IMPLEM MENTAS SI SISTEM M KEAM MANAN D DATA ME ENGGUN NAKAN ALGORIT A TMA RSA A DAN N MODIF FIED LSB B
D DRAFT SKRIPSI
SIS SKA ANG GGRAINII 081401 1040
ER PROG GRAM S TUDI S1 ILMU KOMPUTE K DE EPARTE EMEN ILM MU KOM MPUTER R FAKULT TAS MAT TEMATI KA DAN N ILMU PENGETA P AHUAN ALAM A UN NIVERSI TAS SUM MATERA A UTARA A MEDAN 2012
Universitas Sumatera Utara
IMPLEMENTA ASI SISTEM M KEAMAN NAN DATA A MENGGU UNAKAN ALGORITM A MA RSA DA AN MODIF FIED LSB
DRAFT SK KRIPSI
Diaj ajukan untuk k melengkap api tugas dan n memenuh hi syarat menncapai gelaar Sarjana Ko omputer
S SISKA ANG GGRAINI 081401 1040
PROGRAM STUDI S1 ILMU KOM MPUTER DEPART TEMEN ILM MU KOMPUTER FAKULTAS MATEMAT M TIKA DAN ILMU PEN NGETAHU UAN ALAM M UNIVERS SITAS SUM MATERA UTARA U MEDA AN 2012
Universitas Sumatera Utara
PERSETUJUAN
Judul
Kategori Nama Nomor Induk Mahasiswa Program Studi Departemen Fakultas
: IMPLEMENTASI SISTEM KEAMANAN DATA MENGGUNAKAN ALGORITMA RSA DAN MODIFIED LSB : SKRIPSI : SISKA ANGGRAINI : 081401040 : SARJANA (S1) ILMU KOMPUTER : ILMU KOMPUTER : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Diluluskan di Medan, 22 Mei 2012 Komisi Pembimbing
:
Pembimbing 2
Pembimbing 1
Maya Silvi Lydia, B.Sc., M.Sc. NIP 197401272002122001
M. Andri Budiman, ST, M.CompSc, MEM NIP 197510082008011001
Diketahui/Disetujui oleh Departemen Ilmu Komputer FMIPA USU Ketua,
Dr. Poltak Sihombing, M.Kom NIP 196203171991031001
Universitas Sumatera Utara
PERNYATAAN
IMPLEMENTASI SISTEM KEAMANAN DATA MENGGUNAKAN ALGORITMA RSA DAN MODIFIED LSB
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, 22 Mei 2012
SISKA ANGGRAINI 081401040
Universitas Sumatera Utara
PENGHARGAAN
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, yang telah melimpahkan rahmat dan karunia-Nya, sehingga skripsi ini berhasil diselesaikan dalam waktu yang telah ditetapkan sebagai syarat untuk mencapai gelar Sarjana Komputer, serta shalawat beriring salam penulis persembahkan kepada Nabi Besar Muhammad SAW. Pada kesempatan ini penulis juga ingin memberikan ucapan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu penulis selama pengerjaan skripsi ini, antara lain kepada: 1. Bapak M. Andri Budiman, S.T., M.comp.Sc., MEM selaku dosen pembimbing I dan Ibu Maya Silvi Lydia B.Sc., M.Sc. selaku Sekretaris Departemen dan dosen pembimbing II yang telah memberikan bimbingan, saran, dan masukan kepada penulis dalam menyempurnakan skripsi ini. 2. Ibu Dian Rachmawati, S.Si., M.Kom dan Bapak Amer Sharif, S.Si., M.Kom selaku dosen penguji yang telah memberikan saran dan kritik yang membangun kepada penulis. 3. Ketua Departemen Ilmu Komputer, Bapak Dr. Poltak Sihombing, M.Kom. 4. Dekan dan Pembantu Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara. 5. Seluruh dosen dan pegawai di Program Studi S1 Ilmu Komputer Departemen Ilmu Komputer FMIPA USU. 6. Kedua orang tua tercinta, Ayahanda Junaedi S.T. dan Ibunda Heru Sunarni, atas semua doa, dukungan, dan motivasi yang tak ternilai harganya. 7. Adik-adik tersayang, Aditya Anggara Putra dan M.Rafif Akhmal, serta spesial untuk Chairil Affandi Nst yang tak henti-hentinya memberikan semangat dan motivasi selama pengerjaan skripsi ini. 8. Keluarga besar S1 Ilmu Komputer, khususnya angkatan 2008 yang telah banyak memberikan dukungan, masukan, dan kerja sama yang baik selama ini. 9. Sahabat-sahabat terbaik saya, Nuzul Sakinah, Bilqis, Yeni Susanti, dan Santri Wandana yang banyak memberikan dukungan, motivasi, dan masukan, 10. Teman, kerabat, dan sahabat yang tidak dapat disebutkan satu persatu, terima kasih atas ide, saran, dan kerja samanya selama ini.
