Implementasi Algoritma Kriptografi Hill Cipher dan Kompresi Data Menggunakan Algoritma Levenstein Dalam Pengamanan File Teks
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Dalam era digital saat ini penggunaan komputer dalam kegiatan sehari-hari semakin
meningkat. Teknologi juga terus menerus berupaya memenuhi kebutuhan masyarakat
akan informasi yang dapat diakses dengan mudah dan cepat. Teknologi yang
berkembang pada saat ini membutuhkan penyimpanan data yang cukup besar. Data
dapat berupa file teks, gambar, maupun video. Hal tersebut dapat menghambat
kinerjanya.
Pengamanan data juga menjadi salah satu tantangan terbesar yang juga harus
dilakukan. Karena kemajuan dari teknologi saat ini akan menimbulkan masalah
dimana ada pemakai asing yang mengambil dan mengubah data (penyusup).
Keamanan dan kerahasiaan sangat diperlukan untuk menghindari kejahatan terhadap
data yang disimpan pada komputer oleh orang yang tidak berkepentingan.
Selain itu, proses pada komputer dapat dilakukan secara cepat dan instan, tapi
tidak semua data memiliki ukuran kecil sehingga memerlukan penyimpanan yang
lebih besar dan juga memperlambat kinerjanya. Salah satu hal yang dapat dilakukan
yaitu memperkecil ukuran data dengan cara kompresi sehingga proses dapat dilakukan
lebih cepat dan memerlukan penyimpanan lebih sedikit.
Kriptografi digunakan sebagai alat untuk menjamin keamanan dan kerahasiaan
informasi. Kriptografi adalah suatu ilmu dan seni untuk mengubah pesan yang dapat
dimengerti menjadi bahasa yang tidak dapat dipahami dan kemudian mengubah
kembali pesan itu kembali ke bentuk aslinya (Acharya, 2009). Salah satu algoritma
kriptografi adalah algoritma Hill Cipher yaitu penerapan aritmatika modulo
kriptografi yang menggunakan sebuah matriks persegi sebagai kunci. Hill Cipher
termasuk kepada algoritma kriptografi klasik yang sangat sulit dipecahkan oleh
Universitas Sumatera Utara
2
kriptanalis apabila dilakukan hanya dengan mengetahui berkas ciphertext saja (Munir,
2006).
Pada penelitian yang terdahulu meyimpulkan pada enkripsi file dengan
Algoritma Hill Cipher terdapat perbedaan ukuran file asli dengan file yang terenkripsi,
dimana file yang terenkripsi akan lebih besar ukuran file-nya dibandingkan dengan
ukuran file aslinya (Widodo, 2016). Hal ini disebabkan karena teknik enkripsi Hill
Cipher ini menggunakan teknik dengan membagi setiap karakter yang akan dienkripsi
sesuai dengan jumlah matriks kunci yang digunakan. Jika terjadi pengurangan
karakter ataupun bit, akan dilakukan penambahan karakter sembarang sampai sesuai
dengan jumlah matriks kunci tersebut (Sihombing, 2014).
Adanya penambahan ukuran file setelah dilakukan penyandian dengan Hill
Cipher dapat menghambat pengiriman data dan membutuhkan ruang penyimpanan
yang lebih besar. Oleh karena itu, dilakukan kompresi data yaitu teknik untuk
mengurangi ukuran data agar penyimpanannya jauh lebih padat dan juga untuk
mengurangi waktu pengiriman data tersebut (Budiman & Rachmawati, 2017).
Kompresi data bertujuan untuk mengurangi jumlah bit yang digunakan untuk
menyimpan atau mengirimkan informasi (Gailly, 1995).
Salah satu algoritma kompresi adalah algoritma Levenstein Code atau
Levensthein Coding yaitu pengkodean universal untuk bilangan bulat non-negatif
yang dikembangkan oleh Vladimir Levenstein pada tahun 1968. Algoritma Levenstein
Code merupakan algoritma yang prosesnya melalui tahapan-tahapan tertentu baik
pada saat pengkodean maupun pembacaan sandi.
Penggabungan algoritma kriptografi untuk penyandian data dan algoritma
kompresi dilakukan dengan cara yaitu pada awalnya plaintext dikompresi dengan
algoritma Levenstein dan menghasilkan ukuran file yang lebih kecil. Lalu file yang
telah dikompresi dienkripsi dengan kunci matriks yang invertible.
