## APLIKASI PENGAMANAN SURAT ELEKTRONIK (EMAIL) MENGGUNAKAN ALGORITMA ADVANCED ENCRYPTION STANDARD 128 (AES-128) DAN RIVEST CIPHER CODE 4 (RC4) BERBASIS WEB
Rauf Riyantono 1) , Wahyu Pramusinto 2)
1 Program Studi Teknik Informatika, Fakultas Teknologi Informasi, Universitas Budi Luhur
1,2 Jl. Raya Ciledug, Petukangan Utara, Kebayoran Lama, Jakarta Selatan 12260 E-mail : raufriyantono83@gmail.com 1) , wahyu.pramisinto@budiluhur.ac.id 2 )

## Abstrak
Klinik  Cahaya  Madani  merupakan  suatu  instansi  pelayanan  kesehatan  yang  melayani  pemeriksaan  Gigi dan  Umum  oleh  Dokter  yang  meliputi  diagnose  dan  pengobatan . Klinik  Cahaya  Madani memiliki  fasilitas berupa layanan pemeriksaan Gigi dan Umum. Dalam kegiatan operasional klinik, Klinik Cahaya Madani sering kali  menggunakan  surat  elektronik  (e-mail)  untuk  mengirim  laporan  berkala  mengenai  kegiatan  yang berhubungan dengan penggunaan obat-obatan psikotropika dan narkotika, laporan data obat, data pasien serta rekam  medik  pasien.  Untuk  itu  diperlukan  pengamanan  file  yang  dikirimkan  melalui  surat  elektronik  (e-mail) agar  tidak  dapat  diakses  oleh  pihak  yang  tidak  bertanggung  jawab.  Salah  satu  cara  megamankan  dokumen rahasia  di  surat  elektronik  (e-mail)  tersebut  adalah  dengan  menggunakan  teknik  kriptografi.  Tujuan  dari penelitian aplikasi ini adalah menghasilkan aplikasi enkripsi surat elektronik (e-mail) berbasis web yang dapat mengamankan  dokumen  rahasia  di  surat  elektroni  (e-mail)  yang  ada  di Klinik  Cahaya  Madani ,  mudah dimengerti  dan  digunakan  oleh  pengguna  serta  memberikan  kontribusi  ilmu  pengetahuan  di  bidang  ilmu komputer  khususnya  topik  keamanan  komputer.  Teknik  kriptografi  yang  penulis  gunakan  adalah  metode Advanced  Encryption  Standard (AES) dan  Rivest  Cipher  4  (RC4)  Aplikasi  ini  dibangun  dengan  metode Waterfall, pada tahap  pembangunan aplikasi  ini menggunakan bahasa pemograman php berbasis web dengan menggunakan database MySQL.
Kata kunci: E-mail, Advanced Encryption Standard (AES) , Rivest Cipher 4 (RC4)

## 1. PENDAHULUAN
1.1. LATAR BELAKANG
Klinik  Cahaya  Madani  merupakan  suatu instansi  pelayanan  kesehatan  yang  melayani pemeriksaan Gigi dan Umum oleh Dokter yang meliputi  diagnose  dan  pengobatan.  Dalam kegiatan  operasional  Klinik  Cahaya  Madani sering  kali  menggunakan  surat  elektronik  ( e- mail ) untuk mengirim laporan berkala mengenai kegiatan yang berhubungan dengan penggunaan obat-obatan psikotropika dan narkotika, laporan data  obat  serta  rekam  medik  pasien  ke  dokter. Dokumen  tersebut  dikirim  oleh    apoteker kepada  dokter.  Dokumen  tersebut  adalah dokumen  rahasia  karena  berhubungan  dengan kegiatan operasional Klinik Cahaya Madani dan pengobatan pasien sehingga diperlukan pengamanan dokumen  yang dikirimkan  melalui surat  elektronik  ( e-mail )  agar  tidak  dapat diakses  oleh  pihak  yang  tidak  bertanggung jawab.  Aplikasi  surat  elektronik  ( e-mail )  pada dasarnya sudah aman karena memiliki password ,  namun  jika password  user di hack maka hacker bisa  masuk ke surat  elektronik ( e-
mail )  atau  kadang user lupa  keluar  dari  surat elektronik ( e-mail ) sehingga  isi  surat elektronik ( e-mail )  bisa  diakses  oleh  orang  lain,  sehingga diperlukan  aplikasi  pengamanan  dokumen  di surat  elektronik  ( e-mail )  yang  memiliki  dua pengamanan password dan dokumen yang telah terenkripsi.  Berdasarkan  uraian  di  atas  penulis bermaksud untuk membuat suatu aplikasi untuk menyimpan  dan  mengamankan  dokumen  dan pesan yang akan dikirim dengan megimplementasikan  metode  Algoritma  AES ( Advanced  Encryption  Standard )  128  dan  RC4 ( Rivest  Cipher )  pada  aplikasi  pengamanan dokumen dan pesan dengan memanfaatkan fitur surat elektronik ( e-mail ) berbasis Web.

