cryptosystem pada berkas mp3 dengan menggunakan algoritma...

16
i Cryptosystem Pada Berkas Mp3 Dengan Menggunakan Algoritma Rijndael SKRIPSI Diajukan kepada Fakultas Teknologi Informasi untuk memperoleh Gelar Sarjana Komputer Oleh: Helda Jolanda Tisera NIM: 672006708 Program Studi Teknik Informatika Fakultas Teknologi Informasi Universitas Kristen Satya Wacana Salatiga Juni 2012

Upload: buicong

Post on 01-Apr-2019

228 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Cryptosystem Pada Berkas Mp3 Dengan Menggunakan Algoritma ...repository.uksw.edu/bitstream/123456789/1778/1/xT1_672006708_Judul.pdfyang berlaku dalam penulisan karya ilmiah. Salatiga,

i

Cryptosystem Pada Berkas Mp3 Dengan

Menggunakan Algoritma Rijndael

SKRIPSI

Diajukan kepada

Fakultas Teknologi Informasi

untuk memperoleh Gelar Sarjana Komputer

Oleh:

Helda Jolanda Tisera

NIM: 672006708

Program Studi Teknik Informatika

Fakultas Teknologi Informasi

Universitas Kristen Satya Wacana

Salatiga

Juni 2012

Page 2: Cryptosystem Pada Berkas Mp3 Dengan Menggunakan Algoritma ...repository.uksw.edu/bitstream/123456789/1778/1/xT1_672006708_Judul.pdfyang berlaku dalam penulisan karya ilmiah. Salatiga,
Page 3: Cryptosystem Pada Berkas Mp3 Dengan Menggunakan Algoritma ...repository.uksw.edu/bitstream/123456789/1778/1/xT1_672006708_Judul.pdfyang berlaku dalam penulisan karya ilmiah. Salatiga,

iii

Pernyataan

Tugas akhir yang berikut ini :

Judul : Cryptosystem Pada Berkas Mp3

Menggunakan Algoritma Rijndael

Pembimbing : 1. Irwan Sembiring, S.T., M.Kom.

2. Dian Widiyanto Chandra, S.Kom.,

M.Cs.

adalah benar hasil karya saya :

Nama : Helda Jolanda Tisera

NIM : 672006708

Saya menyatakan tidak mengambil sebagian atau seluruhnya dari

hasil karya orang lain kecuali sebagaimana yang tertulis pada

daftar pustaka.

Pernyataan ini dibuat dengan sebenarnya sesuai dengan ketentuan

yang berlaku dalam penulisan karya ilmiah.

Salatiga, Juni 2012

(Helda Jolanda Tisera)

Page 4: Cryptosystem Pada Berkas Mp3 Dengan Menggunakan Algoritma ...repository.uksw.edu/bitstream/123456789/1778/1/xT1_672006708_Judul.pdfyang berlaku dalam penulisan karya ilmiah. Salatiga,

iv

Prakata

Puji syukur kepada Tuhan Yesus Kristus atas segala

limpahan berkat dan anugerahNya terhadap penulis, sehingga

penulis mampu menyelesaikan skripsi yang berjudul

“Cryptosystem Pada Berkas Mp3 Menggunakan Algoritma

Rijndael” ini.

Skripsi ini diajukan untuk memenuhi salah satu

persyaratan guna memperoleh gelar Sarjana Komputer, Fakultas

Teknologi Informasi Program Studi Teknik Informatika,

Universitas Kristen Satya Wacana, Salatiga.

Dalam penyelesaian skripsi ini, penulis tidak mungkin

lepas dari bantuan, doa, dan dukungan dari berbagai pihak. Oleh

karena itu, pada kesempatan ini, penulis ingin mengucapkan

terima kasih kepada:

1. Bapak Andeka Rocky Tanaamah, SE., M.Cs, selaku Dekan

Fakultas Teknologi Informasi Universitas Kristen Satya

Wacana Salatiga.

