Implementasi Algoritma Massey-Omura dan Algoritma Elias Gamma pada Simulasi Three-Pass Protocol
IMPLEMENTASI ALGORITMA MASSEY-OMURA DAN
ALGORITMA ELIAS GAMMA PADA SIMULASI
THREE-PASS PROTOCOL
SKRIPSI
ANDIKA MULIA UTAMA
121401006
PROGRAM STUDI S1 ILMU KOMPUTER
FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
Universitas Sumatera Utara
IMPLEMENTASI ALGORITMA MASSEY-OMURA DAN
ALGORITMA ELIAS GAMMA PADA SIMULASI
THREE-PASS PROTOCOL
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh ijazah
Sarjana Ilmu Komputer
ANDIKA MULIA UTAMA
121401006
PROGRAM STUDI S1 ILMU KOMPUTER
FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
Universitas Sumatera Utara
i
PERSETUJUAN
Judul
: IMPLEMENTASI ALGORITMA MASSEY-OMURA
DAN ALGORITMA ELIAS GAMMA PADA SIMULASI
THREE-PASS PROTOCOL
Kategori
: SKRIPSI
Nama
: ANDIKA MULIA UTAMA
Nomor Induk Mahasiswa : 121401006
Program Studi
: SARJANA (S1) ILMU KOMPUTER
Fakultas
: ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Diluluskan di
Medan, 20 Desember 2016
Komisi Pembimbing
:
Pembimbing 2
Pembimbing 1
Handrizal, S.si.,M.Comp.Sc
NIP.
Ade Candra, ST, M.Kom
NIP. 19790904 200912 1 002
Diketahui/disetujui oleh
Program Studi S1 Ilmu Komputer
Ketua,
Dr. Poltak Sihombing, M. Kom
NIP. 196203171991031001
Universitas Sumatera Utara
ii
PERNYATAAN
IMPLEMENTASI ALGORITMA MASSEY-OMURA DAN
ALGORITMA ELIAS GAMMA PADA SIMULASI
THREE-PASS PROTOCOL
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya saya sendiri, kecuali beberapa
kutipan dan ringkasan yang masing-masing telah disebutkan sumbernya.
Medan, 17 Januari 2017
Andika Mulia Utama
121401006
Universitas Sumatera Utara
iii
UCAPAN TERIMA KASIH
Puji dan syukur kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan hidayah-Nya,
sehingga Penulis dapat menyelesaikan penyusunan skripsi ini, sebagai syarat untuk
memperoleh gelar Sarjana Komputer pada Program Studi S1 Ilmu Komputer
Universitas Sumatera Utara. Penulis juga menyampaikan solawat kepada Nabi
Muhammad SAW selaku insan mulia yang menjadi inspirator bagi penulis dalam
berfikir dan bertindak. Selanjutnya kepada kedua orang tua ayahanda Legiran dan
ibunda Junainah terimakasih penulis ucapkan atas segala keridaan dan kasih sayangnya
yang tak pernah surut.
Penulis ingin menyampaikan rasa hormat dan terima kasih yang sebesarbesarnya kepada:
1. Bapak Prof. Dr. Runtung Sitepu, S.H., M.Hum selaku Rektor Universitas
Sumatera Utara.
2. Bapak Prof. Dr. Opim Salim Sitompul, selaku Dekan Fakultas Ilmu
Komputer dan Teknologi Informasi Universitas Sumatera Utara.
3. Bapak Dr. Poltak Sihombing, M.Kom selaku Ketua Program Studi S1 Ilmu
Komputer Universitas Sumatera Utara.
4. Ibu Dr. Maya Silvi Lydia, M.Sc selaku Sekretaris Program Studi S1 Ilmu
Komputer dan sekaligus Dosen Pembanding I yang memberikan kritik dan
saran untuk penyempurnaan skripsi ini.
5. Bapak Ade Candra, S.T, M.Kom selaku Dosen Pembimbing I yang telah
memberikan bimbingan, saran, masukan dan dukungan kepada penulis
dalam pengerjaan skripsi ini.