## 1.2. RUMUSAN MASALAH
Rumusan  masalah  yang  akan  dibahas  adalah Bagaimana  mengimplementasikan  Algoritma AES  ( Advanced  Encryption  Standard )  128  dan RC4  ( Rivest  Cipher ) kedalam  aplikasi pengiriman email .  Bagaimana  cara  melakukan
pengamanan  terhadap  informasi  atau  pesan yang dikirim atau diterima melalui media email sehingga informasi tersebut bisa terjaga keamanannya?

## 1.3. TUJUAN PENELITIAN
Mengamankan  dokumen dan  pesan  yang dikirim  atau  diterima  melalui  surat  elektronik ( e-mail ) pada Klinik Cahaya Madani agar tidak dapat  diketahui  oleh  orang yang  tidak bertanggung  jawab  dalam  satu  aplikasi  dengan algoritma AES ( Advanced Encryption Standard ) 128  dan  RC4  ( Rivest  Cipher ).  Menghasilkan aplikasi  enkripsi  surat  elektronik  ( e-mail ) berbasis web yang diharapkan mudah dimengerti dan digunakan oleh pengguna .
2. LANDASAN TEORI
2.1. KRIPTOGRAFI
Kriptografi berasal dari bahasa Yunani, menurut bahasa  berasal  dari  dua  kata  yaitu  kripto  dan graphia.  Kripto  berarti secret (rahasia)  dan graphia berarti writing (tulisan).  Menurut terminologinya, kriptografi adalah ilmu dan seni untuk  menjaga  keamanan  pesan  ketika  pesan dikirim  dari  suatu  tempat  ke  tempat  yang  lain [2].

