SIMULASI KERAHASIAAN / KEAMANAN INFORMASI DENGAN MENGGUNAKAN ALGORITMA DES (DATA ENCRYPTION STANDARD) SKRIPSI INDRA SYAHPUTRA

Transkripsi

1 SIMULASI KERAHASIAAN / KEAMANAN INFORMASI DENGAN MENGGUNAKAN ALGORITMA DES (DATA ENCRYPTION STANDARD) SKRIPSI INDRA SYAHPUTRA DEPARTEMEN MATEMATIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2009

2 PERSETUJUAN Judul : SIMULASI KERAHASIAAN DATA/INFORMASI DENGAN MENGGUUNAKAN METODE DES Kategori : SKRIPSI Nama : INDRA SYAHPUTRA Nomor Induk Mahasiswaa : Program Studi : SARJANA (S1) MATEMATIKA Departemen : MATEMATIKA Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA Komisi Pembimbing : Diluluskan di Medan, 6 Desember 2009 Pembimbing 1, Pembimbing 2, Drs. Marihat Situmorang, M.Kom Syahriol Sitorus, S.Si, M.IT NIP NIP Diketahui/Disetujui oleh Departemen Matematika FMIPA USU Ketua, Dr. Saib Suwilo, M.Sc. NIP

3 PERNYATAAN SIMULASI KERAHASIAAN / KEAMANAN INFORMASI DENGAN MENGGUNAKAN ALGORITMA DES (DATA ENCRYPTION STANDARD) SKRIPSI Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya. Medan, Desember 2009 Indra Syahputra

4 PENGHARGAAN Puji dan Syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT Yang Maha Pemurah Dan Maha Penyayang, dengan limpah karunia-nya Skripsi ini berhasil diselesaikan dalam waktu yang telah ditetapkan. Ucapan terimaksih saya sampaikan kepada Bapak Drs. Marihat Situmorang, M.Kom dan Syahriol, S.Si, M.IT, selaku pembimbing pada penyelesaian Skripsi ini yang telah memberikan panduan penuh kepercayaan kepada saya untuk menyelesaikan Skripsi ini. Panduan ringkas dan profesional telah diberikan kepada saya agar penulis dapat menyelesaikan Skripsi ini. Ucapan terimakasih juga ditujukan kepada Ketua dan Sekretaris Departemen Matematika DR. Saib Suwilo, M.Sc. dan Drs. Henry Rani Sitepu, M.Si., Dekan dan Pembantu Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, semua dosen pada Departemen Matematika FMIPA USU, pegawai di FMIPA USU dan rekan-rekan kuliah. Akhirnya tidak terlupakan kepada Bapak, Ibu dan semua keluarga yang selama ini memberikan bantuan dan dorongan yang diperlukan. Semoga Allah SWT akan membalasnya.

5 ABSTRAK Data atau informasi merupakan salah satu elemen yang memegang peranan yang sangat besar dalam berbagai bidang kehidupan. Dengan semakin berkembangnya teknologi komputer, semakin banyak orang yang sanggup mengutak-atik data walaupun telah disimpan dengan rapi. Untuk mencegah terjadinya pencurian data oleh pihak-pihak yang tidak berhak atas data tersebut, maka dikembangkanlah berbagai teknik pengamanan data. Kriptografi adalah salah satu teknik yang digunakan untuk meningkatkan aspek keamanan suatu data atau informasi. Kriptografi merupakan ilmu dan seni untuk menjaga kerahasiaan suatu pesan atau data. Dalam hal ini pesan akan dienkripsi sehingga pesan tersebut tidak dapat dipahami lagi maknanya. Pesan yang sudah dienkripsi harus didekripsikan supaya pesan tersebut kembali seperti semula. Kriptografi mendukung kebutuhan dari dua aspek keamanan informasi, yaitu secrecy (perlindungan terhadap kerahasiaan informasi) dan authenticity (perlindungan terhadap pemalsuan dan pengubahan informasi yang tidak diinginkan). Salah satu metode kripstografi adalah Data encryption standard (DES) yang paling banyak di gunakan di dunia. Secara manual metode DES sangat kompleks, untuk lebih mempermudah mempelajari DES dapat di buat suatu perangkat lunak yang dapat melakukan simulasi DES dengan benar. Contoh simulasi kita berikan pesan KOMPUTER dan kunci eksternal PROGRAMA sehingga menghasilkan chiperteks s Z {f.a

6 DAFTAR ISI LEMBARAN PENGESAHAN... i ABSTRAK... ii KATA PENGANTAR... iii DAFTAR ISI... v DAFTAR GAMBAR... viii DAFTAR TABEL... ix BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Masalah Identifikasi Masalah Tujuan Penulisan Batasan Masalah Metode Penelitian Sistematika Penulisan... 4 BAB II TINJAUAN TEORITIS 2.1. Definisi dan Terminologi Kriptografi Plainteks dan Cipherteks Pengirim dan Penerima Enkripsi dan Dekripsi Cipher dan Kunci Sistem Kriptografi... 10

