IMPLEMENTASI ALGORITMA KRIPTOGRAFI MASSEY OMURA DENGAN TEKNIK STEGANOGRAFI KOMBINASI END OF FILE (EOF) DAN FIRST OF FILE (FOF) UNTUK KEAMANAN DATA

Transkripsi

1 IMPLEMENTASI ALGORITMA KRIPTOGRAFI MASSEY OMURA DENGAN TEKNIK STEGANOGRAFI KOMBINASI END OF FILE (EOF) DAN FIRST OF FILE (FOF) UNTUK KEAMANAN DATA SKRIPSI NADYA SORAYA HARDIYANA PROGRAM STUDI S1 ILMU KOMPUTER FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2013

2 IMPLEMENTASI ALGORITMA KRIPTOGRAFI MASSEY OMURA DENGAN TEKNIK STEGANOGRAFI KOMBINASI END OF FILE (EOF) DAN FIRST OF FILE (FOF) UNTUK KEAMANAN DATA SKRIPSI Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh ijazah Sarjana Ilmu Komputer NADYA SORAYA HARDIYANA PROGRAM STUDI S1 ILMU KOMPUTER FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2013

3 PERSETUJUAN Judul : IMPLEMENTASI ALGORITMA KRIPTOGRAFI MASSEY OMURA DENGAN TEKNIK STEGANOGRAFI KOMBINASI END OF FILE (EOF) DAN FIRST OF FILE (FOF) UNTUK KEAMANAN DATA Kategori : SKRIPSI Nama : NADYA SORAYA HARDIYANA Nomor Induk Mahasiswa : Program Studi Fakultas Komisi Pembimbing : : SARJANA (S1) ILMU KOMPUTER : ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA Diluluskan di Medan, 17 Desember 2013 Pembimbing 2 Pembimbing 1 Herriyance, ST. M.Kom Maya Silvi Lydia, B.Sc, M.Sc NIP NIP Diketahui/Disetujui oleh Program Studi S1 Ilmu Komputer Ketua, Dr. Poltak Sihombing, M.Kom NIP

4 PERNYATAAN IMPLEMENTASI ALGORITMA KRIPTOGRAFI MASSEY OMURA DENGAN TEKNIK STEGANOGRAFI KOMBINASI END OF FILE (EOF) DAN FIRST OF FILE (FOF) UNTUK KEAMANAN DATA SKRIPSI Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing telah disebutkan sumbernya. Medan, 17 Desember 2013 Nadya Soraya Hardiyana

5 PENGHARGAAN Puji dan syukur kehadirat Allah SWT, yang hanya dengan rahmat dan izin-nya penulis dapat menyelesaikan penyusunan skripsi ini, sebagai syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Komputer, pada Program Studi S1 Ilmu Komputer Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi. Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada: 1. Bapak Prof. Dr. dr. Syahril Pasaribu, DTM&H, M.Sc(CTM), Sp.A(K) selaku Rektor. 2. Bapak Prof. Dr. Muhammad Zarlis selaku Dekan Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi 3. Bapak Dr. Poltak Sihombing, M.Kom selaku Ketua Program Studi S1 Ilmu Komputer dan Dosen Pembanding. 4. Ibu Maya Silvi Lydia, B.Sc, M.Sc selaku Sekretaris Program Studi S1Ilmu Komputer dan Dosen Pembimbing serta Dosen Pembimbing Akademik. 5. Bapak Herriyance, ST, M.Kom selaku Dosen Pembimbing yang telah membimbing dan memberikan kritik serta sarannya dalam penyempurnaan skripsi ini. 6. Ibu Dian Rachmawati S.Kom, M.Kom selaku Dosen Pembanding yang telah memberikan kritik dan sarannya dalam penyempurnaan skripsi ini. 7. Bapak M. Andri Budiman, ST, M.CompSc, MEM selaku Dosen S-1 Ilmu Komputer yang telah berkenan membimbing dan memberikan kritik serta saran kepada penulis. 8. Pembantu Dekan Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi Universitas Sumatera Utara, seluruh tenaga pengajar dan pegawai di Program Studi S1Ilmu Komputer Fasilkom-TI. 9. Ayahanda H. Suhardi dan Ibunda Mursiah Nasution, serta kakak-kakak tersayang Ade Rahmi Fadilah, Dewi Kurnia, Rika Mahardika, Bella Almeida Fuaddhilah, Abangda Muhammad Hidayat Wibowo yang selalu memberikan kasih sayang, do a serta dukungannya kepada penulis. 10. Keponakan tersayang Tsabitah, Khalisah, Erol, Naumi, Athallah, Nazwa, Syifa, dan Putra yang selalu mendukung dan menghibur selama proses penyelesaian skripsi ini.

