Implementasi Three-Pass Protocol dengan Kombinasi Algoritma Beaufort Cipher dan One Time Pad untuk Pengamanan Data
1
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1.Latar Belakang
Informasi merupakan salah satu kebutuhan pokok yang dibutuhkan oleh manusia.
Kebutuhan akan informasi dipenuhi melalui komunikasi yang dilakukan oleh pemberi
ke penerima informasi. Seiring dengan perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi,
pertukaran informasi tidak hanya dilakukan secara langsung melainkan juga dengan
bantuan media komunikasi.
Media komunikasi memungkinkan pertukaran informasi tanpa batas. Setiap
orang dapat bertukar informasi dengan mudah tanpa menghabiskan banyak waktu dan
biaya. Namun, seiring dengan perkembangan teknologi media komunikasi tersebut,
banyak pihak yang mencari celah untuk mencuri informasi dan digunakan untuk halhal yang tidak baik. Oleh karena itu, penyandian pesan sangat diperlukan untuk tetap
menjaga kerahasiaan pesan agar pesan tersebut hanya dapat dibaca oleh penerima pesan
yang dimaksud.
Kriptografi adalah ilmu dan seni yang digunakan untuk menyandikan pesan.
Kriptografi sendiri dapat dibagi menjadi dua jenis, yaitu kriptografi klasik dan
kriptografi modern. Secara umum, kriptografi modern lebih dipercaya oleh masyarakat,
namun tidak sedikit juga masyarakat yang masih menggunakan kriptografi klasik
dengan mengkombinasikan dua algoritma sekaligus. Dua algoritma kriptografi klasik
yang akan digunakan untuk proses penyandian pesan ini adalah Beaufort Cipher dan
One Time Pad.
Beaufort Cipher merupakan salah satu varian dari metode Vigenere Cipher
(Widyastuti, 2014). Proses enkripsi dan dekripsi pada algoritma Beaufort Cipher
menggunakan sebuah tabel yang disebut dengan tabel Beaufort (Tassel, 1969).
Keamanan algoritma Vignere Cipher dan variannya yang termasuk juga Beaufort
Cipher bergantung pada penggunaan karakter acak pada tabel, semakin acak karakter
Universitas Sumatera Utara
2
yang digunakan pada tabel tersebut, maka keamanan algoritma ini juga akan semakin
baik (Singh, 2012).
Algoritma One Time Pad atau disebut juga algoritma Vernam Cipher dikenal
sebagai algoritma yang memiliki kerahasiaan sempurna ( perfect secrecy). Hal tersebut
dikarenakan algoritma ini tidak memiliki hubungan statistik dengan plaintext sehingga
tidak dapat dilakukan analisis statistik terhadap ciphertext yang diperoleh (Sadikin,
2012).
Keamanan algoritma Beaufort Cipher dan One Time Pad sangat bergantung
kepada proses pertukaran kunci. Apabila terjadi kebocoran kunci, maka keamanan
kedua algoritma ini akan otomatis runtuh. Oleh karena itu, diperlukan sebuah metode
yang meminimalisir kebocoran kunci selama melakukan pertukaran pesan. Metode
yang dipilih dikenal dengan sebutan Three-Pass Protocol. Protocol ini memungkinkan
pengiriman pesan tanpa menggunakan pertukaran kunci. Sehingga pesan yang
dikirimkan dapat sampai kepada penerima dengan aman tanpa takut terjadi kebocoran
kunci (Haramaini, 2014). Berdasarkan uraian diatas, maka penulis mengambil tugas
akhir dengan judul “Implementasi Three-Pass Protocol dengan Kombinasi Algoritma
Beaufort Cipher dan One Time Pad untuk Pengamanan Data ”.
1.2.Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang di atas pengamanan informasi yang akan dipertukarkan
merupakan sesuatu yang penting sehingga diperlukan sebuah mekanisme penyandian
dengan menggunakan kriptografi. Selain itu didalam penggunaannya proses
penyandian ini memerlukan pertukaran kunci yang juga harus dipastikan selalu aman.
