Implementasi Dan Analisis Algoritma Massey-Omura Dan Algoritma Even-Rodeh Dalam Pengamanan Dan Kompresi File Dokumen
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Masalah
Keamanan dan kerahasiaan data merupakan salah satu faktor penting yang harus
diperhatikan dalam komunikasi terutama dengan kemajuan dan perkembangan
teknologi pada masa kini. Pesatnya perkembangan teknologi memberikan banyak
dampak positif bagi masyarakat seperti kemudahan memperoleh informasi, pertukaran
data dan pesan penyebaran informasi, pengiriman pesan, dan sebagainya. Namun,
dengan kemudahan-kemudahan yang didapatkan, para pemilik data harus lebih
berhati-hati dalam menjaga data penting agar isi data tidak diketahui atau
dimanipulasi oleh pihak-pihak tidak berkepentingan yang tidak seharusnya memiliki
data atau mengetahui isi dari data tersebut.
Dibutuhkan sebuah metode yang dapat digunakan untuk mengamankan dan
merahasiakan data. Salah satu ilmu yang diterapkan untuk menjaga keamanan dan
kerahasiaan data, adalah kriptografi. Komunikasi dan kriptografi merupakan topik
yang berhubungan erat dalam bidang telekomunikasi. Dengan kriptografi, teks asli
akan diubah menjadi sandi yang hanya dapat diartikan oleh pihak yang memiliki kunci
yang akan digunakan untuk mengubah sandi menjadi teks asli kembali, sehingga
meskipun file diperoleh pihak lain, mereka hanya akan mendapatkan karakter-karakter
acak yang terlihat tidak bermakna.
Massey-Omura Cryptosystem adalah algoritma kriptografi kunci publik berbasis
eksponensial yang diusulkan oleh James Massey dan Jim K. Omura pada 1982.
Algoritma ini didasarkan pada ide Adi Shamir yaitu Shamir’s three-pass protocol atau
Shamir’s no-keys protocol.
Reza et al. (2012) melakukan penelitian pengamanan file teks dengan melakukan
simulasi pengamanan file dengan menggunakan algoritma Massey-Omura. Dari hasil
penelitian diperoleh suatu sistem yang menggunakan algoritma Massey-Omura untuk
Universitas Sumatera Utara
pengamanan file di mana sistem ini dapat digunakan untuk mengenkripsi dan
mendekripsi file teks.
Prayudi dan Rahim (2015) melakukan pengujian dengan menganalisis keamanan
pada kombinasi protokol Secret Sharing dan Three-Pass. Dari hasil pengujian
didapatkan bahwa kombinasi protokol Secret Sharing dan Three-Pass berhasil
mengamankan pesan dan mengirimkan pesan tersebut kepada setiap penerimanya.
Karena Massey-Omura Cryptosystem merupakan kriptosistem kunci publik, maka
ukuran file setelah enkripsi akan bertambah besar dan didasarkannya kriptosistem ini
pada konsep three-pass protocol menyebabkan pertukaran pesan akan dilakukan
sebanyak tiga kali. Bandwidth jaringan juga menjadi salah satu faktor yang
mempengaruhi waktu proses pengiriman pesan karena ukuran bandwidth berbanding
lurus dengan kecepatan waktu pengiriman.
Jumlah pertukaran pesan yang diiringi dengan ukuran file yang relatif besar serta
ukuran bandwidth yang tidak memadai dapat membuat proses pengiriman menjadi
lambat. Salah satu cara yang dapat diterapkan untuk mengoptimalkan proses
pengiriman file adalah dengan memampatkan atau mengkompresi file. Untuk itu
digunakanlah sebuah algoritma kompresi data untuk mengecilkan ukuran file enkripsi
yaitu algoritma kompresi Even-Rodeh. Algoritma Even-Rodeh dikembangkan oleh
Shimon Even dan Michael Rodeh pada tahun 1978. Algoritma kompresi Even-Rodeh
merupakan algoritma kompresi berjenis lossless compression sehingga tidak ada data
yang hilang setelah proses kompresi dan data dapat direkonstruksi kembali menjadi
data yang identik dengan data asli.