6 11. Abangda Muhammad Ridho Nasution, S.Kom yang selalu memberikan semangat, do a dan perhatiannya kepada penulis. 12. Rekan-rekan S-1 Ilmu Komputer Stambuk 2009, khususnya Pocut Rizky Azhari, Fithri Rizqi Khairani Nasution, Dewi Ayu Pratami, Lidya Andiny Nasution, Nurul Khairina, dan Ismail Fata Lubis yang selalu memberikan do a, semangat, bantuan, kritik dan saran kepada penulis selama proses penyelesaian skripsi ini. Semoga Allah SWT melimpahkan berkah kepada semua pihak yang telah memberikan bantuan, perhatian, serta dukungan kepada penulis dalam menyelesaikan skripsi ini. Medan, 17 Desember 2013 Penulis

7 ABSTRAK Kemudahan yang dihasilkan dari perkembangan teknologi saat ini, ternyata menimbulkan masalah lain dalam keamanan pesan, seperti jalur pendistribusian kunci yang menjadi tidak aman. Keamanan pesan dapat dilakukan melalui kriptografi yaitu dengan cara mengacak pesan, sedangkan melalui steganografi dengan cara menyembunyikan pesan. Konsep kriptografi dan steganografi dapat dikombinasikan sehingga menghasilkan sistem keamanan pesan yang lebih baik. Dalam penelitian ini digunakan algoritma kriptografi Massey-Omura yang merupakan pengembangan dari Three-Pass Ptotocol yaitu suatu kerangka kerja yang memungkinkan tidak ada proses distribusi kunci sehingga dapat mengurangi terjadinya kebocoran pesan. Tahap pertama yaitu dengan membangkitan bilangan prima menggunakan metode Fermat s Little Theorem dan melakukan pencarian bilangan relatif prima menggunakan algoritma Euclidean GCD. Selanjutnya pesan teks yang berformat *.txt di enkripsi dan menghasilkan ciphertext yang kemudian akan disembunyikan pada citra bitmap berformat *.bmp dengan teknik steganografi kombinasi metode End Of File dan First Of File yaitu dengan menyisipkan pesan pada baris awal dan akhir dari matriks pixel suatu citra. Proses penyembunyian pesan (embedding) pada cover image menghasilkan stego image yang selanjutnya akan melalui proses extracting untuk mendapatkan pesan yang tersembunyi (ciphertext) dan kemudian akan di dekripsi sehingga mendapatkan plaintext semula. Kata Kunci: Kriptografi, Three-Pass Protocol, Massey-Omura, Fermat s Little Theorem, Euclidean GCD, Steganografi, End Of File, First Of File.