Oleh karena itu, dapat dirumuskan masalah yang akan dibahas adalah bagaimana
mengamankan pesan yang terkirim sekaligus mengamankan kunci dengan sebuah
mekanisme penyandian pesan dan pengamanan kunci yang lebih baik.
1.3.Tujuan Penelitian
Tujuan Penelitian ini adalah untuk mengimplementasikan Three-Pass Protocol
menggunakan kombinasi algoritma Beaufort Cipher dan One Time Pad untuk
pengamanan data.
Universitas Sumatera Utara
3
1.4.Batasan Penelitian
Batasan masalah dalam penelitian ini antara lain adalah sebagai berikut:
1.
Jenis file yang digunakan adalah file teks yang berekstensi .doc.
2.
Plainteks dan cipherteks yang dapat dibuat berdasarkan ASCII printable character ,
dengan list karakter yang digunakan adalah Ʃ = {A, B, C, D, E, F, G, H, I, J, K, L,
M, N, O, P, Q, R, S, T, U, V, W, X, Y, Z,0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, a, b, c, d, e, f, g,
h, i, j, k, l, m, n, o, p, q, r, s, t, u, v, w, x, y, z, ., ,, !, &, *, #, ^, (, $, %, ), {, }, [, ],+,
-, =, , /, :, ;, _, ?, |, `, ~, \\, @, ‘ ‘}
|Ʃ| = 93
3.
Implementasi berupa enkripsi dan dekripsi pesan saja dan tidak melakukan
kriptanalisis.
4.
Bahasa pemrograman yang digunakan adalah Python dan C#.
5.
Parameter yang akan digunakan adalah keutuhan data, kompleksitas Ө dan waktu
proses.
1.5.Manfaat Penelitian
Penelitian ini diharapkan mampu memberikan kemudahan kepada masyarakat dalam
merahasiakan pesan yang mereka kirimkan dan mendapatkan kembali pesan seperti
semula.
1.6.Metodologi Penelitian
Metode penelitian yang dilakukan dalam penelitian ini adalah:
1. Studi Pustaka
Pada tahap ini penelitian dimulai dengan peninjauan pustaka berupa buku-buku,
artikel-artikel ilmiah dan penelitian-penelitian yang didokumentasikan dalam
bentuk jurnal yang berhubungan dengan Three Pass Protocol, Algoritma Beaufort
Cipher dan Algoritma One Time Pad.
2. Analisis dan Perancangan
Berkaitan dengan batasan masalah, pada tahap ini dianalisis apa saja yang
dibutuhkan dalam penelitian ini dan selanjutnya dirancang dalam bentuk diagram
alir dan diagram UML.
Universitas Sumatera Utara
4
3. Implementasi
Pada tahap ini perancangan Diagram Alir diimplementasikan dengan menggunakan
bahasa pemrograman Python dan C#.
4. Pengujian
Pada tahap ini prototipe yang telah dirancang dilakukan pengujian dengan
menggunakan file teks berekstensi .doc.
5. Dokumentasi
Pada tahap ini dilakukan pendokumentasian penelitian yang telah dilakukan mulai
dari tahap analisis sampai kepada pengujian dalam bentuk 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
Three-Pass
Protocol
dengan
Kombinasi
Algoritma Beaufort Cipher dan One Time Pad untuk
Pengamanan Data”, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan
penelitian,
manfaat
penelitian,
metode
penelitian
dan
sistematika penulisan.
BAB 2
LANDASAN TEORI
Bab ini menjelaskan tentang sistem kriptografi secara umum,
kriptografi klasik, teori dan dasar-dasar perhitungan serta
contoh implementasi algoritma Beaufort Cipher, One Time Pad
dan mekanisme Three-Pass Protocol.
