Implementasi Algoritma Zig-Zag Cipher Dan Algoritma Rc4+ Cipher Dalam Skema Super Enkripsi Untuk Pengamanan Teks
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1.Latar Belakang
Komunikasi merupakan salah satu kegiatan manusia untuk dapat saling berinteraksi
dengan orang lain. Komunikasi tersebut dapat dilakukan secara verbal maupun tulisan.
Contoh komunikasi yang dilakukan secara tulisan adalah dengan mengirimkan surat.
Sebelum berkembangnya teknologi, surat tersebut biasanya ditulis tangan oleh
pengirim surat diatas kertas. Dengan perkembangan yang lebih maju, surat tersebut
tidak lagi ditulis tangan secara manual tetapi sudah dapat menggunakan pesan
elektronik. Dalam pesan elektronik tersebut, kita dapat mengirimkan pesan yang kita
inginkan misalnya mengirim file.
Tidak semua file yang dikirimkan bersifat terbuka atau umum. Adakalanya file
tersebut bersifat rahasia atau private. Adanya kemampuan untuk mengirimkan file
dapat memungkinkan terjadinya pencurian informasi yang disampaikan saat
pengiriman. Hal tersebut tentunya dapat menjadi masalah apabila file yang
disampaikan tersebut bersifat rahasia dan jatuh bukan kepada pihak yang
bersangkutan. Pada perkembangan teknologi dan informasi yang semakin pesat,
memungkinkan semua orang untuk dapat mengakses segala informasi file dengan
cepat dan dengan biaya yang murah. Bahkan banyak pihak-pihak yang tidak
bertanggungjawab mencuri dan mengubah data tersebut untuk hal-hal yang tidak baik.
Maka, salah satu solusinya adalah mengimplementasikan kriptografi data untuk
menjaga kerahasiaan data.
Kriptografi adalah ilmu dan seni yang digunakan untuk menyandikan pesan.
Kriptografi sendiri dapat dibagi menjadi dua jenis, yaitu kriptografi klasik dan
kritografi modern. Secara umum, kriptografi modern lebih dipercaya oleh masyarakat
karena pengoperasian kriptografi modern dilakukan dalam mode bit sehingga semua
data dan informasi (key, plaintext, dan ciphertext) dinyatakan dalam rangkaian string
Universitas Sumatera Utara
ataupun bit biner 0 dan 1. Berbeda dengan kriptografi modern, kriptografi klasik
hanya
melakukan
Universitas Sumatera Utara
pengacakan pada huruf A-Z, namun tidak sedikit juga masyarakat yang masih
menggunakan kriptografi klasik. Untuk lebih meningkatkan keamanan, dilakukan
kombinasi algoritma klasik dan modern. Algoritma kriptografi klasik yang akan
digunakan untuk proses penyandian data ini adalah Zig-zag Cipher dan algoritma
modern yang akan digunakan adalah RC4+ Cipher dengan proses enkripsi dan
dekripsi dilakukan dengan cara satu kali proses untuk masing-masing algoritma.
Zig-zag Cipher adalah salah satu dari algoritma kriptografi klasik yang
menggunakan teknik transposisi. Teknik transposisi menggunakan permutasi karakter,
yang mana dengan menggunakan teknik ini pesan yang asli tidak dapat dibaca kecuali
orang yang memiliki kunci untuk menggembalikan pesan tersebut ke bentuk semula
(Ariyus, 2008). Karena algoritma Zig-zag Cipher termasuk ke dalam algoritma
kriptografi klasik, maka algoritma ini termasuk algoritma yang tidak aman. Hal
tersebut terbukti oleh penelitian yang membuktikan bahwa algoritma yang lebih sulit
dari algoritma Zig-zag Cipher, yaitu Affine Cipher sudah dapat dipecahkan oleh
kriptanalisis (Biryukov et al. 2003).
