perancangan kriptografi block cipher menggunakan pola...

i

Perancangan Kriptografi Block Cipher

Menggunakan Pola Formasi Tari Reog Ponorogo

Artikel Ilmiah

Peneliti :

Yogie Aldy Rinaldi (672013177)

Magdalena A. Ineke Pakereng, M.Kom.

Program Studi Teknik Informatika

Fakultas Teknologi Informasi

Universitas Kristen Satya Wacana

Salatiga

September 2017

ii



Artikel Ilmiah

Diajukan Kepada


Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Komputer

Peneliti :

Yogie Aldy Rinaldi (672013177)

Magdalena A. Ineke Pakereng, M.Kom.

Program Studi Teknik Informatika



Salatiga

September 2017

1



1Yogie Aldy R, 2Magdalena A. Ineke Pakereng



Jl. Diponegoro 52-60, Salatiga 50711, Indonesia

Email: 1)[email protected], 2) [email protected]

Abstract In this research, the design of block cipher cryptography using the pattern of reog

ponorogo dance formation. Based on the result of 24 pattern combinations, the pattern

with the best correlation value will be used in the design of encryption and decryption

process. This cryptography is designed using 4 20-round processes, where the 2nd and

4th processes are transformed using the S-Box table to obtain more random Ciphertext.

Testing is also done using Avalanche Effect and Correlation value where the character

changes reach 52.5%, so it can be used in securing the data.

Keywords: Cryptography, Block Cipher, 24 Combination, Encryption,

Decryption, Pattern of Reog Ponorogo Formation, Correlation, Avalanche effect

Abstrak Pada penelitian ini dilakukan perancangan kriptografi block cipher menggunakan pola

formasi tari reog ponorogo. Berdasar hasil 24 kombinasi pola didapatkan pola dengan

nilai korelasi terbaik yang akan digunakan dalam perancangan proses enkripsi dan

dekripsi. Kriptografi ini dirancang menggunakan 4 proses 20 putaran, dimana proses ke-2

dan ke-4 ditransformasikan menggunakan tabel S-Box untuk mendapatkan Ciphertext

yang lebih acak. Pengujian juga dilakukan menggunakan Avalanche Effect dan nilai

Korelasi dimana terjadi perubahan karakter mencapai 52,5%, sehingga dapat digunakan

dalam mengamankan data.

Kata Kunci: Kriptografi, Block Cipher, 24 Kombinasi, Enkripsi, Dekripsi, Pola Formasi

Tari Reog Ponorogo, Korelasi, Avalanche effect

1)Mahasiswa Program Studi Teknik Informatika, Fakultas Teknologi Informasi, Universitas

Kristen Satya Wacana. 2)Staff Pengajar Fakultas Teknologi Informasi, Universitas Kristen Satya Wacana.

mailto:[email protected]

mailto:[email protected]

2

1. Pendahuluan

Teknik kriptografi yang sudah ada telah banyak dipecahkan, karena itu

diperlukan teknik kriptografi baru. Algoritma pada perancangan kriptografi dalam

penelitian yang dilakukan adalah algoritma berbasis Block Cipher 64 bit dengan

pola formasi tari reog ponorogo yang dikombinasikan dengan tabel substitusi atau

S-Box. Block Cipher adalah algoritma enkripsi yang membagi plaintext yang akan

dikirimkan dengan jumlah bit tertentu (block), dan setiap block akan dienkripsi

dengan proses yang sama untuk menghasilkan ciphertext. Sedangkan pola formasi

tari reog ponorogo digunakan sebagai pola transposisi untuk pengambilan maupun

pemasukan bit plaintext pada setiap blok matriks. Plaintext akan dimasukkan ke

dalam blok-blok dimana setiap blok berjumlah 64 bit, terdapat 24 (dua puluh

empat) putaran kombinasi dan 20 (dua puluh) putaran enkripsi dan dekripsi

dimana setiap putaran terdapat 4 (empat) proses untuk proses plaintext maupun

proses kunci (key). Hasil dari proses plaintext akan di-XOR dengan kunci untuk

menghasilkan Ciphertext yang kemudian byte-nya akan dikombinasikan dengan

S-Box untuk menghasilkan Avalanche Effect yang besar. Berdasarkan latar

belakang masalah maka dilakukan penelitian yang membahas tentang

perancangan kriptografi block cipher menggunakan pola formasi tari reog

ponorogo.

2. Tinjauan Pustaka

Penelitian-penelitian yang membahas tentang block cipher dan menjadi

acuan dalam penelitian yang dilakukan dijelaskan sebagai berikut, penelitian

pertama adalah Perancangan Kriptografi Block Cipher Berbasis Pola Ikan

Berenang, yang membahas tentang perancangan kriptografi baru menggunakan

prinsip S-BOX, iterated cipher dan jaringan fiestel yang dilakukan sebanyak 15

(lima belas) putaran adalah 0.217007 dan diuji menggunakan avalanche effect dan

nilai terkecil adalah 9.375 dan nilai terbesar adalah 53.12 [1].