6. Bapak Handrizal, S.si.,M.Comp.Sc selaku Dosen Pembimbing II yang telah
memotivasi dan senantiasa memberikan saran dan dukungan yang terbaik
kepada penulis dalam pengerjaan skripsi ini.
7. Ibu Dian Rachmawati, S.si, M.Kom selaku Dosen Pembanding II yang
memberikan kritik dan saran untuk penyempurnaan skripsi ini
8. Ayahanda Legiran dan Ibunda Junainah yang telah menjadi sumber motivasi
dan inspirasi terbesar bagi penulis dalam menyelesaikan skripsi, serta kedua
adik Muhammad Rahman Fadhillah dan Nezza Putri Aulia sebagai saudara
Universitas Sumatera Utara
iv
yang senatiasa memberikan dukungan dan doa untuk penulis.
9. Kontrakan JOS (Jomblo Sampe Sah) Rifai,Icun,Irwan,Taufik, Andi tempat
berbagi kesenangan dan kedukaan
10. Sahabat terbaik Yogi, Ivan, Huda, Andi, Dina , Fitri, Zulfikri, Arief yang
senantiasa memberikan dorongan semangat kepada penulis.
11. Lingkaran khalid bin Walid yang senatiasa berbagi inspirasi dan motivasi
kepada penulis
12. Adik – adik yang luarbiasa hebat Al –Fatih : Juwito, Rizky, Tondi, Irfan,
Irham, Heru, Khairil, Agung dan Bayazid : Rasyid, Teguh, Said, Ricki
13. Keluarga UKMI Al-Khuwarizmi, IKLC, RK Medan Angkatan 7, SABUN
dan PEMA Fasilkom-TI yang telah memberikan inspirasi serta dukungan
kepada penulis.
14. Dan semua pihak yang telah membantu dan tidak dapat disebutkan satu per
satu.
Semoga semua kebaikan, bantuan, perhatian, serta dukungan yang telah diberikan
kepada penulis mendapatkan pahala yang melimpah dari Allah SWT.
Medan, 17 Januari 2017
Penulis
Universitas Sumatera Utara
v
ABSTRAK
Kriptografi merupakan sebuah metode pengamanan data. Secara umum kriptografi
memiliki dua jenis algoritma, yaitu algoritma simetris dan algoritma asimetris. Salah
satu algoritma asimetris adalah Massey-omura.Algoritma Massey-omura menggunakan
perhitungan logaritma diskrit yang rumit untuk melakukan enkripsi dan dekripsi pesan.
Massey-Omura cukup baik dalam pengaman data, namun menghasilkan Ciphertext
yang berukuran besar. Efesiensi diperlukan dalam kegiatan bertukar informasi.
Kebutuhan informasi yang besar berpengaruh terhadap biaya dan waktu pengirimannya.
Kompresi merupakan sebuah teknik untuk efesiensi penyimpanan data yang bertujuan
untuk mengurangi ukuran data menjadi lebih kecil agar pengiriman data lebih cepat.
Secara umum terdapat dua jenis kompresi yaitu kompresi Lossless dan Kompresi Lossy.
Algoritma Elias Gamma temasuk kedalam kompresi Lossless. Kompresi dilakukan
dengan membaca string dan kemudian membentuk kode baru kedalam tabel Elias. Pada
penelitian ini, kedua algoritma tersebut yaitu Massey-Omura dan Elias Gamma
dikombinasiakan untuk mencapai tujuan keamanan dan efesiensi data kedalam sebuah
simulasi disebut Three-Pass Protocol. Three-Pass Protocol merupakan skema kerja
yang memungkinkan dua orang bertukar pesan rahasia tanpa bertukar kunci. Hasil
penelitian menunjukkan bahwa kombinasi Massey-Omura dan Elias Gamma berhasil
melakukan pengamanan file teks dengan ekstensi .doc, juga melakukan kompresi data
dan berhasil menjaga keutuhan data dengan mengembalikan data seperti semula.
Didapatkan bahwa compression ratio rata-rata 88,54 %, ratio compression rata-rata
1,13, Redudancy data rata-rata sebesar 11,46%, dan space saving sebesar 3,67 bit.
