Implementasi Modifikasi Sistem Kriptografi RSA dan Elliptic Curve Digital Signature Algorithm (ECDSA)
1
BAB I
PENDAHULUAN
Bab ini akan menjelaskan mengenai latar belakang penelitian, rumusan masalah,
batasan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian, metode penelitian, tinjauan
pustaka, dan sistematika penulisan skripsi dengan judul “Implementasi Modifikasi
Sistem Kriptografi RSA dan Elliptic Curve Digital Signature Algorithm (ECDSA)”.
1.1.
Latar Belakang
Keamanan data adalah salah satu faktor yang penting dalam komunikasi data untuk
menghindari akses oleh pihak yang tidak berhak. Untuk menjaga keamanan data dapat
mengunakan algoritma kunci publik sehingga mempermudah orang yang saling tidak
mengenal saling bertukar informasi dan melakukan komunikasi melalui saluran yang
terbuka (Hoffstein et al. 2008). Proses yang digunakan pada kriptografi kunci publik
untuk mengamankan data adalah enkripsi dan proses untuk membaca data yang sudah
diamankan adalah dekripsi. Enkripsi mengubah pesan asli yang akan dikirim
(plaintext) menjadi pesan dengan karakter tertentu sehingga isi dari pesan asli tidak
dapat diketahui (ciphertext).
Untuk meningkatkan keamanan ciphertext maka digunakan tanda tangan
digital yang berfungsi untuk mengetahui apakah ciphertext telah mengalami
perubahan sehingga isi dari pesan tersebut dapat dipercayai. Salah satu algoritma yang
digunakan untuk mengamankan data adalah RSA (Mollin, 2002) dan algoritma untuk
menghasilkan tanda tangan digital adalah ECDSA (Hankerson et al, 2004).
Algoritma RSA merupakan salah satu algoritma kriptografi kunci publik yang
diperkenalkan oleh Ron Rivest, Adi Shamir dan Len Adleman pada tahun 1978.
Keamanan RSA dipengaruhi oleh kesulitan dalam memfaktorkan bilangan integer
pada kunci publik (Mollin, 2002). Untuk meningkatkan kesulitan dalam memecahkan
ciphertext dilakukanlah penelitian untuk mencari modifikasi pada algoritma RSA.
Universitas Sumatera Utara
2
Salah satu jenis modifikasi RSA yang dapat digunakan adalah penggunaan sejumlah
bilangan prima.
Penggunaan kurva elips dalam bidang kriptografi pertama kali dilakukan oleh
Lenstra (1984) untuk memfaktorkan sebuah bilangan (Lenstra, 1987), kemudian
dilakukan berbagai penelitian yang berkaitan dengan penggunaan kurva elips dalam
bidang kriptografi hingga Koblitz (1985) dan Miller (1985) memperkenalkan
kriptografi kurva elips (Elliptic Curve Cryptography) (Koblitz, 1987) (Miller, 1986).
Keamanan dari kriptografi kurva elips dinilai berdasarkan kesulitan dalam
memecahkan persoalan Elliptic Curve Discrete Logarithm Problem (ECDLP).
Keunggulan dari kriptografi kurva elips adalah belum ditemukan algoritma
subeksponensial yang dapat menyelesaikan ECDLP. Salah satu algoritma pada
kriptografi kurva elips adalah ECDSA. ECDSA pertama kali diusulkan oleh Scott
Vanstone. ECDSA memiliki beberapa standar yaitu ISO 14888-3, ANSI X9.62, IEEE
1363-2000 dan FIPS 186-2 (Hankerson et al, 2002).
1.2.
Rumusan Masalah
Untuk memperoleh tingkat keamanan yang baik pada kriptosistem RSA, diperlukan
ukuran kunci yang besar untuk mempersulit pemfaktoran kunci. Hal tersebut akan
mempengaruhi waktu yang diperlukan dalam proses enkripsi dan dekripsi menjadi
lebih lama, sehingga perlu dilakukan modifikasi terhadap RSA. Namun hal ini tidak
menjamin keaslian dari pesan sehingga dibutuhkan algoritma tanda tangan digital.
1.3.
Batasan Masalah
Beberapa batasan masalah pada implementasi sistem kriptografi RSA yang
dimodifikasi dan kriptografi tanda tangan digital ECDSA adalah :
1. Jenis data yang akan diamankan berekstensi *.txt, *.doc, *.docx dan *.rtf.
2. Modifikasi RSA menggunakan 3 buah bilangan prima untuk membangkitkan
kunci.
