Perancangan dan Implementasi Skema Transposisi dengan Pola … · 2018. 1. 15. · Perancangan dan Implementasi Skema Transposisi dengan Pola Sirkulasi Angin pada Kriptografi Block

Perancangan dan Implementasi Skema Transposisi dengan Pola

Sirkulasi Angin pada Kriptografi Block Cipher

Artikel Ilmiah

Peneliti :

Arifaldi Abdillah (672012040)

Alz Danny Wowor, S.Si., M.Cs.

Program Studi Teknik Informatika

Fakultas Teknologi Informasi

Universitas Kristen Satya Wacana

Salatiga

November 2016

i

Perancangan dan Implementasi Skema Transposisi dengan Pola

Sirkulasi Angin pada Kriptografi Block Cipher

Artikel Ilmiah

Diajukan kepada

Fakultas Teknologi Informasi

untuk memperoleh Gelar Sarjana Komputer

Peneliti :

Arifaldi Abdillah (672012040)

Alz Danny Wowor, S.Si., M.Cs.

Program Studi Teknik Informatika

Fakultas Teknologi Informasi

Universitas Kristen Satya Wacana

Salatiga

November 2016

ii

iii

iv

v

vi

vii

1

1. Pendahuluan

Keamanan data dan informasi merupakan suatu aspek yang penting dalam

melakukan komunikasi pada media digital. Data dan informasi yang berupa teks

dapat dirahasiakan melalui teknik yang disebut dengan kriptografi. Kriptogtafi

merupakan ilmu untuk menjaga kerahasiaan data melalui proses enkripsi data asli

dengan kunci untuk menghasilkan data yang tidak dapat dibaca atau dimengerti.

Teknik keamanan data ini berguna untuk merahasiakan informasi agar tidak

disalah gunakan oleh pihak yang semestinya tidak diperbolehkan mengetahui isi

atau pesan yang terdapat dalam data tersebut. Salah satu algoritma kriptografi

yang digunakan sampai sekarang ini adalah block cipher. Dalam penelitian ini

dilakukannya suatu pengembangan dari algoritma block cipher dengan melakukan

skema transposisi pola baru untuk membuat suatu teknik kriptografi yang sulit

untuk dipecahkan.

Berdasarkan latar belakang masalah maka dilakukan perancangan

kriptografi Block Cipher 64 bit dengan menggunakan skema transposisi pola

sirkulasi angin darat dan angin laut. Pola sirkulasi angin darat dan angin laut

dijadikan sebagai pola perancangan karena memilikli alur sirkulasi yang

berlawanan arah sehingga pola sirkulasi angin darat akan digunakan dalam proses

pengacakan bit pada plaintext, sedangkan pola sirkulasi angin laut digunakan

dalam proses pengacakan bit pada kunci. Pengacakan bit dilakukan sebanyak 20

putaran dengan 4 pola plaintext dan kunci yang berbeda dan dipadukan dengan

substitusi X-BOX untuk menghasilkan ciphertext dengan nilai korelasi yang baik

untuk menjaga kerahasiaan dari data tersebut.

2. Tinjauan pustaka

Pada penelitian sebelumnya yang berjudul Perancangan KriptografiBlock

Cipher Berbasis pada Teknik Tanam Padi dan Bajak Sawah membahas tentang

perancangan kriptografi dengan kunci simetris yang menggunakan tanam padi

dan bajak sawah sebagai dasar untuk merancang algoritma kriptografi blockcipher

berbasis 64 bit, jumlah kunci dan plaintext-nya menampung 8 karakter serta

proses putarannya terdiri dari 8 putaran [1].

Pada penelitian yang berjudul Perancangan Kriptografi Block Cipher

Berbasis pada Alur Clamshell’s Growth Rings teknik pengamanan data yang

digunakan adalah algoritma block cipher dengan pola Clamshell’s Growth Rings.

Kriptografi yang dirancang menggunakan algoritma kunci simetris dengan 8

putaran proses dan mempunyai swapbox [2]

Pada penelitian yang berjudul Desain Algoritma Berbasis Kubus Rubik

dalam Perancangan Kriptografi Simetris. Penelitian ini membahas tentang

perancangan algoritma block cipher dengan menggunakan pola transposisi kubus

rubik untuk menghasilkan sebuah kriptografi simetris yang dapat digunakan untuk

pengamanan data [3].

