Cryptosystem Pada Berkas Mp3 Dengan Menggunakan Algoritma Rijndael

Transkripsi

1 Cryptosystem Pada Berkas Mp3 Dengan Menggunakan Algoritma Rijndael SKRIPSI Diajukan kepada Fakultas Teknologi Informasi untuk memperoleh Gelar Sarjana Komputer Oleh: Helda Jolanda Tisera NIM: Program Studi Teknik Informatika Fakultas Teknologi Informasi Universitas Kristen Satya Wacana Salatiga Juni 2012 i

2

3 Tugas akhir yang berikut ini : M.Cs. Pernyataan Judul : Cryptosystem Pada Berkas Mp3 Menggunakan Algoritma Rijndael Pembimbing : 1. Irwan Sembiring, S.T., M.Kom. 2. Dian Widiyanto Chandra, S.Kom., adalah benar hasil karya saya : Nama : Helda Jolanda Tisera NIM : Saya menyatakan tidak mengambil sebagian atau seluruhnya dari hasil karya orang lain kecuali sebagaimana yang tertulis pada daftar pustaka. Pernyataan ini dibuat dengan sebenarnya sesuai dengan ketentuan yang berlaku dalam penulisan karya ilmiah. Salatiga, Juni 2012 (Helda Jolanda Tisera) iii

4 Prakata Puji syukur kepada Tuhan Yesus Kristus atas segala limpahan berkat dan anugerahnya terhadap penulis, sehingga penulis mampu menyelesaikan skripsi yang berjudul Cryptosystem Pada Berkas Mp3 Menggunakan Algoritma Rijndael ini. Skripsi ini diajukan untuk memenuhi salah satu persyaratan guna memperoleh gelar Sarjana Komputer, Fakultas Teknologi Informasi Program Studi Teknik Informatika, Universitas Kristen Satya Wacana, Salatiga. Dalam penyelesaian skripsi ini, penulis tidak mungkin lepas dari bantuan, doa, dan dukungan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, pada kesempatan ini, penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada: 1. Bapak Andeka Rocky Tanaamah, SE., M.Cs, selaku Dekan Fakultas Teknologi Informasi Universitas Kristen Satya Wacana Salatiga. 2. Bapak Dian W. Chandra, S.Kom., M.Cs, selaku Ketua Program Studi Teknik Informatika Fakultas Teknologi Informasi Universitas Kristen Satya Wacana Salatiga. 3. Bapak Irwan Sembiring, S.T., M.Kom., sebagai pembimbing pertama yang selalu membimbing penulis dengan sabar dan banyak membantu penulis dalam menyelesaikan skripsi ini. iv

5 4. Bapak Dian W. Chandra, S.Kom., M.Cs, sebagai pembimbing kedua yang selalu membimbing dengan sabar, memberikan ide, dan banyak membantu penulis dalam menyelesaikan skripsi ini. 5. Adriyanto Juliastomo Gundo S.Si., M.Pd, selaku Koordinator KP/TA. 6. Papa dan Mama tercinta, terima kasih buat doa dan dukungan walaupun jauh disana tetapi selalu memantau melalui telepon. 7. Adik-adikku terkasih dan tersayang, Gies (yang selalu tanya-tanya tentang skripsiku), Vivi (yang selalu memberi semangat ketika down), Rio dan Ino (yang selalu menemani ketika buat skripsi). 8. Saudari Santi di Kos Kauman 8, terima kasih ya mau pinjamkan printer-nya untuk mencetak skripsi-skripsiku ini. 9. Semua teman-teman angkatan 2006, terima kasih buat kebersamaan, dukungan, dan semangat yang kalian berikan selama ini. Semangat sixers. 10. My beloved Nanda, yang sudah banyak membantu, mengalah dan selalu mengerti ketika penulis sedang konsentrasi dengan tugas akhir serta memberikan semangat dan selalu menanyakan (Skripsinya udah sampai dimana?) tentang tugas akhir ini. 11. Semua pihak yang tidak mungkin disebutkan satu per satu yang turut membantu dan memberikan kontribusi hingga v

6 skripsi ini terselesaikan. Thanks for all. You re the best thing I ever had. May God Bless always. Penulis menyadari masih banyak kekurangan dalam penyelesaian skripsi ini. Oleh karena itu, penulis mengharapkan sumbang saran dan pikiran untuk perbaikan di masa yang akan datang. Semoga skripsi ini dapat memberikan manfaat bagi semua pihak. Salatiga, Juni 2012 Helda Jolanda Tisera Penulis vi