RC4+ Cipher adalah salah satu jenis dari algoritma RC4. Dimana algoritma
RC4 merupakan salah satu algoritma kunci simetris yang berbentuk stream cipher
yang melakukan proses enkripsi/dekripsi dalam satu byte dan menggunakan kunci
yang sama. Perbedaan antara RC4 dan RC4+yaitu dalam hal perumusan untuk
menentukan ciphertext. Algoritma RC4+ Cipher menggunakan variabel yang panjang
kuncinya dari 1 sampai 256 bit yang digunakan untuk menginisialisasikan tabel
sepanjang 256 bit.
Kedua algoritma tersebut dikombinasikan yang disebut dengan Super Enkripsi.
Hal tersebut bertujuan untuk mendapatkan cipher yang lebih kuat sehingga tidak
mudah untuk dipecahkan, dan juga untuk mengatasi penggunaan cipher tunggal yang
secara komparatif lemah (Setyaningsih et al., 2011). Zig-zag Cipher merupakan salah
satu algoritma yang menggunakan teknik transposisi, dimana menurut penelitian
metode transposisi sebagian besar dikombinasikan dengan metode lain sehingga
memberikan cipher lebih aman dan kuat (Pramanik, 2014). Metode lain yang
digunakan adalah RC4+ Cipher yang berbentuk stream cipher yang mempunyai
kelebihan dapat melakukan enkripsi dengan sangat cepat dan efisien. Berdasarkan
uraian diatas, maka penulis mengambil tugas akhir dengan judul “Implementasi
Universitas Sumatera Utara
Algoritma Zig-zag Cipher dan Algoritma RC4+ Cipher dalam Skema Super Enkripsi
untuk Pengamanan Teks”.
1.2.Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang di atas, maka rumusan masalah dalam penelitian ini adalah
bagaimana meningkatkan tingkat keamanan algoritma klasik yaitu algoritma Zig-zag
Cipher dengan mengkombinasikan algoritma modern RC4+ Cipher dalam skema
super enkripsi.
1.3.Tujuan Penelitian
1.
Untuk mengimplementasikan super enkripsi menggunakan kombinasi algoritma
Zig-zag Cipher dan RC4+ Cipher untuk pengamanan data sehingga diperoleh
cipher yang lebih kuat daripada hanya satu cipher saja.
2.
Mengetahui Big Theta (Big-Ө) dan waktu nyata (real time) enkripsi dalam
millisecond.
1.4.Batasan Penelitian
Batasan masalah dalam penelitian ini antara lain adalah sebagai berikut:
1.
Algoritma yang digunakan adalah kombinasi super enkripsi algoritma Zig-zag
Cipher dan RC4+ Cipher.
2.
Jenis file yang digunakan adalah file yang berekstensi pdf dan .doc (tidak mengenkripsi tabel dan gambar).
3.
Plainteks dan cipherteks yang dapat dibuat berdasarkan ASCII printable
character dan nonprintable character. Dengan mengubah nonprintable character
menjadi karakter lain.
4.
Bahasa pemrograman yang digunakan adalah C#.
5.
Hanya menghitung Big Theta (Big-Ө) dan Real Running Time (ms).
1.5.ManfaatPenelitian
Penelitian ini diharapkan mampu membangun sebuah sistem yang mudah digunakan
dalam merahasiakan pesan yang dikirimkan dan mendapatkan kembali pesan seperti
semula.
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
1.6.Metodologi Penelitian
Metode penelitian yang dilakukan dalam penelitian ini adalah:
1. Studi Pustaka
Pada tahap ini penelitian dimulai dengan cara meneliti, mempelajari dan
menelaah berbagai literatur-literaturberupa buku-buku, artikel-artikel ilmiah dan
penelitian-penelitianterdahuluyang
berhubungan
dengan
Super
Enkripsi,
Algoritma Zig-Zag Cipher dan Algoritma RC4+ Cipher.
2. Analisis dan Perancangan
Berkaitan dengan adanya rumusan dan batasan masalah, pada tahap ini dianalisa
kebutuhan perancangan disertai pembuatan Flowchart, Unified Modeling
Language (UML), dan Design Interface sehingga menjadi sebuah informasi.
3. Implementasi
Pada tahap ini sistem diimplementasikan dengan algoritma Zig-zag Cipher dan
algoritma RC4+ Cipher menggunakan lbahasa pemrograman C#.
