Implementasi Pola Anyaman Keranjang Teknik Tiga Sumbu Dalam Kriptografi Block Cipher 256 bit

Implementasi Pola Anyaman Keranjang Teknik Tiga Sumbu Dalam Kriptografi Block Cipher 256 bit

Artikel Ilmiah

Peneliti : Ika Handayani (672010129) Alz Danny Wowor, S.Si., M.Cs.

Program Studi Teknik Informatika Fakultas Teknologi Informasi Universitas Kristen Satya Wacana Salatiga April 2016

Implementasi Pola Anyaman Keranjang Teknik Tiga Sumbu Dalam Kriptografi Block Cipher 256 bit

Artikel Ilmiah

Diajukan kepada Fakultas Teknologi Informasi Untuk memperoleh gelar Sarjana Komputer

Peneliti : Ika Handayani (672010129) Alz Danny Wowor, S.Si., M.Cs.

Program Studi Teknik Informatika Fakultas Teknologi Informasi Universitas Kristen Satya Wacana Salatiga April 2016

i

ii

iii

iv

v

vi

1. Pendahuluan Kriptografi merupakan sebuah metode yang sering digunakan untuk mengamankan data atau informasi. Banyak teknik kriptografi yang memiliki keunggulan dan kelemahan salah satunya adalah block cipher. Algoritma block cipher adalah kriptografi simetris yang melakukan proses enkripsi dan proses dekripsi dengan menggunakan kunci yang sama. Dimana input dan outputnya berupa satu block dan setiap block terdiri dari beberapa bit[1]. Keamanan dan kerahasiaan sebuah data atau informasi dalam komunikasi dan pertukaran informasi menjadi hal yang penting. Tetapi seringkali data atau informasi yang diamankan dan dirahasiakan mudah disalah gunakan dan dimanipulasi orang lain yang tidak berhak untuk mengetahui isi data atau informasi yang sebenarnya dengan cara atau teknik yang mudah didapatkan. Oleh karena itu perlu digunakan teknik tertentu untuk menjaga keamanan dan kerahasiaan data atau informasi tersebut. Salah satunya dapat dilakukan adalah dengan merancang sebuah kriptografi block cipher baru yang dapat digunakan untuk mengamankan dan merahasiakan data atau informasi. Penelitian ini mengimplementasikan pola anyaman keranjang teknik tiga sumbu dalam kriptografi block cipher 256 bit sebagai dasar untuk merancang algoritma. Dimana pola anyaman keranjangteknik anyaman tiga sumbu digunakan untuk proses enkripsi dan proses dekripsi data. Pada proses tersebut dilakukan pola acak masukan dan pola acak pengambilan yg dikenakan teknik anyaman tersebut. Penelitian ini menggunakan pola anyaman tersebut karena pola menunjukkan posisi yang berbeda sesuai dengan transposisi dalam kriptografi. Tujuan penelitian ini adalah mengimplementasikan kriptografi block cipher baru menggunakan pola anyaman keranjang teknik tiga sumbu sebagai algoritma untuk menambah variasi suatu teknik keamanan dan kerahasiaan data. Manfaat dari penelitian ini adalah kriptografi block cipher baru yang dapat digunakan untuk pengamanan data atau informasi. 2. Tinjauan Pustaka Penelitian pertama berjudul “Perancangan Kriptografi Block Cipher Berbasis Pada Teknik Anyaman Dasar Tunggal”. Perancangan Kriptografi Block Cipher Berbasis Pada Teknik Anyaman Dasar Tunggal dapat melakukan proses enkripsi dan dekripsi sehingga bisa dikatakan sebagai sebuah teknik kriptografi. Selain itu perancangan ini juga sudah memenuhi 5-tuple sehingga dapat dikatakan sebagai sistem kriptografi. Dimana P adalah himpunan berhingga dari plainteks. Dalam perancangan ini menggunakan 256 karakter ASCII Maka himpunan plainteks pada perancangan kriptografi Anyaman Dasar Tunggal adalah himpunan berhingga. C adalah himpunan berhingga dari cipherteks. Cipherteks yang dihasilkan pada perancangan kriptografi Anyaman Dasar Tunggal merupakan elemen bit (bilangan 0 dan 1). Karena himpunan cipherteks hanya {0,1}, maka cipherteks pada kriptografi yang dirancang adalah himpunan berhingga. K merupakan ruang kunci (keyspace), adalah himpunan berhingga dari kunci karena jumlah kunci dibatasi sebanyak 8 karakter dalam 256 karakter ASCII. Maka dari itu kunci yang digunakan juga himpunan berhingga. Untuk setiap k ϵ K, terdapat aturan enkripsi ekϵ E dan berkorespodensi dengan aturan dekripsi dk ϵ D . Setiap ek

