Institutional Repository | Satya Wacana Christian University: Perancangan Kriptografi Block Cipher 64 Bit Berbasis Pola Pulau Ambon

  Perancangan Kriptografi Block Cipher 64 Bit Berbasis Pola Pulau Ambon Artikel Ilmiah Peneliti: Vito Valentino Paseru (672012151) Magdalena A. Ineke Pakereng, M.Kom. Program Studi Teknik Informatika Fakultas Teknologi Informasi

  

Perancangan Kriptografi Block Cipher 64 Bit

Berbasis Pola Pulau Ambon

Artikel Ilmiah

  

Diajukan Kepada

Fakultas Teknologi Informasi

Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Komputer

  

Peneliti:

Vito Valentino Paseru (672012151)

Magdalena A. Ineke Pakereng, M.Kom.

  

Program Studi Teknik Informatika

Fakultas Teknologi Informasi

Universitas Kristen Satya Wacana

  

Perancangan Kriptografi Block Cipher 64 Bit

Berbasis Pola Pulau Ambon

  1

  2 VitoValentino Paseru , Magdalena A. Ineke Pakereng

Fakultas Teknologi Informasi

Universitas Kristen Satya Wacana

  

Jl. Diponegoro 52-60, Salatiga 50711, Indonesia

  1

  

Abstract

  

Cryptography is one of the most successful evolutions of data security and information that

has been highly developed within the last 30 years since its inception. In this research we

designed Block Cipher Cryptography 64 bit Pattern Based on Ambon Island to design and

develop new cryptographic algorithm. In this cryptographic design there are 20 rounds,

where each round consists of 4 processes. In each round there are 4 patterns for the

plaintext process and 4 patterns for the key process to get random ciphertext. Testing is also

done using Avalanche Effect and Correlation value where the character change reaches

34.5313%, so it can be used as a cryptographic algorithm in securing data.

  

Keywords: Cryptography, Block Cipher, Ambon Island Pattern, Correlation, Avalanche

Effect

  

Abstrak

Dalam penelitian ini dirancang Kriptografi Block Cipher 64 bit Berbasis Pola Pulau Ambon

untuk merancang dan mengembangkan algoritma kriptografi yang baru. Dalam perancangan

kriptografi ini terdapat 20 putaran, dimana setiap putaran terdiri dari 4 proses. Pada setiap

putaran terdapat 4 pola untuk proses plaintext dan 4 pola untuk proses kunci untuk

mendapatkan ciphertext yang acak. Hasil penelitian menunjukkan bahwa nilai Avalanche

Effect mencapai 34,5313%, sehingga dapat digunakan sebagai algoritma kriptografi dalam

mengamankan data. ₁ Kata Kunci : Kriptografi, Block Cipher, Pola Pulau Ambon, Korelasi, Avalanche Effect

  

Mahasiswa Program Studi Teknik Informatika, Fakultas Teknologi Informasi, Universitas Kristen

₂ Satya Wacana Salatiga Staf Pengajar Fakultas Teknologi Informasi Universitas Kristen Satya Wacana Salatiga

  1. Pendahuluan

  Perkembangan teknologi informasi dan komunikasi sudah menjadi hal biasa pada era globalisasi saat ini. Semua yang dilakukan mulai dari berkomunikasi, berbelanja, belajar, dan kegiatan lainnya sudah menggunakan ranah digital, dimana semua kegiatan tersebut dilakukan tanpa harus berhadapan secara langsung tetapi hanya dengan melalui platform yang memungkinkan untuk digunakan, maka langsung dapat terjalin ke semua kegiatan tersebut. Perkembangan teknologi informasi dan komunikasi juga membawa beberapa kelemahan atau kerugian, salah satunya pada bagian security (keamanan). Semakin maju suatu teknologi maka dibutuhkan keamanan yang lebih tinggi lagi terkhususnya dalam keamanan sebuah data lembaga pemerintahan, perusahaan maupun perseorangan tertentu. Hal ini membuat tantangan bagi para ahli dalam berlomba membuat teknik keamanan data atau yang dikenal dengan istilah kriptografi yang lebih baik lagi. Terkait perihal keamanan data tersebut, maka muncullah ketertarikan untuk merancang dan mengembangkan perancangan kriptografi menggunakan teknik block cipher untuk membuat algoritma kriptografi yang baru.

  Berdasarkan hal tersebut, maka dilakukan penelitian yang membahas tentang Perancangan Kriptografi Block Cipher 64 bit Berbasis Pola Pulau Ambon. Sebelumnya penelitian algoritma kriptografi berbasis pola geogarifis suatu wilayah belum banyak dilakukan. Oleh karena itu dibuatlah algoritma berdasarkan gambaran geografi pemetaan pulau Ambon, karena pulau Ambon mempunyai bentuk dan keunikan dari sisi struktur bentuk kepulauannya. Bentuknya yang mirip dengan capit kepiting menjadikan pola pulau Ambon memiliki ciri khas yang unik. Setelah dilihat dari struktur pulau Ambon yang unik tersebut maka sangat menarik untuk dijadikan algoritma kriptografi karena dapat membentuk rangkaian algoritma serta pola kunci yang terbilang sangat acak.