Berdasarkan beberapa penelitian yang pernah dilakukan sebelumnya maka

dilakukan penelitian yang membahas tentang Perancangan kriptografi block

cipher menggunakan skema transposisi pola baru yaitu pola sirkulasi angin.

2

Perancangan ini menggunakan kriptografi blockcipher berbasis 64 bit. Proses

enkripsi menggunakan pola angin darat dan proses kunci menggunakan pola

angin laut. kemudian akan dilakukan pengacakan sebanyak 20 putaran dengan 4

pola plaintext dan kunci yang berbeda.

Kemudian yang akan dibahas adalah materi yang digunakan sebagai

patokan untuk merancang algoritma kriptografi dalam penelitian ini. Kriptografi

merupakan suatu ilmu yang mempelajari bagaimana cara menjaga agar data

atau pesan tetap aman saat dikirimkan, dari pengirim ke penerima tanpa

mengalami gangguan dari pihak ketiga. Sehingga algoritma kriptografi

merupakan langkah-langkah logis bagaimana menyembunyikan pesan dari orang-

orang yang tidak berhak atas pesan tersebut [4].

Dalam metode Stinson terdapat istilah–istilah yang digunakan dalam

kriptografi. Sistem kriptografi bisa dikatakan sebagai teknik kriptografi apabila

memenuhi lima-tuple (five-tuple) yang terdiri dari [5]:

1. P adalah himpunan berhingga dari plaintext,

2. C adalah himpunan berhingga dari ciphertext,

3. K merupakan ruang kunci adalah himpunan berhingga dari kunci,

4. E adalah himpunan fungsi enkripsi : P → C,

5. D adalah himpunan fungsi dekripsi 𝑑𝑘 C → P, Untuk setiap k ∈ K,

terdapat aturan enkripsi 𝑒𝑘∈ E dan berkorespodensi dengan aturan

dekripsi 𝑑𝑘∈ D. Setiap 𝑒𝑘 : P → C dan 𝑑𝑘 : C→ P adalah fungsi

sedemikian hingga 𝑑𝑘(𝑒𝑘 (x)) = x untuk setiap plaintext x ∈ P.

Kriptografi terdiri dari suatu pesan yang tidak disandikan disebut sebagai

plaintext ataupun dapat disebut juga sebagai cleartext. Proses yang dilakukan

untuk mengubah plaintext ke dalam ciphertext disebut dengan enkripsi.

Sedangkan proses untuk mengubah ciphertext kembali ke plaintext disebut

dekripsi. Proses enkripsi dilakukan menggunakan suatu algoritma dengan

beberapa parameter. Biasanya algoritma tidak dirahasiakan, bahkan enkripsi yang

mengandalkan kerahasiaan algoritma dianggap sesuatu yang tidak baik. Rahasia

terletak di beberapa parameter yang digunakan, jadi kunci ditentukan oleh

parameter. Parameter yang menentukan kunci dekripsi itulah yang harus

dirahasiakan [6].

Joan Daemen dan Vincent Rijmen dalam buku “The Design of

Rijndael” memaparkan desain dari algoritma Rijndael yang kemudian menjadi

AES. Rijndael adalah blok cipher yang memiliki sebuah blok variabel dan sebuah

blok variabel kunci. Panjang blok dan panjang kunci dapat dipilihsecara

independen untuk setiap kelipatan 32 bit, dengan minimal 128 bit dan maksimal

256 bit. Secara garis besar Rijndael melakukan XOR antara plainteks dengan

cipher key (Tahap Initial Round), lalu dikenakan putaran sebanyak Nr – 1 kali.

Pada setiap putaran dilakukan Substitusi byte dengan menggunakan tabel

substitusi (SubBytes), pergeseran baris-baris array state secara

wrapping(ShiftRows), mengacak data di masing-masing kolom array state

(MixColumns), dan melakukan XOR antara state sekarang dengan round key

(AddRoundKey). Proses yang dilakukan untuk putaran terakhir adalah SubBytes,

Shift Rows, dan AddRoundKey [7].

3

Block cipher adalah algoritma enkripsi yang akan membagi plaintext pada

blok-blok tertentu, dan setiap blok akan dienkripsi dengan kunci pada block

cipher. Rangkaian bit plaintext dibagi menjadi blok-blok dengan panjang yang

sama yaitu 8x8 (64 bit). Enkripsi dilakukan terhadap blok plaintext menggunakan

bit pada kunci yang ukurannya sama dengan ukuran blok pada plaintext. Proses

enkirpsi dilakukan untuk menghasilkan ciphertext yang merupakan data yang

sudah dirahasiakan atau disandikan.