Penelitian kedua adalah Perancangan Kriptografi Block Cipher

Menggunakan Pola Batik Tasikmalaya, penelitian ini menggunakan 24 (dua puluh

empat) putaran kombinasi dan 5 (lima) putaran proses enkripsi dan dekripsi

menghasilkan pengujian avalanche effect yang dilakukan pun menunjukkan

bahwa proses enkripsi di setiap putaran memiliki perubahan yang mencapai

50,78125% [2].

Berdasarkan penelitian-penelitian yang sudah ada terkait perancangan

kriptografi simetris block cipher maka dilakukan penelitian tentang perancangan

kriptografi block cipher menggunakan pola formasi tari reog ponorogo. Pada

penelitian ini proses kombinasi 24 (dua puluh empat) putaran, setelah

mendapatkan nilai korelasi terendah dilakukan proses enkripsi dan dekripsi

dimana setiap proses tersebut dilakukan dalam 20 (dua puluh) putaran dimana

setiap putaran terdapat 4 (empat) proses plaintext maupun proses kunci. Hasil dari

proses plaintext akan di-XOR dengan kunci untuk menghasilkan ciphertext yang

kemudian byte-nya akan dikombinasikan dengan S-Box untuk penelitian ini

adalah S-Box algoritma AES (Advanced Encryption Standart). Skema proses

enkripsi dan dekripsi block cipher secara umum ditunjukkan pada Gambar 1.

3

Gambar 1 Skema Proses Enkripsi-Dekripsi Pada Block Cipher

Misalkan blok plaintext (P) yang berukuran n bit

npppP ,,, 21

(1)

Blok ciphertext (C) maka blok C adalah

ncccC ,,, 21 (2)

Kunci (K) maka kunci adalah

nkkkK ,,, 21 (3)

Sehingga proses enkripsi adalah

CPEk (4)

Proses dekripsi adalah

PCDk (C) = P (5)

Sebuah system kriptografi terdiri dari 5-tuple (Five Tuple) (P,C,K,E,D) yang

memenuhi kondisi :

1. P adalah himpunan berhingga dari plaintext.

2. C adalah himpunan berhingga dari ciphertext.

3. K merupakan ruang kunci (Keyspace), himpunan berhingga dari kunci.

4. Untuk setiap k K, terdapat aturan enkripsi ekE dan berkorespodensi

dengan aturan dekripsi dkD. Setiap ek : P → C dan dk : C → P adalah

fungsi sedemikian hingga dk(ek(x)) = x untuk setiap plaintext x ∊P. [3]

Dalam pengujian menggunakan korelasi yang merupakan teknik statistik

untuk mengukur kekuatan hubungan antar dua variabel dan untuk mengetahui

bentuk hubungan antara dua variabel tersebut dengan hasil yang bersifat

kuantitatif. Kekuatan hubungan antar dua variabel itu disebut dengan koefisien

korelasi. Untuk menentukan kuat atau lemahnya hubungan antara variabel yang

diuji, dapat digunakan Tabel 1. Koefisien korelasi yang ditunjukkan pada Tabel 1

berguna untuk menunjukkan tingkat hubungan antara data awal dan hasil enkripsi,

jika nilai korelasi mendekati 0 maka memiliki tingkat hubungan yang rendah dan

menunjukkan perubahan yang signifikan antara plaintext dan ciphertext.

4

Tabel 1 Klasifikasi Koefisien Korelasi [4]

Interval Koefisien Tingkat Hubungan

0,00 – 0,199 Sangat Rendah

0,20 – 0,399 Rendah

0,40 – 0,599 Sedang

0,60 – 0,799 Kuat

0,80 – 1,000 Sangat Kuat

3. Metode Penelitian

Tahapan penelitian yang digunakan dalam penelitian ini dapat dibagi

kedalam 5 (lima) tahapan yaitu : (1) tahap identifikasi masalah, (2) tahap

pengumpulan data, (3) tahap perancangan kriptografi, (4) tahap pengujian

kriptografi, (5) tahap penulisan artikel.

Gambar 2 Tahapan Penelitian

Gambar 2 menjelaskan Tahapan penelitian dijelaskan sebagai berikut.