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 Three-Pass Protocol
dengan mengombinasikan algoritma Beaufort Cipher dan One
Time Pad, selanjutnya pengujian terhadap sistem yang telah
Universitas Sumatera Utara
5
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
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1.Latar Belakang
Informasi merupakan salah satu kebutuhan pokok yang dibutuhkan oleh manusia.
Kebutuhan akan informasi dipenuhi melalui komunikasi yang dilakukan oleh pemberi
ke penerima informasi. Seiring dengan perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi,
pertukaran informasi tidak hanya dilakukan secara langsung melainkan juga dengan
bantuan media komunikasi.
Media komunikasi memungkinkan pertukaran informasi tanpa batas. Setiap
orang dapat bertukar informasi dengan mudah tanpa menghabiskan banyak waktu dan
biaya. Namun, seiring dengan perkembangan teknologi media komunikasi tersebut,
banyak pihak yang mencari celah untuk mencuri informasi dan digunakan untuk halhal yang tidak baik. Oleh karena itu, penyandian pesan sangat diperlukan untuk tetap
menjaga kerahasiaan pesan agar pesan tersebut hanya dapat dibaca oleh penerima pesan
yang dimaksud.
Kriptografi adalah ilmu dan seni yang digunakan untuk menyandikan pesan.
Kriptografi sendiri dapat dibagi menjadi dua jenis, yaitu kriptografi klasik dan
kriptografi modern. Secara umum, kriptografi modern lebih dipercaya oleh masyarakat,
namun tidak sedikit juga masyarakat yang masih menggunakan kriptografi klasik
dengan mengkombinasikan dua algoritma sekaligus. Dua algoritma kriptografi klasik
yang akan digunakan untuk proses penyandian pesan ini adalah Beaufort Cipher dan
One Time Pad.
Beaufort Cipher merupakan salah satu varian dari metode Vigenere Cipher
(Widyastuti, 2014). Proses enkripsi dan dekripsi pada algoritma Beaufort Cipher
menggunakan sebuah tabel yang disebut dengan tabel Beaufort (Tassel, 1969).
Keamanan algoritma Vignere Cipher dan variannya yang termasuk juga Beaufort
Cipher bergantung pada penggunaan karakter acak pada tabel, semakin acak karakter
Universitas Sumatera Utara
2
yang digunakan pada tabel tersebut, maka keamanan algoritma ini juga akan semakin
baik (Singh, 2012).
Algoritma One Time Pad atau disebut juga algoritma Vernam Cipher dikenal
sebagai algoritma yang memiliki kerahasiaan sempurna ( perfect secrecy). Hal tersebut
dikarenakan algoritma ini tidak memiliki hubungan statistik dengan plaintext sehingga
tidak dapat dilakukan analisis statistik terhadap ciphertext yang diperoleh (Sadikin,
2012).
Keamanan algoritma Beaufort Cipher dan One Time Pad sangat bergantung
kepada proses pertukaran kunci. Apabila terjadi kebocoran kunci, maka keamanan
kedua algoritma ini akan otomatis runtuh. Oleh karena itu, diperlukan sebuah metode
yang meminimalisir kebocoran kunci selama melakukan pertukaran pesan. Metode
yang dipilih dikenal dengan sebutan Three-Pass Protocol. Protocol ini memungkinkan
pengiriman pesan tanpa menggunakan pertukaran kunci. Sehingga pesan yang
dikirimkan dapat sampai kepada penerima dengan aman tanpa takut terjadi kebocoran
kunci (Haramaini, 2014). Berdasarkan uraian diatas, maka penulis mengambil tugas
akhir dengan judul “Implementasi Three-Pass Protocol dengan Kombinasi Algoritma
Beaufort Cipher dan One Time Pad untuk Pengamanan Data ”.
1.2.Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang di atas pengamanan informasi yang akan dipertukarkan
merupakan sesuatu yang penting sehingga diperlukan sebuah mekanisme penyandian
dengan menggunakan kriptografi. Selain itu didalam penggunaannya proses
penyandian ini memerlukan pertukaran kunci yang juga harus dipastikan selalu aman.