Gambar 1 Proses enkripsi dan dekripsi pada kriptografi.

Pemilihan pola sirkulasi angin darat dan angin laut dikarenakan kedua

sirkulasi tersebut memiliki bentuk pola angin yang berlawanan arah sehingga

sirkulasi angin darat dijadikan pola plaintext dan sirkulasi angin laut dijadikan

pola kunci.

Koefisien korelasi dilambangkan dengan symbol “r”. Secara matematis nilai

r diperoleh dari jumlah nilai selisih perkalian antara x dan y dengan hasil

perkalian jumlah total x dan y dibagi dengan hasil akar dari selisih untuk

perkalian jumlah x kuadrat dengan kuadrat pangkat dua untuk jumlah total x

dengan selisih jumlah y kuadrat dengan kuadrat pangkat dua untuk jumlah total y

dimana x sebagai plaintext dan y sebagai ciphertext sehingga dapat diperoleh

persamaan [8].

(1)

Dimana :

n = Banyaknya pasangan data X dan Y

Σx = Total jumlah dari variabel X

Σy = Total jumlah dari variabel Y

Σx2

= Kuadrat dari total jumlah variabel X

Σy2

= Kuadrat dari total jumlah variabel Y

Σxy = Hasil perkalian dari total jumlah variabel X dan variabelY

Untuk menentukan kuat atau lemahnya hubungan antara variabel dapat

menggunakan tabel berikut [9]:

4

Tabel 1. Klasifikasi Koefisien Korelasi.

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

Langkah-langkah proses penelitian dalam meyelesaikan perancangan

kriptografi block cipher dengan menggunakan pola sirkulasi angin darat dan angin

laut adalah sebagai berikut.

Gambar 2 Tahap Perancangan.

Tahap pertama yaitu identifikasi masalah yang dilakukan untuk melihat

apa masalah yang ada dalam pengamanan data yang berkaitan dengan kriptografi.

Tahapan ini mengahsilkan perumusan masalah, tujuan penelitian, dan juga

batasan masalah. Rumusan masalah yang dibuat adalah bagaimana merancang

algoritma kriptografi block cipher menggunakan skema transposisi pola sirkulasi

angin. Dan tujuan dari penelitian ini adalah menghasilkan skema transposisi block

cipher dengan pola yang baru yang bermanfaat untuk pengamanan data. Pada

batasan masalah, perancangan ini menggunakan algoritma block cipher 64 bit

yang memiliki panjang maksimal 8 karakter plaintext dan kunci.

Tahap kedua adalah kajian pustaka dilakukan untuk memperoleh referensi

dari penelitian yang sudah pernah dilakukan sebelumnya dari buku, jurnal

maupun dari sumber yang dapat dijadikan sebagai pembanding maupun landasan

penelitian.

Tahap Ketiga adalah merancang alagoritma kriptografi dengan

menggunakan pola sirkulasi angin darat dan angin laut yang dikombinasikan

dengan proses plaintext, proses kunci, dan proses XOR.

Tahap keempat merupakan proses pembuatan kriptografi yang

diimplementasikan pada aplikasi Microsoft Office Excel.

Tahap kelima, setelah perancangan algoritma block cipher dibuat, perlu

dilakukan pengujian terhadap system untuk menguji seberapa kuat teknik

5

kriptografi yang dibuat untuk mengamankan data yang berupa teks tersebut.

Tahap keenam adalah penulisan laporan dari hasil penelitian yang telah

selesai dibuat kemudian ditulis menjadi sebuah laporan penelitian dalam bentuk

jurnal.

Dalam penelitian ini perancangan algoritma kriptografi block cipher yang

digunakan adalah 64bit. Pada tahap pertama hal yang dilakukan adalah

identifikasi masalah yang berupa penentuan pola, pengambilan dan pemasukan bit

pada plaintext dan kunci. Pada tahap kedua dilakukan studi literatur dari

penelitian terdahulu yang membahas tentang perancangan kriptografi block cipher

serta memahami buku dan jurnal yang membahas tentang kriptografi untuk

dijadikan acuan dalam perancangan ini. Tahap ketiga yaitu perancangan

kriptografi block cipher menggunakan pola sirkulasi angin darat dan angin laut.