Identifikasi masalah, pada tahapan ini dilakukan analisis terhadap permasalahan

yang ada, terkait dengan proses perancangan kriptografi block cipher 64 bit

menggunakan pola formasi tari reog ponorogo. Tahap pengumpulan data, dalam

tahapan ini dilakukan pengumpulan data serta sumber mengenai pembahasan

terkait penelitian tersebut. Tahap perancangan kriptografi, pada tahap ini

dilakukan perancangan kriptografi block cipher menggunakan pola formasi tari

reog ponorogo untuk pembuatan kunci, proses enkripsi dan dekripsi yang

dikombinasikan dengan XOR. Pengujian kriptografi, pada tahap ini dilakukan

pengujian kriptografi yang telah dibuat pada 24 (dua puluh empat) kombinasi dan

diambil nilai korelasi terendah, nilai korelasi terendah digunakan dalam proses

pembuatan enkripsi dan dekripsi yang menghasilkan avalanche effect terkecil dan

terbesar. Tahap penulisan artikel, dalam tahap terakhir ini dilakukan penulisan

Pengumpulan Data

Identifikasi Masalah

Penulisan Artikel

Pengujian Kriptografi

Perancangan Kriptografi

5

artikel mengenai proses perancangan kriptografi block cipher menggunakan pola

formasi tari reog ponorogo.

Dalam perancangan kriptografi block cipher menggunakan formasi tari

reog ponorogo ini dilakukan 2 (dua) proses yaitu proses enkripsi dan proses

dekripsi dimana masing-masing proses memiliki 20 (dua puluh) putaran yang

terdapat 4 (empat) proses.

Gambar 3 Proses Enkripsi

Gambar 3 menjelaskan proses enkripsi. Langkah-langkah proses enkripsi

dijelaskan sebagai berikut :

1. Melihat tabel korelasi yang terbaik.

2. Menyiapkan plaintext dan kunci.

3. Mengubah plaintext dan kunci menjadi biner dalam tabel ASCII.

4. Dalam pembuatan enkripsi melewati 4 (empat) putaran.

5. Putaran pertama plaintext 1 diproses dengan pola formasi tari reog ponorogo

dan di-XOR dengan kunci 1 menghasilkan ciphertext 1.

6. C1 ditransformasikan dengan pola menjadi P2 dan di-XOR dengan K2

menghasilkan ciphertext 2.

7. P2 melakukan transformasi dengan pola formasi tari reog ponorogo dan

dilakukan proses perumusan menggunakan tabel substitusi S-Box kemudian

baru di-XOR dengan K2 sehingga menghasilkan plaintext.

8. C2 ditransformasikan dengan pola formasi tari reog ponorogo menjadi P3 dan

di-XOR dengan K3 menghasilkan ciphertext C3.

9. P4 melakukan transformasi dengan pengambilan pola formasi tari reog

ponorogo.

6

10. Proses perumusan dengan menggunakan tabel S-Box, dengan proses alur

yang sama seperti yang dilakukan pada Gambar 3 secara berulang hingga ke

putaran 20 (dua puluh).

Gambar 4 Proses Dekripsi

Gambar 4 menjelaskan langkah-langkah proses pemasukan dekripsi

dijelaskan sebagai berikut :

1. C4 didapatkan atau diambil dari tabel biner input dekripsi.

2. K4 didapatkan dari enkripsi K4 pada proses enkripsi 20 (dua puluh).

3. C4 dan K4 di-XOR menjadi P4 kemudian dirumuskan dalam tabel S-Box

menjadi tabel P4 dan K4.

4. P4 dan K4 diinputkan dari bilangan biner yang sudah dirumuskan sesuai pola

formasi tari reog ponorogo.

5. Proses tersebut dilakukan berulang sampai proses P1 dan K1.

6. Tetapi pada proses P1 dan K1 dirumuskan menjadi ciphertext diambil dari P1.

7. Gambar 4 proses dan alur dilakukan secara berulang sampai dekripsi 20 (dua

puluh).

7

4. Hasil dan Pembahasan

Dalam bagian ini akan dibahas algoritma perancangan kriptografi block

cipher menggunakan pola formasi tari reog ponorogo secara lebih detail. Pola

formasi tari reog ponorogo digunakan sebagai pola pengambilan bit dalam

plaintext dan kunci.

Gambar 5 Tari Reog Ponorogo [4]

Gambar 5 menjelaskan pola formasi tari reog ponorogo digunakan sebagai

pola pengambilan pada setiap bit dalam matriks plaintext.

Gambar 6 Pola Berbasis Tari Reog Ponorogo

Gambar 6 menjelaskan pola (A-B-C-D) pola formasi tari reog ponorogo,

pola-pola tersebut menunjukkan cara pengambilan yang berbeda berdasarkan apa

yang sudah digambarkan seperti pola pada Gambar 6, setelah melewati beberapa

proses pengujian mencari nilai korelasi terbaik. Pengujian menggunakan contoh

plaintext AldYpL3n menggunakan kunci G4raMb0y.