1

: P C dan dk : C P adalah fungsi sedemikian hingga dk(ek(x)) = x untuk setiap plainteks x ϵP. Dari kondisi ke-4 ini secara menyeluruh terdapat kunci yang dapat melakukan proses enkripsi sehingga merubah plainteks menjadi cipherteks dan begitupun sebaliknya, dapat melakukan proses dekripsi sehingga bisa merubah cipherteks menjadi plainteks kembali. Pengujian ini menunjukkan bahwa jika rancangan kriptografi dapat melakukan proses enkripsi dan dekripsi Hasil keacakan ADT terhadap AES-128 adalah sebesar 38%[2]. Penelitian di atas dijadikan dasar dan acuan untuk merancang kriptografi baru. Penelitian yang keduaberjudul “Desain dan Implementasi Efesiensi Bit Cipherteks: Suatu Pendekatan Komparasi Algoritma Huffman dan Rancangan Cipher Block dengan Transposisi Pola DoTA 2”. Perancangan algoritma kriptografi dengan proses pemampatan algoritma Huffman terlebih dahulu dan dilanjutkan cipher block transposisi pola maps ”DoTA 2” menghasilkan efesiensi bit cipherteks yang baik dengan rasio kompresi lebih kecil dari pada enkripsi terlebih dahulu dan dilanjutkan dengan pemampatan. Rancangan kriptografi ini juga memenuhi 5-tuple sehingga dapat dikatakan sebagai sebuah sistem kriptografi. Dimana P adalah himpunan berhingga dari plainteks. Perancangan kriptografi ini menggunakan 256 karakter ASCII yang di ambil dari tabel ASCII, himpunan plainteks pada alur pengambilan berbentuk piramida merupakan himpunan berhingga. C adalah himpunan berhingga dari ciphertext. Ciphertext dihasilkan dalam bit (0 dan 1) himpunan dari ciphertext merupakan himpunan berhingga. K, adalah keyspace atau ruang kunci adalah, himpunan berhingga dari kunci. Jumlah ruang kunci yang dipakai dalam perancangan ini adalah 256 karakter dalam ASCII, sehingga ruang kunci merupakan himpunan berhingga dari kunci. E, enkripsi, dan D, dekripsi, setiap ek : P→C dandk : C → P adalah fungsi sedemikian hingga dk(ek(x)) = x, untuk setiap plainteks x∊P. Pembahasan sebelumnya telah membahas proses enkripsi dan dekripsi sehingga telah memenuhi tuple E dan D. Berdasarkan penelitian ini juga didapatkan suatu kesimpulan bahwa proses pemampatan baik digunakan sebelum melakukan proses enkripsi sehingga membuat aman dan sekaligus menghemat ukuran suatu data informasi dalam penyimpanan maupun dalam proses komunikasi[3]. Penelitian yang ketiga berjudul “Kriptografi Kunci Simetris Dengan Menggunakan Algoritma Crypton”. Penelitian ini membahas tentang keamanan enkripsi dan dekripsi dengan menggunakan kunci simetris pada dasarnya terletak pada kunci yang digunakan untuk mengenkripsi dan dekripsi adalah kunci private key, dimana kunci tersebut tidak boleh dipublikasikan kepada umum. Semakin kompleks metode pengacakan yang digunakan maka semakin sulit untuk membongkar pesan yang terenkripsi ke dalam bentuk aslinya. Penambahan ukuran besar file pada proses enkripsi disebabkan oleh proses padding. Proses enkripsi dan dekripsi memerlukan waktu yang sama untuk data dan metode yang sama[4]. Persamaan mendasar pada penelitian-penelitian sebelumnya adalah penggunaan kriptografi simetris berbasis block cipher, ukuran blok 16×16 dan penggunaan algoritma anyaman. Perbedaan mendasar pada penelitian-penelitian sebelumnya adalah algoritma yang digunakan untuk pembuatan kriptografi baru

2

menggunakan pola anyaman keranjang teknik tiga sumbu. Pada proses enkripsidekripsi pada plainteks dan kunci menggunakan hexa sebagai pola acak. Kelebihan penelitian ini terletak pada pembesaran ruang kunci 256 bit. Pembesaran ruang kunci dilakukan untuk menghindari adanya serangan terhadap kriptografi. Dimana serangan dilakukan oleh kriptanalisis untuk menemukan kelemahan dari sistem kriptografi yang mengarah untuk menemukan kunci dan mengungkap plainteks. Kriptografi merupakan ilmu yang mempelajari teknik-teknik matematika yang berhubungan dengan aspek keamanan informasi seperti kerahasiaan, integritas data serta otentikasi. Terdapat beberapa terminologi istilah yang penting dalam kriptografi, diantaranya adalah 1. Pesan Plaintext dan Ciphertext. Pesan (message) adalah data atau informasi yang dapat dibaca dan dimengerti maknanya. Pesan asli disebut plaintext atau teks jelas (cleartext). Sedangkan pesan yang sudah disandikan disebut ciphertext. 2. Pengirim dan Penerima. Komunikasi data melibatkan pertukaran pesan antara dua entitas. Pengirim (sender) adalah entitas yang mengirim pesan kepada entitas lainnya. Penerima (receiver) adalah entitas yang menerima pesan. 3. Penyadap (aevesdropper) merupakan orang yang mencoba menangkap pesan selama ditransmisikan. 4. Kriptanalisis dan Kriptologi. Kriptanalisis (cryptanalysis) adalah ilmu dan seni untuk memecahkan chipertext menjadi plaintext tanpa mengetahui kunci yang digunakan. Pelakunya disebut kriptanalisis. Kriptologi (cryptology) adalah studi mengenai kriptografi dan kriptanalisis. 5. Enkripsi dan Dekripsi. Enkripsi (encryption/enciphering) merupakan proses menyandikan plaintext menjadi ciphertext, sedangkan Dekripsi (decryption/deciphering) merupakan proses merubah chipertext menjadi plaintext kembali. 6. Cipher dan Kunci. Algoritma kriptografi disebut juga cipher yaitu aturan untuk enkripsi dan dekripsi, atau fungsi matematika yang digunakan untuk proses enkripsi dan dekripsi. Kunci (key) adalah parameter yang digunakan untuk transformasi enkripsi dan dekripsi. Kunci biasanya berupa string atau deretan bilangan. Semua fungsi kriptografi harus memiliki sifat reversibility (balik ke asal), yaitu mampu mengembalikan ciphertext hasil enkripsi kembali ke plaintext melalui proses dekripsi. Kemampuan reversibility hampir semua metode pada algoritma kunci simetris mengandalkan kemampuan operasi kebalikan. Metode ini berintikan mambalikan semua operasi yang ada, yaitu dengan melakukan operasi yang berlawanan[5]. Kriptografi simetris menggunakan kunci yang sama untuk proses enkripsi dan dekripsi (Gambar 1). Keamanan sistem kriptografi simetris terletak pada kerahasiaan kuncinya.

