ANALISIS DAN IMPLEMENTASI ALGORITMA KRIPTOGRAFI PLAYFAIR CIPHER DAN ALGORITMA KOMPRESI RUN LENGTH ENCODING DALAM PENGAMANAN DAN KOMPRESI DATA TEKS

Transkripsi

1 ANALISIS DAN IMPLEMENTASI ALGORITMA KRIPTOGRAFI PLAYFAIR CIPHER DAN ALGORITMA KOMPRESI RUN LENGTH ENCODING DALAM PENGAMANAN DAN KOMPRESI DATA TEKS ANANDA DWI PUTRI PROGRAM STUDI S1 ILMU KOMPUTER FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2016

2 ANALISIS DAN IMPLEMENTASI ALGORITMA KRIPTOGRAFI PLAYFAIR CIPHER DAN ALGORITMA KOMPRESI RUN LENGTH ENCODING DALAM PENGAMANAN DAN KOMPRESI DATA TEKS SKRIPSI Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh ijazah Sarjana Ilmu Komputer ANANDA DWI PUTRI PROGRAM STUDI S-1 ILMU KOMPUTER FAKULTAS ILMI KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2016

3 PERSETUJUAN Judul : ANALISIS DAN IMPLEMENTASI ALGORITMA PLAYFAIR CIPHER DAN ALGORITMA KOMPRESI RUN LENGTH ENCODING DALAM PENGAMANAN DAN KOMPRESI DATA TEKS. Kategori : KRIPTOGRAFI Nama : ANANDA DWI PUTRI Nomor Induk Mahasiswa : Program Studi : S-1 ILMU KOMPUTER Fakultas :ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA Komisi Pembimbing : Pembimbing 2 Pembimbing 1 Herriyance, ST, M.Kom Dian Rachmawati, S.Si., M.Kom NIP NIP Diketahui/disetujui oleh Program Studi S1 Ilmu Komputer Ketua, Dr. Poltak Sihombing, M.Kom NIP

4 PERNYATAAN ANALISIS DAN IMPLEMENTASI ALGORITMA KRIPTOGRAFI PLAYFAIR CIPHER DAN ALGORITMA KOMPRESI RUN LENGTH ENCODING DALAM PENGAMANAN DAN KOMPRESI DATA TEKS SKRIPSI Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing telah disebutkan sumbernya. Medan, Mei 2016 Ananda Dwi Putri

5 PENGHARGAAN Segala puji dan syukur kehadirat Allah SWT yang telah senantiasa memberikan rahmat dan hidayah-nya kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan skripsi ini tepat waktu, sebagai syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Komputer, pada Program Studi S1 Ilmu Komputer Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi. Tak lupa shalawat beriring salam penulis hadiahkan kepada Nabi Besar Muhammad SAW yang syafa atnya kita harapkan di hari akhir kelak. Penyusunan dan penulisan skripsi ini dapat terselesaikan berkat dukungan, bimbingan dan bantuan banyak pihak. Oleh karena itu, dalam kesempatan ini penulis ingin mengucapkan rasa terima kasih dan penghargaan kepada : 1. Prof. Dr. Runtung Sitepu, SH, M.Hum selaku Rektor Universitas Sumatera Utara. 2. Prof. Opim Salim Sitompul, M.Sc sebagai Dekan Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi. 3. Dr. Poltak Sihombing, M.Kom sebagai Ketua Program Studi S1 Ilmu Komputer. 4. Ibu Maya Silvi Lydia, B.Sc, M.Sc selaku Sekretaris Program Studi Ilmu Komputer. 5. Ibu Dian Rachmawati, S.Si., M.Kom selaku Dosen Pembimbing I dan Bapak Herriyance, ST, M.Kom selaku Dosen Pembimbing II yang telah meluangkan waktu, tenaga, dan pikiran dalam membimbing, mengarahkan, menasehati, memotivasi, dan menyemangati penulis agar dapat menyelesaikan skripsi ini. 6. Dr. Poltak Sihombing, M.Kom selaku dosen Pembanding I dan Bapak Amer Sharif, S.Si., M.kom selaku dosen Pembanding II yang telah memberikan kritik dan saran yang membangun terhadap skripsi ini. 7. Seluruh staf pengajar dan pegawai Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi.

6 8. Yang teristimewa kepada ibunda tercinta Rusmiati S.pd yang selalu memberikan do a, motivasi, dan menjadi sumber semangat bagi penulis dalam segala hal. 9. Kakak dan Adik tersayang Suci Wahyulan Sari dan Andika Wafi Rizaldi yang selalu memotivasi penulis dalam menyelesaikan skripsi ini. 10. Sahabat-sahabat terhebat Rahma Isnaini Masya, Ilmi Harahap, Rodiyah Aini Manurung, Tristania Marcellina, Nurul Utami Marza yang selalu menemani, membantu dan memberi motivasi kepada penulis. 11. Farid Akbar yang selalu memberikan perhatian, bantuan, semangat serta dukungannya kepada penulis. 12. Teman teman seperjuangan mahasiswa S-1 Ilmu Komputer stambuk 2012 yang selalu memberi dukungan. 13. Semua pihak yang terlibat langsung ataupun tidak langsung yang tidak dapat penulis ucapkan satu per satu yang telah membantu menyelesaikan skripsi ini. Penulis berharap semoga Allah SWT membalas kebaikan dari semua pihak yang telah banyak membantu serta memotivasi penulis dalam menyelesaikan skripsi ini. Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih memiliki banyak kekurangan dan ketidaksempurnaan, oleh karena itu penulis bersedia menerima kritik dan saran dari pembaca dalam upaya perbaikan skripsi ini. Semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi penulis dan pembaca, akhir kata penulis ucapkan terima kasih. Medan, Mei 2016 Penulis Ananda Dwi Putri