## 2.2. KRIPTOGRAFI SIMETRIS
Algoritma Simetri adalah salah  satu  jenis kunci pada  algoritma  kriptografi  yang  menggunakan kunci  enkripsi  yang  sama  dengan  kunci dekripsinya.  Bila  mengirim  pesan  dengan menggunakan  algoritma  ini,  si  penerima  pesan harus  diberitahu  kunci  dari  pesan  tersebut  agar bisa  mendekripsikan  pesan  yang  dikirim. Keamanan dari pesan yang digunakan algoritma ini  tergantung  pada  kunci.  Jika  kunci  tersebut diketahui  oleh  orang  lain  maka  orang  tersebut akan  dapat  melakukan  enkripsi  dan  dekripsi terhadap pesan. Algoritma yang memakai kunci simetri  seperti  Data  Encryption  Standar  (DES), RC2,  RC4,  RC5,  RC6,  International  Data Encryption Algorithm (IDEA), Advanced Encryption Standard (AES), dan lain sebagainya.
Gambar 1. Skema Proses Kriptografi Simetris[2]
Plaintext P  dienkripsi  dengan  kunci  privat  K menghasilkan  fungsi
(P)  =  C dimana  C merupakan ciphertext hasil enkripsi plaintext P. Proses  dekripsi ciphertext C memerlukan kembali  kunci  privat  K  untuk  mendapatkan kembali plaintext dengan  fungsi (C  )  =  P.
[4] 2.3. ALGORITMA AES (Advanced Encryption Standard) Advanced Encryption Standard (AES)
dipublikasikan oleh NIST (National Institute of Standard  and  Technology)  pada  tahun  2001 yang digunakan untuk menggantikan algortima DES yang semakin lama semakin mudah untuk dibobol.  AES  diperoleh  dari  hasil  kompetisi yang  diadakan  NIST  tahun  1997.  Pada  tahap pertama  15  peserta  dari  21  peserta  lolos  ke tahap  erikutnya  berdasarkan  penilaian  tingkat keamanan,  harga,  algortima  dan  karakteristik implementasi. Sepuluh dari 15 peserta tersebut gugur  pada  tahap  berikutnya  karena  dianggap kurang  aman  dan  efektif.  Pada  Agustus  1999 dipilih  lima  kandidat  dari  tahap  seleksi  akhir, yaitu  MARS  (IBM,  Amerika  Serikat),  RSA (RSA  corp.,  Amerika  Serikat),  Rijndael (Belgia),  Serpent  (Israel,  Norwegia,  Inggris), dan  Twofish  (Counterpane,  Amerika  Serikat). Pada  tahap  ini  NIST  memberikan  penilaian pada  general  security,  implementasi  software dan  hardware,  ruang  lingkup,  implementasi atas serangan, enkripsi dan dekripsi, kemampuan kunci, dan kemampuan lain seperti fleksibilitas  dan  kepotensialan  untuk  tingkat instruksi  paralel.  Akhirnya,  2  Oktober  2000 terpilihlah algoritma Rijndael  yang dibuat oleh Dr.  Vincent  Rijment  dan  Dr.  Joan  Daemen sebagai  pemenang.    Algoritma  ini  termasuk jenis  simetri  yang  disebut  juga  sebagai algoritma  konvensional,  yaitu  algoritma  yang menggunakan  kunci  enkripsi  dan  kunci dekripsi  yang  sama.  AES  menggunakan  sandi blok  kunci  simetrik  dengan  ukuran  kunci bervariasi,  yaitu  128  bit,  192  bit,  dan  256  bit. Pemerintah  Amerika  Serikat  telah  mengadopsi AES  sebagai  standar  enkripsi.  Standar  ini terdiri dari 3 blok cipher, yaitu AES-128, AES- 192,  dan  AES256  yang  diadopsi  dari  koleksi yang  lebih  besar  yang  awalnya  diterbitkan sebagai  Rijndael.  AES  telah  dianalisis  secara luas  dan  sekarang  digunakan  di  seluruh  dunia, seperti  halnya  dengan  pendahulunya,  Data Encryption Standard (DES) [6].
2.4. RC4 (Rivest Cipher 4)
Algoritma  RC4  adalah  algoritma  kriptografi simetrik. Disebut algoritma kriptografi simetrik karena  menggunakan  kunci  yang  sama  untuk mengenkripsi ataupun mendekripsi suatu pesan,  data,  ataupun  informasi.  Kunci  enkripsi didapat  dari  sebuat  256  bit state-array  (KSA) yang diinisialisasi dengan sebuah key tersendiri dengan  panjang  1-256  bit.  Setelah  itu, state- array tersebut  akan  diacak  kembali  dan diproses  untuk  menghasilkan  sebuah  kunci enkripsi  yang  akan  di-XOR-kan  dengan plainteks  ataupun  cipherteks.  Secara  umum, algoritma  RC4  terbagi  menjadi  dua,  inisalisasi state-array dan  penghasilan  kunci  enkripsi serta pengenkripsiannya[6].
2.5. SURAT ELEKTRONIK (E-MAIL) Electronic  mail (surat  elektronik, e-mail ) adalah  sebuah  metode  menggubah,  mengirim, menyimpan,  dan  menerima  pesan  melalui sistem  komunikasi  elektronik.  Istilah e-mail meliputi  sistem  yang  berdasar  pada Simple Mail  Transfer  Protocol (SMTP)  dan  sistem intranet  yang  memungkinkan  pengguna  dalam satu organisasi mengirimkan pesan kepada satu sama  lain.  Seringkali  kelompok  organisasi tersebut menggunakan internet protocol sebagai  layanan e-mail internal.  Format  dari sebuah  pesan e-mail dari  internet didefinisikan di  RFC  2822  dan  seri  dari  RFC  yang  secara keseluruhan  disebut  sebagai Multipurpose Internet MailExtensions (MIME)
3. ANALISA MASALAH DAN RANCANGAN LAYAR 3.1. ANALISA MASALAH
Pada  Klinik  Cahaya  Madani  keamanan  data  di dalam  pengiriman  dan  penerimaan  data  sangat penting  untuk  menjamin  bahwa  data  yang dikirim  tidak  jatuh  ke  pihak  yang  tidak berwenang,  terutama  jika  data  tersebut  bersifat sangat  rahasia.  Namun  data-data  tersebut  bisa dengan  mudah  jatuh  ke  pihak  ketiga  bila  pihak ketiga  dapat  melihat  setiap  data  yang  dikirim atau  diterima  pihak  pertama,  pihak  pertama disini  adalah  dokter  Klinik  Cahaya  Madani. Keamanan  data  di e-mail tidaklah  terjamin karena  data  selalu  ada  resiko  yang  terbuka untuk umum, dalam  sebuah  artian semua  isinya dapat dibaca oleh orang yang tidak berkepentingan.  Hal  ini  disebabkan  karena e- mail itu  akan  melewati server sebelum  sampai tujuan.  Dan  tidak  tertutup  kemungkinan  ada orang  yang  menyadap e-mail yang  dikirimkan tersebut. Untuk itu perlu dilakukan implementasi kriptografi pengamanan data pada e-mail untuk  menjaga  kerahasiaan  dokumen laporan.