  2. Tinjauan Pustaka

  Penelitian terkait perancangan kriptografi block cipher telah banyak dilakukan, di antaranya terdapat penelitian terdahulu yang berjudul Perancangan Kriptografi

  

Block Cipher 64 bit Berbasis Pola Tarian Kubrosiswo, membahas tentang algoritma

  baru yang dibuat berdasarkan pola tarian Kubrosiswo dan menggunakan 20 putaran pada kombinasi pola yang didapat dari hasil nilai korelasi terendah dengan nilai rata- rata avalanche effect sebesar 50,390625% [1]. Selanjutnya terdapat penelitihan sebelumnya yang berjudul Perancangan Kriptografi Simetris Block Cipher 256 Bit Berbasis Tarian Orlapei Maluku, yang menggunakan S-Box dalam perancangannya, dan menghasilkan nilai korelasi lemah yaitu 0.057688307 [2]. Selanjutnya juga terdapat penelitian yang berjudul Perancangan Algoritma Kriptografi Block Cipher 256 Bit Berbasis Pada Pola Huruf B, M, E, W yang terbilang baik dalam pengujian

  

avalanche effect dan korelasi yaitu dengan nilai korelasinya 0,008633063 dan

avalanche effect sebesar 50,78125% [3].

  Berdasarkan penelitian sebelumnya terkait perancangan kriptografi baru, maka dilakukan penelitian tentang perancangan kriptografi simetri block cipher 64 bit berbasis pola pulau Ambon. Dalam perancangan teknik kriptografi block cipher ini, pada proses enkripsi dan dekripsi terdapat 20 putaran, di mana pada setiap putaran terdapat 4 proses berbentuk permutasi.

  Pulau Ambon merupakan salah satu pulau terkecil dari deretan pulau yang ada di provinsi Kepulauan Maluku. Gambar peta pulau Ambon menjadi dasar dalam merancang algoritma kriptografi simetris yang dihasilkan dari bentuk pulau yang unik dan berbentuk capit kepiting diharapkan dapat menghasilkan algoritma yang sulit dipecahkan. Pola pulau Ambon yang digunakan sebagai pola plaintext dan pola arah mata angin sebagai pola kunci dalam perancangan algoritma kriptografi. Pola pulau Ambon digunakan berdasarkan pemetaan geografi bentuk pulau tersebut yang dimana dalam pemetaan sebuah pulau selalu ada keterkaitannya dengan navigasi dalam pembutan peta geografi pulau tertentu. Navigasi selalu berkaitan dengan petunjuk arah mata angin untuk menetukan posisi dan keberadaan tiap-tiap wilayah dalam pemetaan sebuah pulau. Keterkaitan penggunaan pola mata angin dikarenakan keberadaannya yang selalu ada untuk melengkapi pemetaan gambar peta pulau apapun itu, termasuk pulau Ambon.

  Kelebihan algoritma pola pulau Ambon dibandingkan dengan algoritma kriptografi yang lain adalah pada segi pembuatan pola pemetaan sebuah pulau yang lebih rumit jika dibandingkan dengan pembuatan pola lainnya. Kartografi atau seni membuat peta adalah suatu ilmu yang rumit karena untuk menggambar bentangan alam yang sangat luas ke dalam sebuah kertas yang terbilang kecil merupakan perihal yang harus dilakukan dengan lebih teliti, sehingga semua lekukan bentuk pulau dapat terbentuk dalam penggambaran yang sangat tepat ke dalam kertas peta tersebut. Apabila gambar peta sebuah pulau dimasukkan ke dalam rancangan block cipher, maka bentuk pola tersebut juga akan sangat rumit untuk dibuat dan dapat membentuk pola serta algoritma yang sangat unik dan lebih acak untuk mengamankan data.

  Dalam kriptografi terdapat bagian yang berperan penting yaitu algoritma. Algoritma berperan penting karena merupakan otak dari suatu kriptografi selain kerahasian kunci. Algoritma kriptografi berdasarkan kunci terbagi atas 2 (dua), yaitu Algoritma Simetri (konvensional) dan Algoritma Asimetri (kunci-publik). Algoritma dikatakan baik atau kuat dapat dilihat dari nilai Avalanche Effect-nya, semakin tinggi nilai avalanche effect maka semakin baik dan kuat algoritma yang dibuat [4]. Selain nilai avalanche effect, dapat juga dibuktikan algoritma yang baik dan kuat dari nilai korelasi, dimana nilai korelasi adalah berkisar antara 1 samapai -1, dan nilai korelasi terbaik adalah nilai yang mendekati 0 [5].