2. Bapak Dian W. Chandra, S.Kom., M.Cs, selaku Ketua

Program Studi Teknik Informatika Fakultas Teknologi

Informasi Universitas Kristen Satya Wacana Salatiga.

3. Bapak Irwan Sembiring, S.T., M.Kom., sebagai

pembimbing pertama yang selalu membimbing penulis

dengan sabar dan banyak membantu penulis dalam

menyelesaikan skripsi ini.

Page 5: Cryptosystem Pada Berkas Mp3 Dengan Menggunakan Algoritma ...repository.uksw.edu/bitstream/123456789/1778/1/xT1_672006708_Judul.pdfyang berlaku dalam penulisan karya ilmiah. Salatiga,

v

4. Bapak Dian W. Chandra, S.Kom., M.Cs, sebagai

pembimbing kedua yang selalu membimbing dengan sabar,

memberikan ide, dan banyak membantu penulis dalam

menyelesaikan skripsi ini.

5. Adriyanto Juliastomo Gundo S.Si., M.Pd, selaku

Koordinator KP/TA.

6. Papa dan Mama tercinta, terima kasih buat doa dan

dukungan walaupun jauh disana tetapi selalu memantau

melalui telepon.

7. Adik-adikku terkasih dan tersayang, Gies (yang selalu

tanya-tanya tentang skripsiku), Vivi (yang selalu memberi

semangat ketika down), Rio dan Ino (yang selalu menemani

ketika buat skripsi).

8. Saudari Santi di Kos Kauman 8, terima kasih ya mau

pinjamkan printer-nya untuk mencetak skripsi-skripsiku ini.

9. Semua teman-teman angkatan 2006, terima kasih buat

kebersamaan, dukungan, dan semangat yang kalian berikan

selama ini. Semangat sixers.

10. My beloved Nanda, yang sudah banyak membantu,

mengalah dan selalu mengerti ketika penulis sedang

konsentrasi dengan tugas akhir serta memberikan semangat

dan selalu menanyakan (Skripsinya udah sampai dimana?)

tentang tugas akhir ini.

11. Semua pihak yang tidak mungkin disebutkan satu per satu

yang turut membantu dan memberikan kontribusi hingga

Page 6: Cryptosystem Pada Berkas Mp3 Dengan Menggunakan Algoritma ...repository.uksw.edu/bitstream/123456789/1778/1/xT1_672006708_Judul.pdfyang berlaku dalam penulisan karya ilmiah. Salatiga,

vi

skripsi ini terselesaikan. Thanks for all. You’re the best

thing I ever had. May God Bless always.

Penulis menyadari masih banyak kekurangan dalam

penyelesaian skripsi ini. Oleh karena itu, penulis mengharapkan

sumbang saran dan pikiran untuk perbaikan di masa yang akan

datang. Semoga skripsi ini dapat memberikan manfaat bagi

semua pihak.

Salatiga, Juni 2012

Helda Jolanda Tisera

Penulis

Page 7: Cryptosystem Pada Berkas Mp3 Dengan Menggunakan Algoritma ...repository.uksw.edu/bitstream/123456789/1778/1/xT1_672006708_Judul.pdfyang berlaku dalam penulisan karya ilmiah. Salatiga,

vii

Daftar Isi

Halaman

Halaman Judul ................................................................................ i

Halaman Persetujuan ......................................................................... ii

Halaman Pernyataan.......................................................................... iii

Prakata ............................................................................................ iv

Daftar Isi............................................................................................ vii

Daftar Gambar ................................................................................... x

Daftar Tabel ...................................................................................... xii

Daftar Kode Program ........................................................................ xiii

Daftar Istilah...................................................................................... xiv

Abstrak ............................................................................................ xvi

Bab 1 Pendahuluan ................................................................. 1

1.1 Latar Belakang .................................................... 1

1.2 Rumusan Masalah ............................................... 4

1.3 Tujuan dan Manfaat ............................................ 4

1.4 Batasan Masalah.................................................. 5

1.5 Sistematika Penulisan ......................................... 5

Bab 2 Tinjauan Pustaka .......................................................... 7