7 Daftar Isi Halaman Halaman Judul... i Halaman Persetujuan... ii Halaman Pernyataan... iii Prakata... iv Daftar Isi... vii Daftar Gambar... x Daftar Tabel... xii Daftar Kode Program... xiii Daftar Istilah... xiv Abstrak... xvi Bab 1 Pendahuluan Latar Belakang Rumusan Masalah Tujuan dan Manfaat Batasan Masalah Sistematika Penulisan... 5 Bab 2 Tinjauan Pustaka Penelitian Sebelumnya Keamanan Data Ancaman Keamanan Teori Dasar Kriptografi (Cryptography) Tujuan Kriptografi Kriptanalis Kriptosistem Komponen Kriptografi Algoritma Kriptografi Algoritma Simetri Algoritma Tak Simetri Teknik Dasar Kriptografi Metode Subsitusi Teknik Blok Teknik Permutasi atau Tranposisi Pengantar Matematis vii

8 2.4.1 Penjumlahan Perkalian Algoritma Rijndael (AES) Enkripsi Rijndael SubBytes ShiftRows MixColumns AddRoundKey Dekripsi Rijndael InvShiftRows InvSubBytes InvMixColumns Inverse AddRoundKey Ekspansi Kunci Algoritma Rijndael (AES 128) Fungsi Hash Sejarah Singkat Mengenai Mp Teknik Kompresi Mp Struktur Berkas Mp Header CRC (Cyclic Redundancy Check) Side Information Main Data Bab 3 Metode Penelitian Metode Pemgembangan Sistem Analisis Kebutuhan Sistem Analisis Kebutuhan Perangkat Keras Analisis Kebutuhan Perangkat Lunak Analisis Kebutuhan Input Analisis Apilkasi Analisis Algoritma Rijndael Proses Enkripsi Berkas Mp3 Menggunakan Algoritma Rijndael Proses Dekripsi Berkas Mp3 Menggunakan Algoritma Rijndael Analisis Proses Enkripsi dan Dekripsi Mp viii

9 3.5 Rancangan Antarmuka Sistem Rancangan Form Encrypt Mp Rancangan Form Decrypt Mp Rancangan Form Other Rancangan Form Author Rancangan Antarmuka Sistem Use Case Diagram Activity Diagram Class Diagram Sequence Diagram Bab 4 Hasil dan Pembahasan Penerapan Perangkat Lunak Menu Utama Pengujian Pengujian Aplikasi Proses Enkripsi Menggunakan Rijndael Proses Dekripsi Menggunakan Rijndael Proses Menjalankan Tab Other Proses Menjalanakan Tab Author Analisis Analisis Proses Enkripsi dan Dekripsi Analisis Kesamaan & Perbedaan Berkas Analisis Perbandingan Bentuk Gelombang Analisis Pengujian Signal to Noise Ratio Bab 5 Kesimpulan dan Saran Kesimpulan Saran Daftar Pustaka... xvii ix

10 Daftar Gambar Halaman Gambar 2.1 Proses Enkrpsi dan Dekripsi Gambar 2.2 Algoritma Simetri Gambar 2.3 Algoritma Tak Simetri Gambar 2.4 Permutasi Gambar 2.5 Diagram Alir Proses Enkripsi Gambar 2.6 Matriks Affine Gambar 2.7 Transformasi ShiftRows Gambar 2.8 Transformasi MixColumns Gambar 2.9 Hasil Perkalian dari Operasi Matriks Columns Gambar 2.10 Diagram Alir Proses Dekripsi Gambar 2.11 Transformasi InvShiftRows Gambar 2.12 Matriks Invers Affine Gambar 2.13 Matriks InvMixColums Gambar 2.14 Input State and Cipher Key Gambar 2.15 Proses SubBytes Gambar 2.16 Hasil SubBytes Gambar 2.17 Proses Transformasi ShiftRows Gambar 2.18 Hasil Transformasi ShiftRows Gambar 2.19 Proses Operasi MixColumns Gambar 2.20 Hasil Transformasi MixColumns Gambar 2.21 Proses dan Hasil AddRoundKey Gambar 2.22 Proses Ekspansi Kunci Gambar 2.23 Proses Keseluruhan Rijndael Gambar 2.24 Struktur Frame Mp Gambar 2.25 Struktur Header pada Frame Mp Gambar 2.26 Contoh Byte-Byte Homogen pada Mp Gambar 3.1 Waterfall Model Gambar 3.2 Proses Enkripsi Dan Dekripisi Mp3 Menggunakan Rijndael Gambar 3.3 Proses Enkripsi Mp3 Menggunakan Rijndael Gambar 3.4 Proses Dekripsi Mp3 Menggunakan Rijndael Gambar 3.5 Rancangan Antarmuka Gambar 3.6 Enkripsi Form Gambar 3.7 Dekripsi Form x

