengenkripsi maupun mendekripsi pesan
adalah algoritma Hill Cipher dan algoritma asimetris yang digunakan untuk
mengenkripsi maupun mendekripsi kunci algoritma simetris adalah algoritma Rabin
Public Key. Panjang plaintext sesudah proses enkripsi akan sama setelah proses
dekripsi. Waktu yang dibutuhkan untuk proses enkripsi cenderung lebih singkat
dibandingkan waktu yang dibutuhkan untuk proses dekripsi. Hal ini disebabkan pada
proses dekripsi algoritma Rabin Public Key mempunyai empat kunci yang harus
dipecahkan untuk menjadi kunci yang sebenarnya akan tetapi waktu yang dibutuhkan
untuk proses enkripsi dan proses dekripsi masih tergolong sangat singkat.
Kata kunci:
Kriptografi, Hill Cipher, Rabin Public Key, SMS, Android.
Universitas Sumatera Utara
vii
IMPLEMENTATION OF HILL CIPHER AND RABIN PUBLIC KEY FOR
SENDING SHORT MESSAGE SERVICE (SMS)
ABSTRACT
Each incoming SMS on the device is a privacy person. Security and confidentiality
message is one important aspect. To keep a secret SMS needed a security system like
security application from a message. There are several ways and techniques that are
used to maintain the confidentiality of message, namely Cryptography where the
message disguised as a password. In this research, the author makes implementation of
a combination between symmetric and asymmetric algorithms based on Android
system. Symmetric algorithm used Hill Cipher algorithms to encrypt and decrypt
messages and asymmetric algorithms used Rabin Public Key algorithms to encrypt and
decrypt the symmetric key algorithm. Plaintext lenght after the encryption process will
same after decryption process. The time needed for encryption tend to be short than the
time required for the decryption process, this is due to the process of decryption Rabin
Public Key algorithm has four keys that must be solved to be the real key but the time
needed for encryption and decryption process still relatively very short.
Keywords:
Cryptography, Hill Cipher, Rabin Public Key, SMS, Android.
Universitas Sumatera Utara
viii
DAFTAR ISI
Halaman
Persetujuan
Pernyataan
Ucapan Terima Kasih
Abstrak
Abstract
Daftar Isi
Daftar Tabel
Daftar Gambar
Daftar Lampiran
Bab 1
Bab 2
ii
iii
iv
vi
vii
viii
x
xi
xii
Pendahuluan
1.1. Latar Belakang
1.2. Rumusan Masalah
1.3. Batasan Masalah
1.4. Tujuan Penelitian
1.5. Manfaat Penelitian
1.6. Metodologi Penelitian
1.7. Sistematika Penulisan
1
2
2
3
3
3
4
Landasan Teori
2.1. Kriptografi
2.1.1. Terminologi
2.1.2. Tujuan kriptografi
2.2. Sistem Kriptografi
2.3. Kriptografi Berdasarkan Kunci yang Dipakai
2.3.1. Sistem kriptografi simetri
2.3.2. Sistem kriptografi asimetri
2.3.3. Fungsi Hash
2.4. Teori Bilangan Integer
2.4.1. Faktor persekutuan terbesar (greatest common divisor)
2.4.2. Aritmatika Modulo
2.4.3. Algoritma Extended Euclidean
2.4.4. Chinese Remainder Theorem
2.4.6. Bilangan prima
2.5. Sistem Kriptografi Hill Cipher
2.5.1. Enkripsi Hill Cipher
2.5.2. Dekripsi Hill Cipher
2.6. Sistem Kriptografi Rabin Public Key
2.6.1. Pembangkit Kunci Rabin Public Key
2.6.2. Enkripsi Rabin Public Key
2.6.3. Dekripsi Rabin Public Key
6
6
7
7
7
8
8
11
11
11
11
12
12
15
15
17
19
23
24
24
25
Universitas Sumatera Utara
ix
Bab 3
Bab 4
Bab 5
2.7. Android
2.8. Penelitian yang relevan
26
27
Analisis dan Perancangan Sistem
3.1. Analisis Sistem
3.1.1. Analisis masalah
3.1.2. Analisis kebutuhan
3.1.3. Analisis proses
3.2. Pemodelan (UML)
3.2.1. Use-case Diagram
3.2.2. Sequence diagram
3.2.3. Activity diagram
3.3. Flowchart sistem
3.3.1. Flowchart enkripsi Hill Cipher
3.3.2. Flowchart enkripsi Rabin Public Key
3.3.2. Flowchart dekripsi pesan dan kunci pesan
3.4. Perancangan Antarmuka
3.4.1. Form utama
3.4.2. Form pengirim
3.4.3. Form penerima
3.4.4. Form bantuan
28
28
29
31
31
31
34
35
37
38
39
40
39
41
41
43
44
Implementasi dan Pengujian
4.1. Implementasi
4.1.1. Tampilan splash screen
4.1.2. Tampilan home
4.1.3. Tampilan antarmuka halaman enkripsi
4.1.4. Tampilan antarmuka halaman dekripsi
4.1.5. Tampilan antarmuka halaman inbox
4.1.6. Tampilan antarmuka halaman sent
4.1.4. Tampilan antarmuka halaman tentang
4.1.5. Tampilan antarmuka halaman bantuan
4.2. Pengujian Sistem
4.2.1. Pengujian hasil enkripsi dan dekripsi
4.2.2. Pengujian lama waktu enkripsi dan dekripsi
45
45
46
47
47
48
48
49
49
50
50
64
Kesimpulan dan Saran
5.1. Kesimpulan
5.2. Saran
67
67
67
Daftar Pustaka
68
Universitas Sumatera Utara
x
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1.