## 3.2. PENYELESAIAN MASALAH
Berdasarkan  analisa  diatas  maka  penulis  telah melakukan  evaluasi  untuk  menjaga  keamanan pasan  teks  agar  isi  pesan  tersebut  tetap  utuh kepada  penerima.  Yaitu  dengan  menggunakan aplikasi kriptografi. Aplikasi kriptografi tersebut  dapat  menenkripsi  dan  mendekripsi pesan teks dengan  beberapa  metode yang dapat diterapkan.  Dari  banyaknya  metode  yang  ada, penulis  menggunakan  metode  Algoritma  AES 128 (Advanced  Encryption  Standard) dan  RC4 (Rivest  Cipher  4) .  Karena  pada  metode Algoritma  AES  128 (Advanced  Encryption Standard) dan RC4 (Rivest Cipher 4) .

## 3.3. ARSITEKTUR SISTEM
Aplikasi  ini  menghubungkan  apotek  dengan pemilik  dan  bersifat  dua  arah,dimana  pemilik atau  apotek  dapat  menerima  dan  mengirim pesan  terenkripsi.  Dapat  dilihat  pada  gambar  2 dokumen  yang  berasal  dari  direktori  komputer apotek  yang  bersifat  rahasia  seperti  data  obat, data  pasien  dan  rekam  medis  pasien  yang  telah di enkripsi melalui aplikasi web yang memanfaatkan fitur email kepada pemilik, yang selanjutnya  pemilik  akan  menerimanya  dan mendekripsikan pesan terenkripsi dengan aplikasi yang sama.

## Gambar 2. Arsitektur Sistem

## 3.4. RANCANGAN LAYAR
Rancangan layar merupakan rancangan masukan  atau  rancangan  input  pada  layar komputer dengan model dan fungsi yang tertata dengan  baik  sehingga  mengurangi  kesalahan pada  saat  memasukkan  data.  Rancangan  layar merupakan  suatu  hal  yang  penting  dalam membangun  suatu  aplikasi.  Tampilan  yang dibuat haruslah  menarik, tidak  membingungkan dan mudah dimengerti

## 3.5. RANCANGAN LAYAR FORM LOGIN
Rancangan  layar  form login merupakan form awal  ketika user membuka  aplikasi. User akan diminta  untuk  memasukkan Gmail  address dan password sebelum mengakses form menu home.
Berikut adalah rancangan layar form login.
Gambar 3. Rancangan layar form login

## 3.6. RANCANGAN LAYAR FORM  PESAN MASUK
Form  ini  akan  muncuk  jika  user  mengklik tombol pesan masuk. Form ini digunakan untuk melihat  pesan  yg  diterima  user.  Disini    user dapat memilih pesan yang iningn dibaca.

## Gambar 4. Pesan Masuk

## 3.7. FLOWCHART PROGRAM
Flowchart ini  menjelaskan  alur  proses form Tulis Pesan. Pada proses ini user bisa membuat pesan  baru  dan  mengirimkan  kepada  penerima. User juga  dapat  menuliskan  isi  konten  pesan dan melampirkan file lalu mengenkripsikannya.

## Gambar 5. Flowchart Program
3.8. ALGORITMA ALUR PROSES
Flowchart ini  menjelaskan  alur  proses  saat  kita mengklik  menu  pesan  masuk.  Pada form ini user bisa  memilih  salah  satu  pesan  untuk  membukanya, dan di menu pesan ini terdiri dari pesan terkirim dan pengaturan  akun.  User  dapat  memilih  menu  yang diinginkan.
1. Tampil form pesan masuk 2. Input pilih 3. If pilih = pesan 4. Ke halaman baca pesan 5. Else
6. if pilih = pengaturan akun then 7. Ke halaman pesan terkirim
8. Else
9. if pilih = pengaturan akun then
10. Ke halaman pengaturan akun
11. Else 12. Kembali ke baris 1 13. End if 14. End if 15. End if 16. End
4. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. TAMPOLAN LAYAR HALAMAN LOGIN Tampilan layar halaman login merupakan layar yang menjadi  penghubung  ke  halaman  utama.  Berikut adalah gambar tampilan layar halaman login
Gambar 6. Form login
4.2. UJI COBA PROGRAM
Dalam  pengujian  aplikasi ini,  dilakukan pengujian terhadap hasil dari proses enkripsi file dan dekripsi file berformat docx.dan xlsx.