Berdasarkan hasil pengujian maka didapatkan nilai korelasi terbaik yang

selanjutnya akan digunakan sebagai acuan pada proses enkripsi dan dekripsi.

8

Tabel 2 Rata-Rata Korelasi

NO POLA RATA-RATA NO POLA RATA-RATA

1 A-B-C-D 0,710926686 13 C-A-B-D 0,081527061

2 A-B-D-C 0,261434554 14 C-A-D-B 0,480918213

3 A-C-B-D 0,107479787 15 C-B-A-D 0,070337886

4 A-C-D-B 0,43010085 16 C-B-D-A 0,40729696 5 A-D-B-C 0,669095426 17 C-D-A-B 0,373899988

6 A-D-C-B 0,208069305 18 C-D-B-A 0,279427398

7 B-A-C-B 0,363171866 19 D-A-B-C 0,182662019 8 B-A-D-C 0,117298883 20 D-A-C-B 0,307187332

9 B-C-A-D 0,221093131 21 D-B-A-C 0,274668677 10 B-C-D-A 0,597702536 22 D-B-C-A 0,137385495

11 B-D-A-C 0,108987048 23 D-C-A-B 0,321318643 12 B-D-C-A 0,721764051 24 D-C-B-A 0,502182916

Pada Tabel 2 menjelaskan hasil kombinasi pola dan mendapatkan nilai

korelasi terbaik pada kombinasi pola C-B-A-D sebesar 0,070337886, yang

ditandai dengan huruf warna merah. Kombinasi C-B-A-D akan digunakan dalam

proses enkripsi hingga putaran ke 20 (dua puluh) untuk menghasilkan ciphertext.

Perancangan kriptografi ini dilakukan sebanyak 20 (dua puluh) putaran

dan setiap putaran mempunyai 4 (empat) proses untuk mendapatkan hasil akhir

yaitu ciphertext. Proses plaintext dan kunci diubah ke dalam bentuk ASCII

kemudian dirubah ke dalam kolom matriks 6x6 dan pola pengambilan

menggunakan pola formasi tari reog ponorogo. Mengubah plaintext dan kunci

akan melewati 4 (empat) proses dalam setiap putaran, plaintext 1 (P1) diproses

dengan pola formasi tari reog ponorogo dan di-XOR dengan kunci 1

menghasilkan ciphertext 1 (C1), C1 ditransformasikan dengan pola menjadi P2

dan di-XOR dengan K2 menghasilkan C2, (P2) melakukan transformasi dengan

pola formasi tari reog ponorogo dan dilakukan proses perumusan menggunakan

tabel substitusi S-Box kemudian baru di-XOR dengan K2 sehingga menghasilkan

plaintext, C2 ditransformasikan dengan pola menjadi P3 dan di-XOR dengan K3

menghasilkan C3 kemudian (P4) melakukan transformasi proses perumusan

menggunakan tabel substitusi S-Box lalu di-XOR dengan K4, melalui perumusan

menghasilkan P4, plaintex (4) dengan alur proses yang sama dengan putaran

pertama, dan tahapan tersebut akan berlanjut sampai putaran ke 20 (dua puluh)

yang menghasilkan ciphertext.

Untuk menjelaskan secara detail proses pemasukan bit dalam matriks

maka diambil proses 1 pada putaran 1 sebagai contoh. Misalkan angka 1

merupakan inisialisasi setiap bit yang merupakan hasil konversi plaintext maka

urutan bit adalah sebagai berikut 1,2,3,4,.......64

9

Gambar 7 Proses Pemasukan Kunci dan Plaintext

Gambar 7 menjelaskan proses pemasukan bit karakter plaintext dan kunci

dimasukkan secara berurutan dengan mengisi blok plaintext terlebih dahulu lalu

kemudian blok kunci sesuai arah panah yang dijelaskan.

Gambar 8 Pola Pengambilan dan Transpose Plaintext dan Kunci Proses 1

Gambar 8 menjelaskan pola pengambilan dan transpose plaintext dan

kunci. Bit diambil setiap 8 bit mengikuti urutan angka (1,2,3,4,...8), pada Gambar

8 dengan urutan sesuai nomor. Kemudian dimasukkan kembali ke dalam kolom

matriks baris pertama dari kiri ke kanan. Dari proses tersebut menghasilkan P1

dan K1, kemudian K1 di-XOR menghasilkan C1.



kunci. Bit diambil setiap 8 bit mengikuti urutan angka (1,2,3,4,...8) pada Gambar

9 dengan urutan sesuai nomor, kemudian dimasukkan kembali ke dalam kolom

10

matriks baris pertama dari kiri ke kanan. Dengan alur proses plaintext

menggunakan tabel S-Box kemudian ditransformasikan menjadi P2 dan K2.