3. Pada algoritma ECDSA menggunakan kurva elips dengan titik berada dalam
bidang berhingga pada bilangan prima berdasarkan standar FIPS 186-2.
4. Metode yang digunakan untuk melakukan perhitungan modulus eksponensial
adalah Binary Square and Multiply.
5. Panjang tanda tangan digital yang dihasilkan adalah 512 bit.
Universitas Sumatera Utara
3
6. Algoritma yang digunakan untuk membangkitkan bilangan acak adalah SHA-1.
7. Algoritma yang digunakan untuk menghasilkan nilai hash adalah SHA-2.
8. Algoritma yang digunakan untuk menguji sebuah bilangan prima adalah MillerRabin.
9. Algoritma yang digunakan dalam mencari inversi modulo dan faktor persekutuan
terbesar adalah Extended Euclidean.
10. Aplikasi dibangun dengan menggunakan sistem operasi Windows 7 SP 1 dan
bahasa pemrograman Java.
1.4.
Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah menggabungkan penggunaan algoritma RSA yang
dimodifikasi dan algoritma ECDSA untuk mengamankan file berbasis teks.
1.5.
Manfaat Penelitian
Penelitian ini diharapkan dapat memberikan manfaat bagi pengembangan teknik
dalam penggunaan algoritma ECDSA dan modifikasi pada sistem kriptografi RSA
serta menjadi referensi bagi penelitian yang akan datang.
1.6.
Metodologi Penelitian
Metodologi penelitian yang akan digunakan adalah:
1.
Studi Literatur
Peninjauan terhadap buku-buku, artikel-artikel, jurnal-jurnal maupun hasil
penelitian terdahulu yang berkaitan dengan algoritma kriptosistem RSA yang
dimodifikasi dan tanda tangan digital ECDSA.
2.
Analisis dan Perancangan
Dengan adanya rumusan dan batasan masalah, kebutuhan perancangan dianalisis
direpresentasikan
menggunakan
flowchart,
diagram
Unified
Modeling
Language(UML), design interface, dan pseudocode.
3.
Implementasi
Implementasi dilakukan guna untuk mengetahui penggunaan RSA yang
dimodifikasi serta ECDSA sebagai tanda tangan digital.
4.
Pengujian
Aplikasi diuji berdasarkan hasil analisis dan perancangan.
Universitas Sumatera Utara
4
5.
Dokumentasi dan Laporan
Setelah implementasi, maka penulis akan membuat dokumentasi atau laporan
dalam bentuk skripsi untuk setiap tahap dari program yang penulis rancang.
1.7.
Sistematika Penulisan
Secara sistematis, penulisan skripsi dibuat dalam lima bab, yaitu :
BAB 1
PENDAHULUAN
Bab ini akan menjelaskan mengenai latar belakang penelitian,
rumusan masalah, batasan masalah, tujuan penelitian, manfaat
penelitian, metode penelitian, tinjauan pustaka, dan sistematika
penulisan skripsi dengan judul “Implementasi Modifikasi Sistem
Kriptografi RSA dan Elliptic Curve Digital Signature Algorithm
(ECDSA)”.
BAB 2
LANDASAN TEORI
Berisi tentang pembahasan teori-teori yang berkaitan dengan sistem
kriptografi RSA yang dimodifikasi dan Elliptic Curve Digital
Signature Algorithm (ECDSA).
BAB 3
ANALISIS DAN PERANCANGAN
Pada bab ini akan menguraikan analisis mengenai proses kerja dari
sistem kriptografi RSA yang dimodifikasi dan Elliptic Curve Digital
Signature Algorithm (ECDSA) yang terdiri dari flowchart, unified
modeling language (UML) serta perancangan aplikasi.
BAB 4
IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN
Pada tahap ini dilakukan pembangunan sistem sesuai dengan analisis
dan perancangan yang telah dibuat, yang kemudian dilakukan
pengujian sistem.
BAB 5
KESIMPULAN DAN SARAN
Bab terakhir akan memuat kesimpulan dari keseluruhan uraian babbab sebelumnya dan saran yang diperoleh dari hasil penelitian
diharapkan dapat bermanfaat dalam pengembangan selanjutnya.
