bab iii metodologi penelitian 3.1 analisis sistem

20

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Analisis Sistem

Pada sub bab ini akan dibahas mengenai analisis sistem yang meliputi analisis

permasalahan sistem, deskripsi perangkat lunak, dan analisa kebutuhan sistem

fungsional maupun non fungsional.

3.1.1 Waterfall

Gambar 3.1 Metode Waterfall

3.1.2 Analisis Permasalahan Sistem

Permasalahan yang ditemukan yaitu banyak aplikasi enkripsi yang masih

menggunakan kriptografi klasik yang mudah ditebak sehingga kurangnya

keamanan data. Hal ini terjadi karena aplikasi yang sudah ada tersebut kebanyakan

masih menggunakan satu algoritma dan tidak melakukan kombinasi maupun

modifikasi dengan algoritma lain. Kelemahan pada algoritma vernam cipher dan

Rivest cipher yaitu terletak pada pemakaian XOR dalam melakukan enkripsi dan

dekripsi antara plaintext dan kunci yang hanya dilakukan satu kali pada masing-

21

masing algoritma. Kelebihan algoritma Rivest cipher yaitu kunci algoritma ini

hanya dapat digunakan sekali dalam melakukan enkripsi dan dekripsi, sulitnya

pihak tidak berwenang dalam mengetahui sebuah nilai dalam tabel yang telah di

generate ketika setiap kali melakukan proses enkripsi dan dekripsi. Maka dari itu,

aplikasi yang akan dibangun ini yaitu aplikasi yang dapat melakukan enkripsi dan

dekripsi menggunakan algoritma kombinasi vernam cipher dengan Rivest cipher 4

(RC4). Algoritma ini menggunakan kode bit dan teknik simetris dalam

mengamankan sebuah file teks, yaitu dimana kunci tersebut harus sama ketika

melakukan proses enkripsi maupun dekripsi file berupa teks.

3.1.3 Deskripsi Perangkat Lunak

Dalam perancangan sistem pembuatan aplikasi tugas akhir ini, secara umum

gambaran sistem adalah aplikasi dapat melakukan proses enkripsi dan dekripsi file

menggunakan algoritma kombinasi vernam cipher dengan rivest's cipher 4 (RC4).

Hal ini untuk mengamankan file dengan cara merubah file asli ke dalam kode yang

akan sulit dibaca oleh manusia yaitu kode berupa bit.

3.1.4 Analisis Kebutuhan Sistem

Untuk mempermudah menganalisis sistem aplikasi yang dibuat dibutuhkan

dua jenis kebutuhan yaitu kebutuhan fungsional dan kebutuhan nonfungsional.

Kebutuhan fungsional adalah kebutuhan yang berisi proses-proses apa saja yang

nantinya dilakukan oleh sistem. Sedangkan kebutuhan nonfungsional adalah

kebutuhan yang menitikberatkan pada properti perilaku yang dimiliki oleh sistem.

1. Kebutuhan Fungsional

a. User mencari file yang akan dienkripsi atau didekripsi.

b. User memilih file yang akan dienkripsi atau didekripsi.

c. User menekan tombol enkripsi atau dekripsi.

d. Sistem mampu melakukan proses enkripsi file teks tanpa merusak data

asli.

e. Sistem mampu melakukan proses dekripsi file teks tanpa merusak data

asli.

22

f. Sistem mampu menampilkan proses perhitungan algoritma yang

digunakan.

2. Kebutuhan Non Fungsional

a. Validasi mencari atau memilih file yang akan dienkripsi atau didekripsi.

b. Proses perhitungan secara bertahap berdasarkan algoritma yang

digunakan.

c. Kecepatan dalam melakukan proses enkripsi atau dekripsi file

menggunakan algoritma vernam cipher dengan Rivest cipher 4 (RC4).

d. Perbandingan isi file asli dengan file yang sudah dilakukan enkripsi atau

dekripsi.

e. Kecocokan kunci dalam melakukan proses enkripsi dan dekripsi.

f. Waktu yang dibutuhkan dalam proses enkripsi dan dekripsi.