8 IMPLEMENTATION OF MASSEY OMURA S CRYPTOGRAPHY ALGORITHM WITH STEGANOGRAPHY TECHNIQUE COMBINATION OF END OF FILE AND FIRST OF FILE FOR DATA SECURITY ABSTRACT Ease resultant from developments of current s technology actually causes other problems in security of message like key distribution channels which become unsafe. security message can be done through a cryptography by randomizing message, while through a steganography by hiding message. Concepts of cryptography and steganography can be combined to produce a better message security system. In this research is used Massey Omura algorithm which is the development of Three Pass Protocol namely framework which allow there is no process of key distribution so as to reduce the occurrence of message leaks. The first stage is generating primes using a method of Fermat s Little Theorem and searching relatively prime number using Euclidean GCD. Furthermore the text message in format *.txt will encrypted and produce a ciphertext which will be hidden in the bitmap image in format *.bmp by steganography technique combination of End Of File and First Of File with inserting a message at the beginning and end of matrix pixel of image. The process of hiding message(embedding) in cover image produced stego image and through process of extracting to get the hidden message (ciphertext) which will decrypted and getting the plaintext. Keyword: Cryptography, Three-Pass Protocol, Massey-Omura, Fermat s Little Theorem, Euclidean GCD, Steganography, End Of File, First Of File.

9 DAFTAR ISI Halaman Persetujuan Pernyataan Penghargaan Abstrak Abstract Daftar Isi Daftar Tabel Daftar Gambar Daftar Lampiran ii iii iv vi vii viii xi xii xiv Bab I Pendahuluan 1.1 Latar Belakang Rumusan Masalah Batasan Masalah Tujuan Penelitian Manfaat Penelitian Metode Penelitian Sistematika Penulisan 5 Bab II Landasan Teori 2.1 Kriptografi Definisi Kriptografi Enkripsi dan Dekripsi Sejarah Kriptografi Jenis Algoritma Kriptografi Tujuan Kriptografi Three Pass Protocol Aritmatika Modulo Greatest Common Divisor (GCD) Algoritma Euclidean Relatif Prima Inversi Modulo Fermat Little s Theorem Algoritma Massey Omura Steganografi Definisi Steganografi Sejarah Steganografi Teknik Steganografi Kombinasi End Of File dan First Of File Citra Bitmap Penelitian Terdahulu 19

10 Bab III Analisis dan Perancangan 3.1 Analisis Sistem Analisis Masalah Analisis Persyaratan Analisis Fungsional Analisis Nonfungsional Pemodelan Persyaratan Sistem dengan Use Case Spesifikasi Use Case Pseudocode Pseudocode Proses Generate Prime Pseudocode Proses Fermat Pseudocode Proses Euclidean GCD Pseudocode Proses Generate Key Pseudocode Proses Enkripsi Pseudocode Proses Embedding Pseudocode Proses Extracting Pseudocode Proses Dekripsi Flowchart Sistem Flowchart Prime Generator Flowchart Key Generator (Sender) Flowchart Encryption1 (Sender) Flowchart Embedding1 (Sender) Flowchart Extracting1(Recipient) Flowchart Encryption2 (Recipient) Flowchart Embedding2 (Recipient) Flowchart Extracting2 (Sender) Flowchart Decryption1 (Sender) Flowchart Embedding3 (Sender) Flowchart Extracting3 (Recipient) Flowchart Decryption2 (Recipient) Perancangan Sistem Home About Help Encryption Encrypion Decryption Decryption Tahapan Sistem Tahapan Sistem Algoritma Kriptografi Massey Omura Tahapan Sistem Teknik Steganografi Kombinasi End Of File 69 dan First Of File Bab IV Implementasi dan Pengujian 4.1 Implementasi Sistem Form home_application Form About Form Help Form Encryption1(Sender)

11 4.1.5 Form Encryption2(Recipient) Form Decryption1(Sender) Form Decryption2(Recipient) Pengujian Sistem Pengujian Proses Encryption Pengujian Proses Encryption Pengujian Proses Decryption Pengujian Proses Decryption Hasil Pengujian Proses Embedding dan Extracting 94 Bab V Kesimpulan dan Saran 5.1 Kesimpulan Saran 97 Daftar Pustaka 98