Dari pemaparan di
atas, maka dilakukan
penelitian dengan judul
“Implementasi Algoritma Kriptografi Hill Cipher dan Kompresi Data Menggunakan
Algoritma Levenstein Dalam Pengamanan File Teks”.
Universitas Sumatera Utara
3
1.2. Rumusan Masalah
Melihat dari latar belakang yang telah dipaparkan di atas, maka rumusan masalah dari
penelitian ini adalah mengetahui kinerja dari penggabungan algoritma Levenstein
untuk kompresi dan algoritma Hill Cipher untuk mengamankan data.
1.3. Batasan Masalah
Dari uraian perumusan masalah di atas, agar tulisan ini tidak menyimpang dari tujuan
yangdiharapkan maka diperlukan batasan masalah sebagai berikut :
1. Algoritma kompresi yang digunakan adalah Algoritma Levenstein dan Algoritma
kriptografi yang digunakan adalah Algoritma Hill Cipher.
2. Format file yang digunakan adalah .doc , .rtf , .txt .
3. Kunci yang digunakan pada algoritma Hill Cipher adalah matriks berukuran 3x3
yang invertible yaitu memiliki invers
.
4. Bahasa yang digunakan adalah bahasa pemrograman C#.
1.4. Tujuan Penelitian
Mengimplementasikan penyandian data dengan algoritma Hill Cipher agar tidak dapat
dilihat orang yang tidak berkepentingan dan kompresi data dengan algoritma
Levenstein agar memiliki ukuran file yang lebih kecil.
1.5. Manfaat Penelitian
1. Memudahkan pengguna dalam penyimpanan data pada media penyimpanan yang
relatif rendahdan memberikan pengamanan data untuk pengguna.
2. Menjadi bahan referensi bagi penelitian lain yang memiliki keterkaitan topik.
1.6. Metodologi Penelitian
Tahapan penelitian yang dilakukan dalam penelitian ini adalah :
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 penelitian ini.
Universitas Sumatera Utara
4
2. Analisis dan Perancangan
Tahap ini digunakan untuk mengolah data dari hasil studi literatur yang kemudian
dilakukan analisis dan perancangan menggunakan algoritma Levenstein dan Hill
Cipher. Proses ini meliputi pembuatan algoritma program, Use case Scenario,
flowchart sistem, flowchart Levenstein, flowchart Hill Cipher, rancangan aplikasi,
dan pembuatan User Interface aplikasi.
3. Implementasi
Algoritma kompresi Levenstein dan kriptografi Hill Cipher diimplementasikan
dalam pembuatan suatu aplikasi dengan menggunakan bahasa pemrograman C#.
4. Pengujian
Pada tahap ini prototipe sistem yang telah diimplementasikan dilakukan pengujian
dengan file teks yang berekstensi .doc , .txt dan .rtf.
5. Dokumentasi
Melakukan pembuatan dokumentasi sistem mulai dari tahap awal hingga
pengujian sistem, untuk selanjutnya dibuat dalam bentuk laporan penelitian
(skripsi).
1.7. Sistematika Penulisan
Sistematikapenulisan skripsi ini terdiri dari beberapa bagian utama yang dijelaskan
seperti berikut ;
BAB 1 PENDAHULUAN
Bab ini akan menjelaskan mengenai latar belakang penilitian judul
skripsi “Implementasi Algoritma Kriptografi Hill Cipher dan
Kompresi
Data
Menggunakan
Algoritma
Levenstein
Dalam
Pengamanan File Teks”, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan
penelitian, manfaat penelitian, metode penelitian, dan sistematika
penulisan skripsi.
BAB 2 LANDASAN TEORI
Berisi penjelasan singkat mengenai pembahasan teori-teori tentang
Algoritma kompresi Levenstein dan algoritma kriptografi Hill Cipher.
Universitas Sumatera Utara
5
BAB 3 ANALISIS DAN PERANCANGAN
Bab ini membahas analisis terhadap masalah penelitian dan
perancangan aplikasi yang dibangun.
BAB 4 IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN
Pada tahap ini dilakukan pembuatan sistem sesuai dengan analisis dan
perancangan. Kemudian melakukan pengujian sistem apakah sistem
sesuai dengan yang dirancang sebelumnya.
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
Berisi kesimpulan dari keseluruhan penelitian dan saran berdasarkan
hasil
pengujian
yang
diharapkan
dapat
bermanfaat
untuk
pengembangan selanjutnya.