Dalam pengacakan bit pada plaintext pola yang digunakan adalah sirkulasi angin

darat sedangkan pengacakan bit pada kunci pola yang digunakan adalah sirkulasi

angin laut. Ciphertext yang dihasilkan akan diputar kembali dengan menggunakan

subtitusi S-Box untuk menghasilkan nilai korelasi yang kuat.

Gambar 3 Bagan proses enkripsi

Tahap keempat yaitu perancangan kriptografi block cipher menggunakan

6

pola sirkulasi angin darat dan angin laut yang diimplementasikan pada aplikasi

Microsoft Office Excel. Pada perancangan ini dilakukan pemasukan bit plaintext

dan kunci dengan pola yang berbeda. Pengacakan putaran pada pola dilakukan

untuk mencari nilai korelasi terbaik.

Tahap kelima yaitu pengujian statistika menggunakan korelasi yang

merupakan suatu teknik statistik yang dipergunakan untuk mengukur kekuatan

hubungan dua variabel dan juga untuk mengetahui bentuk hubungan antara dua

variabel tersebut dengan hasil yang sifatnya kuantitatif. Kekuatan hubungan

antara dua variabel biasanya disebut dengan koefisien korelasi.

4. Hasil dan Pembahasan

Bagian ini akan membahas tentang algoritma perancangan kriptografi

menggunakan pola sirkulasi angin darat dan angin laut berbasis pada 64 bit. Pada

penelitian ini pola yang digunakan pada plaintext adalah sirkukasi angin darat.

Sedangkan sirkulasi angin laut digunakan pada pola kunci. Perancangan Pola

digunakan untuk pengambilan dan pemasukan bit pada skema transposisi.

Gambar 4 Pola awal plaintext dan kunci.

Plaintext dan kunci memiliki empat pola skema transposisi bit yang

berbeda. Akan digambarkan sebagai berikut :

Gambar 5 Empat pola skema transposisi pada plaintext.

7

Gambar 6 Empat pola skema transposisi pada kunci.

Pada gambar 5 dan gambar 6 menjelaskan tentang perbedaan pengambilan

bit pada plaintext dan kunci. Setelah proses pengambilan bit selanjutnya adalah

proses pemasukan bit pada plaintext dan kunci dengan cara yang sama yaitu

horizontal dari atas kebawah, dijelaskan pada gambar berikut :

Gambar 7 Pola pemasukan bit.

Langkah pertama yang dilakukan adalah merubah plaintext ke bilangan

ASCII, kemudian bilangan ASCII dikonversikan menjadi bilangan biner. Setelah

itu bilangan biner dimasukan ke dalam bit secara horizontal dari atas kebawah.

Dijelaskan pada gambar berikut ini :

Gambar 8 Pemasukan awal bit Plaintext.

8

Langkah yang sama juga dilakukan pada pemasukan bit awal pada kunci.

Langkah selanjutnya adalah pengambilan bit dengan menggunakan pola skema

transposisi. Dijelaskan pada gambar 9.

Gambar 9 Pengambilan dan pemasukan bit dengan pola angin.

Gambar 9 menjelaskan tentang pengambilan dan pemasukan bit plaintext

dengan skema transposisi. Hal ini juga dilakukan pada pola kunci. Setelah itu bit

plaintext dan kunci di-XOR untuk menghasilkan nilai korelasi dan ciphertext.

Gambar 10 Hasil XOR.

Selanjutnya adalah pengujian pola dengan melukakukan proses permutasi

antara pola A, B, C, dan D. Tujuan dari pengujian permutasi adalah memilih

susunan terbaik untuk implementasi transposisi pada block cipher yang akan

dilanjutkan pada proses subtitusi S-BOX dan pengujian avalanche effect. Gambar

berikut merupakan rincian dari proses permutasi pada pola :

Gambar 11 Pola Kombinasi

9

Pengujian pola akan dilakukan dengan plaintext dan kunci yang berbeda

yaitu :

Tabel 2 Daftar plaintext dan kunci yang diuji.

Plaintext Kunci

DISASTER SRIRAMSR

ARIFALDI IDLAFIRA

MAIP2004 ALZDANNY

Hasil pengujian adalah sebagai berikut :

Gambar 12 Rata-rata hasil pengujian kombinasi.