3

Gambar 1 Skema Kriptografi Kunci Simetris[5]

Sistem kriptografi adalah himpunan yang terdiri dari algoritma kriptografi, semua plainteks dan cipherteks yang mungkin, dan kunci[6]. Sebuah kriptografi dapata dikatakan sebagai sistem kriptografi jika memenuhi lima-tuple (five tuple) (P, C, K, E, D) yang memenuhi kondisi[9]: 1. P adalah himpunan berhingga dari plainteks, 2. C adalah himpunan berhingga dari cipherteks, 3. K merupakan ruang kunci (keyspace), adalah himpunan berhingga dari kunci, 4. Eadalah himpunana fungsi enkripsi ek : PC, 5. D adalah himpunan fungsi dekripsi dk : CP, Untuk setiap k ∈ , terdapat aturan enkripsi ekE dan berkorespodensi dengan aturan dekripsidk D.Setiap ek : PC dan dk : CP adalah fungsi sedemikian hingga dk (ek (x)) = x untuk setiap plainteks x∈ . Block cipher merupakan suatu algoritma yang mana input dan outputnya berupa satu block dan setiap block terdiri dari beberapa bit (1 blok terdiri dari 64bit atau 128-bit)[1]. Enkripsi dilakukan terhadap blok bit plainteks menggunakan bit-bit kunci (yang ukurannya sama dengan ukuran blok plainteks). Enkripsi menghasilkan blok cipherteks yang sama dengan blok plainteks. Dekripsi dilakukan dengan cara yang serupa seperti enkripsi[6]. Misalkan blok plainteks (P) yang berukuran n bit dinyatakan sebagai vektor P   p1 , p2 ,, pn  (1) Dalam hal ini pi adalah 0 atau 1 untuk i = 1,2..., n, dan blok cipherteks (C) adalah C  c1 , c2 ,, cn  (2) Dalam hal ini ci adalah 0 atau 1 untuk i = 1, 2..., n. Bila plainteks dibagi menjadi m buah blok, barisan blok-blok plainteks dinyatakan sebagai  p1 , p2 ,, pn  (3) Untuk setiap blok plainteks Pi, bit-bit penyusunnya dapat dinyatakan sebagai vektor Pi   p1 , p2 ,, pm  (4) Enkripsi dan dekripsi dengan kunci K dinyatakan berturut-turut dengan persamaan Ek(P) = C ( enkripsi ) (5) dan Dk(C) = P ( dekripsi ) (6)

4

Fungsi E haruslah fungsi yang berkoresponden satu-ke-satu, sehingga E1 = D (7) Skema enkripsi dan dekripsi dengan cipher blok digambarkan pada Gambar 2. Fungsi E dan D dispesifikasikan oleh kriptografer. Blok plainteks P p1

Kunci K

p2

...

Blok cipherteks C

pn

c1

Kunci K

Enkripsi, E

c1

c2

...

Blok cipherteks C

...

cn

Dekripsi, D

p1

cn

c2

p2

...

pn

Blok plainteks P

Gambar 2 Skema Enkripsi Dan Dekripsi Pada Cipher Blok [6]

Anyaman merupakan seni yang mempengaruhi kehidupan dan kebudayaan masyarakat melayu. Menganyam bermaksud proses menyilang bahan-bahan dari tumbuh-tumbuhan untuk dijadikan satu rumpun yang kuat. Bahan tumbuhtumbuhan yang bisa dianyam adalah lidi, rotan, akar, bilah, pandan, dan beberapa bahan tumbuhan lain yang dikeringkan[7]. Contoh anyaman tiga sumbu dapat dilihat pada Gambar 3.

Gambar 3 Contoh Anyaman [8]

Anyaman tiga sumbu menggunakan bambu yang dianyam dengan teknik menyilang secara berurutan dan bersamaan, hanya saja bambu yang dianyam tersusun menurut tiga arah. Teknik anyaman ini memberi peluang untuk memperoleh hasil anyaman tiga sumbu jarang[8]. Ada kemungkinan panjang plainteks tidak habis dibagi dengan panjang ukuran blok yana ditetapkan (seperti 256 bit). Hal ini mengakibatkan blok terakhir berukuran lebih pendek daripada blok-blok lainnya. Salah satu cara untuk mengatasi hal ini adalah dengan padding[6]. Proses padding adalah proses penambahan byte-byte dummy berupa karakter NULL pada byte-bytesisa yang masih kosong pada blok terakhir plainteks, sehingga ukurannya menjadi sama dengan ukuran blok penyandian. Karena metode block cipher mengharuskan blok

5

yang akan disandikan memiliki panjang yang tetap maka pada blok terakhir tersebut harus ditambah byte-byte tertentu sehingga ukurannya menjadi sama dengan ukuran blok penyandian[4]. Pengujian algoritma kriptografi dilakukan dengan menggunakan korelasi. Teknik Statistik yang dipergunakan untuk mengukur kekuatan hubungan 2 variabel dan juga untuk dapat mengetahui bentuk hubungan antara 2 variabel tersebut dengan hasil yang sifatnya kuantitatif. Kekuatan hubungan antara 2 variabel yang dimaksud adalah apakah hubungan tersebut erat, lemah, ataupun tidak erat sedangkan bentuk hubungannya adalah apakah bentuk korelasinya linier positif ataupun linier negatif. Kekuatan hubungan antara 2 variabel biasanya disebut dengan koefisien korelasi dan dilambangkan dengan symbol “r”. Nilai koefisian r akan selalu berada di antara -1 sampai +1. Koefisien korelasi akan selalu berada di dalam Range[10]. -1 ≤ r ≥ + 1 (8) Jika ditemukan perhitungan diluar Range tersebut, berarti telah terjadi kesalahan perhitungan dan harus di korelasi terhadap perhitungan. Koefisien korelasi sederhana disebut juga dengan koefisien korelasi pearson. Dimana “r” didapat dari jumlah nilai selisih perkalian antara x dan y dengan hasil perkalian jumlah total x dan y dibagi dengan hasil akar dari selisih perkalian jumlah x kuadrat dengan kuadrat pangkat dua untuk jumlah total x dengan selisih jumlah y kuadrat dengan kuadrat pangkat dua untuk total y dimana x sebagai plainteks dan y sebagai cipherteks. Maka persamaannya adalah[10]: ∑ ∑ ∑ = (9) { ∑