2.1 Penelitian Sebelumnya ........................................ 7

2.2 Keamanan Data ................................................... 8

2.2.1 Ancaman Keamanan ............................... 9

2.3 Teori Dasar Kriptografi (Cryptography) ............ 10

2.3.1 Tujuan Kriptografi .................................. 11

2.3.2 Kriptanalis ............................................... 13

2.3.3 Kriptosistem ............................................ 13

2.3.4 Komponen Kriptografi ............................ 16

2.3.5 Algoritma Kriptografi ............................. 17

2.3.5.1 Algoritma Simetri ........................ 20

2.3.3.2 Algoritma Tak Simetri ................. 22

2.3.6 Teknik Dasar Kriptografi ........................ 25

2.3.6.1 Metode Subsitusi ......................... 25

2.3.6.2 Teknik Blok .................................. 26

2.3.6.3 Teknik Permutasi atau

Tranposisi ................................... 27

2.4 Pengantar Matematis .......................................... 27

Page 8: Cryptosystem Pada Berkas Mp3 Dengan Menggunakan Algoritma ...repository.uksw.edu/bitstream/123456789/1778/1/xT1_672006708_Judul.pdfyang berlaku dalam penulisan karya ilmiah. Salatiga,

viii

2.4.1 Penjumlahan ............................................ 28

2.4.2 Perkalian .................................................. 28

2.5 Algoritma Rijndael (AES). .................................. 29

2.5.1 Enkripsi Rijndael ..................................... 31

2.5.1.1 SubBytes ...................................... 32

2.5.1.2 ShiftRows ..................................... 33

2.5.1.3 MixColumns ................................. 34

2.5.1.4 AddRoundKey .............................. 35

2.5.2 Dekripsi Rijndael ..................................... 36

2.5.2.1 InvShiftRows ................................ 36

2.5.2.2 InvSubBytes ................................. 37

2.5.2.3 InvMixColumns ............................ 38

2.5.2.4 Inverse AddRoundKey ................. 39

2.5.3 Ekspansi Kunci ........................................ 39

2.6 Algoritma Rijndael (AES 128) ............................ 41

2.7 Fungsi Hash ......................................................... 48

2.8 Sejarah Singkat Mengenai Mp3 ......................... 50

2.8.1 Teknik Kompresi Mp3 ............................ 50

2.8.2 Struktur Berkas Mp3 ............................... 52

2.8.2.1 Header ......................................... 53

2.8.2.2 CRC (Cyclic Redundancy

Check) ......................................... 54

2.8.2.3 Side Information ......................... 55

2.8.2.4 Main Data .................................... 55

Bab 3 Metode Penelitian ......................................................... 57

3.1 Metode Pemgembangan Sistem........................... 57

3.2 Analisis Kebutuhan Sistem .................................. 59

3.2.1 Analisis Kebutuhan Perangkat Keras ......... 60

3.2.2 Analisis Kebutuhan Perangkat Lunak ........ 60

3.2.2 Analisis Kebutuhan Input ........................... 61

3.3 Analisis Apilkasi ................................................. 61

3.4 Analisis Algoritma Rijndael ................................ 63

3.4.1 Proses Enkripsi Berkas Mp3

Menggunakan Algoritma Rijndael ....... 63

3.4.2 Proses Dekripsi Berkas Mp3

Menggunakan Algoritma Rijndael ....... 64

3.4.3 Analisis Proses Enkripsi dan Dekripsi

Mp3 ....................................................... 65

Page 9: Cryptosystem Pada Berkas Mp3 Dengan Menggunakan Algoritma ...repository.uksw.edu/bitstream/123456789/1778/1/xT1_672006708_Judul.pdfyang berlaku dalam penulisan karya ilmiah. Salatiga,