7 Penyadap Kriptanalisis dan Kriptologi Tujuan Kriptografi Jenis-Jenis Kriptografi Kriptografi Kunci Simetri Block Cipher Stream Cipher Kriptografi Kunci Asimetri Konsep Kriptografi Kunci Asimetri Perbandingan Kriptografi Kunci Simetri dan Kriptogrfi Kunci Asimetri Serangan Terhadap Kriptografi Keamanan Algoritma Kriptografi Jenis-Jenis Serangan Kriptografi Data Encryption Standard (DES) Sejarah DES BAB III PERANCANGAN 3.1. Pembahasan Algoritma DES Pembangkitan Kunci Internal Proses Enkripsi Data Proses Dekripsi Data Contoh Enkripsi dan Dekripsi DES... 43

8 Proses Pembangkitan Kunci Internal Proses Enkripsi Data Proses Dekripsi Data Perancangan BAB IV IMPLEMENTASI 4.1. Perangkat Keras (Hardware) Perangkat Lunak (Software) Implementasi BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA DAFTAR LAMPIRAN

9 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1.a. Skema enkripsi dan dekripsi... 9 Gambar 2.1.b. Contoh ilustrasi enkripsi dan dekripsi pesan... 9 Gambar 2.2. Skema kriptografi kunci simetri Gambar 2.3. Skema kriptografi kunci asimetri Gambar 3.1. Skema global kriptografi DES Gambar 3.2. Proses enkripsi dengan kriptografi DES Gambar 3.3. Proses pembangkitan kunci-kunci internal Gambar 3.4. Diagram komputasi fungsi f Gambar 3.5. Sketsa tampilan penginputan Gambar 3.6. Sketsa tampilan proses perhitungan kunci Gambar 3.7. Sketsa tampilan proses enkripsi data Gambar 3.8. Sketsa tampilan cipherteks Gambar 3.9. Sketsa tampilan proses dekripsi data Gambar Sketsa tampilan plainteks Gambar 4.1. Tampilan aplikasi DES untuk menginput plainteks dan kunci. 68 Gambar 4.2. Tampilan proses pembentukan kunci internal Gambar 4.3. Tampilan kumpulan kunci internal Gambar 4.4. Tampilan proses enkripsi Gambar 4.5. Tampilan hasil enkripsi terhadap plainteks Gambar 4.6. Tampilan proses dekripsi terhadap cipherteks Gambar 4.7. Tampilan hasil dekripsi terhadap cipherteks... 71

10 DAFTAR TABEL Tabel 3.1. Matriks kunci eksternal 64 bit Tabel 3.2. Matriks permutasi Choice One (PC-1) Tabel 3.3. Jumlah pergeseran bit pada setiap putaran Tabel 3.4. Matriks permutasi Choice Two (PC-2) Tabel 3.5. Matriks plainteks 64 bit Tabel 3.6. Matriks initial permutation (IP) Tabel 3.7. Matriks permutasi ekspansi Tabel 3.8. Tabel S-box 1 (S 1 ) Tabel 3.9. Tabel S-box 2 (S 2 ) Tabel Tabel S-box 3 (S 3 ) Tabel Tabel S-box 4 (S 4 ) Tabel Tabel S-box 5 (S 5 ) Tabel Tabel S-box 6 (S 6 ) Tabel Tabel S-box 7 (S 7 ) Tabel Tabel S-box 8 (S 8 ) Tabel Matriks Permutasi (P) Tabel Matriks initial permutation (IP -1 ) Tabel Tabel contoh plainteks Tabel Tabel contoh kunci internal Tabel Hasil proses pembangkitan kunci internal Tabel Hasil enkripsi putaran ke

11 Tabel Hasil enkripsi putaran ke Tabel Hasil enkripsi putaran ke Tabel Hasil enkripsi putaran ke Tabel Hasil enkripsi putaran ke Tabel Hasil enkripsi putaran ke Tabel Hasil enkripsi putaran ke Tabel Hasil enkripsi putaran ke Tabel Hasil enkripsi putaran ke Tabel Hasil enkripsi putaran ke Tabel Hasil enkripsi putaran ke Tabel Hasil enkripsi putaran ke Tabel Hasil enkripsi putaran ke Tabel Hasil enkripsi putaran ke Tabel Hasil enkripsi putaran ke Tabel Hasil enkripsi putaran ke Tabel Tabel blok L i dan R i dari 16 putaran enkripsi Tabel Hasil dekripsi putaran ke Tabel Hasil dekripsi putaran ke Tabel Hasil dekripsi putaran ke Tabel Hasil dekripsi putaran ke Tabel Hasil dekripsi putaran ke Tabel Hasil dekripsi putaran ke Tabel Hasil dekripsi putaran ke

12 Tabel Hasil dekripsi putaran ke Tabel Hasil dekripsi putaran ke Tabel Hasil dekripsi putaran ke Tabel Hasil dekripsi putaran ke Tabel Hasil dekripsi putaran ke Tabel Hasil dekripsi putaran ke Tabel Hasil dekripsi putaran ke Tabel Hasil dekripsi putaran ke Tabel Hasil dekripsi putaran ke Tabel Tabel blok L i dan R i dari 16 putaran dekripsi... 62