Universitas Sumatera Utara
BAB I
PENDAHULUAN
Bab ini akan menjelaskan mengenai latar belakang penelitian, rumusan masalah,
batasan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian, metode penelitian, tinjauan
pustaka, dan sistematika penulisan skripsi dengan judul “Implementasi Modifikasi
Sistem Kriptografi RSA dan Elliptic Curve Digital Signature Algorithm (ECDSA)”.
1.1.
Latar Belakang
Keamanan data adalah salah satu faktor yang penting dalam komunikasi data untuk
menghindari akses oleh pihak yang tidak berhak. Untuk menjaga keamanan data dapat
mengunakan algoritma kunci publik sehingga mempermudah orang yang saling tidak
mengenal saling bertukar informasi dan melakukan komunikasi melalui saluran yang
terbuka (Hoffstein et al. 2008). Proses yang digunakan pada kriptografi kunci publik
untuk mengamankan data adalah enkripsi dan proses untuk membaca data yang sudah
diamankan adalah dekripsi. Enkripsi mengubah pesan asli yang akan dikirim
(plaintext) menjadi pesan dengan karakter tertentu sehingga isi dari pesan asli tidak
dapat diketahui (ciphertext).
Untuk meningkatkan keamanan ciphertext maka digunakan tanda tangan
digital yang berfungsi untuk mengetahui apakah ciphertext telah mengalami
perubahan sehingga isi dari pesan tersebut dapat dipercayai. Salah satu algoritma yang
digunakan untuk mengamankan data adalah RSA (Mollin, 2002) dan algoritma untuk
menghasilkan tanda tangan digital adalah ECDSA (Hankerson et al, 2004).
Algoritma RSA merupakan salah satu algoritma kriptografi kunci publik yang
diperkenalkan oleh Ron Rivest, Adi Shamir dan Len Adleman pada tahun 1978.
Keamanan RSA dipengaruhi oleh kesulitan dalam memfaktorkan bilangan integer
pada kunci publik (Mollin, 2002). Untuk meningkatkan kesulitan dalam memecahkan
ciphertext dilakukanlah penelitian untuk mencari modifikasi pada algoritma RSA.
Universitas Sumatera Utara
2
Salah satu jenis modifikasi RSA yang dapat digunakan adalah penggunaan sejumlah
bilangan prima.
Penggunaan kurva elips dalam bidang kriptografi pertama kali dilakukan oleh
Lenstra (1984) untuk memfaktorkan sebuah bilangan (Lenstra, 1987), kemudian
dilakukan berbagai penelitian yang berkaitan dengan penggunaan kurva elips dalam
bidang kriptografi hingga Koblitz (1985) dan Miller (1985) memperkenalkan
kriptografi kurva elips (Elliptic Curve Cryptography) (Koblitz, 1987) (Miller, 1986).
Keamanan dari kriptografi kurva elips dinilai berdasarkan kesulitan dalam
memecahkan persoalan Elliptic Curve Discrete Logarithm Problem (ECDLP).
Keunggulan dari kriptografi kurva elips adalah belum ditemukan algoritma
subeksponensial yang dapat menyelesaikan ECDLP. Salah satu algoritma pada
kriptografi kurva elips adalah ECDSA. ECDSA pertama kali diusulkan oleh Scott
Vanstone. ECDSA memiliki beberapa standar yaitu ISO 14888-3, ANSI X9.62, IEEE
1363-2000 dan FIPS 186-2 (Hankerson et al, 2002).
1.2.
Rumusan Masalah
Untuk memperoleh tingkat keamanan yang baik pada kriptosistem RSA, diperlukan
ukuran kunci yang besar untuk mempersulit pemfaktoran kunci. Hal tersebut akan
mempengaruhi waktu yang diperlukan dalam proses enkripsi dan dekripsi menjadi
lebih lama, sehingga perlu dilakukan modifikasi terhadap RSA. Namun hal ini tidak
menjamin keaslian dari pesan sehingga dibutuhkan algoritma tanda tangan digital.
1.3.
Batasan Masalah
Beberapa batasan masalah pada implementasi sistem kriptografi RSA yang
dimodifikasi dan kriptografi tanda tangan digital ECDSA adalah :
1. Jenis data yang akan diamankan berekstensi *.txt, *.doc, *.docx dan *.rtf.
2. Modifikasi RSA menggunakan 3 buah bilangan prima untuk membangkitkan
kunci.