  Kriptografi simetri yang merupakan kriptografi kunci konvensional di mana cara kerja kriptografi ini dapat dilihat pada Gambar 1.

  

K

Enkripsi Dekripsi P P

C

  

Gambar 1 Skema Proses Kriptografi Simetri

  Pada Gambar 1 dijelaskan skema proses kriptografi simetri diamana K merupakan kunci, P merupakan Plaintext dan C merupakan Ciphertext. Proses yang terjadi adalah saat plaintext masuk, digunakan kunci untuk menutup informasi tersebut kemudian dengan kunci yang sama dilakukan proses dekripsi atau pengembalian dari ciphertext ke plaintext.

3. Metode Penelitian dan Perancangan Sistem

  Penelitian yang dilakukan diselesaikan dalam beberapa tahapan penelitian sebagai berikut, yaitu (1) Pengumpulan Data, (2) Analisa Kebutuhan, (3) Perancangan Algoritma, (4) Pembuatan Kriptografi, (5) Evaluasi, (6) Penulisan Laporan, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.

  Pengumpulan Data Analisa Kebutuhan Perancangan Algoritma Pembuatan Kriptografi Evaluasi Penulisan Laporan Gambar 2 Tahapan Penelitian

  Tahapan penelitian pada Gambar 2, dapat dijelaskan sebagai berikut : Tahap 1: Tahap pengumpulan data, di mana dilakukan pengumpulan data dari buku, jurnal, dan penelitian sebelumnya terkait pembuatan kriptografi. Terdapat banyak acuan yang dapat digunakan untuk membantu proses perancangan algoritma kriptografi, selain itu juga dapat membantu dalam menemukan masalah yang terjadi dalam dunia kriptografi. Tahap 2: Tahap analisa kebutuhan, yaitu melihat dan mencari apa saja yang dibutuhkan untuk membuat perancangan algoritma. Dimana yang dibutuhkan saat ini ialah bagaimana terciptanya algoritma baru yang dapat menjadi inovasi di bidang kriptografi dan juga membawa kemajuan bagi kriptografi untuk pengembangannya. Semakin banyak inovasi, maka semakin banyak juga pilihan yang dapat dibuat untuk membuat kriptografi yang lebih baik lagi ke depannya. Dalam tahapan ini diperoleh list apa saja yang dibutuhkan dalam membuat algoritma menggunakan gambar pulau Ambon, yaitu pola kunci dan pola plaintext. Tahap 3: Perancangan agoritma merupakan tahap untuk pembuatan algoritma, Algoritma yang digunakan dalam penelitian ini adalah pola yang diambil dari gambar geografi pulau Ambon, Maluku, di mana dilakukan pemasukan bit ke dalam pola yang sudah ditentukan sebelumnya. Tahap 4: Pembuatan kriptografi, Tahap ini adalah kelanjutan dari tahap sebelumnya yaitu tahap perancangan algoritma. Dalam tahap ini dibutuhkan bukan sekedar algoritma atau pola yang sudah dijelaskan sebelumnya, tetapi dalam tahap ini digabungkan komponen-komponen yang tidak kalah penting lainnya supaya menunjang kerumitan dalam algoritma kriptografi yang dibuat. Tahap

5: Tahap evaluasi atau pengujian, dilakukan proses evaluasi terhadap rancangan

  algoritma kriptografi yang telah dibuat dalam tahap sebelumnya. Untuk memastikan kriptografi yang sudah dibuat dapat berjalan dengan baik dan jika diperlukan untuk menambahkan kekurangan dari kriptografi tersebut. Dalam tahap ini juga dilakukan pengujian kunci dengan jenis plaintext yang berbeda-beda seperti kombinasi angka dan huruf, kombinasi simbol, dan lain sebagainya, yang bertujuan mencari nilai korelasi. Tahap 6: Tahap Pembuatan Laporan, yaitu tahap untuk mendokumentasikan semua proses ke dalam laporan penelitian mulai dari tahap pertama sampai tahap kelima.

  Proses enkripsi merupakan proses dimana pesan asli diubah menjadi pesan yang tidak berarti, proses enkripsi pada perancangan algoritma kriptografi berbasis pola pulau Ambon secara garis besar disajikan seperti pada Gambar 3.