Kata kunci: Massey-Omura, Elias Gamma, Three Pass Protocol, Kriptografi,
Kompresi
Universitas Sumatera Utara
vi
AN IMPLEMENTATION OF MASSEY-OMURA AND
ELIAS GAMMA ALGORITHMS
IN THREE-PASS PROTOCOL
ABSTRACT
Cryptography is a data security method. In general, cryptography has two algorithms,
they are symmetric and asymmetric algorithms. One example of asymmetric algorithm
is Massey-Omura. Massey-Omura algorithm using complex calculation of discrete
logarithm in encryption and decryption process. Massey-Omura gives a good result in
data security but the resulted chiphertext will have a big data size. Efficiency is needed
in information exchange. The big data size of information will give an effect in
transmission cost and time. Compression is a technique for data storage efficiency that
aims to reduce the data size becomes smaller to make the data transmission faster. In
general, there are two kinds of compression, Lossless and Lossy Compression. Elias
Gamma algorithm is an example of Lossless compression. The compression processed
by reading the string and than it will create the new codes in Elias table. In this research,
these two algorithms is combined in Three-Pass Protocol to get the data security and
efficiency. Three-Pass Protocol is a key distribution protocol with no exchange key.
This research showed that the combination of Massey-Omura and Elias Gamma
algorithms securing a text file with a .doc extension, and also compressing the data and
managed to keep the integrity of the data to restore the data as before. Result show that
the compression ratio is 88.54%, compression ratio 1.13, redundancy to 11.46%, and
space saving of 3.67 bits.
Keywords: Massey-Omura, Elias Gamma, Three Pass Protocol, Cryptography,
Compression
Universitas Sumatera Utara
vii
DAFTAR ISI
Halaman
i
ii
iii
v
vi
vii
ix
x
xi
Persetujuan
Pernyataan
Ucapan Terima Kasih
Abstrak
Abstract
Daftar Isi
Daftar Tabel
Daftar Gambar
Daftar Lampiran
Bab 1
Bab 2
Bab 3
Pendahuluan
1.1.Latar Belakang
1.2.Rumusan Masalah
1.3.Tujuan Penelitian
1.4.Batasan Penelitian
1.5.Manfaat Penelitian
1.6.Metodologi Penelitian
1.7.Sistematika Penulisan
1
2
3
3
3
3
4
Landasan Teori
2.1.Kriptografi
2.1.1. Definisi Kriptografi
2.1.2. Tujuan Kriptografi
2.1.3. Penggunaan Kriptografi
2.1.4. Kriptografi Klasik
2.1.5. Kriptografi Modern
2.1.6. Massey-Omura
2.2.Kompresi
2.2.1. Definis Kompresi
2.2.2. Penggunaan Kompresi
2.2.3. Elias Gamma
2.3.Three-Pass Protocol
2.4.Back Box Testing
2.5.Penelitian yang Relevan
6
6
7
7
8
8
9
15
15
15
16
21
22
22
Analisis dan Perancangan
3.1.Analisis Sistem
3.1.1. Understand
3.1.2. Identify
3.1.3. Analyze
3.1.3.1.Functional Requirement
3.1.3.2.Nonfunctional Requirement
3.1.3.3. Analisis Kerja Algoritma
24
24
25
26
26
27
28
Universitas Sumatera Utara
viii
3.1.3.4.Implementasi Diagram UML
3.1.3.4.1. Use Case Diagram
3.1.3.4.2. Sequence Diagram
3.1.3.4.3. Activity Diagram
Bab 4
Bab 5
38
38
39
40
3.2.Perancangan Sistem
3.2.1. Perancangan Antarmuka Sistem
3.2.1.1.Halaman Beranda
3.2.1.2.Halaman Teori Singkat
3.2.1.3.Halaman Simulasi
3.2.1.4.Halaman Tentang Aplikasi