7 ABSTRAK Komunikasi dan bertukar informasi secara jarak jauh sudah sangat mudah dan praktis. Kemudahan ini menuntut peningkatan keamanan terhadap kerahasiaan data yang dikirim. Kriptografi adalah salah satu cara yang digunakan untuk menjaga kerahasian dari sebuah pesan, dimana pesan disamarkan menjadi sandi. Selain keamanan data yang perlu diperhatikan juga adalah kecepatan dalam pengiriman data tersebut. Kecepatan pengiriman ini tergantung dari ukuran informasi tersebut. Kompresi adalah proses pengubahan sekumpulan data menjadi bentuk kode dengan tujuan untuk menghemat kebutuhan tempat penyimpanan dan waktu untuk transmisi data. Dalam penelitian ini penulis mengkombinasi algoritma kriptografi Playfair Cipher dengan algoritma kompresi Run Length Encoding, serta menganalisa kedua algoritma menggunakan kompleksitas algoritma. waktu eksekusi pesan dengan 16 karakter adalah sekon, waktu eksekusi pesan dengan 78 karakter adalah sekon, dan waktu eksekusi pesan dengan 189 karakter adalah sekon. Hasil pengujian proses kompresi string Homogen dengan kompresi rasio ratarata sebesar 33.83% dan sring Heterogen dengan kompresi rasio rata-rata sebesar 15,54%. Dapat disimpulkan jumlah karakter pada pesan berbanding lurus terhadap waktu. Kata Kunci : Kriptografi, Playfair Cipher, Kompresi, Run Length Encoding.

8 ANALYSIS AND IMPLEMENTATION PLAYFAIR CIPHER CRYPTOGRAPHY ALGORITHM AND RUN LENGTH ENCODING COMPRESSION ALGORITHM IN TEXT DATA SECURITY AND COMPRESSION Communication and information exchange in long distance have been very simple and practical. This simplicity demands security increment toward data privacy that is sent. Cryptography is one of some techniques which is used to keep message privacy, which is, message is encrypted to be ciphertext. Besides data security, point that also need to be concerned is speed of data transmission. Speed of data transmission depends on size of that data. Compression is conversion process of data set to be code form that purposed to decrease memory usage and time of transmission data. In this experiment, writer combines Playfair Cipher cryptography algorithm with Run Length Encoding compression algorithm, and analyze both of algorithm by using algorithm complexity. Execution time for 16 characters is second, execution time for 78 characters is second, and execution time for 189 characters is second. The result of research show that the compression process of Homogeneous String with the average of compression ratio is %, and the compression process of Heterogeneous String with the average of compression ratio is %. So it can be concluded that amount of character in message is directly propotional to the time. Keywords : Cryptography, Playfair Cipher, Compression, Run Length Encoding.

9 DAFTAR ISI Persetujuan Pernyataan Penghargaan Abstrak Abstract Daftar Isi Daftar Tabel Daftar Gambar Hal. ii iii iv vi vii viii x xi Bab 1 Bab 2 Bab 3 Pendahuluan 1.1 Latar Belakang Rumusan Masalah Ruang Lingkup Masalah Tujuan Penelitian Manfaat Penelitian Metodologi Penelitian Sistematika Penulisan 5 Landasan Teori 2.1 Kriptografi Pengertian Kriptografi Jenis-jenis Algoritma Kriptografi Algoritma Simetris Algoritma Asimetris Playfair Cipher Kompresi Data Run Length Encoding Kompleksitas Algoritma Penelitian yang Relevan 18 Analisis dan Perancangan 3.1 Analisis Sistem Analisis Masalah Analisis Kebutuhan Kebutuhan Fungsional Kebutuhan Nonfungsional Perancangan Sistem Flowchart Flowchart Enkripsi Playfair Cipher Flowchart Kompresi RLE Flowchart Dekripsi Playfair Cipher Flowchart Dekompresi RLE Flowchart Sistem Use Case Diagram Activity Diagram 30