Oleh karena itu, dapat dirumuskan masalah yang akan dibahas adalah bagaimana
mengamankan pesan yang terkirim sekaligus mengamankan kunci dengan sebuah
mekanisme penyandian pesan dan pengamanan kunci yang lebih baik.
1.3.Tujuan Penelitian
Tujuan Penelitian ini adalah untuk mengimplementasikan Three-Pass Protocol
menggunakan kombinasi algoritma Beaufort Cipher dan One Time Pad untuk
pengamanan data.
Universitas Sumatera Utara
3
1.4.Batasan Penelitian
Batasan masalah dalam penelitian ini antara lain adalah sebagai berikut:
1.
Jenis file yang digunakan adalah file teks yang berekstensi .doc.
2.
Plainteks dan cipherteks yang dapat dibuat berdasarkan ASCII printable character ,
dengan list karakter yang digunakan adalah Ʃ = {A, B, C, D, E, F, G, H, I, J, K, L,
M, N, O, P, Q, R, S, T, U, V, W, X, Y, Z,0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, a, b, c, d, e, f, g,
h, i, j, k, l, m, n, o, p, q, r, s, t, u, v, w, x, y, z, ., ,, !, &, *, #, ^, (, $, %, ), {, }, [, ],+,
-, =, , /, :, ;, _, ?, |, `, ~, \\, @, ‘ ‘}
|Ʃ| = 93
3.
Implementasi berupa enkripsi dan dekripsi pesan saja dan tidak melakukan
kriptanalisis.
4.
Bahasa pemrograman yang digunakan adalah Python dan C#.
5.
Parameter yang akan digunakan adalah keutuhan data, kompleksitas Ө dan waktu
proses.
1.5.Manfaat Penelitian
Penelitian ini diharapkan mampu memberikan kemudahan kepada masyarakat dalam
merahasiakan pesan yang mereka kirimkan dan mendapatkan kembali pesan seperti
semula.
1.6.Metodologi Penelitian
Metode penelitian yang dilakukan dalam penelitian ini adalah:
1. Studi Pustaka
Pada tahap ini penelitian dimulai dengan peninjauan pustaka berupa buku-buku,
artikel-artikel ilmiah dan penelitian-penelitian yang didokumentasikan dalam
bentuk jurnal yang berhubungan dengan Three Pass Protocol, Algoritma Beaufort
Cipher dan Algoritma One Time Pad.
2. Analisis dan Perancangan
Berkaitan dengan batasan masalah, pada tahap ini dianalisis apa saja yang
dibutuhkan dalam penelitian ini dan selanjutnya dirancang dalam bentuk diagram
alir dan diagram UML.
Universitas Sumatera Utara
4
3. Implementasi
Pada tahap ini perancangan Diagram Alir diimplementasikan dengan menggunakan
bahasa pemrograman Python dan C#.
4. Pengujian
Pada tahap ini prototipe yang telah dirancang dilakukan pengujian dengan
menggunakan file teks berekstensi .doc.
5. Dokumentasi
Pada tahap ini dilakukan pendokumentasian penelitian yang telah dilakukan mulai
dari tahap analisis sampai kepada pengujian dalam bentuk 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
Three-Pass
Protocol
dengan
Kombinasi
Algoritma Beaufort Cipher dan One Time Pad untuk
Pengamanan Data”, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan
penelitian,
manfaat
penelitian,
metode
penelitian
dan
sistematika penulisan.
BAB 2
LANDASAN TEORI
Bab ini menjelaskan tentang sistem kriptografi secara umum,
kriptografi klasik, teori dan dasar-dasar perhitungan serta
contoh implementasi algoritma Beaufort Cipher, One Time Pad
dan mekanisme Three-Pass Protocol.
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 Three-Pass Protocol
dengan mengombinasikan algoritma Beaufort Cipher dan One
Time Pad, selanjutnya pengujian terhadap sistem yang telah
Universitas Sumatera Utara
5
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