3.2 Perancangan Sistem

Setelah tahap analisis sistem dibuat, pada sub bab berikutnya akan dibahas

lebih lanjut mengenai perancangan sistem dalam pembuatan program yang meliputi

arsitektur sistem, use case diagram, activity diagram, sequence diagram, class

diagram, algoritma vernam cipher, Rivest cipher 4 (RC4), desain aplikasi, dan

perancangan pengujian enkripsi maupun dekripsi.

3.2.1 Arsitektur Sistem

Gambar 3.2 Arsitektur Sistem

Dari tahapan sistem pada gambar 3.1 dapat dilihat bahwa user melakukan

proses mencari atau memilih file dari smartphone android kemudian user menekan

23

tombol enkripsi atau dekripsi yang disediakan oleh sistem. Setelah itu, jika user

memilih tombol enkripsi maka sistem akan melakukan proses enkripsi lalu user

dapat melihat hasil enkripsi. Jika user memilih tombol dekripsi maka sistem akan

melakukan proses dekripsi lalu user dapat melihat hasil dekripsi dari file enkripsi.

Algoritma yang digunakan dalam proses enkripsi dan dekripsi yaitu algoritma

kombinasi vernam cipher dengan rivest's cipher 4 (RC4).

3.2.2 Use Case Diagram

Gambar 3.3 Use Case Diagram

Dapat dilihat pada gambar 3.2 secara user melakukan pencarian dan memilih

file kemudian dilanjutkan dengan proses enkripsi atau dekripsi file. Penjelasan

selanjutnya dapat dilihat pada tabel definisi actor dan use case dibawah ini:

1. Definisi Aktor

Tabel 3.1 Definisi Aktor

Aktor Deskripsi

User Aktor user ini memiliki akses untuk melakukan proses

pencarian maupun pemilihan file berupa teks asli atau

teks sandi yang akan dienkripsi atau didekripsi.

24

2. Definisi Use Case

Tabel 3.2 Definisi Use Case

Use Case Deskripsi

Mencari dan memilih

file

Fungsionalitas ini untuk melakukan proses pencarian

dan pemilihan file pada memori smartphone android.

Enkripsi file Fungsionalitas ini untuk melakukan proses perubahan

file teks asli ke bentuk kode berupa bit menggunakan

algoritma kombinasi vernam cipher dengan Rivest

cipher 4 (RC4).

Dekripsi file Fungsionalitas ini untuk melakukan proses perubahan

file kode berupa bit ke bentuk teks asli menggunakan

algoritma kombinasi vernam cipher dengan Rivest

cipher 4 (RC4).

3.2.3 Activity Diagram Sistem

Activity diagram representasi grafis dari seluruh tahapan alur kerja yang

meliputi aktivitas, pilihan tindakan, perulangan dan hasil dari aktivitas tersebut.

Activity diagram pada aplikasi yang akan dibuat yaitu meliputi activity diagram cari

dan pilih file, enkripsi file, dan dekripsi file.

1. Activity Diagram Cari Dan Pilih File

Gambar 3.4 Activity Diagram Cari dan Pilih File

25

2. Activity Diagram Enkripsi File

Gambar 3.5 Activity Diagram Proses Enkripsi File

3. Activity Diagram Dekripsi File

Gambar 3.6 Activity Diagram Proses Dekripsi File

3.2.4 Sequence Diagram Sistem

Sequence diagram ini menunjukkan urutan interaksi objek didalam suatu

aplikasi. Sequence diagram yang dibuat meliputi sequence diagram cari dan pilih

file, enkripsi file, dan dekripsi file.:

26

1. Sequence Diagram Cari Dan Pilih File

Gambar 3.7 Sequence Diagram Cari dan Pilih File

2. Sequence Diagram Enkripsi File

Gambar 3.8 Sequence Diagram Proses Enkripsi File

27

3. Sequence Diagram Dekripsi File

Gambar 3.9 Sequence Diagram Proses Dekripsi File

3.2.5 Class Diagram

Class diagram digunakan untuk menampilkan kelas-kelas dan paket-paket di

dalam sistem dan memberikan gambaran sistem secara statis dan relasi. Class

diagram membantu pengembang mendapatkan struktur sistem untuk memastikan

bahwa sistem adalah desain terbaik.