Tabel 2.2.
Tabel 2.3.
Tabel 2.4.
Tabel 2.5.
Tabel 2.6.
Tabel 2.7.
Tabel 2.8.
Tabel 3.1.
Tabel 3.2.
Tabel 3.3.
Tabel 3.4.
Tabel 3.5.
Tabel 4.1.
Tabel 4.2.
Tabel 4.3.
Tabel 4.4.
Tabel 4.5.
Tabel 4.6.
Tabel 4.7.
Tabel 4.8.
Tabel 4.9.
Tabel 4.10.
Tabel 4.11.
Tabel 4.12.
Transformasi Alphanumerik
Enkripsi Hill Cipher
Mencari Adjoint dari Matriks K
Proses Determinan Matriks K
Proses Pembulatan
Proses Saling Invers
Tabel Ciphertext
Proses Dekripsi Hill Cipher
Narrative Use-Case Enkripsi Pesan
Narrative Use-Case Dekripsi Pesan
Tabel Keterangan Gambar 3.11
Tabel Keterangan Gambar 3.12
Tabel Keterangan Gambar 3.13
Keterangan Gambar Proses Enkripsi dan Hasilnya
Keterangan Gambar Proses Dekripsi dan Hasilnya
Tabel Encoding Android
Proses Enkripsi Hill Cipher
Tabel Hasil Enkripsi Hill Cipher
Hasil Konversi m menjadi Tabel Encoding, Biner, dan Desimal
Penyelesaian Extended Euclidean pada Dekripsi
Tabel Hasil Konversi dan Penentuan Plaintext
Hasil Konversi Plaintext
Hasil Pengujian Enkripsi dengan Variasi Panjang Plaintext
Hasil Pengujian Dekripsi dengan Variasi Panjang Ciphertext
Perbandingan Waktu Enkripsi dan Dekripsi
18
19
20
21
22
22
22
23
32
33
40
41
42
50
51
52
52
53
53
55
61
62
63
64
64
Universitas Sumatera Utara
xi
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1.
Gambar 2.2.
Gambar 2.3.
Gambar 2.4.
Gambar 2.5.
Gambar 2.6.
Gambar 2.7.
Gambar 3.1.
Gambar 3.2.
Gambar 3.3.
Gambar 3.4.
Gambar 3.5.
Gambar 3.6.
Gambar 3.7.
Gambar 3.8.
Gambar 3.9.
Gambar 3.10.
Gambar 3.11.
Gambar 3.12.
Gambar 3.13.
Gambar 4.1.
Gambar 4.2.
Gambar 4.3.
Gambar 4.4.
Gambar 4.5.
Gambar 4.6.
Gambar 4.7.
Gambar 4.8.
Gambar 4.9.
Gambar 4.10.
Gambar 4.11.
Gambar 4.12.
Gambar 4.13.
Skema Proses Enkripsi dan Dekripsi
Skema Kriptografi Simetris
Skema Kriptografi Asimetris
Skema Kriptografi Asimetri Nirkunci Publik
Ilustrasi Enkripsi Hill Cipher
Ilustrasi Dekripsi Hill Cipher
Logo Android
Diagram Ishikawa Analisis Masalah
Diagram Use-Case
Diagram Sequence untuk Enkripsi
Diagram Sequence untuk Dekripsi
Activity Diagram Dekripsi
Activity Diagram Enkripsi
Flowchart Sistem
Flowchart Enkripsi Pesan Algoritma Hill Cipher
Flowchart Enkripsi Pesan Algoritma Rabin Public Key
Flowchart Dekripsi Pesan dan Kunci Pesan
Rancangan Form Utama
Rancangan Form Pengirim
Rancangan Form Penerima
Splash Screen
Home
Halaman Enkripsi
Halaman Dekripsi
Halaman Inbox
Halaman Sent
Halaman Tentang
Halaman Bantuan
Proses Enkripsi dan Hasilnya
Proses Dekripsi dan Hasilnya
Grafik Pengaruh Panjang Plaintext dengan Lama Proses Enkripsi
Grafik Pengaruh Panjang Ciphertext dengan Lama Proses Dekripsi
Grafik Perbandingan Waktu Enkripsi dan Dekripsi
6
8
9
10
18
20
26
29
32
34
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
46
47
47
48
48
50
51
63
64
65
Universitas Sumatera Utara
xii
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1
Lampiran 2
Listing Program
Daftar Riwayat Hidup (Curriculum Vitae)
A-1
B-1
Universitas Sumatera Utara