3. Pada algoritma ECDSA menggunakan kurva elips dengan titik berada dalam
bidang berhingga pada bilangan prima berdasarkan standar FIPS 186-2.
4. Metode yang digunakan untuk melakukan perhitungan modulus eksponensial
adalah Binary Square and Multiply.
5. Panjang tanda tangan digital yang dihasilkan adalah 512 bit.
Universitas Sumatera Utara
3
6. Algoritma yang digunakan untuk membangkitkan bilangan acak adalah SHA-1.
7. Algoritma yang digunakan untuk menghasilkan nilai hash adalah SHA-2.
8. Algoritma yang digunakan untuk menguji sebuah bilangan prima adalah MillerRabin.
9. Algoritma yang digunakan dalam mencari inversi modulo dan faktor persekutuan
terbesar adalah Extended Euclidean.
10. Aplikasi dibangun dengan menggunakan sistem operasi Windows 7 SP 1 dan
bahasa pemrograman Java.
1.4.
Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah menggabungkan penggunaan algoritma RSA yang
dimodifikasi dan algoritma ECDSA untuk mengamankan file berbasis teks.
1.5.
Manfaat Penelitian
Penelitian ini diharapkan dapat memberikan manfaat bagi pengembangan teknik
dalam penggunaan algoritma ECDSA dan modifikasi pada sistem kriptografi RSA
serta menjadi referensi bagi penelitian yang akan datang.
1.6.
Metodologi Penelitian
Metodologi penelitian yang akan digunakan adalah:
1.
Studi Literatur
Peninjauan terhadap buku-buku, artikel-artikel, jurnal-jurnal maupun hasil
penelitian terdahulu yang berkaitan dengan algoritma kriptosistem RSA yang
dimodifikasi dan tanda tangan digital ECDSA.
2.
Analisis dan Perancangan
Dengan adanya rumusan dan batasan masalah, kebutuhan perancangan dianalisis
direpresentasikan
menggunakan
flowchart,
diagram
Unified
Modeling
Language(UML), design interface, dan pseudocode.
3.
Implementasi
Implementasi dilakukan guna untuk mengetahui penggunaan RSA yang
dimodifikasi serta ECDSA sebagai tanda tangan digital.
4.
Pengujian
Aplikasi diuji berdasarkan hasil analisis dan perancangan.
Universitas Sumatera Utara
4
5.
Dokumentasi dan Laporan
Setelah implementasi, maka penulis akan membuat dokumentasi atau laporan
dalam bentuk skripsi untuk setiap tahap dari program yang penulis rancang.
1.7.
Sistematika Penulisan
Secara sistematis, penulisan skripsi dibuat dalam lima bab, yaitu :
BAB 1
PENDAHULUAN
Bab ini akan menjelaskan mengenai latar belakang penelitian,
rumusan masalah, batasan masalah, tujuan penelitian, manfaat
penelitian, metode penelitian, tinjauan pustaka, dan sistematika
penulisan skripsi dengan judul “Implementasi Modifikasi Sistem
Kriptografi RSA dan Elliptic Curve Digital Signature Algorithm
(ECDSA)”.
BAB 2
LANDASAN TEORI
Berisi tentang pembahasan teori-teori yang berkaitan dengan sistem
kriptografi RSA yang dimodifikasi dan Elliptic Curve Digital
Signature Algorithm (ECDSA).
BAB 3
ANALISIS DAN PERANCANGAN
Pada bab ini akan menguraikan analisis mengenai proses kerja dari
sistem kriptografi RSA yang dimodifikasi dan Elliptic Curve Digital
Signature Algorithm (ECDSA) yang terdiri dari flowchart, unified
modeling language (UML) serta perancangan aplikasi.
BAB 4
IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN
Pada tahap ini dilakukan pembangunan sistem sesuai dengan analisis
dan perancangan yang telah dibuat, yang kemudian dilakukan
pengujian sistem.
BAB 5
KESIMPULAN DAN SARAN
Bab terakhir akan memuat kesimpulan dari keseluruhan uraian babbab sebelumnya dan saran yang diperoleh dari hasil penelitian
diharapkan dapat bermanfaat dalam pengembangan selanjutnya.
Universitas Sumatera Utara