Universitas Sumatera Utara
11. Semua pihak yang terlibat langsung ataupun tidak langsung dalam membantu penyelesaian skripsi ini dan tidak dapat penulis ucapkan satu persatu
Penulis menyadari bahwa skripsi ini jauh dari kesempurnaan, untuk itu, penulis sangat mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun demi penyempurnaan di masa mendatang. Penulis berharap semoga skripsi ini dapat bermanfaat dan menjadi berkah bagi penulis dan pembaca.
Medan, 22 Mei 2012
Penulis
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
Keamanan dan kerahasiaan merupakan dua aspek penting dalam komunikasi data. Dalam menjaga keamanan dan kerahasiaan suatu pesan penting yang akan dikirimkan, pesan terlebih dahulu dienkripsi dan disembunyikan ke dalam suatu media. Media yang digunakan dalam penelitian ini adalah citra digital berformat bitmap (.bmp) dengan kedalaman warna 24 bit. Penelitian ini bertujuan untuk membangun suatu sistem yang dapat digunakan dalam meningkatkan keamanan data yang berupa pesanpesan penting dan rahasia. Algoritma kriptografi yang digunakan untuk melakukan enkripsi adalah algoritma RSA dan steganografi dengan memodifikasi metode Least Significant Bit (LSB) digunakan untuk menyimpan pesan ke dalam citra. Modified LSB yang digunakan dalam penelitian ini menyisipkan bit-bit cipherteks ke dalam diagonal matriks pixel komponen warna merah pada citra. Sistem ini dikembangkan dengan menggunakan bahasa pemrograman Matlab R2007b. Pengujian yang dilakukan pada penelitian ini melihat aspek imperceptibility dan aspek recovery pada metode Modified LSB dan melihat kesesuaian algoritma RSA yang digunakan dalam proses enkripsi dan dekripsi. Penelitian ini menegaskan bahwa kombinasi dari algoritma RSA dan Modified LSB dapat digunakan dalam meningkatkan keamanan data. Kata Kunci : Keamanan Data, Kriptografi, Steganografi, RSA, Modified LSB, a Imperceptibility, Recovery, Enkripsi, Dekripsi
Universitas Sumatera Utara
IMPLEMENTATION OF DATA SECURITY SYSTEM USING RSA ALGORITHM AND MODIFIED LSB ABSTRACT
Security and confidentiality are two important aspect of data communication. In maintaining security and confidentiality of important messages to be sent, previously message is firstly encrypted and hidden into the media. Media that is used in this study is a digital image format bitmap (.bmp) with 24 bit color depth. This study aims to build a system that can be used to improve data security that is important confidential messages. Cryptography algorithms used to encrypt is the RSA algorithm and steganography by modifying Least Significant Bit (LSB) method is used to hide a message into the image. Modified LSB is used in this study to hide bits of the ciphertext into a diagonal matrix of pixels from the red components of image. This system was developed using the programming language Matlab R2007b. Tests are performed in this study in order to observe aspect of imperceptibility and recovery on Modified LSB method and suitability of RSA algorithm used in encryption and decryption process. This study is explaining that combination of RSA algorithm and Modified LSB can used to improve data security. Keyword a