41
41
41
42
43
45
Implementasi dan Pengujian
4.1.Implementasi
4.1.1. Enkripsi Pengirim (Sender)
4.1.2. Kompresi Ciphertext C1
4.1.3. Dekompresi Ciphertext C1
4.1.4. Enkripsi Penerima (Receiver)
4.1.5. Kompresi Ciphertext C2
4.1.6. Dekompresi Ciphertext C2
4.1.7. Dekripsi Pengirim (Sender)
4.1.8. Kompresi Ciphertext C3
4.1.9. Dekompresi Ciphertext C3
4.1.10. Dekripsi Penerima (Receiver)
4.2.Pengujian
4.2.1. Pengujian Antarmuka Sistem
4.2.1.1. Halaman Beranda
4.2.1.2. Halaman Teori Singkat
4.2.1.3. Halaman Simulasi
4.2.1.4. Halaman Tentang Aplikasi
4.2.2. Pengujian Black Box
4.2.2.1. Pengujian Halaman Beranda
4.2.2.2. Pengujian Halaman Teori Singkat
4.2.2.3. Pengujian Halaman Simulasi
4.2.2.4. Pengujian Halaman Tentang Aplikasi
4.2.3. Keutuhan Data
4.2.4. Kualitas Kompresi
4.2.5. Pengukuran Waktu
46
46
45
48
49
49
50
51
51
52
52
53
54
54
55
55
56
56
57
58
58
62
62
64
66
Kesimpulan dan Saran
5.1.Kesimpulan
5.2.Saran
69
69
Daftar Pustaka
70
Universitas Sumatera Utara
ix
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1
Tabel 2.2
Tabel 2.3
Tabel 2.4
Tabel 2.5
Tabel 2.6
Tabel 3.1
Tabel 3.2
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
Tabel 4.13
Tabel Perhitungan Nilai dA
Tabel Perhitungan Nilai dB
Kode Elias Gamma
Perhitungan Karakter Kompresi
Perhitungan Panjang Biner
Perhitungan u(M) dan kode Elias Gamma
Tabel Kebutuhan fungsional Sistem
Tabel Kebutuhan Nonfungsional Sistem
Perhitungan Byte Plaintext
Perhitungan Kode Elias C1
Perhitungan Kode Elias C2
Perhitungan Kode Elias C3
Conversi Tabel ASCII
Pengujian Halaman Beranda
Pengujian Halaman Teori Singkat
Pengujian Halaman Simulasi
Pengujian Halaman Tentang Aplikasi
Tabel Pengujian Keutuhan Data
Tabel Pengacakan Kunci Enkripsi-Dekripsi
Perhitungan Kualitas Kompresi
Tabel Pengukuran Waktu Proses
Halaman
11
12
17
18
19
19
26
27
46
48
49
51
53
57
58
59
62
63
64
65
66
Universitas Sumatera Utara
x
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1
Gambar 2.2
Gambar 2.3
Gambar 2.4
Gambar 3.1
Gamabr 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 3.14
Gambar 4.1
Gambar 4.2
Gambar 4.3
Gambar 4.4
Gamabr 4.5
Scytale
Simulasi Algoritma Simetris
Simulasi Algoritma Asimetris
Skema Kerja Three-Pass Protocol
Diagram Ishikawa Masalah Penelitian
Diagram Alir Sistem
Diagram Alir Algoritma Massey-Omura
Diagram Alir Algoritma Elias Gamma
Diagram Alir Bangkitkan Bilangan Prima
Diagram Alir Algoritma Lehmann
Diagram Alir Bangkitkan Kunci Enkripsi-Dekripsi
Diagram Use Case Kebutuhan Fungsional
Sequence Diagram Sistem
Activity Diagram
Perancangan Antarmuka Halaman Beranda
Perancangan Antarmuka Halaman Teori Singkat
Perancangan Antarmuka Halaman Simulasi
Perancangan Antarmuka Halaman Tentang Aplikasi
Tampilan Halaman Beranda
Tampilan Halaman Teori Singkat
Tampilan Halaman Simulasi
Tampilan Halaman Tentang Aplikasi
Perhitungan Kunci Enkrisi-Dekripsi
Halaman
8
9
9
21
25
29
30
32
34
35
36
38
39
40
41
42
43
45
54
55
55
56
64
Universitas Sumatera Utara
xi
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1
Lampiran 2
Listing Program
Curriculum Vitae
Halaman