Hasil pengujian algoritma Even-Rodeh dan VLBE pada file teks *.rtf yang berisi
string heterogen menunjukkan bahwa algoritma Even-Rodeh lebih baik dibandingkan
dengan algoritma VLBE ketika digunakan untuk melakukan kompresi dan
dekompresi. Hal ini ditunjukkan dengan perbedaan compression ratio dan waktu
proses diantara kedua algoritma (Abdullah, 2016).
Berdasarkan latar belakang diatas, penulis melakukan penelitian untuk
mengkombinasikan algoritma pengamanan file Massey-Omura dengan algoritma
Even-Rodeh untuk mengetahui hasil kinerja kombinasi kedua algoritma dalam
pengamanan dan kompresi data.
Universitas Sumatera Utara
1.2 Rumusan Masalah
Masalah yang akan dibahas pada penelitian ini adalah diperlukannya pengamanan
untuk menghindari ancaman yang berkaitan dengan aspek kerahasiaan file seperti
penyadapan atau pemanipulasian isi file oleh pihak-pihak yang tidak berkepentingan.
Selain itu apabila file yang akan dikirimkan berukuran besar, hal ini dapat
berpengaruh pada proses pengiriman file karena dapat memperlambat waktu
pengiriman.
1.3 Ruang Lingkup Masalah
Adapun ruang lingkup masalah dalam penelitian ini adalah sebagai berikut:
1.
Penelitian
ini
membahas
penggunaan
algoritma
Massey-Omura
untuk
mengamankan isi file dokumen dan algoritma Even-Rodeh untuk mengkompresi
file enkripsi.
2.
File dokumen yang akan digunakan berekstensi *.docx.
3.
Karakter yang digunakan berdasarkan pada tabel American Standard Code for
Information Interchange (ASCII).
4.
Ukuran kunci algoritma Massey-Omura adalah 3 sampai 8 digit.
5.
Ukuran file maksimal adalah 1 MB.
6.
Parameter kompleksitas algoritma yang digunakan untuk analisis algoritma
adalah (Big-�).
7.
Parameter yang digunakan untuk menganalisis algoritma kriptografi adalah
running time.
8.
Parameter yang digunakan untuk menganalisis algoritma kompresi adalah Ratio
of Compression (Rc), Compression Ratio (Cr), Redudancy (Rd), dan Running
Time.
9.
Bahasa pemrograman yang digunakan adalah C#.
1.4 Tujuan Penelitian
Melakukan pengamanan terhadap isi file dengan menggunakan algoritma kriptografi
Massey-Omura dan mengkompresi file enkripsi dengan menggunakan algoritma
kompresi Even-Rodeh.
Universitas Sumatera Utara
1.5 Manfaat Penelitian
Menghasilkan suatu aplikasi yang dapat digunakan untuk mengamankan isi dari file
dokumen dan melakukan proses kompresi terhadap file enkripsi untuk memperkecil
ukuran file.
1.6 Metode Penelitian
Tahapan penelitian yang dilakukan dalam penyusunan tugas akhir ini adalah:
1.
Studi Literatur
Pada tahap ini dilakukan pengumpulan referensi dengan tujuan untuk
mengumpulkan data dan informasi yang diperlukan bagi penelitian ini. Referensi
yang digunakan dapat berbentuk buku, ebook, jurnal, paper dan media cetak yang
membahas algoritma kriptografi Massey-Omura dan algoritma kompresi EvenRodeh.
2.
Analisis dan Perancangan Sistem
Pada tahap ini dilakukan analisis terhadap sistem yang akan dibuat seperti batasan
sistem dan alur kerja dari sistem berdasarkan data dan informasi yang diperoleh
dari studi literatur. Pada tahap perancangan sistem, sistem akan dirancang sesuai
dengan analisis sistem, tujuan, dan batasan penelitian. Perancangan sistem
dilakukan dengan membuat flowchart dan interface sistem.
