PENGAMANAN FILE CITRA DENGAN SKEMA HYBRID CRYPTOSYSTEM MENGGUNAKAN ALGORITMA RSA-CRT DAN ALGORITMA AFFINE CIPHER SKRIPSI AGUM GUMELAR

Transkripsi

1 PENGAMANAN FILE CITRA DENGAN SKEMA HYBRID CRYPTOSYSTEM MENGGUNAKAN ALGORITMA RSA-CRT DAN ALGORITMA AFFINE CIPHER SKRIPSI AGUM GUMELAR PROGRAM STUDI S-1 ILMU KOMPUTER FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2017

2 PENGAMANAN FILE CITRA DENGAN SKEMA HYBRID CRYPTOSYSTEM MENGGUNAKAN ALGORITMA RSA-CRT DAN ALGORITMA AFFINE CIPHER SKRIPSI Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh ijazah Sarjana Ilmu Komputer AGUM GUMELAR PROGRAM STUDI S-1 ILMU KOMPUTER FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2017

3 ii PERSETUJUAN Judul : PENGAMANAN FILE CITRA DENGAN SKEMA HYBRID CRYPTOSYSTEM MENGGUNAKAN ALGORITMA RSA-CRT DAN ALGORITMA AFFINE CIPHER Kategori : SKRIPSI Nama : AGUM GUMELAR Nomor Induk Mahasiswa : Program Studi : SARJANA (S1) ILMU KOMPUTER Fakultas : ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA Diluluskan di Medan, Juli 2017 Komisi Pembimbing: Pembimbing 2 Pembimbing 1 Amer Sharif, S.Si, M.Kom Amalia, S.T, M.T NIP. - NIP Diketahui/disetujui oleh Program Studi S1 Ilmu Komputer Ketua, Dr. Poltak Sihombing, M. Kom NIP

4 iii PERNYATAAN PENGAMANAN FILE CITRA DENGAN SKEMA HYBRID CRYPTOSYSTEM MENGGUNAKAN ALGORITMA RSA-CRT DAN ALGORITMA AFFINE CIPHER SKRIPSI Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing telah disebutkan sumbernya. Medan, Juli 2017 Agum Gumelar

5 iv UCAPAN TERIMA KASIH Puji dan syukur kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan hidayah- Nya, sehingga Penulis dapat menyelesaikan penyususnan skripsi ini, sebagai syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Komputer pada Program Studi S1 Ilmu Komputer. Penulis ingin menyampaikan rasa hormat dan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada: 1. Bapak Prof. Runtung Sitepu, S.H., M.Hum. selaku Rektor Universitas Sumatera Utara. 2. Bapak Prof. Dr. Opim Salim Sitompul, M.Sc selaku Dekan Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi. 3. Bapak Dr. Poltak Sihombing, M.Kom. selaku Ketua Program Studi S-1 Ilmu Komputer. 4. Ibu Amalia, S.T., M.T selaku Dosen Pembimbing I yang ditengah kesibukannya telah meluangkan waktu untuk membimbing dan memberikan dukungan kepada penulis. 5. Bapak Amer Sharif, S.Si, M..Kom selaku Dosen Pembimbing II yang ditengah kesibukannya telah meluangkan waktu untuk membimbing dan memberikan dukungan kepada penulis. 6. Seluruh dosen dan staf pengajar di Program Studi S-1 Ilmu Komputer. Yang telah memberikan ilmu pengetahuan yang bermanfaat selama penulis mengikuti pendidikan sarjana komputer. 7. Ayahanda Hasan dan Ibunda Suana yang selalu memberikan doa, menjadi sumber motivasi, pendukung, penyemangat, dan inspirasi terbesar bagi penulis dalam menyelesaikan skripsi. 8. Kakanda Putry Septya S.Pd, Suchy Khairani S.Pd dan Farid Akbar Siregar S.Kom. yang selalu memberikan dukungan serta perhatian kepada penulis. 9. Sahabat-sahabat terbaik Exaudi Naipospos Sibagariang, Yoga Aditya, Dhiwa Arie Pratama, Ahmad Pratama Ramadhan, Setiadi Proyogo, Fikri Haisar, M. Farhandika, Diah Mustika Sari, Rahmi Suliani, Chyntia Aulia Nurani, Shintya Dirda, Brando Hernandes Tampubolon, Morigia Simanjuntak, Suci Budiani

6 v Hasibuan, Irma Simbolon, Endang Pranata, Melly dan teman-teman angkatan 2013 yang juga senantiasa menjadi pengingat dan motivasi penulis. 10. Dan semua pihak yang telah membantu dan tidak dapat disebutkan satu per satu. Semoga semua kebaikan, bantuan, perhatian, serta dukungan yang telah diberikan kepada penulis mendapatkan pahala yang melimpah dari Allah SWT. Medan, Juli 2017 Penulis