ix

3.5 Rancangan Antarmuka Sistem ........................... 66

3.5.1 Rancangan Form Encrypt Mp3 .................. 66

3.5.2 Rancangan Form Decrypt Mp3 .................. 67

3.5.3 Rancangan Form Other .............................. 68

3.5.4 Rancangan Form Author ............................ 68

3.6 Rancangan Antarmuka Sistem ........................... 69

3.6.1 Use Case Diagram ..................................... 69

3.6.2 Activity Diagram ........................................ 70

3.6.3 Class Diagram ........................................... 70

3.6.4 Sequence Diagram ..................................... 72

Bab 4 Hasil dan Pembahasan.................................................. 73

4.1 Penerapan Perangkat Lunak ................................ 73

4.1.1 Menu Utama ............................................ 73

4.2 Pengujian ............................................................. 73

4.2.1 Pengujian Aplikasi .................................. 73

4.2.2 Proses Enkripsi Menggunakan Rijndael . 74

4.2.3 Proses Dekripsi Menggunakan Rijndael . 77

4.2.4 Proses Menjalankan Tab Other ............... 78

4.2.5 Proses Menjalanakan Tab Author ........... 79

4.3 Analisis ................................................................ 79

4.3.1 Analisis Proses Enkripsi dan Dekripsi .... 79

4.3.2 Analisis Kesamaan & Perbedaan

Berkas ...................................................... 80

4.3.3 Analisis Perbandingan Bentuk

Gelombang .............................................. 83

4.3.3 Analisis Pengujian Signal to Noise

Ratio ........................................................ 85

Bab 5 Kesimpulan dan Saran.................................................. 87

5.1 Kesimpulan ............................................................ 87

5.2 Saran ....................................................................... 87

Daftar Pustaka ................................................................................ xvii

Page 10: Cryptosystem Pada Berkas Mp3 Dengan Menggunakan Algoritma ...repository.uksw.edu/bitstream/123456789/1778/1/xT1_672006708_Judul.pdfyang berlaku dalam penulisan karya ilmiah. Salatiga,

x

Daftar Gambar

Halaman

Gambar 2.1 Proses Enkrpsi dan Dekripsi ...................................... 20

Gambar 2.2 Algoritma Simetri ...................................................... 21

Gambar 2.3 Algoritma Tak Simetri ............................................... 23

Gambar 2.4 Permutasi ................................................................... 27

Gambar 2.5 Diagram Alir Proses Enkripsi .................................... 32

Gambar 2.6 Matriks Affine ............................................................ 33

Gambar 2.7 Transformasi ShiftRows ............................................. 34

Gambar 2.8 Transformasi MixColumns ........................................ 34

Gambar 2.9 Hasil Perkalian dari Operasi Matriks Columns ......... 35

Gambar 2.10 Diagram Alir Proses Dekripsi ................................... 36

Gambar 2.11 Transformasi InvShiftRows ........................................ 37

Gambar 2.12 Matriks Invers Affine ................................................. 38

Gambar 2.13 Matriks InvMixColums .............................................. 38

Gambar 2.14 Input State and Cipher Key ....................................... 41

Gambar 2.15 Proses SubBytes ......................................................... 42

Gambar 2.16 Hasil SubBytes ........................................................... 43

Gambar 2.17 Proses Transformasi ShiftRows ................................. 43

Gambar 2.18 Hasil Transformasi ShiftRows ................................... 44

Gambar 2.19 Proses Operasi MixColumns ...................................... 45

Gambar 2.20 Hasil Transformasi MixColumns ............................... 45

Gambar 2.21 Proses dan Hasil AddRoundKey ................................ 46

Gambar 2.22 Proses Ekspansi Kunci .............................................. 46

Gambar 2.23 Proses Keseluruhan Rijndael ..................................... 48

Gambar 2.24 Struktur Frame Mp3 .................................................. 52

Gambar 2.25 Struktur Header pada Frame Mp3 ............................ 53

Gambar 2.26 Contoh Byte-Byte Homogen pada Mp3 ..................... 56

Gambar 3.1 Waterfall Model ......................................................... 57