Dari pengujian yang dilakukan, pola “BADC” yang memiliki rata-rata

nilai korelasi terbaik karena paling mendekati nol. Selanjutnya pola tersebut akan

digunakan sebagai pola pada proses subtitusi S-BOX.

Langkah berikutnya adalah mengacak kembali bilangan XOR yang sudah

dihasilkan dengan cara subtitusi S-BOX yang berfungsi untuk

mentransformasikan SubByte dan memetakan setiap byte dari array state.

Gambar 13 Tabel subtitusi S-BOX.

10

Gambar 13 merupakan subtitusi yang digunakan pada proses data enkripsi.

S-BOX terdiri dari bilangan hexadecimal cara konversinya adalah C[a,b]=xy,

misalkan C[a,b]=02 maka setelah dikonversi menjadi C[a,b]=77. Kemudian

bilangan hexa dikonversi menjadi bilangan decimal untuk menghasilkan nilai

korelasi. Selanjutnya bilangan bilangan decimal dikonversi menjadi bilangan

biner yang nantinya akan dilakukan pengambilan bit untuk dimasukkan pada

proses plaintext 2,3,4,...,20dengan pola BADC.

Gambar 14 Hasil dari S-BOX plaintext pertama.

Gambar 15 Hasil Ciphertext dan korelasi S-BOX

Gambar 15 merupakan ciphertext dan nilai korelasi yang dihasilkan dari

subtitusi S-BOX dengan plaintext “DISASTER” dan kunci “SRIRAMSR” yang

dilakukan sebanyak lima putaran atau dua puluh proses menggunakan pola

BADC. Plaintext dan chipertext yang digunakan adalah pada putaran ke 20.

11

Pseudocode proses Enkripsi dan Dekripsi :

Proses Enkripsi {Program ini digunakan untuk melakukan enkripsi data}

Kamus P,K,P1,P2,P3,P4,K1,K2,K3,K4, = integer C1,C2,C3,C4 = integer

Start

C1 <- P1 ⨁ K1 Input P Read P P to ASCII

ASCII to BINER Dari BINER = kolom matriks P1, masukan BINER P1 Transposisi mengunakan Pola Sirkulasi Angin Darat B

Output P1 Input K

Read K K to ASCII ASCII to BINER

Dari BINER = kolom matriks K1, masukan BINER K1 Transposisi mengunakan Kunci B Output K1

Print C1 Biner S-Box <- Invers Hexa C2 C2 to BINER

BINER to HEXA Dari HEXA = Tabel S-Box, masukan HEXA HEXA Subtitusi menggunakan S-Box

Print BINER S-Box C1 = P2

C2 <- P2 ⨁ K2 Dari C1 = kolom matriks P2, masukan C1 P2 Transposisi menggunakan Pola Sirkulasi Angin Darat A Output P2

Dari K1 = kolom matriks K2, masukan K1 K2 Transposisi menggunakan pola Kunci A Ouput K2

Print C2 Biner S-Box <- Invers Hexa C2 C2 to BINER

BINER to HEXA Dari HEXA = Tabel S-Box, masukan HEXA HEXA Subtitusi menggunakan S-Box

Print BINER S-Box

C3 <- P3 ⨁ K3 Dari BINER S-Box = kolom matriks P3, Masukan BINER S-Box

P3 Transposisi menggunakan pola Sirkulasi Angin Darat D Output P3 Dari K2 = kolom matriks K3, masukan K2

K3 Transposisi menggunakan pola Kunci D Output K3 Print C3

Return Biner S-Box BINER S-box = P2

C2 <- P2 ⨁ K2 Dari BINER S-BOX = kolom matriks P4, masukan BINER S-Box

P4 Transposisi menggunakan Pola Sirkulasi Angin Darat C Output P4 Dari K3 = kolom matriks K4, masukan K3

K4 Transposisi menggunakan pola Kunci C Ouput K4 Print C4

Repeat

12

End

Proses Dekripsi {Program ini digunakan untuk melakukan dekripsi data}

Kamus

P,C,K,P1,P2,P3,P4,K1,K2,K3,K4, = integer C1,C2,C3,C4 = integer

Start K2 <- Traposisi K1

Input K Read K K to ASCII

ASCII to BINER Dari BINER = kolom matriks K1, masukan BINER K1 Transposisi mengunakan pola Sirkulasi Angin Darat C