7 vi ABSTRAK Perkembangan teknologi komputer membuat data atau informasi dalam bentuk file citra menjadi sangat rentan untuk diketahui, diambil atau bahkan dimanipulasi dan disalahgunakan oleh pihak yang tidak berwenang. Untuk itu diperlukannya keamanan data dalam bentuk file citra, dengan menggunakan salah satu metode keamanan yang telah dikembangkan untuk melindungi dan menjaga informasi yaitu metode kriptografi. Dalam penelitian ini penulis mengkombinasikan dua algoritma, yakni Algoritma Affine Cipher dan Algoritma RSA-CRT dalam skema hybrid cryptosystem. Algoritma Affine Cipher digunakan untuk mengamankan file citra dan Algoritma RSA-CRT digunakan untuk mengamankan kunci dari citra yang telah dienkripsi. Sistem dibangun menggunakan bahasa pemrograman C#. Pengujian sistem dilakukan terhadap citra berukuran 200x200 piksel, 300x300 piksel, 400x400 piksel, 500x500 piksel, 600x600 piksel dan 700x700 piksel. Hasil penelitian menunjukkan bahwa Algoritma RSA-CRT dapat mengamankan kunci Affine Cipher. Algoritma Affine Cipher dapat mengamankan citra, citra hasil enkripsinya memiliki pola yang acak dan dekripsinya mampu mengembalikan ke citra awal secara utuh. Ukuran citra sebelum dan sesudah dienkripsi tetap sama. Kata Kunci: Kriptografi, Hybrid Cryptosystem, Algoritma Affine Cipher, Algoritma RSA-CRT, Citra BMP.

8 vii SECURING IMAGE FILE WITH HYBRID CRYPTOGRAPHY SCHEME USING RSA-CRT ALGORITHM AND AFFINE CIPHER ALGORITHM ABSTRACT The development of computer technology makes the data or information in the form of image files to be very vulnerable to be known, taken or even manipulated and misused by unauthorized parties. For that we need the security of data in the form of image files, by using one of the security methods that have been developed to protect and maintain the information is cryptography method. In this study the authors combine two algorithms, namely Affine Cipher Algorithm and RSA-CRT Algorithm in hybrid cryptosystem scheme. The Affine Cipher algorithm is used to secure image files and RSA-CRT algorithms are used to secure keys from encrypted images. The system is built using C # programming language. System testing is performed on images of 200x200 pixels, 300x300 pixels, 400x400 pixels, 500x500 pixels, 600x600 pixels and 700x700 pixels. The results showed that RSA-CRT algorithm can secure the Affine Cipher key. Affine Cipher algorithm can secure the image well, the encrypted image has a random pattern and its decryption is able to return to the original image as a whole. The image size before and after the encryption remains the same. Keywords: Cryptography, Hybrid Cryptosystem, Affine Cipher Algorithm, RSA- CRT Algorithm, BMP Image

9 viii DAFTAR ISI Halaman Persetujuan Pernyataan Penghargaan Abstrak Abstract Daftar Isi Daftar Tabel Daftar Gambar Daftar Lampiran ii iii iv vi vii viii x xi xiii BAB 1 Pendahuluan 1.1 Latar Belakang Rumusan Masalah Batasan Masalah Tujuan Penelitian Manfaat Penelitian Metodologi Penelitian Sistematika Penulisan 4 BAB 2 Landasan Teori 2.1 File Citra Citra Bitmap Kriptografi Defenisi Kriptografi Komponen Kriptografi Tujuan Kriptografi Jenis-jenis Algoritma Kriptografi Algoritma Simetris Algoritma Asimetris Algoritma Affine Cipher Algoritma RSA-CRT(Chinese Remainder Theorem) Chinese Remainder Theorem (CRT) Pembangkit kunci RSA-CRT Proses Enkripsi Proses Dekripsi Landasan Matematika Kriptografi Bilangan Prima Relatif Prima Greatest Common Divisor (GCD) Aritmatika Modulo Inversi Modulo Pembangkit Bilangan Prima Lehmann 20

10 ix 2.7 Penelitian yang Relevan 20 BAB 3 Analisis dan Perancangan Sistem 3.1 Analisis Sistem Analisis Masalah Analisis Kebutuhan Kebutuhan Fungsional Kebutuhan Non-Fungsional Analisis Proses Pemodelan Sistem Arsitektur Umum Sistem Use Case Diagram Activity Diagram Sequence Diagram Flowchart Perancangan Antarmuka (Interface) Form Home Form Bangkitkan Kunci Form Enkripsi Form Dekripsi 42 BAB 4 Implementasi dan Pengujian Sistem 4.1 Implementasi Sistem Form Home Form Bangkitkan Kunci Form Enkripsi Form Dekripsi Pengujian Sistem Pengujian Pembangkit Kunci Pengujian Proses Enkripsi File Citra BMP dan Kunci Affine Cipher Pengujian Proses Dekripsi Cipher Image dan Cipher Key Pengujian Enkripsi dan dekripsi Citra Pengujian Enkripsi Citra Pengujian Dekripsi Citra Perbandingan Citra Sebelum Enkripsi dengan Citra Setelah Dekripsi 66 BAB 5 Kesimpulan dan Saran 5.1 Kesimpulan Saran 68 Daftar Pustaka 70