:
Data Security, Cryptography, Steganography, Modified LSB, Imperceptibility, Recovery, Encryption, Decryption
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
Halaman Persetujuan Pernyataan Penghargaan Abstrak Abstract Daftar Isi Daftar Tabel Daftar Gambar
ii iii iv vi vii viii xi xii
Bab 1
Pendahuluan 1.1 Latar Belakang 1.2 Rumusan Masalah 1.3 Batasan Masalah 1.4 Tujuan Penelitian 1.5 Manfaat Penelitian 1.6 Metode Penelitian 1.7 Sistematika Penulisan
1 1 2 3 4 4 4 5
Bab 2
Tinjauan Pustaka 2.1 Kriptografi 2.1.1 Pengertian Kriptografi 2.1.2 Tujuan Kriptografi 2.1.3 Jenis Kriptografi 2.1.4 Algoritma RSA 2.1.4.1 Algoritma Membangkitkan Pasangan Kunci 2.1.4.2 Keamanan RSA 2.2 Steganografi 2.2.1 Pengertian Steganografi 2.2.2 Kriteria Steganografi Yang Baik 2.2.3 Teknik Steganografi 2.2.4 Metode LSB 2.2.5 Modified LSB 2.3 Citra Digital 2.3.1 Citra Bitmap
7 7 7 9 10 11 12 14 14 15 15 16 19 20 21 22
Bab 3
Analisis dan Perancangan Sistem 3.1 Analisis Sistem 3.2 Tahapan Algoritma RSA 3.2.1 Tahapan Proses Enkripsi Algoritma RSA 3.2.2 Tahapan Proses Dekripsi Algoritma RSA 3.3 Tahapan Proses Penyisipan dan Pengekstrakan 3.3.1 Tahapan Algoritma ModifiedLSB
24 24 26 26 29 30 31
Universitas Sumatera Utara
3.4 Perancangan Sistem 3.4.1 Flowchart 3.4.1.1 Flowchart Gambaran Umum Sistem 3.4.1.2 Flowchart Proses Enkripsi 3.4.1.3 Flowchart Proses Dekripsi 3.4.1.4 Flowchart Proses Embedding 3.4.1.5 Flowchart Proses Extracting 3.4.2 Use Case Diagram 3.4.2.1 Use Case Embed 3.4.2.2 Use Case Random p & q 3.4.2.3 Use Case Input Plaintext 3.4.2.4 Use Case Encrypt 3.4.2.5 Use Case Select Image (Menu Embed) 3.4.2.6 Use Case Embedding 3.4.2.7 Use Case Extract 3.4.2.8 Use Case Select Image (Menu Extract) 3.4.2.9 Use Case Extracting 3.4.2.10 Use Case Input Private Key 3.4.2.11 Use Case Decrypt 3.4.3 Pseudocode 3.4.3.1 Pseudocode Proses Enkripsi 3.4.3.2 Pseudocode Proses Dekripsi 3.4.3.3 Pseudocode Proses Embedding 3.4.3.4 Pseudocode Proses Extracting 3.4.4 Perancangan Antarmuka (Interface) 3.4.4.1 Halaman Home 3.4.4.2 Halaman Embed 3.4.4.3 Halaman Extract 3.4.4.4 Halaman Help
36 36 36 38 39 41 43 44 45 45 46 46 47 48 48 49 50 50 51 51 51 52 53 53 54 54 56 58 59
Bab 4
Implementasi dan Pengujian 4.1 Implementasi Sistem 4.1.1 Tampilan Antarmuka Aplikasi 4.1.1.1 Tampilan Halaman Home 4.1.1.2 Tampilan Halaman Embed 4.1.1.3 Tampilan Halaman Extract 4.1.1.4 Tampilan Halaman Help 4.2 Pengujian Sistem 4.2.1 Pengujian Metode Modified LSB 4.2.1.1 Aspek Imperceptibility 4.2.1.2 Aspek Recovery 4.2.2 Pengujian Algoritma RSA 4.2.2.1 Algoritma Enkripsi 4.2.2.2 Algoritma Dekripsi
61 61 61 61 63 72 79 79 80 80 87 92 92 94
Bab 5
Kesimpulan dan Saran 5.1 Kesimpulan 5.2 Saran
97 97 98
Universitas Sumatera Utara
Daftar Pustaka Lampiran A: Kode Program
99 A-1
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
No. Tabel 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 3.9 3.10 3.11 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6