Pada class diagram level desain ini terdapat 3 buah class yang digunakan,

yaitu:

Gambar 3.10 Class Diagram Enkripsi dan Dekripsi File

28

3.2.6 Perhitungan Manual Kombinasi Vernam Cipher dan Rivest Cipher 4.

1. Vernam Cipher

Pada perhitungan algoritma menggunakan rumus 2.4 pada bab 2 di sub

bab vernam cipher. Rumus enkripsi menggunakan operator XOR yang

diterapkan sebagai beirkut:

𝐶𝑖 = 𝑃𝑖 ⊕ 𝐾𝑖 … … … … . . … … … … … … … … … … … (𝐵𝑎𝑏 2 𝑅𝑢𝑚𝑢𝑠 2.4)

Tabel 3.3 Enkripsi Biner Karakter “U” Dengan Kunci “8”

Teks Ascii Biner

XOR

Kunci Ascii Biner Hasil

U 85 01010101 8 56 00111000

0 0 0

1 0 1

0 1 1

1 1 0

0 1 1

1 0 1

0 0 0

1 0 1

Dapat dilihat pada tabel 3.3 hasil enkripsi bilangan biner yaitu

“01101101” sedangkan untuk ascii nya yaitu “109” dan jika enkripsi bilangan

biner diubah menjadi simbol teks yaitu “m”.

Tabel 3.4 Enkripsi Biner Karakter “N” Dengan Kunci 9

Teks Ascii Biner

XOR


N 78 01001110 9 57 00111001

0 0 0

1 0 1

0 1 1

0 1 1

1 1 0

1 0 1

1 0 1

0 1 1

29



biner diubah menjadi simbol teks yaitu “w”.

Tabel 3.5 Enkripsi Biner Karakter “M” Dengan Kunci 8

Teks Ascii Biner

XOR


M 77 01001101 8 56 00111000

0 0 0

1 0 1

0 1 1

0 1 1

1 1 0

1 0 1

0 0 0

1 0 1



biner diubah menjadi simbol teks yaitu “u”.

Tabel 3.6 Enkripsi Biner Karakter “U” Dengan Kunci 9

Teks Ascii Biner

XOR


U 85 01010101 9 57 00111001

0 0 0

1 0 1

0 1 1

1 1 0

0 1 1

1 0 1

0 0 0

1 1 0

30



biner diubah menjadi simbol teks yaitu “l”.

Dari proses-proses pada tabel 1 sampai dengan 4 maka didapat hasil

enkripsi pada tabel 3.7 dibawah ini:

Tabel 3.7 Hasil Enkripsi Vernam Cipher

Teks U N M U

Ascii 85 78 77 85

Biner 01010101 01001110 01001101 01010101

Kunci 8 9 8 9

Ascii 56 57 56 57

Biner 00111000 00111001 00111000 00111001

Enkripsi Biner 01101101 01110111 01110101 01101100

Enkripsi Teks M w u l

Dapat dilihat pada tabel 3.7 hasil enkripsi menggunakan algoritma

vernam cipher yaitu “mwul”. Selanjutnya dapat dilihat dibawah ini langkah

kedua menghitung proses enkripsi menggunakan algoritma Rivest cipher 4

(RC4).