A-1
B-1
Universitas Sumatera Utara
ALGORITMA ELIAS GAMMA PADA SIMULASI
THREE-PASS PROTOCOL
SKRIPSI
ANDIKA MULIA UTAMA
121401006
PROGRAM STUDI S1 ILMU KOMPUTER
FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
Universitas Sumatera Utara
IMPLEMENTASI ALGORITMA MASSEY-OMURA DAN
ALGORITMA ELIAS GAMMA PADA SIMULASI
THREE-PASS PROTOCOL
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh ijazah
Sarjana Ilmu Komputer
ANDIKA MULIA UTAMA
121401006
PROGRAM STUDI S1 ILMU KOMPUTER
FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
Universitas Sumatera Utara
i
PERSETUJUAN
Judul
: IMPLEMENTASI ALGORITMA MASSEY-OMURA
DAN ALGORITMA ELIAS GAMMA PADA SIMULASI
THREE-PASS PROTOCOL
Kategori
: SKRIPSI
Nama
: ANDIKA MULIA UTAMA
Nomor Induk Mahasiswa : 121401006
Program Studi
: SARJANA (S1) ILMU KOMPUTER
Fakultas
: ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Diluluskan di
Medan, 20 Desember 2016
Komisi Pembimbing
:
Pembimbing 2
Pembimbing 1
Handrizal, S.si.,M.Comp.Sc
NIP.
Ade Candra, ST, M.Kom
NIP. 19790904 200912 1 002
Diketahui/disetujui oleh
Program Studi S1 Ilmu Komputer
Ketua,
Dr. Poltak Sihombing, M. Kom
NIP. 196203171991031001
Universitas Sumatera Utara
ii
PERNYATAAN
IMPLEMENTASI ALGORITMA MASSEY-OMURA DAN
ALGORITMA ELIAS GAMMA PADA SIMULASI
THREE-PASS PROTOCOL
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya saya sendiri, kecuali beberapa
kutipan dan ringkasan yang masing-masing telah disebutkan sumbernya.
Medan, 17 Januari 2017
Andika Mulia Utama
121401006
Universitas Sumatera Utara
iii
UCAPAN TERIMA KASIH
Puji dan syukur kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan hidayah-Nya,
sehingga Penulis dapat menyelesaikan penyusunan skripsi ini, sebagai syarat untuk
memperoleh gelar Sarjana Komputer pada Program Studi S1 Ilmu Komputer
Universitas Sumatera Utara. Penulis juga menyampaikan solawat kepada Nabi
Muhammad SAW selaku insan mulia yang menjadi inspirator bagi penulis dalam
berfikir dan bertindak. Selanjutnya kepada kedua orang tua ayahanda Legiran dan
ibunda Junainah terimakasih penulis ucapkan atas segala keridaan dan kasih sayangnya
yang tak pernah surut.
Penulis ingin menyampaikan rasa hormat dan terima kasih yang sebesarbesarnya kepada:
1. Bapak Prof. Dr. Runtung Sitepu, S.H., M.Hum selaku Rektor Universitas
Sumatera Utara.
2. Bapak Prof. Dr. Opim Salim Sitompul, selaku Dekan Fakultas Ilmu
Komputer dan Teknologi Informasi Universitas Sumatera Utara.
3. Bapak Dr. Poltak Sihombing, M.Kom selaku Ketua Program Studi S1 Ilmu
Komputer Universitas Sumatera Utara.
4. Ibu Dr. Maya Silvi Lydia, M.Sc selaku Sekretaris Program Studi S1 Ilmu
Komputer dan sekaligus Dosen Pembanding I yang memberikan kritik dan
saran untuk penyempurnaan skripsi ini.
5. Bapak Ade Candra, S.T, M.Kom selaku Dosen Pembimbing I yang telah
memberikan bimbingan, saran, masukan dan dukungan kepada penulis
dalam pengerjaan skripsi ini.
6. Bapak Handrizal, S.si.,M.Comp.Sc selaku Dosen Pembimbing II yang telah
memotivasi dan senantiasa memberikan saran dan dukungan yang terbaik
kepada penulis dalam pengerjaan skripsi ini.