Judul
Halaman
Spesifikasi Use Case Embed Spesifikasi Use Case Random p & q Spesifikasi Use Case Input Plaintext Spesifikasi Use Case Encrypt Spesifikasi Use Case Select Image (Menu Embed) Spesifikasi Use Case Embedding Spesifikasi Use Case Extract Spesifikasi Use Case Select Image (Menu Extract) Spesifikasi Use Case Extracting Spesifikasi Use Case Input Private Key Spesifikasi Use Case Decrypt Hasil Pengujian pada Beberapa Cover Image Hasil Pengujian pada Beberapa Stego Image Blok-Blok Plainteks Blok-Blok Cipherteks Hasil Enkripsi Blok-Blok Plainteks Hasil Dekripsi Plainteks Hasil Dekripsi
45 46 46 47 47 48 48 49 50 50 51 83 87 93 93 95 96
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
No. Gambar 2.1 2.2 2.3 2.4 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 3.9 3.10 3.11 3.12 3.13 3.14 3.15 3.16 3.17 3.18 3.19 3.20 3.21 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 4.8 4.9 4.10 4.11 4.12 4.13
Judul
Halaman
Skema Umum Kriptografi Skema Penyisipan dan Ekstraksi Pesan Steganografi Penyisipan Pesan ke dalam Covertext Stego Image Sebelum dan Setelah Proses Ekstraksi Pesan Skema Encryption-Embedding Skema Extracting-Decryption Contoh Matriks Pixel Citra Warna Merah Contoh Matriks Pixel Citra Warna Hijau Contoh Matriks Pixel Citra Warna Biru Contoh Matriks Pixel Citra Warna Merah Contoh Matriks Pixel Citra Warna Merah yang Telah Disisipkan Bit-Bit Cipherteks Flowchart Gambaran Umum Sistem Flowchart Proses Enkripsi Flowchart Proses Dekripsi Flowchart Proses Embedding Flowchart Proses Extracting Use Case Sistem Pseudocode Proses Enkripsi Pseudocode Proses Dekripsi Pseudocode Proses Embedding Pseudocode Proses Extracting Perancangan Antarmuka Halaman Home Perancangan Antarmuka Halaman Embed Perancangan Antarmuka Halaman Ectract Perancangan Antarmuka Halaman Help Tampilan Halaman Home Tampilan Halaman Embed Hasil Pembangkitan Nilai p dan q Hasil Perhitungan Kunci Publik dan Privat Plainteks yang Akan Dienkripsi Tampilan Peringatan Tidak Ada Plainteks Cipherteks Hasil Enkripsi dan Dimensi Minimal Cover Image Pop-up Window Pilih Cover Image Tampilan Peringatan Saat Pemilihan Cover Image yang Tidak Sesuai Tampilan Peringatan Saat Pemilihan Cover Image yang Tidak Sesuai Cover Image yang Akan Disisipi Cipherteks Stego Image Setelah Disisipi Cipherteks Tampilan Halaman Detail Perubahan Cover Object dan Stego Object
8 15 18 18 25 26 33 34 34 35 35 37 39 40 42 43 44 52 52 53 54 55 56 58 60 62 63 64 65 66 66 67 68 68 69 69 70 71
Universitas Sumatera Utara
4.14 4.15 4.16 4.17 4.18 4.19 4.20 4.21 4.22 4.23 4.24 4.25
Pop-up Window Simpan Stego Image Tampilan Halaman Extract Pop-up Window Pilih Stego Image Stego Image yang Akan Diekstraksi Cipherteks Hasil Ekstraksi Kunci Privat Plainteks Hasil Dekripsi Tampilan Peringatan Pemilihan Stego Image Tampilan Halaman Help Proses Enkripsi dan Embedding pada Halaman Embed Painting.bmp HasilPainting.bmp
72 73 74 75 76 77 78 78 79 81 82 82
Universitas Sumatera Utara