2. Rivest Cipher 4 (RC4)

Langkah KSA (Key-Scheduling Algorithm)

Perhitungan ini bertujuan untuk membentuk tabel S-Box (tabel array

[S]) dan kunci (tabel array [T]) yang akan dipermutasi sebanyak jumlah

panjang tabel array (bit). Pada tahap ini penulis mengambil contoh dengan

jumlah 4 bit yaitu tabel S-Box “0123”, teks “UNMU”, dan kunci “8989” agar

lebih mudah dalam menerapkan perhitungannya. Rumus untuk mencari

Langkah KSA dapat dilihat pada rumus bab 2 di sub bab Rivest cipher 4 yaitu

sebagai berikut:

𝑗 = (𝑗 + 𝑠[𝑖] + 𝑘[𝑖])𝑚𝑜𝑑 𝑛. … … … … … … … … … … … . . (𝐵𝑎𝑏 2 𝑅𝑢𝑚𝑢𝑠 2.6)

𝑠𝑤𝑎𝑝 𝑠[𝑖] 𝑑𝑎𝑛 𝑠[𝑗]. … … … … … … … … … … … … … … … . (𝐵𝑎𝑏 2 𝑅𝑢𝑚𝑢𝑠 2.7)

31

• Iterasi 1

𝑗 = (0 + 𝑠[0] + 𝑘[0]) 𝑀𝑂𝐷 4

𝑗 = (0 + 0 + 8) 𝑀𝑂𝐷 4

𝑗 = 0

𝑠𝑤𝑎𝑝 (𝑠[0], 𝑠[0])

Hasil 𝐴𝑟𝑟𝑎𝑦 (𝑠𝑤𝑎𝑝) = 0 1 2 3

• Iterasi 3

𝑗 = (0 + 𝑠[2] + 𝑘[2]) 𝑀𝑂𝐷 4

𝑗 = (2 + 1 + 8) 𝑀𝑂𝐷 4

𝑗 = 3

𝑠𝑤𝑎𝑝 (𝑠[2], 𝑠[3])


• Iterasi 2

𝑗 = (0 + 𝑠[1] + 𝑘[1]) 𝑀𝑂𝐷 4

𝑗 = (0 + 1 + 9) 𝑀𝑂𝐷 4

𝑗 = 2

𝑠𝑤𝑎𝑝 (𝑠[1], 𝑠[2])


• Iterasi 4

𝑗 = (3 + 𝑠[3] + 𝑘[3]) 𝑀𝑂𝐷 4

𝑗 = (3 + 1 + 9) 𝑀𝑂𝐷 4

𝑗 = 1

𝑠𝑤𝑎𝑝 (𝑠[3], 𝑠[1])


Dari proses enkripsi diatas didapat S-Box terakhir yaitu “0,1,3,2”

kemudian proses enkripsi dilanjutkan menggunakan rumus sebagai berikut.

𝑖 = (𝑖 + 1)𝑚𝑜𝑑 𝑛. … … … … … … … … … … … … … … … . . (𝐵𝑎𝑏 2 𝑅𝑢𝑚𝑢𝑠 2.8)

𝑗 = (𝑗 + 𝑠[𝑖])𝑚𝑜𝑑 𝑛. … … … … … … … … … … … … … … . . (𝐵𝑎𝑏 2 𝑅𝑢𝑚𝑢𝑠 2.9)

𝑠𝑤𝑎𝑝 𝑠[𝑖] 𝑑𝑎𝑛 𝑠[𝑗]. … … … … … … … … … … … … … … . . (𝐵𝑎𝑏 2 𝑅𝑢𝑚𝑢𝑠 2.10)

𝑡 = (𝑠[𝑖] + 𝑠[𝑗])𝑚𝑜𝑑 𝑛. … … … … … … … … … … … … . . (𝐵𝑎𝑏 2 𝑅𝑢𝑚𝑢𝑠 2.11)

Penerapan rumus diatas dapat dilihat pada tahapan – tahapan dibawah ini:

Langkah PRGA (Pseudo Random Generation Algorithm)