(∑ ) }{ ∑

(∑ ) }

3. Metode Penelitian Penelitian yang dilakukan, diselesaikan melalui tahap penelitian yang terbagi dalam enam tahapan, yaitu: (1) Identifikasi dan Perumusan Masalah, (2) Analisa Kebutuhan dan Pengumpulan Data, (3) Perancangan Sistem, (4) Implementasi Sistem, (5) Pengujian Sistem dan Analisis Hasil Pengujian, dan (6) Penulisan Laporan.

Gambar 4 Tahapan Penelitian

6

Tahapan 1: Identifikasi dan Perumusan Masalah, yaitu mengidentifikasi masalah-masalah yang akan dibahas, serta merumuskannya kedalam kriptografi block cipher baru menggunakan pola anyaman keranjang teknik tiga sumbu sebagai algoritma; Tahapan 2: Analisa Kebutuhan dan Pengumpulan Data, yaitu melakukan analisa kebutuhan apa saja yang akan dibutuhkan, serta mengumpulkan data-data yang terkait dengan pembuatan kriptografi baru, seperti mencari alur algoritma untuk proses enkripsi dan dekripsi; Tahapan 3: Perancangan Sistem, yaitu bagaimana merancang bagan proses enkripsi dan dekripsi, juga membuat gambaran umum tentang penerapan kriptografi block cipher menggunakan pola anyaman keranjang teknik tiga sumbu sebagai algoritma; Tahapan 4: Implementasi Sistem, yaitu proses pengimplementasian kedalam aplikasi/program sesuai kebutuhan sistem berdasarkan perancangan sistem yang telah dilakukan; Tahapan 5: Pengujian Sistem dan Analisis Hasil Pengujian, yaitu melakukan pengujian sistem yang dirancang dengan metode five-tuple Stinson, kemudian melakukan analisa algoritma apakah memenuhi metode Stinson. Serta analisis keamanan dan keacaan data berdasarkan nilai korelasi pada setiap proses. Tahapan 6: Penulisan Laporan, yaitu melakukan penulisan dari hasil penelitian yang telah dilakukan dari awal sampai akhir kedalam sebuah tulisan, yang akan dijadikan laporan penelitian. Tahapan ini menjelaskan tentang proses pembuatan kriptografi block cipher menggunakan algoritma pola anyaman keranjang teknik anyaman tiga sumbu. Adapun batasan masalah dalam penelitian ini adalah: 1. Algoritma berbasis pada teknik anyaman tiga sumbu pada pola anyaman keranjang. 2. Jumlah plainteks dan kunci sama menampung 256 karakter serta proses putarannya terdiri dari 4 proses. 3. Panjang bloknya 16×16 (256 bit). 4. Pada proses enkripsi-dekripsi menggunakan hexa sebagai pola acak. 5. Panjang kunci mempunyai panjang 256 karakter. Rancangan kriptografi block cipher menggunakan pola anyaman keranjang teknik tiga sumbu dirancang dengan putaran 4 proses. Pola acak tersebut menggunakan algoritma pola anyaman keranjang teknik tiga sumbu. Kriptografi ini sama seperti pada kriptografi umumnya yaitu menggunakan inputan plainteks dan kunci. Kedua inputan tersebut dilakukan pada proses enkripsi dan dekripsi. Dimana proses plainteks i, i=1, 2, 3....,256 dan proses kunci i, i=1, 2, 3....,256. Rancangan umum kriptografi block cipher ditunjukkan pada Gambar 5. Plainteks yang diinput akan diproses menggunakan alur pola anyaman keranjang tiga sumbu dari proses 1 sampai proses 4. Dimana disetiap proses akan dilakukan proses acak masuk dan ambil. Perbedaannya yaitu pola yang digunakan dalam setiap proses. Kunci yang diinput juga akan diproses menggunakan alur pola anyaman keranjang tiga sumbu dari proses 1 sampai proses 4. Pada setiap proses akan dilakukan proses acak masuk dan ambil. Dimana pada proses acak masuk pada plainteks dan kunci menggunakan pola anyaman keranjang teknik tiga

7

sumbu. sedangkan untuk proses acak ambil pada plainteks dan kunci menggunakan pola yang berbeda. Plainteks yang telah diproses kemudian di XOR dengan kunci yang juga telah diproses, hasil dari XOR akan digunakan untuk proses berikutnya sampai proses 4 yang menghasilkan cipherteks.

Gambar 5 Rancangan Umum Rancangan Block Cipher Menggunakan Teknik Anyaman Tiga Sumbu

Pada Gambar 6 menunjukkan use case proses enkripsi dan proses dekripsi. Dimana pada use case tersebut menjelaskan tentang user yang melakukan 2 prose yaitu: proses enkripsi dan proses dekripsi. Proses enkripsi yang didalam proses terdapat inputan plainteks, inputan kunci, proses acak hexa, proses XOR dan hasil (cipherteks). Sedangkan untuk proses dekripsi yang didalamproses terdapat inputan cipherteks, inputan kunci, proses acak hexa, proses XOR dan hasil (plainteks).