Gambar 3.2 Proses Enkripsi Dan Dekripisi Mp3

Menggunakan Rijndael .............................................. 62

Gambar 3.3 Proses Enkripsi Mp3 Menggunakan Rijndael ........... 63

Gambar 3.4 Proses Dekripsi Mp3 Menggunakan Rijndael ........... 64

Gambar 3.5 Rancangan Antarmuka .............................................. 66

Gambar 3.6 Enkripsi Form ............................................................ 67

Gambar 3.7 Dekripsi Form ........................................................... 67

Page 11: Cryptosystem Pada Berkas Mp3 Dengan Menggunakan Algoritma ...repository.uksw.edu/bitstream/123456789/1778/1/xT1_672006708_Judul.pdfyang berlaku dalam penulisan karya ilmiah. Salatiga,

xi

Gambar 3.8 Form Other ............................................................... 68

Gambar 3.9 Form Author .............................................................. 68

Gambar 3.10 Use Case Diagram Enkripsi ..................................... 69

Gambar 3.11 Use Case Diagram Dekripsi ..................................... 69

Gambar 3.12 Activity Diagram ....................................................... 70

Gambar 3.13 Class Diagram aplikasi enkripsi dekripsi

Rijndael/AES ............................................................ 71

Gambar 3.14 Sequence Diagram Enkripsi ...................................... 72

Gambar 3.15 Sequence Diagram Dekripsi ..................................... 72

Gambar 4.1 Menu Utama Aplikasi ............................................... 73

Gambar 4.2 Exe Program .............................................................. 74

Gambar 4.3 Tampilan Utama Program Ketika Dijalankan ........... 74

Gambar 4.4 Terjadinya Proses Enkripsi ....................................... 75

Gambar 4.5 Tampilan Utama Dekripsi ......................................... 77

Gambar 4.6 Proses Terjadinya Dekripsi ....................................... 78

Gambar 4.7 Proses Menjalankan Tab Other ................................. 78

Gambar 4.8 Proses Terjadinya Tab Author .................................. 79

Gambar 4.9 Proses Sebelum Enkripsi ........................................... 81

Gambar 4.10 Proses Sesudah Enkripsi ........................................... 82

Gambar 4.11 Mp3 Tag Asli ............................................................ 83

Gambar 4.12 Mp3 Tag Enkripsi ..................................................... 83

Gambar 4.13 Perbandingan Antara Waktu dan Besar Berkas Mp3 85

Gambar 4.14 Grafik Linear Antara Waktu dan Besar Berkas Mp3 86

Page 12: Cryptosystem Pada Berkas Mp3 Dengan Menggunakan Algoritma ...repository.uksw.edu/bitstream/123456789/1778/1/xT1_672006708_Judul.pdfyang berlaku dalam penulisan karya ilmiah. Salatiga,

xii

Daftar Tabel

Halaman

Tabel 2.1 Teknik Blok ............................................................... 26

Tabel 2.2 Perbandingan Jumlah Round dan Key....................... 31

Tabel 2.3 S-Box Rijndael ........................................................... 42

Tabel 2.4 Tabel Keterangan Struktur Header Pada Frame Mp3 53

Tabel 3.1 S-Box Rijndael ........................................................... 54

Tabel 3.2 S-Box .......................................................................... 63

Tabel 3.3 S-Box Inver ................................................................ 65

Tabel 3.4 Tabel Operasi Blok 128 Bit dan 256 Bit ................... 66

Tabel 4.1 Perbandingan Ukuran Byte Asli dan Hasil Enkripsi

Menggunakan Signal to Noise Ratio (SNR) ........... .. 85

Page 13: Cryptosystem Pada Berkas Mp3 Dengan Menggunakan Algoritma ...repository.uksw.edu/bitstream/123456789/1778/1/xT1_672006708_Judul.pdfyang berlaku dalam penulisan karya ilmiah. Salatiga,

xiii

Daftar Kode Program

Halaman

Kode Program 2.1 Proses Enkripsi .............................................. 19