4. Pengujian
Pada tahap ini sistem yang telah dirancang dilakukan pengujian dengan
menggunakan file teks berekstensi pdf dan *.doc serta dilakukan perbaikan
kesalahan jika masih terdapat error.
5. Dokumentasi
Pada tahap ini dilakukan penyusunan laporan hasilperancangan sistem yang telah
dilakukan mulai dari tahap analisa sampai kepada pengujian dalam format
penulisan skripsi.
1.7.Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan skripsi in iterdiri dari beberapa bagian utama, yaitu:
BAB 1
PENDAHULUAN
Bab ini berisi latar belakang pemilihan judul skripsi
“Implementasi Algoritma Zig-Zag Cipher dan Algoritma
RC4+ Cipher dalam Skema Super Enkripsi Untuk Pengamanan
File”, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan penelitian,
manfaat
penelitian,
metode penelitian dan
sistematika
penulisan.
Universitas Sumatera Utara
BAB 2
LANDASAN TEORI
Bab ini menjelaskan tentang sistem kriptografi secara umum,
teori dan dasar-dasar perhitungan serta contoh implementasi
algoritma Zig-zag Cipher, RC4+ Cipher dan mekanisme Super
Enkripsi.
BAB 3
ANALISIS DAN PERANCANGAN
Bab ini berisi analisis terhadap masalah penelitian dan
perancangan sistem yang akan dibangun sebagai solusi
permasalahan tersebut.
BAB 4
IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN
Bab ini berisi implementasi algoritma Zig-zag Cipher dan
algoritma RC4+ Cipher, selanjutnya pengujian terhadap sistem
yang telah dibangun dengan beberapa sampel file teks serta
pembahasan hasil pengujian dan analisisnya.
BAB 5
KESIMPULAN DAN SARAN
Bab ini memuat kesimpulan dari uraian penjelasan bab-bab
sebelumnya dan saran berdasarkan hasil pengujian yang
diharapkan dapat bermanfaat untuk pengembangan sistem
selanjutnya,
Universitas Sumatera Utara
PENDAHULUAN
1.1.Latar Belakang
Komunikasi merupakan salah satu kegiatan manusia untuk dapat saling berinteraksi
dengan orang lain. Komunikasi tersebut dapat dilakukan secara verbal maupun tulisan.
Contoh komunikasi yang dilakukan secara tulisan adalah dengan mengirimkan surat.
Sebelum berkembangnya teknologi, surat tersebut biasanya ditulis tangan oleh
pengirim surat diatas kertas. Dengan perkembangan yang lebih maju, surat tersebut
tidak lagi ditulis tangan secara manual tetapi sudah dapat menggunakan pesan
elektronik. Dalam pesan elektronik tersebut, kita dapat mengirimkan pesan yang kita
inginkan misalnya mengirim file.
Tidak semua file yang dikirimkan bersifat terbuka atau umum. Adakalanya file
tersebut bersifat rahasia atau private. Adanya kemampuan untuk mengirimkan file
dapat memungkinkan terjadinya pencurian informasi yang disampaikan saat
pengiriman. Hal tersebut tentunya dapat menjadi masalah apabila file yang
disampaikan tersebut bersifat rahasia dan jatuh bukan kepada pihak yang
bersangkutan. Pada perkembangan teknologi dan informasi yang semakin pesat,
memungkinkan semua orang untuk dapat mengakses segala informasi file dengan
cepat dan dengan biaya yang murah. Bahkan banyak pihak-pihak yang tidak
bertanggungjawab mencuri dan mengubah data tersebut untuk hal-hal yang tidak baik.
Maka, salah satu solusinya adalah mengimplementasikan kriptografi data untuk
menjaga kerahasiaan data.
Kriptografi adalah ilmu dan seni yang digunakan untuk menyandikan pesan.