Universitas Sumatera Utara
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Dalam era digital saat ini penggunaan komputer dalam kegiatan sehari-hari semakin
meningkat. Teknologi juga terus menerus berupaya memenuhi kebutuhan masyarakat
akan informasi yang dapat diakses dengan mudah dan cepat. Teknologi yang
berkembang pada saat ini membutuhkan penyimpanan data yang cukup besar. Data
dapat berupa file teks, gambar, maupun video. Hal tersebut dapat menghambat
kinerjanya.
Pengamanan data juga menjadi salah satu tantangan terbesar yang juga harus
dilakukan. Karena kemajuan dari teknologi saat ini akan menimbulkan masalah
dimana ada pemakai asing yang mengambil dan mengubah data (penyusup).
Keamanan dan kerahasiaan sangat diperlukan untuk menghindari kejahatan terhadap
data yang disimpan pada komputer oleh orang yang tidak berkepentingan.
Selain itu, proses pada komputer dapat dilakukan secara cepat dan instan, tapi
tidak semua data memiliki ukuran kecil sehingga memerlukan penyimpanan yang
lebih besar dan juga memperlambat kinerjanya. Salah satu hal yang dapat dilakukan
yaitu memperkecil ukuran data dengan cara kompresi sehingga proses dapat dilakukan
lebih cepat dan memerlukan penyimpanan lebih sedikit.
Kriptografi digunakan sebagai alat untuk menjamin keamanan dan kerahasiaan
informasi. Kriptografi adalah suatu ilmu dan seni untuk mengubah pesan yang dapat
dimengerti menjadi bahasa yang tidak dapat dipahami dan kemudian mengubah
kembali pesan itu kembali ke bentuk aslinya (Acharya, 2009). Salah satu algoritma
kriptografi adalah algoritma Hill Cipher yaitu penerapan aritmatika modulo
kriptografi yang menggunakan sebuah matriks persegi sebagai kunci. Hill Cipher
termasuk kepada algoritma kriptografi klasik yang sangat sulit dipecahkan oleh
Universitas Sumatera Utara
2
kriptanalis apabila dilakukan hanya dengan mengetahui berkas ciphertext saja (Munir,
2006).
Pada penelitian yang terdahulu meyimpulkan pada enkripsi file dengan
Algoritma Hill Cipher terdapat perbedaan ukuran file asli dengan file yang terenkripsi,
dimana file yang terenkripsi akan lebih besar ukuran file-nya dibandingkan dengan
ukuran file aslinya (Widodo, 2016). Hal ini disebabkan karena teknik enkripsi Hill
Cipher ini menggunakan teknik dengan membagi setiap karakter yang akan dienkripsi
sesuai dengan jumlah matriks kunci yang digunakan. Jika terjadi pengurangan
karakter ataupun bit, akan dilakukan penambahan karakter sembarang sampai sesuai
dengan jumlah matriks kunci tersebut (Sihombing, 2014).
Adanya penambahan ukuran file setelah dilakukan penyandian dengan Hill
Cipher dapat menghambat pengiriman data dan membutuhkan ruang penyimpanan
yang lebih besar. Oleh karena itu, dilakukan kompresi data yaitu teknik untuk
mengurangi ukuran data agar penyimpanannya jauh lebih padat dan juga untuk
mengurangi waktu pengiriman data tersebut (Budiman & Rachmawati, 2017).
Kompresi data bertujuan untuk mengurangi jumlah bit yang digunakan untuk
menyimpan atau mengirimkan informasi (Gailly, 1995).
Salah satu algoritma kompresi adalah algoritma Levenstein Code atau
Levensthein Coding yaitu pengkodean universal untuk bilangan bulat non-negatif
yang dikembangkan oleh Vladimir Levenstein pada tahun 1968. Algoritma Levenstein
Code merupakan algoritma yang prosesnya melalui tahapan-tahapan tertentu baik
pada saat pengkodean maupun pembacaan sandi.
Penggabungan algoritma kriptografi untuk penyandian data dan algoritma
kompresi dilakukan dengan cara yaitu pada awalnya plaintext dikompresi dengan
algoritma Levenstein dan menghasilkan ukuran file yang lebih kecil. Lalu file yang
telah dikompresi dienkripsi dengan kunci matriks yang invertible.