Setelah itu dimasukkan kembali ke dalam baris matriks kolom pertama dari

bawah ke atas, baris kedua dari atas ke bawah, dan untuk kolom selanjutnya

mengikuti urutan angka pada Gambar 9. Setelah itu P2 dan K2 di-XOR

menghasilkan C2.


Gambar 10 menjelaskan proses pola transpose plaintext dan kunci proses

3, hasil dari XOR C2 yang ditransformasikan ke dalam P3 diambil setiap 8 bit

mengikuti urutan angka (1,2,3,4,...8), pada Gambar 10 dengan urutan nomor

(1,2,3,....8), disubstitusi ke dalam S-Box, dari tabel S-Box disubstitusi menjadi P3

dan K3, kemudian di-XOR menghasilkan C3.

Gambar 11 Pengambilan dan Pola Transpose Plaintext dan Kunci Proses 3


kunci. Diambil setiap 8 bit mengikuti urutan angka pada Gambar 11 dengan

urutan nomor (1,2,3,4,...8), kemudian dimasukkan kembali ke dalam kolom

matriks baris pertama dari kiri ke kanan dengan alur proses plaintext

menggunakan tabel S-Box kemudian ditransformasikan menjadi P4 dan K4.

Setelah itu dimasukkan kembali ke dalam baris matriks kolom pertama dari

bawah ke atas, kolom kedua dari atas ke bawah dan untuk kolom selanjutnya

mengikuti urutan angka pada Gambar 11. Kemudian P4 dan K4 di-XOR

menghasilkan C4, proses putaran pertama selesai, untuk proses tersebut dilakukan

secara berulang hingga proses ke 20 (dua puluh) untuk mendapatkan ciphertext.

11

Gambar 12 Tabel Substitusi S-Box AES

Gambar 12 merupakan tabel substitusi yang digunakan dalam proses

enkripsi. Cara pensubstitusian adalah sebagai berikut: untuk setiap byte pada

array state, misalkan S[r, c] = xy, yang dalam hal ini xy adalah digit heksadesimal

dari nilai S[r, c], maka nilai substitusinya, dinyatakan dengan S’[r, c], adalah

elemen di dalam S-Box yang merupakan perpotongan baris x dengan kolom

dengan kolom y. Misalnya S[0, 0] = 19, maka S’[0, 0] = d4.

Untuk pengujian algoritma dilakukan dengan mengambil plaintext adalah

AldYpL3n dan kunci adalah G4raMb0y. Setelah melewati proses enkripsi yang

telah dijabarkan sebelumnya maka mendapatkan ciphertext yang telah dikonversi

ke dalam nilai hexadecimal.

Tabel 3 Hasil Ciphertext Setiap Putaran

Putaran Hasil Hexadecimal Putaran Hasil Hexadecimal

1 BEEBB683E581F7C8 11 39F4387D7AB7AEE

2 7E23F973B1F3CD9F 12 437BD18BE8964117

3 1F1795ADA061A13B 13 93A37518F405FB4

4 91C92B3AA01C57FA 14 C7DEFF6CEEF3DD78

5 8E564C294F279816 15 D8781F7D3739527

6 A23A4F0C49D3FA1 16 3BBF03111B822AE

7 2A1A985A50FBD3CA 17 B96EA48197CF1CA

8 B788A02221C9EC75 18 4B2CE27024A574DD

9 E23B1136753D3350 19 E067A15A7F365A98

10 C4F5F63791A904A 20 D0D682422F86D2B

Tabel 3 merupakan hasil enkripsi dari setiap putaran, hasil pada putaran ke

20 (dua puluh) merupakan final ciphertext.

12

Tabel 4 Algoritma Enkripsi dan Dekripsi Proses Enkripsi Proses Dekripsi

1. Masukkan plaintext 1. Masukkan C4

2. Plaintext dirubah ke ASCII 2. C4 dirubah ke ASCII

3. ASCII diubah ke BINER 3. ASCII diubah ke BINER

4. Bit BINER dimasukkan ke kolom

matriks P1 dengan pola pemasukan

proses 1

4. Bit BINER dimasukkan ke kolom

matriks C4 dengan pola pemasukan

5. Bit pada kolom matriks diambil

menggunakan pola pengambilan.