7. Ibu Dian Rachmawati, S.si, M.Kom selaku Dosen Pembanding II yang
memberikan kritik dan saran untuk penyempurnaan skripsi ini
8. Ayahanda Legiran dan Ibunda Junainah yang telah menjadi sumber motivasi
dan inspirasi terbesar bagi penulis dalam menyelesaikan skripsi, serta kedua
adik Muhammad Rahman Fadhillah dan Nezza Putri Aulia sebagai saudara
Universitas Sumatera Utara
iv
yang senatiasa memberikan dukungan dan doa untuk penulis.
9. Kontrakan JOS (Jomblo Sampe Sah) Rifai,Icun,Irwan,Taufik, Andi tempat
berbagi kesenangan dan kedukaan
10. Sahabat terbaik Yogi, Ivan, Huda, Andi, Dina , Fitri, Zulfikri, Arief yang
senantiasa memberikan dorongan semangat kepada penulis.
11. Lingkaran khalid bin Walid yang senatiasa berbagi inspirasi dan motivasi
kepada penulis
12. Adik – adik yang luarbiasa hebat Al –Fatih : Juwito, Rizky, Tondi, Irfan,
Irham, Heru, Khairil, Agung dan Bayazid : Rasyid, Teguh, Said, Ricki
13. Keluarga UKMI Al-Khuwarizmi, IKLC, RK Medan Angkatan 7, SABUN
dan PEMA Fasilkom-TI yang telah memberikan inspirasi serta dukungan
kepada penulis.
14. Dan semua pihak yang telah membantu dan tidak dapat disebutkan satu per
satu.
Semoga semua kebaikan, bantuan, perhatian, serta dukungan yang telah diberikan
kepada penulis mendapatkan pahala yang melimpah dari Allah SWT.
Medan, 17 Januari 2017
Penulis
Universitas Sumatera Utara
v
ABSTRAK
Kriptografi merupakan sebuah metode pengamanan data. Secara umum kriptografi
memiliki dua jenis algoritma, yaitu algoritma simetris dan algoritma asimetris. Salah
satu algoritma asimetris adalah Massey-omura.Algoritma Massey-omura menggunakan
perhitungan logaritma diskrit yang rumit untuk melakukan enkripsi dan dekripsi pesan.
Massey-Omura cukup baik dalam pengaman data, namun menghasilkan Ciphertext
yang berukuran besar. Efesiensi diperlukan dalam kegiatan bertukar informasi.
Kebutuhan informasi yang besar berpengaruh terhadap biaya dan waktu pengirimannya.
Kompresi merupakan sebuah teknik untuk efesiensi penyimpanan data yang bertujuan
untuk mengurangi ukuran data menjadi lebih kecil agar pengiriman data lebih cepat.
Secara umum terdapat dua jenis kompresi yaitu kompresi Lossless dan Kompresi Lossy.
Algoritma Elias Gamma temasuk kedalam kompresi Lossless. Kompresi dilakukan
dengan membaca string dan kemudian membentuk kode baru kedalam tabel Elias. Pada
penelitian ini, kedua algoritma tersebut yaitu Massey-Omura dan Elias Gamma
dikombinasiakan untuk mencapai tujuan keamanan dan efesiensi data kedalam sebuah
simulasi disebut Three-Pass Protocol. Three-Pass Protocol merupakan skema kerja
yang memungkinkan dua orang bertukar pesan rahasia tanpa bertukar kunci. Hasil
penelitian menunjukkan bahwa kombinasi Massey-Omura dan Elias Gamma berhasil
melakukan pengamanan file teks dengan ekstensi .doc, juga melakukan kompresi data
dan berhasil menjaga keutuhan data dengan mengembalikan data seperti semula.
Didapatkan bahwa compression ratio rata-rata 88,54 %, ratio compression rata-rata
1,13, Redudancy data rata-rata sebesar 11,46%, dan space saving sebesar 3,67 bit.