12 DAFTAR TABEL Nomor Tabel Nama Tabel Proses Perhitungan Invers Modulo Spesifikasi Use Case untuk Prime Generator Spesifikasi Use Case untuk Key Generator A Spesifikasi Use Case untuk Encryption1 Spesifikasi Use Case untuk Embedding1 Spesifikasi Use Case untuk Extracting1 Spesifikasi Use Case untuk Key Generator B Spesifikasi Use Case untuk Encryption2 Spesifikasi Use Case untuk Embedding2 Spesifikasi Use Case untuk Extracting2 Spesifikasi Use Case untuk Decryption1 Spesifikasi Use Case untuk Embedding3 Spesifikasi Use Case untuk Extracting3 Spesifikasi Use Case untuk Decryption2 Kode ASCII Perhitungan nilai da Perhitungan nilai db Matriks Citra Bewarna 4 x 6 pixel Matriks Citra yang Disisipi Pesan dengan Metode End Of File Matriks Citra yang Disisipi Pesan dengan Metode First Of File Matriks Citra yang Disisipi Pesan dengan Kombinasi Metode End Of File dan First Of File Hasil Enkripsi Ciphertext1 untuk Plaintext NADYA Hasil Ciphertext2 dari proses Encryption2 Hasil Ciphertext3 dari proses Decryption1 Hasil Nilai Plaintext Awal dari Proses Decryption2 Hasil Pengujian Proses Embedding dan Extracting Berdasarkan Implementasi Sistem Hasil Pengujian Proses Embedding dan Extracting dengan Beberapa Ukuran Halaman

13 DAFTAR GAMBAR Nomor Gambar (a) 2.2 (b) Nama Gambar Proses Enkripsi Dekripsi Sebuah Scytale Pesan Ditulis Secara Horizontal Baris per Baris Skema Kriptografi Simetri Skema Kriptografi Asimetri Skema Three Pass Protocol Skema Prosedur Pengiriman Pesan Alice-Bob Model Dasar Embedding pada Steganografi Contoh Citra Bitmap Diagram Ishikawa Analisis Masalah Use Case Diagram Sistem Activity Diagram untuk Prime Generator Activity Diagram untuk Key Generator A Activity Diagram untuk Encryption1 Activity Diagram untuk Embedding1 Activity Diagram untuk Extracting1 Activity Diagram untuk Key Generator B Activity Diagram untuk Encryption2 Activity Diagram untuk Embedding2 Activity Diagram untuk Extracting2 Activity Diagram untuk Decryption1 Activity Diagram untuk Embedding3 Activity Diagram untuk Extracting3 Activity Diagram untuk Decryption2 Flowchart Keseluruhan Sistem Flowchart Prime Generator Flowchart Key Generator A Flowchart untuk Encryption1 Flowchart Embedding1 Flowchart Extracting1 Flowchart Encryption2 Flowchart Embedding2 Flowchart Extracting2 Flowchart Decryption1 Flowchart Embedding3 Flowchart Extracting3 Flowchart Decryption2 Perancangan Form home_application Perancangan Form about Perancangan Form help Perancangan Form encryption1 Perancangan Form encryption2 Perancangan Form decryption1 Halaman

14 Perancangan Form decryption2 Tampilan Form home_application Tampilan Form about Tampilan Form help Tampilan Form encryption1 Tampilan Form encryption2 Tampilan Form decryption1 Tampilan Form decryption2 Hasil Proses Generate Prime Hasil Proses Generate Key (Sender) Pop-up Windows Open Text Hasil Plaintext yang dipilih Hasil Ciphertext1 Pop-up Windows Open Image Hasil Pemilihan Cover Image1 Hasil Embedding1 dan Message box Informasi Embedding Succeed Pop-up Windows Save Stego Image Message Box Stego Image Saved Message Box Informasi No Hidden Message Hasil Proses Extract1 Hasil Generate Key (Recipient) dan Encryption2 Hasil Embedding2 Hasil Extracting2 dan Decryption1 Hasil Embedding3 Hasil Extracting3 Hasl Decryption2 Pop-up Windows Save File Message Box Warning informasi Message is over limit of image pixel

15 DAFTAR LAMPIRAN Halaman A. Listing Program 100 B. Curriculum Vitae 127