5. Masukkan bit K4 menggunakan pola

pemasukan

6. Bit pengambilan dimasukkan lagi ke

dalam matriks untuk mendapatkan

hasil akhir P1

6. C4 di XOR dengan K4

7. P1 di XOR dengan K1 menghasilkan

C1

7. Bit P4 diubah ke BINER

8. C1 = P2 diambil menggunakan pola

pemasukan

8. BINER diubah ke HEX

9. P2 diproses dengan pola pengambilan

proses 2

9. HEX ditransformasikan dengan tabel

S-BOX

10. P2 ditransforrmasikan menggunakan S-

BOX

10. Hasil konversi diubah ke BINER

11. Hasil HEX diubah menjadi BINER 11. BINER P4 dimasukkan ke kolom

matriks dengan pola pengambilan

12. Hasil BINER dimasukkan dalam

matriks P2

12. P4=C3


C2

13. BINER dimasukkan ke kolom C3

menggunakan pola masuk

14. C2 = P3 diambil dengan pola

pemasukan awal

14. Masukan bit K3 menggunakan pola

pemasukan


proses 3

16. P3 dan K3 di XOR menghasilkan C3

17. C3 = P4 diambil dengan menggunakan

pola pemasukan

18. P4 ditransformasikan menggunakan S-

BOX

19. Hasil HEX diubah menjadi BINER

20. Hasil BINER dimasukkan dalam

matriks P4


C4

15. C3 di XOR dengan K3 menghasilkan

P3

16. P3 dubah ke BINER

17. BINER diubah ke HEX

18. Hasil HEX ditransformasikan dengan

tabel S-BOX

19. Hasil konversi diubah menjadi BINER

20. BINER P3 dimasukkan ke kolom

matriks dengan pola pengambilan

21. P3=C2

22. BINER dimasukkan ke kolom C2

menggunakan pola masuk

23. Masukkan bit K2 menggunakan pola

pemasukan

22. BINER dirubah menjadi DEC

23. DEC diubah menjadi HEX, sebagai

ciphertext


P2



dalam kolom matriks P2

27. P2=C1


P1



dalam kolom matriks P1

31. Hasil akhir pemasukan bit diproses

dengan pola pengambilan

32. Hasil akhir BINER P1 diubah ke DEC

33. DEC diubah ke HEX

34. HEX diubah ke CHAR, sebagai

plaintext

13

Tabel 4 merupakan algoritma proses enkripsi dan dekripsi secara

menyeluruh. Proses enkripsi menghasilkan C4 (ciphertext), dan proses dekripsi

menghasilkan P1 (plaintext) awal, algoritma proses kunci dijelaskan sebagai

berikut :

1. Masukkan kunci.

2. Kunci diubah ke ASCII.

3. ASCII diubah ke biner.

4. Bir biner dimasukkan ke kolom K1 menggunakan pola masuk kunci.

5. Bit kunci di transposisikan dengan pola kunci C.

6. Transposisi K1 = K2.

7. K2 di transposisikan menggunakan pola kunci B.

8. Transposisi k2 = k3.

9. K3 ditransposisikan menggunakan pola kunci A.

10. Transposisi K3 = K4.

11. K4 ditransposisikan menggunakan pola kunci D.

Proses Enkripsi

{Program ini digunakan untuk melakukan proses enkripsi data}

Kamus

P,K,P1,K1,P2,K2,P3,K3,P4,K4 = integer

C1,C2,C3,C4 = integer

Start

C1 <- P1 ⊕ K1 Input P

Read P P to ASCII

ASCII to BINER

Dari BINER = blok matriks P1, masukkan BINER P1 menggunakan Pola pemasukan awal

Dari blok matriks P1 = BINER, ambil bit P1 dengan pola formasi tarian reog ponorogo C

Dari BINER = blok matriks P1, masukkan BINER

P1 dengan pola pemasukan proses 1 Output P1

Input K Read K

K to ASCII

ASCII to BINER Dari BINER = blok matriks K1, masukkan BINER

K1 menggunakan Pola pemasukan awal

Dari blok matriks K1 = BINER, ambil bit K1 K1 dengan pola pengambilan C

Dari BINER = blok matriks K1, masukkan BINER

K1 dengan pola pemasukan proses 1 Output K1

Print C1

C1 = P2

C2 <- P2 ⊕ K2

Dari C1 = blok matriks P2, masukkan C1 P3 menggunakan Pola pemasukan awal

Dari blok matriks P2 = BINER, ambil bit

P2 dengan pola formasi tarian reog ponorogo B BINER to HEXA

Dari HEXA = Tabel S-box, masukkan HEXA HEXA konversi menggunakan S-box

14

Print BINER S-box

Dari BINER = blok matriks P2, masukkan BINER P2 menggunakan pola pemasukan proses 2

Output P2

Dari K1 = blok matriks K2, masukkan K1 Dari blok matriks K2 = BINER, ambil bit K2

K3 dengan pola pengambilan B

Dari BINER = blok matriks K2, masukkan BINER K2 K2 menggunakan pola pemasukan proses