Gambar 6 Use Case Proses Enkripsi Dan Dekripsi

4. Hasil dan Pembahasan Pada hasil dan pembahasan ini, akan dijelaskan tentang implementasi kriptografi blok cipher menggunakan alur pola anyaman keranjang teknik tiga

8

sumbu. Terlebih dahulu akan dijelaskan alur proses enkripsi dan dekripsi, lebih lengkap proses enkripsi dan dekripsi ditunjukkan pada Gambar 7 dan Gambar 8. Gambar 7 menggambarkan tentang rancangan proses enkripsi, dimana pada proses ini ada dua inputan yaitu inputan pembentukan plainteks dan inputan pembentukan kunci. Pada pembentukan plainteks, plainteks diubah kedalam bentuk hexa kemudian dilakukan proses 1, dimana proses 1 proses acak hexa masuk dan acak hexa ambil. Pada acak hexa masuk digunakan pola anyaman keranjang teknik tiga sumbu sedangkan untuk acak hexa ambil dgunakan pola lain. Hasil dari pola acak hexa pengambilan ditampung menjadi P1. Hal yang sama juga terjadi pada kunci. hasil dari pola acak hexa pengambilan ditampung menjadi K1. Sebelum P1 dan K1 dilakukan XOR, diubah kedalam bentuk biner. P1 di-XOR dengan K1 sehingga menghasilkan biner yang baru, yang akan diproses pada proses 2.

Gambar 7 Bagan Proses Enkripsi

Proses 2, 3, dan proses 4 juga berlangsung proses yang sama, yang membedakan dari setiap proses adalah pola yang digunakan dalam pola acak masuk dan pola acak ambil pada setiap proses, baik pada proses 1 sampai proses 4. Hasil dari proses 4 adalah cipherteks.

9

Gambar 8 menggambarkan tentang rancangan proses dekripsi. Proses ini merupakan pengembalian cipherteks ke plainteks. Kriptografi pada penelitian ini menggunakan kunci simetri, sehingga proses algoritma ini kebalikan dari proses enkripsi yang mempunyai 4 proses dan menggunakan kunci yang sama.

Gambar 8 Bagan Proses Dekripsi

Penelitian ini menggunakan pola anyaman keranjang teknik tiga sumbu. Adapun pola acak masuk dan ambil yang digunakan pada setiap proses, lebih lengkapnya pola acak masuk dan ambil dapat dilihat pada Gambar 9, Gambar 10 dan Gambar 11.

10

Gambar 9 Pola Acak Masuk Plainteks dan Kunci

Pada Gambar 9 menggambarkan pola yang digunakan pada pola acak masuk plainteks dan kunci. Pola tersebut dgunakan pada proses 1 sampai proses 4. Yang membedakan dari setiap proses adalah pola yang digunakan. Dimana pola tersebut diambil dari pola keranjang teknik tiga sumbu.

Gambar 10 Pola Acak Ambil Plainteks

Pada gambar 10 menggambarkan pola acak ambil plainteks. Pola tersebut digunakan untuk proses 1 sampai proses 4. Yang membedakan dari setiap proses adalah pola yang digunakan.

Gambar 11 Pola Acak Ambil Kunci

Pada gambar 11 menggambarkan pola acak ambil pada kunci. Pola tersebut digunakan untuk proses 1 sampai proses 4. Yang membedakan dari setiap proses adalah pola yang digunakan. Pengujian kriptografi dilakukan secara manual untuk proses enkripsi-dekripsi menggunakan contoh plainteks “SALAH SATU TERPENTING DARI KEBERHASILAN SESEORANG ADALAH ADANYA MOTIVASI UNTUK MERAIH KESUKSESAN ITU SENDIRI MOTIVASI BIASANYA BERUPA DORONGAN SEMANGAT DAN NASEHAT YANG MAMPU MENGGERAKAN SESEORANG UNTUK BERPIKIR BERTINDAK DAN BERLAKU LEBIH BAIK JENIS MOTIV” dengan kunci “MEMBACA PADA HAK”. Pengujian ini dijelaskan dalam proses yang terjadi pada putaran proses 1, dan jumlah proses setiap putaran plainteks dan kunci sama seperti yang ditunjukkan pada Gambar 7. Membedakan adalah pola yang digunakan pada setiap putaran prosesnya. Pada putaran proses 1 dapat dijelaskan sebagai berikut: Misalkan plainteks = P dan kunci = K, maka: P = {P1, P2, P3, P4, ..., Pn} dimana n|16, n ∈ Z+ 11

P1 = {C1, C2, C3,..., C16} P2 = {C17, C18, C19,..., C32} (10) . Pn = {C16n-15, C16n-14, C16n-13, ..., C16n} Apabila plainteks dikonversi dalam hexa maka akan menghasilkan 256 bit, hexa tersebut apabila dimasukkan kedalam karakter (Ka-1 sampai Ka-16) maka dapat dilihat pada Persamaan (11). Ka 1 : {C1, C2, C3, C4, C5, C6, ..., C16} Ka 2 : {C17, C18, C19, C20, C21, C22, ..., C32} Ka 3 : {C33, C34, C35, C36, C37, C38, ..., C48} (11) . Ka 16 : {C241, C242, C243, C244, C245, C246, ..., C256} Dari persamaan (11) dapat dimasukkan dalam proses 1 dengan menggunakan pola acak masuk pada Gambar 9. Dimana proses tersebut dapat ditunjukkan pada Gambar 12.

Gambar 12 Pola Acak Masuk Proses 1

Pada gambar 12 pola acak masuk hexa dalam proses 1. Setelah dimasukan hexa maka, langkah selanjutnya adalah pola acak ambil hexa. Salah satu pola acak ambil yang kemudian dilakukan pengambilan proses 1 dapat ditunjukkan pada gambar 13.