Output K2 K3 <- Traposisi K2 K2 Transposisi mengunakan pola Kunci C

Output K3 K4 <- Traposisi K3 K3 Transposisi mengunakan pola Kunci D

Output K4 K4 Transposisi menggunakan pola Kunci A

P4 <- Transposisi dari hasil C4 ⨁ K4 Input C Read C C4 to ASCII

ASCII to BINER Dari BINER = kolom matriks C4, masukan BINER

C4 ⨁ K4 Transposisi terbalik menggunakan Pola Sirkulasi Angin Darat D

Print P4

P3 <- Transposisi dari hasil C3 ⨁ K3 Biner S-Box <- Invers Hexa P4

P4 to BINER BINER to HEXA Dari HEXA = Tabel S-Box, masukan HEXA

HEXA Subtitusi menggunakan S-Box Dari BINER S-Box = kolom matriks C3, Masukan BINER S-Box

C3 ⨁ K3 Transposisi terbalik menggunakan Pola Sirkulasi Anign Darat A

Print P3

P2 <- Transposisi dari hasil C3 ⨁ K3 Biner S-Box <- Invers Hexa P3 P4 to BINER

BINER to HEXA Dari HEXA = Tabel S-Box, masukan HEXA HEXA Subtitusi menggunakan S-Box

Dari BINER S-Box = kolom matriks C2, Masukan BINER S-Box

C2 ⨁ K2 Transposisi terbalik menggunakan Pola Sirkulasi Angin Darat B Print P2

P2=C1

P1<- Transposisi dari hasil C1 ⨁ K1

P2 ⨁ K2 Transposisi terbalik menggunakan Pola Sirkulasi Angin Darat B

Print P1 P1 to BINER BINER to ASCII

ASCII to CHAR Print P End

13

Uji korelasi digunakan untuk mengukur perbandingan seberapa acak hasil

enkripsi dari plaintext ke ciphertext. Nilai korelasi berkisar antara 1 sampai -1,

jika nilai korelasi mendekati 0 maka plaintext dan ciphertext tidak memiliki

hubungan yang kuat, sedangkan jika nilai korelasi mendekati 1 maka plaintext dan

ciphertext memiliki hubungan yang kuat. Berikut ini adalah nilai korelasi yang

sudah dilakukan dalam perancangan kriptografi block cipher menggunakan pola

sirkulasi angin darat dan angin laut. Plaintext yang digunakan “DISASTER”

kunci yang digunakan SRIRAMSR.

Gambar 16 Nilai Korelasi.

Pada gambar 16 dijelaskan bahwa setelah plaintext diacak dengan skema

transposisi nilai korelasi pada plaintext ke 20 memiliki nilai korelasi yang cukup

baik dikarenakan memiliki nilai korelasi yang rendah atau mendekati nol.

Gambar 17 Grafik perbandingan plaintext dan ciphertext putaran 1 dan 5.

0

100

200

300

400

1 2 3 4 5 6 7 8

Putaran 1

putaran 1

plaintext awal

0

100

200

300

400

1 2 3 4 5 6 7 8

Putaran 5

putaran 5

plaintext awal

14

Gambar 17 merupakan perbedaan grafik antara putaran 1 dengan putaran

5. Grafik plaintext awal dibuat dari bilangan ASCII plaintext awal dan bilangan

decimal dari ciphertext. Terdapat perbedaan yang signifikan antara plaintext awal

dengan ciphertext. Pembandingan putaran dilakukan untuk menunjukkan semakin

acaknya bit pada plaintext setelah dilakukan skema transposisi sebanyak 5

putaran.

Avalanche effect dilakukan untuk mengetahui perubahan bit yang terjadi

apabila plaintext diubah dengan karakter yang berbeda. Pengujian avalanche

effect dilakukan dengan cara pengubahan satu karakter pada plaintext dengan

kunci yang sama. Berikut ini adalah tabel dengan dua plaintext yang hanya

berbeda satu karakter dengan kunci yang sama yaitu “SRIRAMSR”.

Tabel 3 Tabel perbandingan ciphertext dengan perbedaan satu karakter pada plaintext.

Plaintext Ciphertext

DISASTER 6F3730B9E42B0A54

DISCSTER D9787318E6557252

Pada tabel 3 dijelaskan bahwa pengubahan satu karakter pada plaintext

berpengaruh signifikan terhadap perubahan yang terjadi pada ciphertext. Berikut

ini adalah grafik avalanche effect dari tiga plaintext tersebut.