Output K2

Print C2 C2 = P3

C3 <- P3 ⊕ K3 Dari C2 = blok matriks P3, masukkan C2

P2 menggunakan Pola pemasukan awal Dari blok matriks P3 = BINER, ambil bit

P3 dengan pola formasi tarian reog ponorogo A

Dari BINER = blok matriks P3, masukkan BINER P3 dengan pola pemasukan proses 3

Output P2

Input K

Read K

K to ASCII ASCII to BINER


K1 menggunakan Pola pemasukan awal Dari blok matriks K3 = BINER, ambil bit K3

K3 dengan pola pengambilan A

Dari BINER = blok matriks K3, masukkan BINER K3 dengan pola pemasukan proses 3

Output K3

Print C3 C3 = P4

C4 <- P4 ⊕ K4

Dari C3 = blok matrik P4, masukkan C3

P4 menggunakan Pola pemasukan awal Dari blok matriks P4 = BINER, ambil bit

P4 dengan pola formasi tarian reog ponorogo D

BINER to HEXA Dari HEXA = Tabel S-box, masukkan HEXA

HEXA konversi menggunakan S-box

Print BINER S-box Dari BINER = blok matriks P4, masukkan BINER

P3 menggunakan pola pemasukan proses 4

Output P4 Dari K3 = blok matriks K4, masukkan K3

Dari blok matriks K4 = BINER, ambil bit K4

K4 dengan pola pengambilan D Dari BINER = blok matriks K4, masukkan BINER K4

K4 menggunakan pola pemasukan proses 4

Output K4 Print C4

Repeat

End

Proses Dekripsi

{Program ini digunakan untuk melakukan proses dekripsi data}

Kamus P,K,P1,K1,P2,K2,P3,K3,P4,K4 = integer

C1,C2,C3,C4 = integer

Start

Input K

Read K K to ASCII

ASCII to BINER


15

K1 menggunakan Pola pemasukan awal

Dari blok matriks K1 = BINER , ambil bit K1 K1 dengan pola formasi tarian reog ponorogo D

Dari BINER = blok matriks K1, masukkan BINER K1

Output K1 K1 = K2

Dari K1 = blok matriks K2, masukkan Bit

K1 dengan pola pemasukan awal Dari blok matriks K2 = BINER, ambil bit

K2 dengan pola pengambilan A


Output K2

K2 = K3 Dari K2 = blok matriks K3, masukkan Bit K2

K2 dengan pola pemasukan awal

Dari blok matriks K3 = BINER, ambil bit K3 K3 dengan pola pengambilan B


Output K3 K3 = K4

Dari K3 = blok matriks K4, masukkan K3

Dari blok matriks K4 = BINER, ambil bit K4 K4 dengan pola pengambilan C


Output K4

P4 <- C4 ⊕ K4 Input C

Read C

C4 to ASCII ASCII to BINER

Dari BINER = blok matriks C4, masukkan BINER

C4 ⊕ K4 Print P4 Dari blok matriks P4 = BINER, ambil bit P4

Dari BINER P4 = blok matrik P4, masukkan BINER

Menggunakan pola pengambilan D Output P4

P4 = C3

P3 <- C3 ⊕ K3 Dari P4 = blok matriks C3, masukkan BINER

C3 ⊕ K3 Print P3 Dari blok matriks P2 = BINER, ambil bit P2 BINER to HEXA

Dari HEXA = Tabel S-Box, masukkan HEXA

HEXA ditranformasi menggunakan S-Box Dari BINER P2 = blok matriks P2, masukkan BINER

Menggunakan pola pengambilan A

P3 = C2


C2 ⊕ K2 Print P2

Dari blok matriks P4 = BINER, ambil bit P4

Dari BINER P4 = blok matrik P4, masukkan BINER Menggunakan pola pengambilan B

Output P2 P2 = C1


C1 ⊕ K1 Print P1

Dari blok matriks P1 = BINER, ambil bit P1 BINER to HEXA

Dari HEXA = Tabel S-Box, masukkan HEXA

HEXA ditranformasi menggunakan S-Box Dari BINER P1 = blok matriks P1, masukkan BINER

Menggunakan pola pengambilan C

16

Output P1

P1 to BINER BINER to ASCII

ASCII to CHAR

Print P

End

Pengujian korelasi digunakan untuk mengukur seberapa acak

perbandingan antara hasil enkripsi (ciphertext) dan plaintext. Nilai korelasi sendiri

berkisar 1 sampai -1, dimana jika nilai korelasi mendekati 1 maka plaintext dan

ciphertext memiliki hubungan yang sangat kuat tetapi jika mendekati 0 maka

plaintext dan ciphertext memiliki hubungan yang tidak kuat .

Nilai korelasi kuat dan lemah pada Tabel 5 berpengaruh pada hasil

enkripsi, jika nilai korelasi kuat, maka hasilnya kurang baik sehingga kurang

memenuhi syarat untuk dijadikan sebagai algoritma kriptografi.

