Institutional Repository | Satya Wacana Christian University: Perancangan dan Implementasi Algoritma Kriptografi Cipher Block Berbasis pada Bentuk Piramida dan Linear Congruential Generator

Perancangan dan Implementasi Algoritma Kriptografi
Cipher Block Berbasis pada Bentuk Piramida dan
Linear Congruential Generator

Artikel Ilmiah

Peneliti :
William Marthinus Mauliku (672009186)
Magdalena A. Ineke Pakereng, M.Kom
Alz Danny Wowor, S.Si., M.Cs.

Program Studi Teknik Informatika
Fakultas Teknologi Informasi
Universitas Kristen Satya Wacana
Salatiga
Agustus 2015

Perancangan dan Implementasi Algoritma Kriptografi
CipherBlock Berbasis pada Bentuk Piramida dan
Linear Congruential Generator


Artikel Ilmiah

Diajukan kepada
Fakultas Teknologi Informasi
Untuk memperoleh gler Sarjana Komputer

Peneliti:
William Marthinus Mauliku (672009186)
Magdalena A. Ineke Pakereng, M.Kom
Alz Danny Wowor, S.Si., M.Cs

Program Studi Teknik Informatika
Fakultas Teknologi Informasi
Universitas Kristen Satya Wacana
Salatiga
Agustus 2015

Perancangan dan Implementasi Algoritma Kriptografi
Cipher Block Berbasis pada Bentuk Piramida dan
Linear Congruential Generator

1)

2)

3)

William M. Mauliku, M. A. Ineke Pakereng, Alz D. Wowor
Fakultas Teknologi Informasi
Universitas Kristen Satya Wacana
Jl. Diponegoro 52-60, Salatiga 50771, Indonesia
Email: 1) [email protected], 2) [email protected],
3)
[email protected]

Abstract
Data security is one of the very important factors in today's world of information
technology. One way to secure data is by using cryptographic techniques, but some of it
have been successfully solved by the cryptanalyst . Therefore there is a need to make a
new cryptographic algorithms. The design of the new cryptographic algorithm is based
on the shape of a pyramid and Linear Congruential Generator (LCG). The new

cryptographic algorithm is a block cipher that operate in the form of bits, and included in
symmetric key cryptography techniques. Results from the design of cryptographic
algorithms can be used to encrypt and decrypt the text files.
Keywords: Cryptography, Cipher Block, Linear Congruential Generator (LCG),
Symmetric Key, text files.

Abstrak
Keamanan data adalah salah satu faktor yang sangat penting dalam dunia teknologi
informasi saat ini. Salah satu cara untuk pengamanan data adalah dengan teknik
kriptografi, akan tetapi beberapa teknik kriptografi telah berhasil dipecahkan oleh para
kriptanalis sehingga perlu dibuat algoritma kriptografi baru. Perancangan algoritma
kriptografi berbasis pada bentuk piramida dan Linear Congruential Generator (LCG)
adalah suatu rancangan algoritma kriptografi cipher block yang beroperasi dalam bentuk
bit, dan termasuk dalam teknik kriptografi kunci simetris. Hasil dari perancangan
algoritma kriptografi ini dapat digunakan untuk enkripsi dan dekripsi pada file teks.
Kata Kunci : Kriptografi, Cipher Block, Linear Congruential Generator (LCG), Kunci
Simetris, file teks.

________________________
1)


Mahasiswa Program Studi Teknik Informatika, Fakultas Teknologi Informasi Universitas Kristen
Satya Wacana, Salatiga.
2)
Staff pengajar Fakultas Teknologi Informasi, Universitas Kristen Satya Wacana, Salatiga.
3)
Staff pengajar Fakultas Teknologi Informasi, Universitas Kristen Satya Wacana, Salatiga.

1

1.