11 Gambar 3.8 Form Other Gambar 3.9 Form Author Gambar 3.10 Use Case Diagram Enkripsi Gambar 3.11 Use Case Diagram Dekripsi Gambar 3.12 Activity Diagram Gambar 3.13 Class Diagram aplikasi enkripsi dekripsi Rijndael/AES Gambar 3.14 Sequence Diagram Enkripsi Gambar 3.15 Sequence Diagram Dekripsi Gambar 4.1 Menu Utama Aplikasi Gambar 4.2 Exe Program Gambar 4.3 Tampilan Utama Program Ketika Dijalankan Gambar 4.4 Terjadinya Proses Enkripsi Gambar 4.5 Tampilan Utama Dekripsi Gambar 4.6 Proses Terjadinya Dekripsi Gambar 4.7 Proses Menjalankan Tab Other Gambar 4.8 Proses Terjadinya Tab Author Gambar 4.9 Proses Sebelum Enkripsi Gambar 4.10 Proses Sesudah Enkripsi Gambar 4.11 Mp3 Tag Asli Gambar 4.12 Mp3 Tag Enkripsi Gambar 4.13 Perbandingan Antara Waktu dan Besar Berkas Mp3 85 Gambar 4.14 Grafik Linear Antara Waktu dan Besar Berkas Mp3 86 xi

12 Daftar Tabel Halaman Tabel 2.1 Teknik Blok Tabel 2.2 Perbandingan Jumlah Round dan Key Tabel 2.3 S-Box Rijndael Tabel 2.4 Tabel Keterangan Struktur Header Pada Frame Mp3 53 Tabel 3.1 S-Box Rijndael Tabel 3.2 S-Box Tabel 3.3 S-Box Inver Tabel 3.4 Tabel Operasi Blok 128 Bit dan 256 Bit Tabel 4.1 Perbandingan Ukuran Byte Asli dan Hasil Enkripsi Menggunakan Signal to Noise Ratio (SNR) xii

13 Daftar Kode Program Halaman Kode Program 2.1 Proses Enkripsi Kode Program 2.2 Proses Dekripsi Kode Program 2.3 Proses Enkripsi Dekripsi Kode Program 2.4 Fungsi Enkripsi Dekripsi Kode Program 2.5 Fungsi Enkripsi Dekripsi Kode Program 2.6 Pseudocode Kode Program 3.1 Pembentukan Kunci Kode Program 3.2 Membentuk Kunci IV Kode Program 3.3 Proses Enkripsi dan Dekripsi xiii

14 Daftar Istilah AES : Advanced Encryption Standard MPEG : Moving Picture Experts Group xiv

15 Abstract The development of this technology is now very quick and sophisticated. Especially in the field of entertainment. Where will access the downloading of mp3 files is easy. But on the other side of this simplicity would also cause losses to the creator or a singer. Is due to the ease of accessing the internet world is very easy. Problems that arise are then led to an idea to design applications using techniques cryptosystems on mp3 files using the algorithm Rijndael, which is a standard algorithm in the National Institute of Standards and Technology (NIST), which is effective in safety standards since As it is known that the technique cryptosystem is one of cryptography for encryption and decryption techniques. Encryption and decryption techniques are performed directly be applied on mp3 than it will create encrypting mp3. That it make mp3 will converting into ciphertext from plaintext and finally the result is mp3 encrypting will not recognized by the music player. Keywords: Rijndael Algorithm, Mp3, Cryptography, Cryptosistem. xv

16 Abstrak Perkembangan teknologi sekarang ini sangatlah cepat dan canggih. Terutama dalam bidang entertainment. Dimana akses akan pengunduhan berkas mp3 sangatlah mudah. Namun di lain sisi kemudahan ini tentu juga menimbulkan kerugian terhadap pencipta atau penyanyi. Kemudahan ini dikarenakan pengaksesan di dunia internet sangat mudah. Masalah yang muncul ini kemudian memunculkan suatu gagasan untuk merancang aplikasi dengan menggunakan teknik kriptosistem pada berkas mp3 dengan menggunakan algoritma Rijndael, yang mana algoritma ini merupakan standar dalam National Institute of Standar and Technology (NIST), yang merupakan standar efektif dalam keamanan sejak tahun Seperti yang diketahui bahwa teknik kriptosistem ini merupakan salah satu dari kriptografi untuk melakukan teknik enkripsi dan dekripsi. Teknik enkripsi dan dekripsi yang dilakukan yaitu menggaplikasikan penyandian langsung pada mp3 sehingga mengubah mp3 tersebut dari plainteks menjadi cipherteks sehingga tidak dikenali oleh pemutar musik. Kata Kunci: Algoritma Rijndael, Mp3, Kriptografi, Kriptosistem. xvi