Tabel 5 Nilai Korelasi Setiap Putaran

Putaran Korelasi Putaran Korelasi

1 0,339768226 11 0,295631258 2 0,35968373 12 0,063195592 3 0,741141577 13 0,489281446 4 0,058242284 14 0,255643902 5 0,916235961 15 0,099068975 6 0,437657269 16 0,049533894 7 0,287958408 17 0,276401202 8 0,331721684 18 0,81856248 9 0,538348595 19 0,901131833 10 0,080109205 20 0,460222079

Tabel 5 menunjukkan setiap putaran memiliki nilai korelasi lemah

sehingga dapat disimpulkan bahwa algoritma kriptografi block cipher

menggunakan formasi tari reog ponorogo ini dapat menghasilkan nilai korelasi

enkripsi 0,049533894.

Gambar 13 Grafik Perbandingan Plaintext dan Ciphertext

17

Gambar 13 menjelaskan bahwa antara putaran 1 (satu) dan 20 (dua puluh)

memiliki perbedaan antara plaintext dan ciphertext. Pengujian avalanche effect

dilakukan untuk mengetahui perubahan bit yang ada ketika plaintext diubah.

Pengujian dilakukan dengan merubah karakter yang terdapat pada plaintext awal,

sehinggga akan menghasilkan perbedaan dalam setiap putaran.

Tabel 6 Tabel Presentase Avalanche Effect

Putaran Presentase Putaran presentase

1 37,5 11 53,125 2 56,25 12 60,9375 3 40,625 13 57,8125 4 51,5625 14 46,875 5 56,25 15 54,6875 6 51,5625 16 57,8125 7 42,1875 17 67,1875 8 56,25 18 53,125 9 56,25 19 57,8125

10 50 20 42,1875 Rata-Rata 52,5

Gambar 14 Grafik Avalanche effect

Gambar 14 menjelaskan hasil dari pengujian avalanche effect pada

penelitian ini plaintext awal adalah AldYpL3n yang kemudian diubah menjadi

y0gi3aLd. Terjadi perubahan bit pada setiap putarannya, pada putaran ke-17

(tujuh belas) terdapat perubahan bit yang paling besar yaitu 67,18 tetapi pada

putaran ke-1 (satu) terjadi perubahan bit paling rendah yaitu 37,5. Berdasarkan

hasil putaran ke-1 (satu) sampai putaran ke-20 (dua puluh) dapat disimpulkan

hasil rata-rata pengujian avalanche effect sebesar 52,5%.

18

Pada penelitian perancangan kriptografi block cipher menggunakan pola

formasi tari reog ponorogo, pada pengujian avalanche effect diperoleh nilai rata-

rata sebesar 52,5% dan pada penelitian Perancangan Kriptografi Block Cipher

Menggunakan Pola Batik Tasikmalaya menunjukkan bahwa dalam pengujian

avalanche effect memiliki perubahan yang mencapai 50,78125%. berdasarkan

hasil tersebut dapat disimpulkan bahwa perancangan kriptografi block cipher

menggunakan pola formasi tari reog ponorogo yang menghasilkan perubahan bit

yang besar sehingga dapat dijadikan acuan dalam pengamanan data

19

5. Simpulan

Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan tentang perancangan

kriptografi block cipher menggunakan pola formasi tari reog ponorogo dapat

disimpulkan, bahwa pola formasi tari reog ponorogo dapat digunakan sebagi pola

pengambilan plaintext yang menghasilkan ciphertext. Pada pengujian avalanche

effect diperoleh nilai rata-rata 52,5%. Berdasarkan pengujian ini perancangan

kriptografi block cipher menggunakan pola formasi tari reog ponorogo dapat

digunakan sebagai alternatif dalam pengamanan data.

6. Daftar Pustaka

[1] Guntoro, Pakereng, M. A. I, 2016 “Perancangan Kriptografi Block Cipher

Berbasis Pola ikan Berenang”. Teknik Informatika, Fakultas Teknologi

Informasi, Universitas Kristen Satya Wacana.

[2] Yusuf, I. Safano, Pakereng, M. A. I, 2017 “Perancangan Kriptografi Block

Cipher menggunakan Pola Batik Tasikmalaya”. Teknik Informatika, Fakultas

Teknologi Informasi, Universitas Kristen Satya wacana.

[3] Munir, R., 2006, Kriptografi, Bandung: Informatika.

[4] Rifka, S, https://plus.google.com/113808133258531405880/posts/ diambil

pada tanggal 7 Agustus 2017 pukul 14.12 WIB.

https://plus.google.com/113808133258531405880/posts/

perancangan kriptografi block cipher menggunakan pola...

Documents