Pendahuluan

Keamanan data merupakan salah satu aspek penting dari suatu sistem
informasi. Pentingnya suatu informasi, berkaitan erat dengan betapa pentingnya
informasi tersebut dikirim dan diterima oleh pihak-pihak yang berkepentingan.
Informasi akan menjadi tidak berguna lagi apabila di tengah jalan informasi itu
disadap atau dibajak oleh orang yang tidak memiliki hak atasnya, sehingga
informasi yang seharusnya ditujukan pada pihak yang berkepentingan akan salah

sasaran dan menjadi tidak rahasia.
Satu hal yang perlu diingat adalah tidak ada satu sistem komputer pun yang
memiliki sistem keamanan yang sempurna, oleh karena itu yang dapat dilakukan
sebagai pengguna sistem informasi adalah mencoba meminimalisir celah
keamanan yang ada. Celah keamanan yang ada pada saat berkomunikasi atau
bertukar informasi dapat diminimalisir dengan beberapa metode dalam dunia
teknologi informasi. Salah satunya yakni dengan membuat informasi atau data
tersebut tidak dapat dibaca tanpa bantuan khusus yaitu dengan menggunakan
teknik kriptografi.
Teknik kriptografi saat ini banyak yang telah dapat dipecahkan atau dibobol
dengan menggunakan teknik yang disebut dengan Kriptanalisis (Criptanalisys).
Kemajuan di bidang teknologi hardware dan software serta, perkembangan ilmu
matematika juga turut membantu para kriptanalis dalam melakukan pekerjaannya.
Berdasarkan pada latar belakang ini, maka dilakukan penelitian yang
membahas tentang “Perancangan dan Implementasi Algoritma Kriptografi Cipher
Block Berbasis pada Bentuk Piramida dan Linear Congruential Generator”.
Penelitian ini dibuat dengan tujuan agar dapat menghasilkan sebuah algoritma
baru yang dapat membantu untuk melindungi dan meningkatkan keamanan data,
serta untuk menambah variasi baru dari teknik-teknik kriptografi yang telah ada.
2.


Tinjauan Pustaka

Penelitian sebelumnya yang pernah dilakukan berjudul “Studi Teknis
Deskripsi dan Enkripsi File Dengan Menggunakan Algoritma GOST pada CFB
(Cipher Feedback).” Algoritma Gost merupakan block cipher yang beroperasi
pada ukuran blok pesan yang panjangnya 64-bit, sedangkan panjang kuncinya
265-bit. Jumlah putaran di dalam Gost adalah 32 putaran (round) sehingga
membuat kriptanalis sulit memecahkan ciphernya. Dengan melihat posisi dan
ukuran dari blok yang ada pada hasil enkripsi cipher block. Pihak yang tidak
berhak atas data tersebut bisa menyimpulkan bahwa record yang ada di dalam
database memiliki nilai yang sama. Untuk meminimalkan serangan terhadap
cipher block, diperlukan beberapa cara agar posisi dan ukuran yang ada tidak
sama yaitu dengan menggunakan mode operasi cipher block. Dalam hal ini
digunakan Mode Cipher-Feedback (CFB) karena pada mode ini tidak diperlukan
padding bit (bit tambahan) karena jumlah panjang blok sama dengan jumlah
panjang plaintext yang ada. Pengimplementasian algoritma Gost dan CFB dibuat
dengan menggunakan bahasa pemrograman Visual Basic 6.0 [1].

2


Penelitian kedua berjudul “Perancangan Algoritma Pada Kriptografi Block
Cipher dengan Teknik Langkah Kuda Dalam Permainan Catur”. Penelitian ini
membahas tentang perancangan algoritma kriptografi cipher block, dengan
menggunakan pola langkah kuda catur yang diterapkan dalam blok ukuran 8x8
(64 bit), yang digunakan untuk memasukan dan mengambil bit pada plainteks dan
kunci. Ada 4 kali proses (putaran) yang dilakukan sampai menghasilkan
cipherteks [2].
Penelitian ke-3 yang menjadi studi literatur berjudul “Perancangan
Kriptografi Block Cipher pada Teknik Anyaman Dasar Tunggal”. Penelitian ini
merancangan algoritma kriptografi block cipher dengan menggunakan anyaman
dasar tunggal, yang merupakan salah satu dari sekian banyak teknik anyaman
yang diterapkan pada pembuatan tikar, ancak, atau yang lainnya. Teknik anyaman
dasar tunggal digunakan sebagai pola untuk menempatkan bit-bit dalam sebuah
blok yang dikombinasikan dengan operasi-operasi kriptografi. Kriptografi ini
menggunakan transposisi bit dan beroperasi dalam 64 bit, serta ada 5 kali putaran
sampai menghasilkan ciphertext [3].
Berdasarkan penelitian-penelitian tersebut maka akan dijadikan acuan dalam
perancangan algoritma kriptografi baru ini. Perbedaan mendasar dengan
penelitian-penelitian yang sebelumnya adalah algoritma Cipher Block yang