  

Plaintext Kunci

P1 K1 P2 K2 P3 K3 P4 K4

  

Ciphertext

Gambar 3 Bagan Rancangan Enkripsi

  Pada Gambar 3 dijelaskan alur dari proses enkripsi, dimana pada plaintext dan kunci memuat kata atau angka yang dapat dimengerti oleh manusia yaitu char (character), kemudian diubah menjadi biner yaitu bahasa yang dapat dimengerti oleh mesin. Setelah diubah menjadi biner, yang dilakukan selanjutnya adalah memasukkan nilai-nilai biner tersebut ke dalam block cipher dengan besaran matriks 8x8 yang sudah tersedia. Setelah itu, dilakukan proses pengambilan biner menggunakan pola, tujuannya agar menghasilkan biner yang acak untuk memastikan tidak kembali kepada pesan asli, proses pengambilan mengunakan pola yang berbeda dari sebelumnya, proses ini berlaku kepada plaintext (P1) dan kunci (K1) tetapi dengan pola yang berbeda di setiap masukan dan pengambilan. Setelah itu dilakukan proses

  XOR antara hasil dari proses transposisi P1 dan K1, hasilnya dijadikan sebagai masukan pada proses P2, dan hasil dari transposisi kunci menjadi masukan kepada proses K2, selanjutnya dilakukan sampai pada proses P4 dan K4 dan hasil dari XOR P4 dan K4 menjadi ciphertext. Sedangkan, proses dekripsi pada perancangan algoritma kriptografi simetris berbasis pola pulau Ambon dikembalikan ke bentuk semula dari ciphertext menjadi plaintext, dapat dilihat pada Gambar 4.

  Cipherteks K4 P3 K3 P2 K2 P1 K1

  

Plaintext

Gambar 4 Bagan Rancangan Dekripsi

  Gambar 4 merupakan proses kebalikan dari enkripsi yaitu dekripsi, dimana dilakukan pengembalian dari ciphertext menjadi plaintext. Pertama-tama yang harus dilakukan adalah proses kunci seperti pada proses enkripsi, kunci dimasukkan ke dalam block cipher 8x8 yang sudah disediakan, kemudian binernya dimasukkan dan diambil sesuai dengan pola mata angin yang sudah ditentukan dari K1 sampai K4. Setelah mendapatkan K4, kemudian dilakukan XOR pada proses ciphertext (hasil dari proses enkripsi) dengan K4, setelah itu hasilnya menjadi masukan untuk P3, proses ini dilakukan sampai mendapat plaintext (pesan asli). Proses enkripsi dan dekripsi ini dilakukan untuk mengamankan data dalam bentuk text.

4. Hasil dan Pembahasan

  Algoritma yang digunakan dalam penelitian ini membuat pengacakan bit yang sangat berbeda dengan algoritma lainnya. Pola pengacakan bit yang dimaksud sebelumnya diambil dari pola pulau Ambon yang mempunyai bentuk yang unik. Gambar dari pola pulau Ambon yang digunakan untuk algoritma pada kriptografi block cipher berbasis pola pulau Ambon, terlihat pada Gambar 5.

  Pola Plaintext Pola Kunci

  

Gambar 5 Pola Berbasis Pulau Ambon Dan Mata Angin

Gambar 5 menjelaskan tentang 2 (dua) pola yaitu pola Plaintext dan pola kunci.

  Pola Plaintext merupakan pola yang berasal dari peta pulau Ambon, untuk gambar dan posisi peta pulau Ambon yang asli terdapat di bagian A pola Plaintext, bagian B, C dan D merupakan perputaran tiap 90 dari pulau Ambon tersebut. Sedangkan untuk pola kunci diambil dari arah mata angin sesuai dengan tempat terujung dari pulau Ambon yaitu desa Alang atau dalam gambar disimbolkan dengan angka 15 dari pada pola Plaintext, jika angka 15 berada di Barat, maka arah mata angin akan menuju dari Timur ke Barat, jika angka 15 berada di Utara maka arah mata angin menuju dari Selatan ke Utara, jika angka 15 berada di Timur maka arah mata angin menuju dari Barat ke Timur, dan jika angka 15 berada di Selatan maka arah mata angin menuju dari Utara ke Selatan. Kedua pola tersebut merupakan pola proses pengambilan bit pada plaintext dan kunci.

  Setelah mendapatkan pola untuk membantu dalam pengacakan bit, selanjutnya yang dilakukan adalah mencari korelasi dari hasil pola yang sudah didapat. Nilai korelasi berkisar 1 sampai -1, dimana jika nilai korelasi mendekati 0 maka plaintext dan ciphertext tidak memiliki nilai yang berhubungan, dalam arti hasil pengacakan bit berhasil dilakukan dengan sangat baik. Rata-rata korelasi dilihat dari 4 (empat) contoh plaintext yang berbeda, di antaranya terdapat kombinasi angka dan huruf, huruf yang mempunyai nilai bit berdekatan, kombinasi simbol, dan huruf seperti pada contoh sebagai berikut :

• VIVA1501
• VWVWVWVW
• MAINEKEP dengan menggunakan kunci : PASERU94

  