3.
Implementasi Sistem
Pada tahap ini dilakukan pengkodean (coding) untuk mengimplementasi
algoritma kriptografi Massey-Omura dan algoritma kompresi Even-Rodeh dengan
menggunakan bahasa pemrograman C#.
4.
Pengujian Sistem
Pada tahap ini dilakukan pengujian terhadap sistem yang telah dibangun.
Pengujian dilakukan dengan tujuan untuk mengetahui kekurangan serta kesalahan
yang terdapat pada sistem dan kebenaran hasil enkripsi-dekripsi algoritma
Massey-Omura dan hasil kompresi-dekompresi algoritma Even-Rodeh.
Universitas Sumatera Utara
5.
Dokumentasi
Pada tahap ini dilakukan penyusunan dokumentasi hasil analisis, perancangan,
dan pembuatan sistem yang diperoleh selama melakukan penelitian yang disusun
dalam bentuk tulisan berupa laporan tugas akhir.
1.7 Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan skripsi ini terdiri dari beberapa bagian, yaitu:
BAB 1: PENDAHULUAN
Bab ini berisi latar belakang masalah, rmusan masalah, batasan masalah, tujuan
penelitian, manfaat penelitian, metodologi penelitian, dan sistematika penulisan
skripsi.
BAB 2: TINJAUAN PUSTAKA
Bab ini berisi teori-teori yang berkaitan dengan algoritma kriptografi Massey-Omura
dan algoritma kompresi Even-Rodeh.
BAB 3: ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM
Bab ini berisi proses analisis dan perancangan sistem, UML, pseudocode, flowchart
sistem, dan rancangan interface sistem.
BAB 4: IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN SISTEM
Bab ini berisi ulasan dari hasil pengujian sistem yang diimplementasikan dengan
menggunakan bahasa C#.
BAB 5: KESIMPULAN DAN SARAN
Bab ini berisi kesimpulan yang didapatkan setelah menjalani penelitian dan saran
yang berguna dalam usaha untuk melakukan perbaikan dan pengembangan penelitian
ini.
Universitas Sumatera Utara
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Masalah
Keamanan dan kerahasiaan data merupakan salah satu faktor penting yang harus
diperhatikan dalam komunikasi terutama dengan kemajuan dan perkembangan
teknologi pada masa kini. Pesatnya perkembangan teknologi memberikan banyak
dampak positif bagi masyarakat seperti kemudahan memperoleh informasi, pertukaran
data dan pesan penyebaran informasi, pengiriman pesan, dan sebagainya. Namun,
dengan kemudahan-kemudahan yang didapatkan, para pemilik data harus lebih
berhati-hati dalam menjaga data penting agar isi data tidak diketahui atau
dimanipulasi oleh pihak-pihak tidak berkepentingan yang tidak seharusnya memiliki
data atau mengetahui isi dari data tersebut.
Dibutuhkan sebuah metode yang dapat digunakan untuk mengamankan dan
merahasiakan data. Salah satu ilmu yang diterapkan untuk menjaga keamanan dan
kerahasiaan data, adalah kriptografi. Komunikasi dan kriptografi merupakan topik
yang berhubungan erat dalam bidang telekomunikasi. Dengan kriptografi, teks asli
akan diubah menjadi sandi yang hanya dapat diartikan oleh pihak yang memiliki kunci
yang akan digunakan untuk mengubah sandi menjadi teks asli kembali, sehingga
meskipun file diperoleh pihak lain, mereka hanya akan mendapatkan karakter-karakter
acak yang terlihat tidak bermakna.
Massey-Omura Cryptosystem adalah algoritma kriptografi kunci publik berbasis
eksponensial yang diusulkan oleh James Massey dan Jim K. Omura pada 1982.
Algoritma ini didasarkan pada ide Adi Shamir yaitu Shamir’s three-pass protocol atau
Shamir’s no-keys protocol.