Gambar 13 Pola Acak Ambil Proses 1

Pada gambar 13 pola ambil hexa dalam proses 1. Pola ambil hexa dilihat dari pola masuk hexa kemudian diambil mengikuti arah panah. Dari mulai pengambilan awal sampai akhir. Hasil dari plainteks proses 1 yaitu : P1 : {C256, C224, C226, C254, C252, C228, ..., C13, C19, C47, C49, C17, C13}

12

Proses kunci yang digunakan pada proses 1 dikonversi kedalam hexa akan menghasilkan 256 bit, hexa tersebut dimasukkan kedalam karakter (Kku-1 sampai Kku-16) maka dapat dilihat Persamaan 12. Kku 1 : {C1, C2, C3, C4, C5, C6, ..., C16} Kku 2 : {C17, C18, C19, C20, C21, C22, ..., C32} Kku 3 : {C33, C34, C35, C36, C37, C38, ..., C48} (12) . Kku 16 : {C241, C242, C243, C244, C245, C246, ..., C256} Dari Persamaan (12) dapat dimasukkan kedalam proses 1 dengan menggunakan pola acak masuk pada gambar 9. Dimana proses tersebut dapat ditunjukkan pada Gambar 14.

Gambar 14 Pola Acak Masuk Proses 1

Pada Gambar 14 pola acak masuk hexa dalam proses 1. Setelah dimasukan hexa maka, langkah selanjutnya adalah pola acak ambil hexa. Salah satu pola acak ambil yang kemudian dilakukan pengambilan proses 1 dapat ditunjukkan pada gambar 15.

Gambar 15 Pola Acak Ambil Proses 1

Pada Gambar 15 pola ambil hexa dalam proses 1. Pola ambil hexa dilihat dari pola masuk hexa kemudian diambil mengikuti arah panah. Dari mulai pengambilan awal sampai akhir. Hasil dari kunci proses 1 yaitu : K1 : {C151, C121, C120, C92, C91, C122, ..., C135, C166, C105, C137, C136, C106} Hasil dari proses plainteks dan proses kunci akan di-XOR, hasil dari XOR digunakan untuk proses selanjutnya menggunakan pola yang berbeda sampai proses 4 dan menghasilkan cipherteks. Berikut ini hasil dari setiap proses enkripsi dalam hexadecimal : Tabel 1 Hasil Enkripsi Setiap Proses

Proses 1

Hasil Enkripsi tiap Proses (Hexadecimal) 564120544D4520414F45415347414C53

13

2

3

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

14

4

420D50414F5511451901531649134D54 20450A454420454D4941004441554E4E 704920644E45454B5245204144565456 1554034C035220204559520952202053 04534E4E4142544B4245530404414E49 414B414E4F454E4F45064520490F414B 47474C535341410F204141484120186B 5220485448526D6B450049524941550C 00414501455254202052424D64204920 531203484D4B414E13554148444F4147 2049474E0A534E5052304F454141554E 4941450455534C4920495541104B534C 534155414D4254014147205341082053 531F20144D204154034E20564E4E530F 151913494A4B0B524953414141414B52 505511164D034E1320204E4D20442065 0D42024F01495752414E53204C200E47

Pada proses dekripsi dilakukan dengan cara kebalikan dari proses enkripsi. Dengan inputan cipherteks maka dilakukan proses dekripsi. Proses dekripsi menggunakan 4 proses untuk menghasilkan plainteks dan prosesnya ditunjukkan pada gambar 7 yaitu rancangan proses dekripsi. Sebuah kriptografi dapat dikatakan sebagai sebuah teknik kriptografi jika memenuhi five-tuple yaitu P, C, K, E dan D yang memenuhi: 1. P adalah himpunan berhingga dari plainteks. Dalam implementasi ini menggunakan 256 karakter dalam ASCII, himpunan plainteks pada alur pola anyaman keranjang teknik tiga sumbu adalah himpunan berhingga. 2. C adalah himpunan berhingga dari cipherteks. Cipherteks dihasilkan dalam elemen hexa himpunan dari cipherteks merupakan himpunan berhingga. 3. K, keyspace atau ruang kunci adalah himpunan berhingga dari kunci. Ruang kunci dalam perancangan ini adalah 256 karakter dalam ASCII. Sehingga ruang kunci merupakan himpunan berhingga. 4. E, enkripsi, dan D, dekripsi, setiap ek : P C dan dk : C Padalah fungsi sedemikian hingga dk(ek(x)) = x, untuk setiap plainteks x ∈P. Pembahasan sebelumnya telah membahas proses enkripsi dan dekripsi sehingga memenuhi tuple E dan D. Implementasi algoritma pola keranjangteknik tiga sumbu pada kriptografi block cipher merupakan sebuah sistem kriptografi, karena telah memenuhi kelima kondisi five-tuple. Sebagai implementasi sistem pada algoritma ini maka dibuat aplikasi enkripsi dan dekripsi berupa masukan inputan plainteks dan inputan kunci. untuk jumlah inputan plainteks dapat diinput 256 karakter, sedangkan untuk inputan kunci dibatasi 8 karakter dan maksimal 256 karakter. Untuk mengisi blok yang tidak memenuhi 256 bit maka akan dilakukan padding. Pada aplikasi ini menggunakan padding NULL (0).

15

Pada aplikasi ini menggunakan masukan inputan “SALAH SATU TERPENTING DARI KEBERHASILAN SESEORANG ADALAH ADANYA MOTIVASI UNTUK MERAIH KESUKSESAN ITU SENDIRI MOTIVASI BIASANYA BERUPA DORONGAN SEMANGAT DAN NASEHAT YANG MAMPU MENGGERAKAN SESEORANG UNTUK BERPIKIR BERTINDAK DAN BERLAKU LEBIH BAIK JENIS MOTIV” sebagai plainteks sedangkan inputan “MEMBACA PADA HAK” sebagai kunci. Berikut ini adalah tampilan aplikasi untuk enkripsi dan dekripsi yang ditunjukan pada gambar 16 dan Gambar 17.