Kata kunci: Massey-Omura, Elias Gamma, Three Pass Protocol, Kriptografi,
Kompresi
Universitas Sumatera Utara
vi
AN IMPLEMENTATION OF MASSEY-OMURA AND
ELIAS GAMMA ALGORITHMS
IN THREE-PASS PROTOCOL
ABSTRACT
Cryptography is a data security method. In general, cryptography has two algorithms,
they are symmetric and asymmetric algorithms. One example of asymmetric algorithm
is Massey-Omura. Massey-Omura algorithm using complex calculation of discrete
logarithm in encryption and decryption process. Massey-Omura gives a good result in
data security but the resulted chiphertext will have a big data size. Efficiency is needed
in information exchange. The big data size of information will give an effect in
transmission cost and time. Compression is a technique for data storage efficiency that
aims to reduce the data size becomes smaller to make the data transmission faster. In
general, there are two kinds of compression, Lossless and Lossy Compression. Elias
Gamma algorithm is an example of Lossless compression. The compression processed
by reading the string and than it will create the new codes in Elias table. In this research,
these two algorithms is combined in Three-Pass Protocol to get the data security and
efficiency. Three-Pass Protocol is a key distribution protocol with no exchange key.
This research showed that the combination of Massey-Omura and Elias Gamma
algorithms securing a text file with a .doc extension, and also compressing the data and
managed to keep the integrity of the data to restore the data as before. Result show that
the compression ratio is 88.54%, compression ratio 1.13, redundancy to 11.46%, and
space saving of 3.67 bits.
Keywords: Massey-Omura, Elias Gamma, Three Pass Protocol, Cryptography,
Compression
Universitas Sumatera Utara
vii
DAFTAR ISI
Halaman
i
ii
iii
v
vi
vii
ix
x
xi
Persetujuan
Pernyataan
Ucapan Terima Kasih
Abstrak
Abstract
Daftar Isi
Daftar Tabel
Daftar Gambar
Daftar Lampiran
Bab 1
Bab 2
Bab 3
Pendahuluan
1.1.Latar Belakang
1.2.Rumusan Masalah
1.3.Tujuan Penelitian
1.4.Batasan Penelitian
1.5.Manfaat Penelitian
1.6.Metodologi Penelitian
1.7.Sistematika Penulisan
1
2
3
3
3
3
4
Landasan Teori
2.1.Kriptografi
2.1.1. Definisi Kriptografi
2.1.2. Tujuan Kriptografi
2.1.3. Penggunaan Kriptografi
2.1.4. Kriptografi Klasik
2.1.5. Kriptografi Modern
2.1.6. Massey-Omura
2.2.Kompresi
2.2.1. Definis Kompresi
2.2.2. Penggunaan Kompresi
2.2.3. Elias Gamma
2.3.Three-Pass Protocol
2.4.Back Box Testing
2.5.Penelitian yang Relevan
6
6
7
7
8
8
9
15
15
15
16
21
22
22
Analisis dan Perancangan
3.1.Analisis Sistem
3.1.1. Understand
3.1.2. Identify
3.1.3. Analyze
3.1.3.1.Functional Requirement
3.1.3.2.Nonfunctional Requirement
3.1.3.3. Analisis Kerja Algoritma
24
24
25
26
26
27
28
Universitas Sumatera Utara
viii
3.1.3.4.Implementasi Diagram UML
3.1.3.4.1. Use Case Diagram
3.1.3.4.2. Sequence Diagram
3.1.3.4.3. Activity Diagram
Bab 4
Bab 5
38
38
39
40
3.2.Perancangan Sistem
3.2.1. Perancangan Antarmuka Sistem
3.2.1.1.Halaman Beranda
3.2.1.2.Halaman Teori Singkat
3.2.1.3.Halaman Simulasi
3.2.1.4.Halaman Tentang Aplikasi
41