Dari pemaparan di
atas, maka dilakukan
penelitian dengan judul
“Implementasi Algoritma Kriptografi Hill Cipher dan Kompresi Data Menggunakan
Algoritma Levenstein Dalam Pengamanan File Teks”.
Universitas Sumatera Utara
3
1.2. Rumusan Masalah
Melihat dari latar belakang yang telah dipaparkan di atas, maka rumusan masalah dari
penelitian ini adalah mengetahui kinerja dari penggabungan algoritma Levenstein
untuk kompresi dan algoritma Hill Cipher untuk mengamankan data.
1.3. Batasan Masalah
Dari uraian perumusan masalah di atas, agar tulisan ini tidak menyimpang dari tujuan
yangdiharapkan maka diperlukan batasan masalah sebagai berikut :
1. Algoritma kompresi yang digunakan adalah Algoritma Levenstein dan Algoritma
kriptografi yang digunakan adalah Algoritma Hill Cipher.
2. Format file yang digunakan adalah .doc , .rtf , .txt .
3. Kunci yang digunakan pada algoritma Hill Cipher adalah matriks berukuran 3x3
yang invertible yaitu memiliki invers
.
4. Bahasa yang digunakan adalah bahasa pemrograman C#.
1.4. Tujuan Penelitian
Mengimplementasikan penyandian data dengan algoritma Hill Cipher agar tidak dapat
dilihat orang yang tidak berkepentingan dan kompresi data dengan algoritma
Levenstein agar memiliki ukuran file yang lebih kecil.
1.5. Manfaat Penelitian
1. Memudahkan pengguna dalam penyimpanan data pada media penyimpanan yang
relatif rendahdan memberikan pengamanan data untuk pengguna.
2. Menjadi bahan referensi bagi penelitian lain yang memiliki keterkaitan topik.
1.6. Metodologi Penelitian
Tahapan penelitian yang dilakukan dalam penelitian ini adalah :
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 penelitian ini.
Universitas Sumatera Utara
4
2. Analisis dan Perancangan
Tahap ini digunakan untuk mengolah data dari hasil studi literatur yang kemudian
dilakukan analisis dan perancangan menggunakan algoritma Levenstein dan Hill
Cipher. Proses ini meliputi pembuatan algoritma program, Use case Scenario,
flowchart sistem, flowchart Levenstein, flowchart Hill Cipher, rancangan aplikasi,
dan pembuatan User Interface aplikasi.
3. Implementasi
Algoritma kompresi Levenstein dan kriptografi Hill Cipher diimplementasikan
dalam pembuatan suatu aplikasi dengan menggunakan bahasa pemrograman C#.
4. Pengujian
Pada tahap ini prototipe sistem yang telah diimplementasikan dilakukan pengujian
dengan file teks yang berekstensi .doc , .txt dan .rtf.
5. Dokumentasi
Melakukan pembuatan dokumentasi sistem mulai dari tahap awal hingga
pengujian sistem, untuk selanjutnya dibuat dalam bentuk laporan penelitian
(skripsi).
1.7. Sistematika Penulisan
Sistematikapenulisan skripsi ini terdiri dari beberapa bagian utama yang dijelaskan
seperti berikut ;
BAB 1 PENDAHULUAN
Bab ini akan menjelaskan mengenai latar belakang penilitian judul
skripsi “Implementasi Algoritma Kriptografi Hill Cipher dan
Kompresi
Data
Menggunakan
Algoritma
Levenstein
Dalam
Pengamanan File Teks”, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan
penelitian, manfaat penelitian, metode penelitian, dan sistematika
penulisan skripsi.
BAB 2 LANDASAN TEORI
Berisi penjelasan singkat mengenai pembahasan teori-teori tentang
Algoritma kompresi Levenstein dan algoritma kriptografi Hill Cipher.
Universitas Sumatera Utara
5
BAB 3 ANALISIS DAN PERANCANGAN
Bab ini membahas analisis terhadap masalah penelitian dan
perancangan aplikasi yang dibangun.
BAB 4 IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN
Pada tahap ini dilakukan pembuatan sistem sesuai dengan analisis dan
perancangan. Kemudian melakukan pengujian sistem apakah sistem
sesuai dengan yang dirancang sebelumnya.
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
Berisi kesimpulan dari keseluruhan penelitian dan saran berdasarkan
hasil
pengujian
yang
diharapkan
dapat
bermanfaat
untuk
pengembangan selanjutnya.
Universitas Sumatera Utara