Gambar 16 Tampilan Enkripsi

Pada gambar 16 menunjukkan tampilan enkripsi, dimana terdapat input teks yang terdapat 256 karakter dengan input kunci 256 karakter yang menghasilkan 256 hexa. Untuk waktu diperoleh dari berjalannya proses enkripsi yang dilakukan, sedangkan untuk memori diperoleh dari selisih antara proses pembuatan awal hingga berjalannya proses enkripsi yang dilakukan.

Gambar 17 Tampilan Dekripsi

Pada gambar 17 menunjukkan tampilan dekripsi, dimana inputan teks diambilkan dari hasil proses enkripsi dengan inputan kunci yang sama seperti proses enkripsi dan menghasilkan 256 karakter. Hasil dari dekripsi harus sama

16

dengan inputan teks pada proses enkripsi. Untuk waktu diperoleh dari berjalannya proses dekripsi yang dilakukan, sedangkan memori diperoleh dari selisih antara proses pembuatan awal hingga berjalannya proses dekripsi yang dilakukan. Pengujian waktu dan memori dilakukan dengan menggunakan jumlah inputan plainteks yang berbeda dengan jumlah inputan kunci sama, dimana pengujian tersebut dilakukan untuk mengetahui perbandingan atau perbedaan dari waktu dan memori yang digunakan dari masing-masing jumlah inputan. Data yang diinputkan sebagai plainteks sebanyak 256 data yang dipilih dengan sembarang sesuai dengan banyak karakter yang diinputkan. Data terkecil yang diinputkan adalah 64 karakter dan data terbesar yang diinputkan adalah 1024 karakter. Berikut ini hasil waktu dan memori dari masing-masing inputan : Tabel 2 Hasil Waktu dan Memori Dari Jumlah Inputan Yang Berbeda

Jumlah Inputan (Karakter) Memori Proses Waktu (detik) (byte) Plainteks Kunci 256 16 Enkripsi 0,099743854 256 256 16 Dekripsi 0,000455459 256 128 16 Enkripsi 0,000666216 256 128 16 Dekripsi 0,000427042 256 64 16 Enkripsi 0,000271538 256 64 16 Dekripsi 0,000363894 256 512 16 Enkripsi 0,00080988 512 512 16 Dekripsi 0,000890394 512 1024 16 Enkripsi 0,001858934 1024 1024 16 Dekripsi 0,001547928 1024 Untuk mengetahui perbandingan lebih jelas mengenai perbedaan waktu dan memori pada proses enkripsi dan proses dekripsi dibuat grafik pada setiap proses. Dimana grafik dibuat untuk mengetahui kebutuhan waktu dan memori yang dilakukan pada setiap proses. Pada gambar 18 menunjukkan hasil pengujian waktu proses enkripsi yang dilakukan terhadap plainteks yang telah diujicobakan, sumbu x menyatakan banyaknya karakter sedangkan sumbu y menunjukkan waktu.

Gambar 18 Grafik Waktu Pada Proses Enkripsi

Pada gambar 19 menunjukkan hasil pengujian memori proses enkripsi yang dilakukan terhadap plainteks yang telah diujicobakan, sumbu x menyatakan banyaknya karakter sedangkan sumbu y menunjukkan memori.

17

Gambar 19 Grafik Memori Pada Proses Enkripsi

Pada gambar 20 menunjukkan hasil pengujian waktu proses dekripsi yang dilakukan terhadap plainteks yang telah diujicobakan, sumbu x menyatakan banyaknya karakter sedangkan sumbu y menunjukkan waktu.

Gambar 20 Grafik Waktu Pada Proses Dekripsi

Pada gambar 21 menunjukkan hasil pengujian memori proses enkripsi yang dilakukan terhadap plainteks yang telah diujicobakan, sumbu x menyatakan banyaknya karakter sedangkan sumbu y menunjukkan memori.

Gambar 21 Grafik Memori Pada Proses Dekripsi

Pengujian waktu dan memori menggunakan grafik menunjukkan banyaknya kebutuhan waktu dan memori yang dilakukan setiap proses. Dimana waktu yang

18

digunakan pada setiap inputan plainteks sebanyak 256 karakter, kurang dari 256 karakter atau lebih dari 256 karakter menunjukkan waktu yang berbeda. Untuk memori yang digunakan pada setiap inputan plainteks sebanyak 256 karakter atau kurang dari 256 karakter menunjukkan jumlah memori yang sama. Sedangkan inputan plainteks lebih dari 256 karakter menunjukkan jumlah memori yang berbeda. Pengujian nilai korelasi dilakukan dengan menggunakan tiga plainteks yang berbeda, dimana pada pengujian nilai korelasi pertama didapat dari proses dengan hasil proses menggunakan inputan plainteks “SALAH SATU TERPENTING DARI KEBERHASILAN SESEORANG ADALAH ADANYA MOTIVASI UNTUK MERAIH KESUKSESAN ITU SENDIRI MOTIVASI BIASANYA BERUPA DORONGAN SEMANGAT DAN NASEHAT YANG MAMPU MENGGERAKKAN SESEORANG UNTUK BERPIKIR BERTINDAK DAN BERLAKU LEBIH BAIK JENIS MOTIV” dan kunci “MEMBACA PADA HAK” berdasarkan tabel ASCII terhadap angkat desimal. Tabel 3 Korelasi Dari Proses Dengan Hasil Proses