Tabel 1 Rata-Rata Korelasi

Kombinasi

  VIVA1501

  VWVWVWVW MAINEKEP Rata-Rata Pola

ABCD -0.177950858 0.447492208 -0.504176457 -0.043952739 -0.069646961

ABDC -0.003515366 -0.019536479 0.729740463 -0.402070573 0.076154511

ACDB 0.069382669 0.107404644 0.423923934 0.053388566 0.163524953

ACBD -0.050642838 -0.636595331 0.193352392 0.432068139 -0.01545441

ADBC 0.469037336 -0.516283906 0.316877739 -0.327102136 -0.014367742

ADCB -0.068671168 -0.180967321 0.624853195 -0.366516512 0.002174549

BACD -0.319596042 -0.243984231 -0.089642146 -0.505537461 -0.28968997

BADC 0.705092509 -0.925723776 -0.030951398 -0.273137182 -0.131179962

BCDA 0.380817675 0.146540559 -0.30431147 -0.431035063 -0.051997075

BCAD 0.308105056 -0.280538655 -0.06387591 -0.312074832 -0.087096085

BDAC -0.344856979 -0.687234914 0.472429532 -0.416557325 -0.244054921

BDCA 0.005506859 -0.079133107 0.375858917 0.392556468 0.173697284

CABD 0.540516934 -0.223479728 0.163239539 0.581359276 0.265409005

CADB 0.073156631 0.354649683 0.015667523 0.201489165 0.16124075

CBDA -0.204573134 -0.540209431 0.001922808 -0.464392695 -0.301813113

  Nilai rata-rata korelasi dari ke 4 kombinasi pada Tabel 1 yang mendekati 0 yaitu kombinasi pola ADCB, sebesar 0,002174549. Pola ADCB digunakan lebih lanjut untuk membuat putaran, suapaya nilai pengacakan bit-nya lebih jauh lagi antara plaintext dan ciphertext.

  

CBAD -0.41374948 0.346278745 0.234771746 -0.043581383 0.030929907

CDAB 0.520894087 0.310663296 0.016591989 -0.524310947 0.080959606

CDBA -0.065629039 0.177045328 0.653063794 -0.252843539 0.127909136

DABC -0.116008053 0.160182048 0.649323908 0.368889168 0.265596768

DACB 0.074759682 -0.105285412 -0.299973682 -0.445759443 -0.194064714

DBCA 0.285834421 0.891006857 0.344577304 -0.803306771 0.179527953

DBAC -0.097951282 0.492210838 0.133258907 -0.118000574 0.102379472

DCAB 0.328355883 0.06439038 0.418380046 -0.514886522 0.074059947

DCBA 0.119004446 0.098155189 0.134079077 -0.685255043 -0.083504083

  

Putaran 1

ASCII Biner Biner ASCII

Proses 1 Proses 1

  

Pemasukan bit 1 Pemasukan bit 1

Pengambilan bit 1 Penambilan bit 1

P1 K1

Proses 2 C1 Proses 2

  Pemasukan bit 2 Pemasukan bit 2 Pengambilan bit 2 Pengambilan bit 2

  

P2 K2

C2

Proses 4 Proses 4

Pemasukan bit 4 Pemasukan bit 4

  

Pengambilan bit 4 Pengambilan bit 4

P4 K4

C4

Putaran 20

  

Ciphertext

Gambar 6 Proses Enkripsi Pada Gambar 6 dijelaskan alur enkripsi bekerja dengan menggunakan dua unsur penting dalam kriptografi yaitu plaintext dan kunci, pertama yang harus dilakukan adalah mengubah nilai char ke ASCII, kemudian nilai tersebut diubah lagi ke biner dan dimasukkan ke dalam matriks 8x8 di setiap block yang sudah tersedia, setelah itu dimasukkan ke dalam proses 1 masing-masing pada plaintext maupun kunci. Dalam proses 1 terdapat dua proses yaitu pemasukan dan pengambilan bit.

  Pola Masuk Pola Ambil

  

Gambar 7 Pemasukan Dan Pengambilan Bit Plaintext Proses 1 (Pola Plaintext A)

  Pola pemasukan bit plaintext pada proses satu seperti Gambar 7 dibuat berdasarkan arah mata angin dari Timur Laut ke Barat Daya dan sebaliknya dari Barat Daya ke Timur Laut, sedangkan pada pola pengambilan bit dibuat berdasarkan pola pulau Ambon yang sangat unik dan dapat dilihat pada Gambar 6. Pola pengambilan bit dimulai dari baris pertama kolom ke 6, kemudian diikuti seterusnya sehingga membentuk pola pulau Ambon. Setelah itu sisa block yang belum mendapatkan pengisian bit, diisi dengan bit yang disusun mulai dari baris pertama kolom satu dan dilanjutkan dari kiri ke kanan. Selanjutnya dijelaskan proses pemasukan dan pengambilan bit pada plaintext yang ditunjukkan pada Gambar 8.