Kriptografi sendiri dapat dibagi menjadi dua jenis, yaitu kriptografi klasik dan
kritografi modern. Secara umum, kriptografi modern lebih dipercaya oleh masyarakat
karena pengoperasian kriptografi modern dilakukan dalam mode bit sehingga semua
data dan informasi (key, plaintext, dan ciphertext) dinyatakan dalam rangkaian string
Universitas Sumatera Utara
ataupun bit biner 0 dan 1. Berbeda dengan kriptografi modern, kriptografi klasik
hanya
melakukan
Universitas Sumatera Utara
pengacakan pada huruf A-Z, namun tidak sedikit juga masyarakat yang masih
menggunakan kriptografi klasik. Untuk lebih meningkatkan keamanan, dilakukan
kombinasi algoritma klasik dan modern. Algoritma kriptografi klasik yang akan
digunakan untuk proses penyandian data ini adalah Zig-zag Cipher dan algoritma
modern yang akan digunakan adalah RC4+ Cipher dengan proses enkripsi dan
dekripsi dilakukan dengan cara satu kali proses untuk masing-masing algoritma.
Zig-zag Cipher adalah salah satu dari algoritma kriptografi klasik yang
menggunakan teknik transposisi. Teknik transposisi menggunakan permutasi karakter,
yang mana dengan menggunakan teknik ini pesan yang asli tidak dapat dibaca kecuali
orang yang memiliki kunci untuk menggembalikan pesan tersebut ke bentuk semula
(Ariyus, 2008). Karena algoritma Zig-zag Cipher termasuk ke dalam algoritma
kriptografi klasik, maka algoritma ini termasuk algoritma yang tidak aman. Hal
tersebut terbukti oleh penelitian yang membuktikan bahwa algoritma yang lebih sulit
dari algoritma Zig-zag Cipher, yaitu Affine Cipher sudah dapat dipecahkan oleh
kriptanalisis (Biryukov et al. 2003).
RC4+ Cipher adalah salah satu jenis dari algoritma RC4. Dimana algoritma
RC4 merupakan salah satu algoritma kunci simetris yang berbentuk stream cipher
yang melakukan proses enkripsi/dekripsi dalam satu byte dan menggunakan kunci
yang sama. Perbedaan antara RC4 dan RC4+yaitu dalam hal perumusan untuk
menentukan ciphertext. Algoritma RC4+ Cipher menggunakan variabel yang panjang
kuncinya dari 1 sampai 256 bit yang digunakan untuk menginisialisasikan tabel
sepanjang 256 bit.
Kedua algoritma tersebut dikombinasikan yang disebut dengan Super Enkripsi.
Hal tersebut bertujuan untuk mendapatkan cipher yang lebih kuat sehingga tidak
mudah untuk dipecahkan, dan juga untuk mengatasi penggunaan cipher tunggal yang
secara komparatif lemah (Setyaningsih et al., 2011). Zig-zag Cipher merupakan salah
satu algoritma yang menggunakan teknik transposisi, dimana menurut penelitian
metode transposisi sebagian besar dikombinasikan dengan metode lain sehingga
memberikan cipher lebih aman dan kuat (Pramanik, 2014). Metode lain yang
digunakan adalah RC4+ Cipher yang berbentuk stream cipher yang mempunyai
kelebihan dapat melakukan enkripsi dengan sangat cepat dan efisien. Berdasarkan
uraian diatas, maka penulis mengambil tugas akhir dengan judul “Implementasi
Universitas Sumatera Utara
Algoritma Zig-zag Cipher dan Algoritma RC4+ Cipher dalam Skema Super Enkripsi
untuk Pengamanan Teks”.
1.2.Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang di atas, maka rumusan masalah dalam penelitian ini adalah
bagaimana meningkatkan tingkat keamanan algoritma klasik yaitu algoritma Zig-zag
Cipher dengan mengkombinasikan algoritma modern RC4+ Cipher dalam skema
super enkripsi.
1.3.Tujuan Penelitian
1.
Untuk mengimplementasikan super enkripsi menggunakan kombinasi algoritma
Zig-zag Cipher dan RC4+ Cipher untuk pengamanan data sehingga diperoleh
cipher yang lebih kuat daripada hanya satu cipher saja.
2.