• Iterasi 1

𝑖 = 1 𝑀𝑂𝐷 4

𝑖 = 1

𝑗 = (0 + 𝑠[1]) 𝑀𝑂𝐷 4

𝑗 = (0 + 1) 𝑀𝑂𝐷 4

𝑗 = 1

𝑠𝑤𝑎𝑝 (𝑠[1], 𝑠[1])


K = S[(s[1] + s[1])mod 4]

K = S[(1 + 1)mod 4]

K = S[2]

K = 3 (00000011)

32

• Iterasi 2

𝑖 = 2 𝑀𝑂𝐷 4

𝑖 = 2

𝑗 = (1 + 𝑠[2]) 𝑀𝑂𝐷 4

𝑗 = (1 + 3) 𝑀𝑂𝐷 4

𝑗 = 0

𝑠𝑤𝑎𝑝 (𝑠[2], 𝑠[0])


K = S[(s[2] + s[0])mod 4]

K = S[(0 + 3)mod 4]

K = S[3]

K = 2 (00000010)

• Iterasi 3

𝑖 = 3 𝑀𝑂𝐷 4

𝑖 = 3

𝑗 = (0 + 𝑠[3]) 𝑀𝑂𝐷 4

𝑖 = 4 𝑀𝑂𝐷 4

i = 0

𝑗 = (0 + 2) 𝑀𝑂𝐷 4

𝑗 = 2

𝑠𝑤𝑎𝑝 (𝑠[3], 𝑠[2])


K = S[(s[3] + s[2])mod 4]

K = S[(0 + 2)mod 4]

K = S[2]

K = 2 (00000010)

• Iterasi 4

𝑗 = (2 + 𝑠[0]) 𝑀𝑂𝐷 4

𝑗 = (2 + 3) 𝑀𝑂𝐷 4

𝑗 = 1

𝑠𝑤𝑎𝑝 (𝑠[0], 𝑠[1])


K = S[(s[0] + s[1])mod 4]

K = S[(1 + 3)mod 4]

K = S[0] K = 1 (00000001)

33

Tabel 3.8 Hasil Enkripsi Rivest Cipher 4 (RC4)

Teks U N M U

Biner 01010101 01001110 01001101 01010101

Kunci 00000011 00000010 00000010 00000001

Enkripsi Biner 01010110 01001100 01001111 01010100

Enkripsi Teks V L O T

Dapat dilihat pada tabel 3.8 hasil enkripsi menggunakan algoritma

Rivest cipher 4 (RC4) yaitu “VLOT”. Hasil enkripsi ini didapat dari operator

logika “xor” caranya seperti tabel 3.3 sampai dengan tabel 3.7 pada algoritma

vernam cipher.

3. Kombinasi Vernam Cipher dan Rivest Cipher 4 (RC4)

Pada langkah kombinasi ini akan menggunakan rumus operator xor

dari hasil enkripsi masing-masing algoritma. Masing-masing bilangan biner

akan di XOR satu persatu sehingga didapatkan hasil enkripsi terakhir. Dapat

dilihat berikut ini:

Rumus yang akan digunakan yaitu seperti dibawah ini:

𝐶𝑖 = 𝑃𝑖 ⊕ 𝐾𝑖 … … … … . . … … … … … … … … … … … (𝐵𝑎𝑏 2 𝑅𝑢𝑚𝑢𝑠 2.4)

Tabel 3.9 Hasil Enkripsi Dua Kombinasi Algoritma Vernam Cipher

Dengan Rivest Cipher 4 (RC4)

Hasil Enkripsi Vernam Cipher (Biner)

01101101 01110111 01110101 01101100

Hasil Enkripsi Rivest Cipher 4 (Biner)

01010110 01001100 01001111 01010100

Hasil kombinasi dua Algoritma (Biner dan Teks Simbol)

00111011 00111011 00111010 00111000

; ; : 8

34

Pada langkah ketiga ini proses enkripsi telah selesai dilakukan. Dapat

dilihat pada tabel 3.9 hasil enkripsi menggunakan operator logika “xor”

dengan mengkombinasikan dua algoritma enkripsi yaitu “;;:8”.