  Pola Masuk Pola Ambil

  

Gambar 8 Pemasukan Dan Pengambilan Bit Kunci Proses 1 (Pola Kunci A)

  Pola pemasukan bit seperti Gambar 8 dibuat menurut arah mata angin, dimana arah yang dimaksud adalah dari Tenggara ke Barat Laut dan sebaliknya dari Barat

• Eƒ¶R 7 ƒ%% î;Œ

  20 ±g:½¨j;

  2. C4 di-XOR dengan K4 menghasilkan P4

  1. Masukkan C4

  4. Bit BINER dimasukkan ke kolom P1 menggunakan

  3. ASCII diubah ke BINER

  2. Plaintext diubah ke ASCII

  1. Masukkan Plaintext

  Proses Enkripsi Proses Dekripsi

  

Tabel 3 Algoritma Proses Enkripsi dan Dekripsi

  Tabel 2 merupakan hasil enkripsi dari setiap putaran. Hasil dari putaran 20 merupakan final ciphertext. Setelah dienkripsi, data menjadi acak dan tidak seperti bentuk semula, tetapi diharuskan untuk dikembalikan data yang acak tersebut menjadi kembali seperti data aslinya (plaintext). Dekripsi merupakan pengembalian data yang sudah dienkripsi menjadi data asli (plaintext).

  19 oo)®?駅 10 +$Ãôéñc

  Laut ke Tenggara. Untuk pola pengambilan dibuat horizontal dari arah angin Timur ke Barat. Setelah pemasukan dan pengambilan bit pada kunci dilakukan, kemudian dilakukan XOR antara hasil pengambilan Plaintext yaitu P1 dengan hasil pengambilan kunci yaitu K1.

  18 î¡þ º'Â… 9 °nÝóšQ̽

  17 ÃUêÝvÒx 8 ÕÐ)qKƒ«Ý

  16

  15 ¨î½ûªMLÆ 6 a'qÌ7u‰¢

  14 —ÛéqJÆÃà 5 þ,ÿ;ƒÅ{

  13 @5¡F~˜ 4 ³9®›B®<

  12 `c h§uú 3 ÃѺk³f

  11 ž.¿P÷Ó•Ë 2 ‰÷o9pRÆ

  Putaran Hasil Char Putaran Hasil Char 1 #úá•2”Àÿ

  

Tabel 2 Hasil Ciphertext Setiap Putaran

  3. P4 ditransposisikan terbalik dengan pola Pulau Ambon B pola masuk Plaintext dan dimasukkan menggunakan

  5. Bit P1 ditransposisikan pola masuk

  plaintext

  dengan pola Pulau Ambon menghasilkan C3 A

  4. C3 di-XOR dengan K3

  6. P1 di-XOR dengan K1 menghasilkan P3 menghasilkan C1

  5. P3 ditransposisikan terbalik

  7. C1 diubah ke BINER dengan pola Pulau Ambon C

  8. BINER dimasukkan ke dan dimasukkan menggunakan dalam kolom P2 pola masuk plaintext menggunakan pola masuk menghasilkan C2

  plaintext

  6. C2 di-XOR dengan K2

  9. Bit P2 ditransposisikan menghasilkan P2 dengan pola pulau Ambon

  7. P2 ditransposisikan terbalik D dengan pola pulau Ambon D

  10. P2 di-XOR dengan K2 dan dimasukkan menggunakan menghasilkan C2 pola masuk plaintext

  11. C2 diubah ke BINER menghasilkan C1

  12. BINER dimasukkan ke

  8. C1 di-XOR dengan K1 dalam kolom P3 menghasilkan P1 menggunakan pola masuk

  9. P1 ditransposisikan terbalik

  plaintext dengan pola Pulau Ambon A

  13. Bit P3 ditransposisikan dan dimasukkan menggunakan menggunakan pola Pulau pola masuk Plaintext Ambon C

  10. Hasilnya diubah ke BINER

  14. P4 di-XOR dengan K3

  11. BINER diubah ke ASCII menghasilkan C3

  12. ASCII diubah ke CHAR, sebagai

  15. C3 diubah ke BINER plaintext.

  16. BINER dimasukkan ke dalam kolom P4 menggunakan pola masuk

  plaintext

  17. Bit P4 ditransposisikan menggunakan pola Pulau Ambon B

  18. P4 di-XOR dengan K4 menghasilkan C4

  19. C4 diubah ke BINER

  20. BINER diubah ke ASCII

  21. ASCII diubah ke CHAR, sebagai ciphertext. Tabel 3 merupakan alur algoritma proses enkripsi dan dekripsi yang sudah dijelaskan sebelumnya menggunakan bagan. Hasil dari masing-masing proses yaitu untuk enkripsi menghasilkan ciphertext sedangkan dekripsi menghasilkan plaintext. Algoritma proses kunci (Key) :