dirancang ini beroperasi atau diterapkan blok berukuran 16x8 (128 bit) serta,
menggunakan nilai-nilai konstanta dari linear congruential generator sebagai,
generator untuk pembangkitan kunci.
Secara etimologi, kriptografi (cryptography) berasal dari bahasa Yunani dan
terdiri dari dua suku kata, yaitu “cryptos” yang artinya rahasia (secret) dan
“graphein” artinya tulisan (writing). Sehingga kriptografi dapat diartikan sebagai
tulisan rahasia (secret writing) [4].
Ada empat tujuan mendasar dari ilmu kriptografi yang juga merupakan
aspek keamanan informasi [5] yaitu :
1. Confidentiality (kerahasiaan)
2. Data integrity (keutuhan data)
3. Authentication (otentikasi)
4. Non-repudiation (anti-penyangkalan)
Kriptografi memiliki dua konsep utama, yaitu enkripsi dan dekripsi.
Enkripsi adalah proses menyandikan plaintext menjadi ciphertext dengan
mengubah pesan menjadi bentuk lain yang disamarkan agar tidak dikenali secara
langsung, sedangkan dekripsi adalah proses mengembalikan ciphertext menjadi
plaintext. Kriptografi dapat dibedakan lagi menjadi kriptografi kunci simetris
(Symmetric-key cryptography) dan kriptografi kunci asimetris (asymmetric-key
cryptography) berdasarkan kunci yang digunakan untuk enkripsi dan dekripsi.

Sistem kriptografi kunci simetris, kunci yang digunakan untuk enkripsi
sama dengan kunci untuk dekripsi, oleh karena itulah dinamakan kriptografi
simetris (Gambar 1). Sistem kriptografi kunci simetris mengasumsikan pengirim
dan penerima pesan sudah berbagi kunci yang sama sebelum bertukar pesan.
Keamanan sistem kriptografi simetri terletak pada kerahasiaan kuncinya.

3

Gambar 1 Skema Kriptografi Kunci Simetris (Munir, 2006)

Jika kunci untuk enkripsi tidak sama dengan kunci yang digunakan untuk
dekripsi, maka kriptografinya dinamakan sistem kriptografi asimetri. Pada
kriptografi jenis ini, setiap orang yang berkomunikasi mempunyai sepasang kunci,
yaitu kunci publik dan kunci privat. Pengirim mengenkripsi pesan dengan
menggunakan kunci publik si penerima pesan (receiver). Hanya penerima pesan
yang dapat mendekripsi pesan, karena hanya receiver yang mengetahui kunci
privatnya (Gambar 2).

Gambar 2 Skema Kunci Kriptografi Kunci Asimetris (Munir, 2006)


Cipher Block merupakan suatu algoritma dimana input dan output-nya
berupa satu blok dan setiap blok terdiri dari beberapa bit (1 blok terdiri dari 64-bit
atau 128-bit). Block cipher mempunyai banyak aplikasi, aplikasi tersebut
digunakan untuk memberikan layanan confidentialy (kerahasiaan), integritas data
atau authentication (pengesahan pemakai), dan juga bisa memberikan layanan
keystream generator untuk stream cipher [5].
Bentuk piramida digunakan sebagai pola untuk pengambilan plaintext.
Piramida yang dijadikan sebagai dasar untuk pembuatan pola adalah, piramida
bangsa maya di kawasan Amerika Selatan. Bentuk piramida bangsa maya yang
unik karena berbeda dengan piramida yang lebih dikenal yaitu piramida di Mesir.
Hal inilah yang mendasari sehingga bentuk piramida bangsa maya dijadikan dasar
untuk pembuatan pola pengambilan bit pada plaintext. Gambar 3 menunjukkan
bentuk piramida bangsa Maya.