41
41
42
43
45
Implementasi dan Pengujian
4.1.Implementasi
4.1.1. Enkripsi Pengirim (Sender)
4.1.2. Kompresi Ciphertext C1
4.1.3. Dekompresi Ciphertext C1
4.1.4. Enkripsi Penerima (Receiver)
4.1.5. Kompresi Ciphertext C2
4.1.6. Dekompresi Ciphertext C2
4.1.7. Dekripsi Pengirim (Sender)
4.1.8. Kompresi Ciphertext C3
4.1.9. Dekompresi Ciphertext C3
4.1.10. Dekripsi Penerima (Receiver)
4.2.Pengujian
4.2.1. Pengujian Antarmuka Sistem
4.2.1.1. Halaman Beranda
4.2.1.2. Halaman Teori Singkat
4.2.1.3. Halaman Simulasi
4.2.1.4. Halaman Tentang Aplikasi
4.2.2. Pengujian Black Box
4.2.2.1. Pengujian Halaman Beranda
4.2.2.2. Pengujian Halaman Teori Singkat
4.2.2.3. Pengujian Halaman Simulasi
4.2.2.4. Pengujian Halaman Tentang Aplikasi
4.2.3. Keutuhan Data
4.2.4. Kualitas Kompresi
4.2.5. Pengukuran Waktu
46
46
45
48
49
49
50
51
51
52
52
53
54
54
55
55
56
56
57
58
58
62
62
64
66
Kesimpulan dan Saran
5.1.Kesimpulan
5.2.Saran
69
69
Daftar Pustaka
70
Universitas Sumatera Utara
ix
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1
Tabel 2.2
Tabel 2.3
Tabel 2.4
Tabel 2.5
Tabel 2.6
Tabel 3.1
Tabel 3.2
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
Tabel 4.13
Tabel Perhitungan Nilai dA
Tabel Perhitungan Nilai dB
Kode Elias Gamma
Perhitungan Karakter Kompresi
Perhitungan Panjang Biner
Perhitungan u(M) dan kode Elias Gamma
Tabel Kebutuhan fungsional Sistem
Tabel Kebutuhan Nonfungsional Sistem
Perhitungan Byte Plaintext
Perhitungan Kode Elias C1
Perhitungan Kode Elias C2
Perhitungan Kode Elias C3
Conversi Tabel ASCII
Pengujian Halaman Beranda
Pengujian Halaman Teori Singkat
Pengujian Halaman Simulasi
Pengujian Halaman Tentang Aplikasi
Tabel Pengujian Keutuhan Data
Tabel Pengacakan Kunci Enkripsi-Dekripsi
Perhitungan Kualitas Kompresi
Tabel Pengukuran Waktu Proses
Halaman
11
12
17
18
19
19
26
27
46
48
49
51
53
57
58
59
62
63
64
65
66
Universitas Sumatera Utara
x
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1
Gambar 2.2
Gambar 2.3
Gambar 2.4
Gambar 3.1
Gamabr 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 3.14
Gambar 4.1
Gambar 4.2
Gambar 4.3
Gambar 4.4
Gamabr 4.5
Scytale
Simulasi Algoritma Simetris
Simulasi Algoritma Asimetris
Skema Kerja Three-Pass Protocol
Diagram Ishikawa Masalah Penelitian
Diagram Alir Sistem
Diagram Alir Algoritma Massey-Omura
Diagram Alir Algoritma Elias Gamma
Diagram Alir Bangkitkan Bilangan Prima
Diagram Alir Algoritma Lehmann
Diagram Alir Bangkitkan Kunci Enkripsi-Dekripsi
Diagram Use Case Kebutuhan Fungsional
Sequence Diagram Sistem
Activity Diagram
Perancangan Antarmuka Halaman Beranda
Perancangan Antarmuka Halaman Teori Singkat
Perancangan Antarmuka Halaman Simulasi
Perancangan Antarmuka Halaman Tentang Aplikasi
Tampilan Halaman Beranda
Tampilan Halaman Teori Singkat
Tampilan Halaman Simulasi
Tampilan Halaman Tentang Aplikasi
Perhitungan Kunci Enkrisi-Dekripsi
Halaman
8
9
9
21
25
29
30
32
34
35
36
38
39
40
41
42
43
45
54
55
55
56
64
Universitas Sumatera Utara
xi
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1
Lampiran 2
Listing Program
Curriculum Vitae
Halaman
A-1
B-1
Universitas Sumatera Utara