  1. Masukkan kunci

  2. Kunci diubah ke ASCII

  3. ASCII diubah ke BINER

  4. Bit BINER dimasukkan ke kolom K1 menggunakan pola masuk kunci

  5. Bit kunci ditransposisikan dengan pola kunci A

  6. Transposisi K1 = K2

  7. Bit BINER dimasukkan ke kolom K2 menggunakan pola masukan kunci

  8. K2 ditransposisikan menggunakan pola kunci D

  9. Transposisi K2 = K3

  10. Bit BINER dimasukkan ke kolom K3 menggunakan pola masukan kunci

  11. K3 ditransposisikan menggunakan pola kunci C

  12. Transposisi K3 = K4

  13. Bit BINER dimasukkan ke kolom K2 menggunakan pola masukan kunci

  14. K4 ditransposisikan menggunakan pola kunci B

  Pseudocode proses Enkripsi dan Dekripsi, adalah sebagai berikut : Proses Enkripsi

  {Program ini digunakan untuk melakukan proses enkripsi data} Kamus P,K,P1,P2,P3,P4,K1,K2,K3,K4, = integer C1,C2,C3,C4 = integer

  Start

  C1 <- P1 ⨁ K1

  Input P Read P

  P to ASCII ASCII to BINER Dari BINER = kolom matriks P1, masukkan BINER

  P1 Transposisi menggunakan pola pulau Ambon A Output P1

  Input K Read K

  K to ASCII ASCII to BINER Dari BINER = kolom matriks K1, masukkan BINER

  K1 Transposisi menggunakan pola kunci A

  Output K1 Print C1

  C1 = P2 C2 <- P2 ⨁ K2

  Dari C1 = kolom matriks P2, masukkan C1 P2 Transposisi menggunakan pola pulau Ambon D

  Output P2

  Dari K1 = kolom matriks K2, masukkan K1 K2 Transposisi menggunakan pola kunci D

  Ouput K2 Print C2

  C2 = P3 C3 <- P3 ⨁ K3

  Dari C2 = kolom matriks P3, masukkan C2 P3 Transposisi menggunakan pola pulau Ambon C

  Output P3

  Dari K2 = kolom matriks K3, masukkan K2 K3 Transposisi menggunakan pola kunci C

  Output K3 Print C3

  C3 = P4 C4 <- P4⨁ K4

  Dari C3 = kolom matriks P4, masukkan C3 P4 Transposisi menggunakan pola pulau Ambon B

  Output P4

  Dari K3 = kolom matriks K4, masukkan K3 K4 Transposisi menggunakan pola kunci B

  Ouput K4 Print C4 Repeat End Proses Dekripsi

  {Program ini digunakan untuk melakukan proses dekripsi data} Kamus P,C,K,P1,P2,P3,P4,K1,K2,K3,K4, = integer C1,C2,C3,C4 = integer

  Start

  K2 <- Traposisi K1

  Input K Read K

  K to ASCII ASCII to BINER Dari BINER = kolom matriks K1, masukkan BINER

  K1 Transposisi menggunakan pola kunci B

  Output K2

  K3 <- Traposisi K2 K2 Transposisi menggunakan pola kunci C

  Output K3

  K4 <- Traposisi K3 K3 Transposisi menggunakan pola kunci D

  Output K4

  K4 Transposisi menggunakan pola kunci A P4 <- Transposisi dari hasil C4⨁ K4

C4⨁ K4

  Transposisi terbalik menggunakan pola pulau Ambon B

  Print P4

  P3 <- Transposisi dari hasil C3⨁ K3

C3⨁ K3

  Transposisi terbalik menggunakan pola pulau Ambon C

  Print P3

  P2 <- Transposisi dari hasil C2⨁ K2

C2⨁ K2

  Transposisi terbalik menggunakan pola pulau Ambon D

  Print P2

  P1<- Transposisi dari hasil C1⨁ K1

P2 ⨁ K2

  Transposisi terbalik menggunakan pola pulau Ambon A

  Print P1

  P1 to BINER

  BINER to ASCII

  ASCII to CHAR

  Print P End

  Perancangan kriptografi ini tidak sampai pada proses implementasi aplikasi keamanan data dalam bentuk teks. Sehingga performance-nya tidak dapat diuji secara pengaplikasian. Bentuk pengujian yang dilakukan untuk menguji kinerja serta efektifitasnya adalah menggunakan pengujian nilai korelasi dan perhitungan

  

avalanche effect. Nilai korelasi merupakan pembuktian bahwa tidak adanya

  Putaran 16 0.23168614 Putaran 7 -0.42834429

  

Avalanche Effect dilakukan untuk mengetahui perubahan bit yang ada ketika plaintext

  Gambar 9 menunjukkan bahwa antara putaran satu dengan putaran yang lain memiliki perbedaan yang sangat jauh antara plaintext dan ciphertext. Pengujian

  

Gambar 9 Grafik Perbandingan Antara Plaintext dan Ciphertext

  Putaran 20 -0.462756904 Berdasarkan nilai korelasi setiap putaran pada Tabel 4, dapat dibuktikan bahwa pola pulau Ambon menghasilkan nilai korelasi yang mendekati 0, itu artinya bahwa pola ini berhasil membuat pengacakan bit dan dapat dilihat juga melalui grafik pada Gambar 9.