4

Gambar 3 Piramida Bangsa Maya [6]

Linear Congruential Generator (LCG) adalah salah satu pembangkit
bilangan acak tertua dan sangat terkenal. LCG didefinisikan dalam relasi rekurens

[4]:
,
xn  (axn1  b) mod m
(1)
yang dalam hal ini,
xn bilangan acak ke-n dari deretnya
xn1  bilangan acak sebelumnya
a
= faktor pengali
b
= increment
m
= modulus
(a,b, dan m semuanya konstanta).
LCG sangat sensitif terhadap pemilihan nilai-nilai a, b, dan m. Pemilihan nilainilai yang buruk dapat mengarah pada implementasi LCG yang tidak bagus.
Definisi I. Sebuah kriptografi dapat dikatakan sebagai sebuah sistem
kriptografi jika memenuhi lima-tuple (five-tuple) (P, C, K, E, D) yang memenuhi
kondisi [7]:
1. adalah himpunan berhingga dari plainteks,
2. adalah himpunan berhingga dari cipherteks,
3.
merupakan ruang kunci (keyspace), adalah himpunan berhingga dari
kunci,
4. E adalah himpunan fungsi enkripsi ek : P  C
,
5. D adalah himpunan fungsi dekripsi d k : C  P
.

Untuk setiap k K, terdapat aturan enkripsi ek  E dan berkorespodensi dengan
aturan dekripsi d k D. Setiap

P

C dan

C

P adalah fungsi sedemikian

hingga d k ek x   x untuk setiap plainteks x  P.
Diferensiasi digunakan untuk menganalisis nilai kemiringan. Diferensiasi
data adalah perbandingan selisih antar dua titik. Dalam kalkulus, metode ini
sering disebut sebagai turunan atau kemiringan dari data. Jika diberikan kumpulan
data ((x1,y1), (x2,y2), (x3,y3), …, (xn,yn)) dengan syarat bahwa xi

Dokumen yang terkait

Keanekaragaman Makrofauna Tanah Daerah Pertanian Apel Semi Organik dan Pertanian Apel Non Organik Kecamatan Bumiaji Kota Batu sebagai Bahan Ajar Biologi SMA

26 317 36

FREKUENSI KEMUNCULAN TOKOH KARAKTER ANTAGONIS DAN PROTAGONIS PADA SINETRON (Analisis Isi Pada Sinetron Munajah Cinta di RCTI dan Sinetron Cinta Fitri di SCTV)

27 310 2

FREKWENSI PESAN PEMELIHARAAN KESEHATAN DALAM IKLAN LAYANAN MASYARAKAT Analisis Isi pada Empat Versi ILM Televisi Tanggap Flu Burung Milik Komnas FBPI

10 189 3

SENSUALITAS DALAM FILM HOROR DI INDONESIA(Analisis Isi pada Film Tali Pocong Perawan karya Arie Azis)

33 290 2

Analisis Sistem Pengendalian Mutu dan Perencanaan Penugasan Audit pada Kantor Akuntan Publik. (Suatu Studi Kasus pada Kantor Akuntan Publik Jamaludin, Aria, Sukimto dan Rekan)

136 695 18

DOMESTIFIKASI PEREMPUAN DALAM IKLAN Studi Semiotika pada Iklan "Mama Suka", "Mama Lemon", dan "BuKrim"

133 700 21

Representasi Nasionalisme Melalui Karya Fotografi (Analisis Semiotik pada Buku "Ketika Indonesia Dipertanyakan")

53 338 50

KONSTRUKSI MEDIA TENTANG KETERLIBATAN POLITISI PARTAI DEMOKRAT ANAS URBANINGRUM PADA KASUS KORUPSI PROYEK PEMBANGUNAN KOMPLEK OLAHRAGA DI BUKIT HAMBALANG (Analisis Wacana Koran Harian Pagi Surya edisi 9-12, 16, 18 dan 23 Februari 2013 )

64 565 20

PENERAPAN MEDIA LITERASI DI KALANGAN JURNALIS KAMPUS (Studi pada Jurnalis Unit Aktivitas Pers Kampus Mahasiswa (UKPM) Kavling 10, Koran Bestari, dan Unit Kegitan Pers Mahasiswa (UKPM) Civitas)

105 442 24

KEABSAHAN STATUS PERNIKAHAN SUAMI ATAU ISTRI YANG MURTAD (Studi Komparatif Ulama Klasik dan Kontemporer)

5 102 24