10 3.2.4 Sqeuence Diagram Perancangan Antarmuka Halaman Beranda Halaman Enkripsi-Kompresi Halaman Dekripsi-Dekompresi Halaman Tentang Halaman Bantuan 39 Bab 4 Bab 5 Implementasi dan Pengujian 4.1 Implementasi Halaman Beranda Halaman Proses Halaman Tentang Halaman Bantuan Pengujian Pengujian Proses Enkripsi-Kompresi Pengujian Proses Dekompresi-Dekripsi Pengujian Proses Kompresi-Enkripsi Pengujian Proses Dekripsi-Dekompresi Hasil Pengujian Algoritma Terhadap Waktu Pengujian Kompleksitas Algoritma 59 Kesimpulan dan Saran 5.1 Kesimpulan Saran 64 Daftar Pustaka 65 Listing Program A-1 Curriculum Vitae

11 DAFTAR TABEL Hal. TABEL 2.1. Contoh Matriks Kunci ILKOM 9 TABEL 2.2. Contoh Matriks Kunci 11 TABEL 2.3. Matriks Kunci 4 Huruf disekitar Huruf A Sebelum diputar 12 TABEL 2.4. Matriks Kunci 4 Huruf disekitar Huruf A Setelah diputar 12 TABEL 2.5. Matriks Kunci 4 Huruf disekitar Huruf N Sebelum diputar 13 TABEL 2.6. Matriks Kunci 4 Huruf disekitar Huruf N Setelah diputar 13 TABEL 2.7. Format Kode Karakter Berulang 15 TABEL 2.8. Perbandingan Pertumbuhan fungsi f dan g 17 TABEL 3.1. Spesifikasi Use Case Enkripsi Pesan 28 TABEL 3.2. Spesifikasi Use Case Kompresi Pesan 29 TABEL 3.3. Spesifikasi Use Case Dekompresi Pesan 29 TABEL 3.4. Spesifikasi Use Case Dekripsi Pesan 30 TABEL 4.1. Karakter ASCII yang digunakan 45 TABEL 4.2. Matriks Kunci 47 TABEL 4.3. Matriks 4 Huruf disekitar Huruf M Setelah diputar 47 TABEL 4.4. Matriks 4 Huruf disekitar Huruf A Setelah diputar 48 TABEL 4.5. Matriks Hasil Perputaran M dan A 50 TABEL 4.6. Matriks Hasil disekitar 4 Setelah diputar 52 TABEL 4.7. Matriks Hasil disekitar A Setelah diputar 53 TABEL 4.8. Matriks Hasil Perputaran 4 dan A 55 TABEL 4.9. Pengujian Terhadap Waktu Proses 56 TABEL Hasil Pengujian String Homogen 59 TABEL Hasil Pengujian String Heterogen 59 TABEL Kompleksitas Algoritma Enkripsi Playfair Cipher 59 TABEL Kompleksitas Algoritma Kompresi RLE 60 TABEL Kompleksitas Algoritma Dekripsi Playfair Cipher 61 TABEL Kompleksitas Algoritma Dekompresi RLE 62

12 DAFTAR GAMBAR GAMBAR 2.1. Skema Proses Enkripsi dan Dekripsi 6 GAMBAR 2.2. Skema Kriptografi Simetris 8 GAMBAR 2.3. Skema Kriptografi Asimetris 9 GAMBAR 2.4. Grafik fungsi f dan g 17 GAMBAR 3.1. Diagram Ishikawa Masalah Penelitian 20 GAMBAR 3.2. Flowchart Enkripsi Playfair Cipher 23 GAMBAR 3.3. Flowchart Kompresi RLE 24 GAMBAR 3.4. Flowchart Dekripsi Playfair Cipher 25 GAMBAR 3.5. Flowchart Dekompresi RLE 26 GAMBAR 3.6. Flowchart Sistem 27 GAMBAR 3.7. Use Case Diagram 28 GAMBAR 3.8. Activity Diagram Enkripsi-Kompresi 31 GAMBAR 3.9. Activity Diagram Dekompresi-Dekripsi 32 GAMBAR Sequence Diagram Sistem 33 GAMBAR Rancangan Antarmuka Beranda 34 GAMBAR Rancangan Antarmuka Enkripsi-Kompresi 35 GAMBAR Rancangan Antarmuka Dekompresi-Dekripsi 37 GAMBAR Rancangan Antarmuka Tentang 38 GAMBAR Rancangan Antarmuka Bantuan 39 GAMBAR 4.1. Antar Muka Menu Utama 40 GAMBAR 4.2. Antar Muka Enkripsi-Kompresi 41 GAMBAR 4.3. Antar Muka Dekompresi-Dekripsi 42 GAMBAR 4.4. Antar Muka Kompresi-Enkripsi 43 GAMBAR 4.5. Antar Muka Dekripsi-Dekompresi 43 GAMBAR 4.6. Antar Muka Tentang 44 GAMBAR 4.7. Antar Muka Bantuan 45 GAMBAR 4.8. Tampilan Pengujian Enkripsi-Kompresi 49 GAMBAR 4.9. Tampilan Pengujian Dekompresi-Dekripsi 51 GAMBAR Tampilan Pengujian Kompresi - Enkripsi 54 GAMBAR Tampilan Pengujian Dekripsi-Dekompresi 56 GAMBAR Grafik Hubungan Panjang Plainteks dengan Waktu 58 Hal.