  Putaran 19 -0.665736526 Putaran10 -0.152109048

  Putaran 18 -0.144645501 Putaran 9 0.187624899

  Putaran 17 -0.204715389 Putaran 8 -0.078022942

  Putaran 15 -0.165197197 Putaran 6 -0.196389357

  keterkaitan antara plaintext dan ciphertext, baik pada putaran 1 ciphertext dengan plaintext, maupun dengan plaintext pada putaran 1 dan ciphertext pada putaran 20.

  Putaran 14 0.372085722 Putaran 5 0.427475018

  Putaran 13 -0.665393519 Putaran 4 0.511906638

  Putaran 12 -0.157539871 Putaran 3 -0.113115091

  Putaran 11 -0.337848978 Putaran 2 0.57700107

  Korelasi Putaran 1 -0.068671168

  Putaran Nilai Korelasi Putaran Nilai

  

Tabel 4 Nilai Korelasi Setiap Putaran

  diubah. Pengujian dilakukan dengan merubah karakter yang terdapat pada plaintext awal, sehingga menghasilkan perbedaan pada setiap putaran. Presentase hasil pengujian Avalanche Effect dari setiap putaran dapat dilihat pada Tabel 5.

  

Tabel 5 Hasil Pengujian Avalanche Effect

Putaran Presentase (%) Putaran Presentase (%)

  9

  7

  34,375

  17

  34,375

  8

  34,375

  18

  34,375

  34,375

  16

  19

  34,375

  10

  34,375

  20 35,9375

Gambar 10 Grafik Avalanche Effect

Gambar 10 menunjukkan grafik berdasarkan hasil pengujian Avalanche Effect.

  Pada penelitian ini, plaintext awal adalah MAINEKEP yang diubah menjadi

  VITOVLTN. Terjadi perubahan bit pada setiap putarannya, pada putaran ke-4 dan putaran ke-20 perubahan bitnya terjadi cukup besar yaitu 35,9375% dengan arti pada putaran ini terjadi perubahan bit yang baik. Pada putaran lainnya memiliki perubahan

  

bit sebesar 34,375%. Berdasarkan hasil putaran pertama sampai dengan putaran

  34,375

  34,375

  1

  34,375

  34,375

  11

  34,375

  2

  34,375

  12

  34,375

  3

  13

  6

  34,375

  4

  35,9375

  14

  34,375

  5

  34,375

  15

  34,375

  kedua puluh dapat disimpulkan bahwa rata-rata hasil pengujian Avalanche Effect ini sebesar 34,5313%.

  5. Simpulan

  Berdasarkan penelitian yang dilakukan, dapat disimpulkan bahwa 1) Algoritma kriptografi block cipher yang dirancang berbasis pola pulau Ambon, menghasilkan nilai korelasi yang mendekati 0 yaitu 0.152109048, dimana pola tersebut membuat pengacakan bit yang baik dan kuat setelah memasukkan empat pola yang berbeda menggunakan 20 putaran dari kombinasi pola yang ditentukan, setelah melihat nilai korelasi masing-masing kombinasi pola sebelumnya. Setelah itu dilakukan 20 kali putaran karena titik jenuh pada pengujian korelasi terdapat pada putaran ke-20; dan 2) Hasil pengujian avalanche effect yang dilakukan menunjukkan proses enkripsi di setiap putaran memiliki rata-rata perubahan karakter sebesar 34,5313%, sehingga dapat digunakan sebagai alternatif dalam mengamankan data.

  6. Daftar Pustaka

  [1] Yudhistira, A., Pakereng, M. A. I., 2017, Perancangan Kriptografi Block

  

Cipher 64 bit Berbasis Pola Tarian Kubrosiswo, Salatiga: FTI UKSW

  [2] Hetharia, A. C., Manongga, D., 2016, Perancangan Kriptografi Simetris

  

Block Cipher 256 Bit Berbasis Pola Tarian Orlapei, Salatiga: FTI UKSW

  [3] Latuperissa, D. A. M., Pakereng, M. A. I., 2016, Perancangan Algoritma Kriptografi Block Cipher 256 Bit Berbasis Pada Pola Huruf B, M, E, W, Salatiga: FTI UKSW

  [4] Ramanujam, S., Karuppiah, M., 2011, IJCSNS International Journal of Computer Science and Network Security, VOL.11 No.1. [5] Mongomery C. D., Runger C. G., 2003, Applied Statistics and Probability For Engineers. John Wiley & Sons Inc. US.