Mengetahui Big Theta (Big-Ө) dan waktu nyata (real time) enkripsi dalam
millisecond.
1.4.Batasan Penelitian
Batasan masalah dalam penelitian ini antara lain adalah sebagai berikut:
1.
Algoritma yang digunakan adalah kombinasi super enkripsi algoritma Zig-zag
Cipher dan RC4+ Cipher.
2.
Jenis file yang digunakan adalah file yang berekstensi pdf dan .doc (tidak mengenkripsi tabel dan gambar).
3.
Plainteks dan cipherteks yang dapat dibuat berdasarkan ASCII printable
character dan nonprintable character. Dengan mengubah nonprintable character
menjadi karakter lain.
4.
Bahasa pemrograman yang digunakan adalah C#.
5.
Hanya menghitung Big Theta (Big-Ө) dan Real Running Time (ms).
1.5.ManfaatPenelitian
Penelitian ini diharapkan mampu membangun sebuah sistem yang mudah digunakan
dalam merahasiakan pesan yang dikirimkan dan mendapatkan kembali pesan seperti
semula.
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
1.6.Metodologi Penelitian
Metode penelitian yang dilakukan dalam penelitian ini adalah:
1. Studi Pustaka
Pada tahap ini penelitian dimulai dengan cara meneliti, mempelajari dan
menelaah berbagai literatur-literaturberupa buku-buku, artikel-artikel ilmiah dan
penelitian-penelitianterdahuluyang
berhubungan
dengan
Super
Enkripsi,
Algoritma Zig-Zag Cipher dan Algoritma RC4+ Cipher.
2. Analisis dan Perancangan
Berkaitan dengan adanya rumusan dan batasan masalah, pada tahap ini dianalisa
kebutuhan perancangan disertai pembuatan Flowchart, Unified Modeling
Language (UML), dan Design Interface sehingga menjadi sebuah informasi.
3. Implementasi
Pada tahap ini sistem diimplementasikan dengan algoritma Zig-zag Cipher dan
algoritma RC4+ Cipher menggunakan lbahasa pemrograman C#.
4. Pengujian
Pada tahap ini sistem yang telah dirancang dilakukan pengujian dengan
menggunakan file teks berekstensi pdf dan *.doc serta dilakukan perbaikan
kesalahan jika masih terdapat error.
5. Dokumentasi
Pada tahap ini dilakukan penyusunan laporan hasilperancangan sistem yang telah
dilakukan mulai dari tahap analisa sampai kepada pengujian dalam format
penulisan skripsi.
1.7.Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan skripsi in iterdiri dari beberapa bagian utama, yaitu:
BAB 1
PENDAHULUAN
Bab ini berisi latar belakang pemilihan judul skripsi
“Implementasi Algoritma Zig-Zag Cipher dan Algoritma
RC4+ Cipher dalam Skema Super Enkripsi Untuk Pengamanan
File”, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan penelitian,
manfaat
penelitian,
metode penelitian dan
sistematika
penulisan.
Universitas Sumatera Utara
BAB 2
LANDASAN TEORI
Bab ini menjelaskan tentang sistem kriptografi secara umum,
teori dan dasar-dasar perhitungan serta contoh implementasi
algoritma Zig-zag Cipher, RC4+ Cipher dan mekanisme Super
Enkripsi.
BAB 3
ANALISIS DAN PERANCANGAN
Bab ini berisi analisis terhadap masalah penelitian dan
perancangan sistem yang akan dibangun sebagai solusi
permasalahan tersebut.
BAB 4
IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN
Bab ini berisi implementasi algoritma Zig-zag Cipher dan
algoritma RC4+ Cipher, selanjutnya pengujian terhadap sistem
yang telah dibangun dengan beberapa sampel file teks serta
pembahasan hasil pengujian dan analisisnya.
BAB 5
KESIMPULAN DAN SARAN
Bab ini memuat kesimpulan dari uraian penjelasan bab-bab
sebelumnya dan saran berdasarkan hasil pengujian yang
diharapkan dapat bermanfaat untuk pengembangan sistem
selanjutnya,
Universitas Sumatera Utara