Reza et al. (2012) melakukan penelitian pengamanan file teks dengan melakukan
simulasi pengamanan file dengan menggunakan algoritma Massey-Omura. Dari hasil
penelitian diperoleh suatu sistem yang menggunakan algoritma Massey-Omura untuk
Universitas Sumatera Utara
pengamanan file di mana sistem ini dapat digunakan untuk mengenkripsi dan
mendekripsi file teks.
Prayudi dan Rahim (2015) melakukan pengujian dengan menganalisis keamanan
pada kombinasi protokol Secret Sharing dan Three-Pass. Dari hasil pengujian
didapatkan bahwa kombinasi protokol Secret Sharing dan Three-Pass berhasil
mengamankan pesan dan mengirimkan pesan tersebut kepada setiap penerimanya.
Karena Massey-Omura Cryptosystem merupakan kriptosistem kunci publik, maka
ukuran file setelah enkripsi akan bertambah besar dan didasarkannya kriptosistem ini
pada konsep three-pass protocol menyebabkan pertukaran pesan akan dilakukan
sebanyak tiga kali. Bandwidth jaringan juga menjadi salah satu faktor yang
mempengaruhi waktu proses pengiriman pesan karena ukuran bandwidth berbanding
lurus dengan kecepatan waktu pengiriman.
Jumlah pertukaran pesan yang diiringi dengan ukuran file yang relatif besar serta
ukuran bandwidth yang tidak memadai dapat membuat proses pengiriman menjadi
lambat. Salah satu cara yang dapat diterapkan untuk mengoptimalkan proses
pengiriman file adalah dengan memampatkan atau mengkompresi file. Untuk itu
digunakanlah sebuah algoritma kompresi data untuk mengecilkan ukuran file enkripsi
yaitu algoritma kompresi Even-Rodeh. Algoritma Even-Rodeh dikembangkan oleh
Shimon Even dan Michael Rodeh pada tahun 1978. Algoritma kompresi Even-Rodeh
merupakan algoritma kompresi berjenis lossless compression sehingga tidak ada data
yang hilang setelah proses kompresi dan data dapat direkonstruksi kembali menjadi
data yang identik dengan data asli.
Hasil pengujian algoritma Even-Rodeh dan VLBE pada file teks *.rtf yang berisi
string heterogen menunjukkan bahwa algoritma Even-Rodeh lebih baik dibandingkan
dengan algoritma VLBE ketika digunakan untuk melakukan kompresi dan
dekompresi. Hal ini ditunjukkan dengan perbedaan compression ratio dan waktu
proses diantara kedua algoritma (Abdullah, 2016).
Berdasarkan latar belakang diatas, penulis melakukan penelitian untuk
mengkombinasikan algoritma pengamanan file Massey-Omura dengan algoritma
Even-Rodeh untuk mengetahui hasil kinerja kombinasi kedua algoritma dalam
pengamanan dan kompresi data.
Universitas Sumatera Utara
1.2 Rumusan Masalah
Masalah yang akan dibahas pada penelitian ini adalah diperlukannya pengamanan
untuk menghindari ancaman yang berkaitan dengan aspek kerahasiaan file seperti
penyadapan atau pemanipulasian isi file oleh pihak-pihak yang tidak berkepentingan.
Selain itu apabila file yang akan dikirimkan berukuran besar, hal ini dapat
berpengaruh pada proses pengiriman file karena dapat memperlambat waktu
pengiriman.
1.3 Ruang Lingkup Masalah
Adapun ruang lingkup masalah dalam penelitian ini adalah sebagai berikut:
1.
Penelitian
ini
membahas
penggunaan
algoritma
Massey-Omura
untuk
mengamankan isi file dokumen dan algoritma Even-Rodeh untuk mengkompresi
file enkripsi.
2.
File dokumen yang akan digunakan berekstensi *.docx.
3.
Karakter yang digunakan berdasarkan pada tabel American Standard Code for
Information Interchange (ASCII).
4.
Ukuran kunci algoritma Massey-Omura adalah 3 sampai 8 digit.
5.
Ukuran file maksimal adalah 1 MB.
6.