➢ Langkah Dekripsi Dari Enkripsi

Proses pertama mengembalikan ke enkripsi masing - masing algoritma

vernam cipher dan Rivest cipher 4 (RC4) menggunakan operator logika

“xor”. Dapat dilihat pada tabel 3.10 dibawah ini:

𝑃𝑖 = 𝐶𝑖 ⊕ 𝐾𝑖 … … … … . . … … … … … … … … … … … . . … (𝐵𝑎𝑏 2 𝑟𝑢𝑚𝑢𝑠 2.5)

Tabel 3.10 Dekripsi Dua Kombinasi Algoritma

Indek Hasil Enkripsi Dua Kombinasi

0 00111011 00111011 00111010 00111000

Hasil Enkripsi Vernam Cipher

1 01101101 01110111 01110101 01101100

Hasil Dekripsi Rivest Cipher (RC4)

2 01010110 01001100 01001111 01010100

Hasil Enkripsi Rivest Cipher (RC4)

3 01010110 01001100 01001111 01010100

Hasil Dekripsi Vernam Cipher

4 01101101 01110111 01110101 01101100

Kunci Dekripsi

5 00000011 00000010 00000010 00000001

Hasil Dekripsi

6 01010101 01001110 01001101 01010101

7 01010101 01001110 01001101 01010101

U N M U

Dapat dilihat pada tabel 3.10 diatas, langkah awal yaitu melakukan

“xor” indek 0 dengan indek 1 kemudian menghasilkan dekripsi Rivest Cipher

4 (RC4) pada indek 2. Langkah selanjutnya yaitu melakukan “xor” indek 0

dengan indek 3 kemudian menghasilkan dekripsi Vernam Cipher pada indek

35

4. Setelah semua proses “xor” dilakukan dan hasil dekripsi masing - masing

algoritma ditemukan maka langkah selanjutnya yaitu melakukan kondisi jika

hasil dari proses “xor” indek 0, 1, dan kunci indek 5 sama dengan hasil “xor”

indek 0 dan indek 3, dan kunci indek 5 maka teks akan dikembalikan ke teks

yang asli tetapi jika proses tidak sama maka tidak dapat melakukan dekripsi.

3.2.7 Desain Aplikasi

Desain aplikasi ini dirancang dengan tujuan mempermudah user

menggunakan, mengoperasikan, dan membuat interaksi user sesederhana dan

seefisien mungkin dalam hal mencapai tujuan user, menyeimbangkan antara fungsi

teknis dan elemen visual untuk menciptakan sebuah sistem yang tidak hanya bisa

beroperasi tetapi juga dapat digunakan dan disesuaikan dengan kebutuhan user.

Desain interface secara umum aplikasi yang akan dibuat, dapat dilihat pada

gambar 3.11 dibawah ini:

Gambar 3.11 Desain Interface Aplikasi

3.2.8 Tabel Pengujian Enkripsi Dan Dekripsi

Tabel ini menjelaskan pengujian yang akan dilakukan pada bab selanjutnya,

poin yang akan diuji yaitu dapat dilihat pada tabel dibawah ini:

36

Tabel 3.11 Tabel Pengujian Enkripsi

Teks Asli Kunci Hasil Uji

Aplikasi

Hasil Uji

Teori

Status

Pengujian

Tabel 3.12 Tabel Pengujian Dekripsi

3.2.9 Tabel Pengujian Black Box Testing

Tabel 3.13 Tabel Pengujian Black Box

No Identifikasi Keterangan

1

2

3

Teks asli Kunci Hasil Uji

Aplikasi

Hasil Uji

Teori

Status

Pengujian

bab iii metodologi penelitian 3.1 analisis sistem

Documents