11 x DAFTAR TABEL Halaman Tabel 2.1 Perhitungan m -1 Affine Cipher 13 Tabel 3.1 Narrative Use-Case Bangkitkan Kunci Affine Cipher 27 Tabel 3.2 Narrative Use-Case Enkripsi Citra BMP 27 Tabel 3.3 Narrative Use-Case Enkripsi Kunci Affine Cipher 28 Tabel 3.6 Narrative Use-Case Bangkitkan Kunci RSA-CRT 29 Tabel 3.3 Narrative Use-Case Dekripsi Cipherkey 29 Tabel 3.4 Narrative Use-Case Dekripsi Cipherimage 30 Tabel 3.7 Keterangan Gambar Rancangan Interface Form Home 39 Tabel 3.8 Keterangan Gambar Rancangan Form Pembangkit Kunci 40 Tabel 3.9 Keterangan Gambar Rancangan Form Enkripsi 41 Tabel 3.10 Keterangan Gambar Rancangan Form Dekripsi 42 Tabel 4.1 Pengujian Enkripsi Citra 60 Tabel 4.2 Pengujian Dekripsi Citra 63 Tabel 4.3 Perbandingan Citra Sebelum Enkripsi dengan Citra Sesudah Enkripsi 66

12 xi DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.1 Skema Proses Enkripsi dan Dekripsi 7 Gambar 2.2 Skema Algoritma Simetris 10 Gambar 2.3 Skema Kriptografi asimetris 10 Gambar 2.4 Citra Bitmap 2x2 12 Gambar 3.1 Diagram Ishikawa 23 Gambar 3.2 Arsitektur umum sistem 25 Gambar 3.3 Use Case Diagram 26 Gambar 3.4 Activity Diagram Bangkitkan Kunci 31 Gambar 3.5 Activity Diagram Enkripsi 32 Gambar 3.6 Activity Diagram Dekripsi 33 Gambar 3.7 Sequence Diagram Enkripsi 34 Gambar 3.8 Sequence Diagram Dekripsi 35 Gambar 3.9 Sequence Diagram Bangkitkan kunci 35 Gambar 3.10 Flowchart Enkripsi Pada Sistem 36 Gambar 3.11 Flowchart Dekripsi Pada Sistem 37 Gambar 3.12 Rancangan Form Home 38 Gambar 3.13 Rancangan Form Pembangkit kunci 39 Gambar 3.14 Rancangan Form Enkripsi 40 Gambar 3.15 Rancangan Form Dekripsi 42 Gambar 4.1 Tampilan Form Home 44 Gambar 4.2 Tampilan Form Pembangkit Kunci 45 Gambar 4.3 Tampilan Form Enkripsi 46 Gambar 4.4 Tampilan Form Dekripsi 47 Gambar 4.5 Tampilan Bangkitkan Kunci 48 Gambar 4.6 Tampilan Penyimpanan Kunci Privat RSA-CRT 49 Gambar 4.7 Tampilan Penyimpanan Kunci Publik RSA-CRT 49 Gambar 4.8 Tampilan akhir penyimpanan kunci pada halaman pembangkit kunci 50 Gambar 4.9 Tampilan Pembangkitan Kunci Affine Pada Halaman Enkripsi 51 Gambar 4.10 Tampilan Cari Gambar Pada Halaman Enkripsi 51 Gambar 4.11 Tampilan Sistem Menampilkan Citra Pada Halaman Enkripsi 52 Gambar 4.12 Tampilan Hasil Enkripsi Citra Pada Halaman Enkripsi 52 Gambar 4.13 Tampilan Simpan Gambar Pada Halaman Enkripsi 53 Gambar 4.14 Tampilan Akhir Simpan Gambar Pada Halaman Enkripsi 53 Gambar 4.15 Tampilan Import Kunci Publik Pada Halaman Enkripsi 54 Gambar 4.16 Tampilan Hasil Enkripsi kunci Pada Halaman Enkripsi 54 Gambar 4.17 Tampilan Simpan kunci Pada Halaman Enkripsi 55 Gambar 4.18 Tampilan Akhir Simpan Kunci Pada Halaman Enkripsi 55 Gambar 4.19 Tampilan Import Cipherkey Pada Halaman Dekripsi 56 Gambar 4.20 Tampilan Import Kunci Privat RSA-CRT Pada Halaman Dekripsi 57 Gambar 4.21 Tampilan Dekripsi Kunci Pada Halaman Dekripsi 57 Gambar 4.22 Tampilan Cari Gambar Pada Halaman Dekripsi 58 Gambar 4.23 Tampilan Dekripsi Cipherimage Pada Halaman Dekripsi 58 Gambar 4.24 Tampilan Simpan Gambar Pada Halaman Dekripsi 59

13 xii Gambar 4.25 Tampilan Akhir Penyimpanan Gambar Pada Halaman Dekripsi 59 Gambar 4.26 Grafik Enkripsi Hubungan Ukuran Citra dengan Waktu 62 Gambar 4.27 Grafik Dekripsi Hubungan Ukuran Citra dengan Waktu 65

14 xiii DAFTAR LAMPIRAN Halaman Lampiran 1 Listing Program A-1 A-1 Lampiran 2 Curriculum Vitae B-1 B-1