Parameter kompleksitas algoritma yang digunakan untuk analisis algoritma
adalah (Big-�).
7.
Parameter yang digunakan untuk menganalisis algoritma kriptografi adalah
running time.
8.
Parameter yang digunakan untuk menganalisis algoritma kompresi adalah Ratio
of Compression (Rc), Compression Ratio (Cr), Redudancy (Rd), dan Running
Time.
9.
Bahasa pemrograman yang digunakan adalah C#.
1.4 Tujuan Penelitian
Melakukan pengamanan terhadap isi file dengan menggunakan algoritma kriptografi
Massey-Omura dan mengkompresi file enkripsi dengan menggunakan algoritma
kompresi Even-Rodeh.
Universitas Sumatera Utara
1.5 Manfaat Penelitian
Menghasilkan suatu aplikasi yang dapat digunakan untuk mengamankan isi dari file
dokumen dan melakukan proses kompresi terhadap file enkripsi untuk memperkecil
ukuran file.
1.6 Metode Penelitian
Tahapan penelitian yang dilakukan dalam penyusunan tugas akhir ini adalah:
1.
Studi Literatur
Pada tahap ini dilakukan pengumpulan referensi dengan tujuan untuk
mengumpulkan data dan informasi yang diperlukan bagi penelitian ini. Referensi
yang digunakan dapat berbentuk buku, ebook, jurnal, paper dan media cetak yang
membahas algoritma kriptografi Massey-Omura dan algoritma kompresi EvenRodeh.
2.
Analisis dan Perancangan Sistem
Pada tahap ini dilakukan analisis terhadap sistem yang akan dibuat seperti batasan
sistem dan alur kerja dari sistem berdasarkan data dan informasi yang diperoleh
dari studi literatur. Pada tahap perancangan sistem, sistem akan dirancang sesuai
dengan analisis sistem, tujuan, dan batasan penelitian. Perancangan sistem
dilakukan dengan membuat flowchart dan interface sistem.
3.
Implementasi Sistem
Pada tahap ini dilakukan pengkodean (coding) untuk mengimplementasi
algoritma kriptografi Massey-Omura dan algoritma kompresi Even-Rodeh dengan
menggunakan bahasa pemrograman C#.
4.
Pengujian Sistem
Pada tahap ini dilakukan pengujian terhadap sistem yang telah dibangun.
Pengujian dilakukan dengan tujuan untuk mengetahui kekurangan serta kesalahan
yang terdapat pada sistem dan kebenaran hasil enkripsi-dekripsi algoritma
Massey-Omura dan hasil kompresi-dekompresi algoritma Even-Rodeh.
Universitas Sumatera Utara
5.
Dokumentasi
Pada tahap ini dilakukan penyusunan dokumentasi hasil analisis, perancangan,
dan pembuatan sistem yang diperoleh selama melakukan penelitian yang disusun
dalam bentuk tulisan berupa laporan tugas akhir.
1.7 Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan skripsi ini terdiri dari beberapa bagian, yaitu:
BAB 1: PENDAHULUAN
Bab ini berisi latar belakang masalah, rmusan masalah, batasan masalah, tujuan
penelitian, manfaat penelitian, metodologi penelitian, dan sistematika penulisan
skripsi.
BAB 2: TINJAUAN PUSTAKA
Bab ini berisi teori-teori yang berkaitan dengan algoritma kriptografi Massey-Omura
dan algoritma kompresi Even-Rodeh.
BAB 3: ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM
Bab ini berisi proses analisis dan perancangan sistem, UML, pseudocode, flowchart
sistem, dan rancangan interface sistem.
BAB 4: IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN SISTEM
Bab ini berisi ulasan dari hasil pengujian sistem yang diimplementasikan dengan
menggunakan bahasa C#.
BAB 5: KESIMPULAN DAN SARAN
Bab ini berisi kesimpulan yang didapatkan setelah menjalani penelitian dan saran
yang berguna dalam usaha untuk melakukan perbaikan dan pengembangan penelitian
ini.
Universitas Sumatera Utara