Kode Program 2.2 Proses Dekripsi .............................................. 19

Kode Program 2.3 Proses Enkripsi Dekripsi................................ 16

Kode Program 2.4 Fungsi Enkripsi Dekripsi ............................... 19

Kode Program 2.5 Fungsi Enkripsi Dekripsi ............................... 19

Kode Program 2.6 Pseudocode .................................................... 26

Kode Program 3.1 Pembentukan Kunci ....................................... 75

Kode Program 3.2 Membentuk Kunci IV .................................... 76

Kode Program 3.3 Proses Enkripsi dan Dekripsi ......................... 76

Page 14: Cryptosystem Pada Berkas Mp3 Dengan Menggunakan Algoritma ...repository.uksw.edu/bitstream/123456789/1778/1/xT1_672006708_Judul.pdfyang berlaku dalam penulisan karya ilmiah. Salatiga,

xiv

Daftar Istilah

AES : Advanced Encryption Standard

MPEG : Moving Picture Experts Group

Page 15: Cryptosystem Pada Berkas Mp3 Dengan Menggunakan Algoritma ...repository.uksw.edu/bitstream/123456789/1778/1/xT1_672006708_Judul.pdfyang berlaku dalam penulisan karya ilmiah. Salatiga,

xv

Abstract

The development of this technology is now very quick and

sophisticated. Especially in the field of entertainment. Where will

access the downloading of mp3 files is easy. But on the other side

of this simplicity would also cause losses to the creator or a

singer. Is due to the ease of accessing the internet world is very

easy.

Problems that arise are then led to an idea to design

applications using techniques cryptosystems on mp3 files using

the algorithm Rijndael, which is a standard algorithm in the

National Institute of Standards and Technology (NIST), which is

effective in safety standards since 2002.

As it is known that the technique cryptosystem is one of

cryptography for encryption and decryption techniques.

Encryption and decryption techniques are performed directly be

applied on mp3 than it will create encrypting mp3. That it make

mp3 will converting into ciphertext from plaintext and finally the

result is mp3 encrypting will not recognized by the music player.

Keywords: Rijndael Algorithm, Mp3, Cryptography,

Cryptosistem.

Page 16: Cryptosystem Pada Berkas Mp3 Dengan Menggunakan Algoritma ...repository.uksw.edu/bitstream/123456789/1778/1/xT1_672006708_Judul.pdfyang berlaku dalam penulisan karya ilmiah. Salatiga,

xvi

Abstrak

Perkembangan teknologi sekarang ini sangatlah cepat dan

canggih. Terutama dalam bidang entertainment. Dimana akses

akan pengunduhan berkas mp3 sangatlah mudah. Namun di lain

sisi kemudahan ini tentu juga menimbulkan kerugian terhadap

pencipta atau penyanyi. Kemudahan ini dikarenakan pengaksesan

di dunia internet sangat mudah.

Masalah yang muncul ini kemudian memunculkan suatu

gagasan untuk merancang aplikasi dengan menggunakan teknik

kriptosistem pada berkas mp3 dengan menggunakan algoritma

Rijndael, yang mana algoritma ini merupakan standar dalam

National Institute of Standar and Technology (NIST), yang

merupakan standar efektif dalam keamanan sejak tahun 2002.

Seperti yang diketahui bahwa teknik kriptosistem ini

merupakan salah satu dari kriptografi untuk melakukan teknik

enkripsi dan dekripsi. Teknik enkripsi dan dekripsi yang

dilakukan yaitu menggaplikasikan penyandian langsung pada

mp3 sehingga mengubah mp3 tersebut dari plainteks menjadi

cipherteks sehingga tidak dikenali oleh pemutar musik.

Kata Kunci: Algoritma Rijndael, Mp3, Kriptografi,

Kriptosistem.