Proses Hasil Proses Nilai Korelasi 1 1 0,01419 2 2 0,08229 3 3 -0,0012 4 4 -0,0991 Berdasarkan Tabel 3 menunjukkan nilai korelasi dari setiap proses dengan nilai korelasi hasil proses. Nilai korelasi yang didapat pada setiap proses dan hasil menunjukkan nilai korelasi yang berbeda-beda. Seperti nilai korelasi proses dengan nilai korelasi hasil yang tidak memiliki hubungan. Pengujian nilai korelasi kedua didapat dari proses dengan hasil proses menggunakan inputan plainteks “S@L@H S@TU T3RP3NT!NG D@R! K3B3RH@S!L@N S3S3OR@NG @D@L@H @D@NY@ MOT!V@S! UNTUK M3R@!H K3SUKS3S@N !TU S3ND!R! MOT!V@S! B!@S@NY@ B3RUP@ DORONG@N S3M@NG@T D@N N@S3H@T Y@NG M@MPU M3NGG3R@K@N S3S3OR@NG UNTUK B3RP!K!R B3RT!ND@K D@N B3RL@KU L3B!H B@!K J3N!S MOT!V” dan kunci “MEMBACA PADA HAK” berdasarkan tabel ASCII terhadap angka desimal. Tabel 4 Korelasi Dari Proses Dengan Hasil Proses

Proses Hasil Proses Nilai Korelasi 1 1 0,03012 2 2 0,1438 3 3 0,14995 4 4 -0,0098 Berdasarkan Tabel 4 menunjukkan nilai korelasi dari proses dengan nilai korelasi hasil setiap proses. Nilai korelasi menunjukkan nilai yang berbeda-beda sehingga nilai korelasi tidak memiliki hubungan antara dua variabel yang berbeda. Pengujian nilai korelasi ketiga didapat dari hasil proses menggunakan inputan plainteks “SSSSS SSSS SSSSSSSSSS SSSS SSSSSSSSSSSS SSSSSSSSS SSSSSS SSSSSS SSSSSSSS SSSSS SSSSSS SSSSSSSSSS SSS SSSSSSS SSSSSSSS SSSSSSSS SSSSSS SSSSSSSS SSSSSSSS SSS SSSSSSS SSSS

19

SSSSS SSSSSSSSSSS SSSSSSSSS SSSSS SSSSSSSS SSSSSSSSS SSS SSSSSSS SSSSS SSSS SSSSS SSSSS” dan kunci “MEMBACA PADA HAK” berdasarkan tabel ASCII terhadap angka desimal. Tabel 5 Korelasi Dari Proses Dengan Hasil Proses

Proses Hasil Proses Nilai Korelasi 1 1 -0,0027 2 2 0,04689 3 3 0,00391 4 4 -0,0938 Berdasarkan Tabel 5 menunjukkan nilai korelasi dari proses dengan nilai korelasi hasil setiap proses. Nilai korelasi menunjukkan nilai yang berbeda-beda sehingga nilai korelasi tidak memiliki hubungan antara dua variabel yang berbeda. 5. Simpulan Kesimpulan dari penelitian ini, bahwa implementasi pola anyaman keranjang teknik tiga sumbu dalam kriptografi block cipher 256 bit dapat melakukan proses enkripsi dan dekripsi sehingga dapat dikatakan sebagai teknik kriptografi. Selain itu implementasi ini juga sudah memenuhi five-tuple sehingga dapat dikatakan sebagai sistem kriptografi. Hasil nilai korelasi dari setiap proses pada pengujian korelasi 1, pengujian korelasi 2 dan pengujian korelasi 3 tidak memiliki hubungan atau tidak ada keterkaitan. Karena hasil korelasi mendekati 0 kurang dari +1 atau 1.Sehingga implementasi ini dapat digunakan untuk pengamanan data atau informasi dalam kriptografi. 6. Daftar Pustaka [1] Ariyus, Dony. 2006. Kriptografi Keamanan Data dan Komunikasi. Yogyakarta: Graha Ilmu. [2] Putri, S. C., Magdalena, A. I. P., Wowor, A. D., 2015. Perancangan Kriptografi Block Cipher pada Teknik Anyaman Dasar Tunggal. Salatiga: Skripsi-S1 Sarjana Universitas Kristen Satya Wacana. [3] Buji, J. D., Magdalena, A. I. P., Wowor, A. D., 2016. Desain dan Implementasi Efesiensi Bit Cipherteks: Suatu Pendekatan Komparasi Algoritma Huffman dan Rancangan Cipher Block dengan Transposisi Pola “DoTA 2”. Salatiga: Skripsi-S1 Sarjana Universitas Kristen Satya Wacana. [4] Dafit. 2006. Kriptografi Kunci Simetris Dengan Menggunakan Algoritma Crypton. Jurnal Ilmiah STMIK GI MDP. Volume 2 Nomor 3. [5] Menezes, A, VanOorschot, P, Vanstone, S. 1997. Handbook of Applied Cryptography. CRC Press, Inc. [6] Munir, Rinaldi. 2006. Kriptografi, Bandung: Informatika. [7] arief, F. 2012. Pengertian Anyaman- Seni Menganyam, Yogyakarta: Balai Pustaka. [8] Purnamasari, E. 2015. Macam, Jenis, Teknik, dan Produk Anyaman. http://eripurnamasari02.blogspot.co.id/2015/02/macam-jenis-teknik-danproduk-anyaman.html. Diakses pada tanggal 9 Maret 2016. [9] Stinson, D. R. 1995. Cryptography: Theory and Practice. CRC Press, Boca Raton, London, Tokyo. [10]Teknikelektronika.com.2015.

20

http://teknikelektronika.com/pengertian-analisis-korelasi-sederhana-rumuspearson/. Diakses pada tanggal 9 Maret 2016.

21