Gambar 18 Grafik avalanche effect

Gambar 18 menjelaskan bahwa hasil yang didapat setelah pengujian

dengan perubahan satu karakter pada plaintext DISASTER dan DISCTER

mengalami perubahan bit pada grafik yang signifikan. Hasil uji Avalanche Effect

dari setiap putaran terus bertambah. Dari pengujian Avalanche Effect dapat

diambil kesimpulan bahwa perancangan algoritma block cipher menghasilkan

suatu pengacakan bit yang cukup baik dengan hanya mengganti satu karakter bit

pada plaintext

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

Hasil 6 1 3 5 5 5 5 5 4 4 4 5 5 5 5 4 5 5 5 4

Jumlah 4 7 2 3 3 3 3 3 2 2 2 3 3 3 3 2 3 3 3 3

Proses 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2

0

20

40

60

80

100

120

Axi

s T

itle

GRAFIK AVALANCHE EFFECT

15

5. Simpulan

Berdasarkan perancangan yang telah dilakukan, maka dapat diambil

kesimpulan bahwa perancangan kriptografi block cipher dengan menggunakan

skema transposisi pola sirkulasi angin darat dan angin laut yang

diimplementasikan menggunakan aplikasi Microsoft Office Excel telah memenuhi

konsep five-tuple sehingga sudah bisa disebut sebagai sebuah sistem kriptografi.

Pada pengujian kombinasi, pola BADC memiliki nilai rata-rata korelasi terendah

sehingga dipilih untuk dilanjutkan ke proses putaran substitusi X-BOX. Pada

plaintext DISASTER dan kunci SRIRAMSR, proses enkripsi yang dilakukan

sebanyak 20 putaran plaintext menghasilkan nilai korelasi yaitu 0,067873326

tanpa menggunakan X-BOX dan 0,26314772 dengan menggunakan X-BOX.

Hasil ini dapat dikatakan cukup baik karena nilai korelasi yang sangat rendah

menurut klasifikasi koefisien korelasi. Hasil dari pengujian avelanche effect pada

proses ke 7 mengalami titik jenuh. Pengujian pada algoritma ini mendapatkan

nilai yang baik yaitu 50%. Perancangan dan implementasi algoritma dengan

menggunakan pola sirkulasi angin mampu menghasilkan enkripsi yang acak

sehingga bisa digunakan untuk mengamankan data berupa pesan atau text.

6. Daftar Pustaka

[1] Achmad Widodo, Alz Danny Wowor, Evang Mailoa & Magdalena A. I.

Pakereng, 2015, Perancangan Kriptografi Block Cipher Berbasis pada

Teknik Tanam Padi dan Bajak Sawah, Seminar Nasional Teknologi dan

Sistem Informasi (SETISI), Bandung; Universitas Kristen Maranatha.

[2] Handri Y. Santoso, Alz Danny Wowor, & Magdalena A. I. Pakereng, 2015,

Perancangan Kriptografi Block Cipher Berbasis pada Alur Clamshell’s

Growth Rings, Seminar Nasional Teknologi dan Sistem Informasi (SETISI),

Bandung; Universitas Kristen Maranatha.

[3] Vania B. Liwandow & Alz Danny Wowor, 2015, Desain Algoritma

Berbasis Kubus Rubik dalam Perancangan Kriptografi Simestris, Seminar

Nasional Teknologi dan Sistem Informasi (SETISI), Bandung; Universitas

Kristen Maranatha.

[4] Firmansyah, E. R. 2012. Algoritma Kriptografi & Contohnya. Universitas

Islam Negeri Syarif Hidayatullah: Jakarta.

[5] Stinson, D. R., 1995, Cryptography: Theory and Practice. CRC Press,

Boca Raton, London, Tokyo.

[6] Kromodimoeljo, S. 2010. Teori dan Aplikasi Kriptografi. Jakarta: SPK IT

Consulting.

[7] Daemen, J. & Rijmen, V., 2002, The Disgn of Rijndael : AES-The Advanced

Encryption Standard, Berlin: Springer-Verlag.

[8] Mongomery C. Douglas, Runger C. George, 2003. Applied Statistics and

Probability For Engineers. John Wiley & Sons Inc. US.

[9] Dafid, 2006, Kriptografi Kunci Simetris Dengan Menggunakan Algoritma

Crypton,STMIK MDP Palembang.