## 4.3. FILE FORMAT DOCX

## Gambar 7. Tampilan Isi File Format docx
Setelah file Word  di  enkripsi  maka file tidak dapat  dibuka  kembali  dan  akan  muncul  pesan error .
Gambar 8. Pesan Error File Format Docx Setelah Di Enkripsi
Jika file docx yang telah dienkripsi tersebut dibuka menggunakan wordpad
Gambar 9 File Docx Setelah Di Enkripsi dan di Buka Dengan Wordpad
Agar file yang  sudah  di  enkripsi  dapat  dibuka kembali  menjadi file asli  maka  harus  dilakukan proses dekripsi file . Hasil dari file dekripsi
Gambar 10. File Format docx Hasil Dekripsi

## 4.4. FILE FORMAT XLSX
Gambar 11. Tampilan Isi File Format xlsx
Setelah file Excel  di  enkripsi  maka file tidak  dapat dibuka kembali dan akan muncul pesan error
Gambar 12. Pesan Error File Format Docx Setelah Di Enkripsi
Agar file  yang  sudah  di  enkripsi  dapat  dibuka kembali  menjadi file  asli  maka  harus  dilakukan proses dekripsi file
Gambar 13. File Format xlsx Hasil Dekripsi

## 4.5. TABEL PENGUJIAN
Dalam  pengujian  kali  ini  dibahas  perbandingan antar proses enkripsi dan dekripsi file . File yang diuji  adalah  jenis file yang  berformat  docx  dan xlsx.  Pengujian  ini  dilakukan  untuk  melihat perbandingan antara ukuran file asli dan ukuran file setelah  di  lakukan  enkripsi  serta  waktu proses  pada  saat  enkripsi  dan  waktu  proses dekripsi.

## Tabel 1. Hasil Enkripsi dan Dekripsi File

## 5. KESIMPULAN
Setelah  melalui  proses  pembuatan  dan  pengujian dalam penelitian ini, maka dapat diberikan kesimpulan, antara lain:
a. Dengan adanya aplikasi
kriptografi
menggunakan  metode Advanced  Encryption
Standard (AES)  dan Rivest  Cipher  4 (RC4) ini dapat  mengamankan  dokumen  penting  atau informasi  yang  ada  di  Klinik  Cahaya  Madani agar  dapat  lebih  aman  kerahasiaannya  dari orang-orang yang tidak bertanggung jawab.
b. Teknik  kriptografi  dengan  metode Advanced
Encryption Standard (AES) dan Rivest  Cipher 4
(RC4) pada aplikasi  mengamanan dokumen data obat dan data lapora narkotika, psikotropika yang akan  dikirim  dengan  memanfaatkan  media  surat elektronik  ( e-mail )  berbasis  web  berhasil  di implementasikan pada Klinik Cahaya Madani.
c. Aplikasi ini juga dapat mengembalikan data yang sudah  diamankan  kriptografi  menggunakan metode Advanced  Encryption  Standard (AES)
dan Rivest  Cipher  4 (RC4)  menjadi  data  yang orisinil tanpa mengalami perubahan sedikitpun.
d. Aplikasi  ini  juga  mudah  digunakan  oleh  banyak pengguna.
e. Waktu  untuk  mengenkripsi  pesan  berbanding lurus  dengan  ukuran  teks  dan  ukuran  file  yang akan  dienkripsi,  semakin  kecil  ukuran  teks  dan file nya maka semakin cepat waktu pengenkripsiannya.
Beberapa  saran  yang  dapat  diberikan  untuk pengembangan aplikasi dengan harapan menghasilkan  penelitian  yang  lebih  baik  lagi selanjutnya, berikut saran yang dapat diberikan:
a. Aplikasi  ini  hanya  dapat  menyisipkan  file *.docx,  *.xlsx  dan  untuk  itu  kedepannya  perlu dikembangkan untuk menambahkan file extension lainnya.
b. Fitur masih  sangat sederhana diharapkan dapat ditambahkan  beberapa  fitur  seperti  drafts  , forward, spam dan starred.
c. Dalam  pengembangannya,  aplikasi  ini  dapat menggunakan  metode  kompresi  sehingga ukuran  file  yang  dienkripsi  dapat  lebih diminimalisir
6. DAFTAR PUSTAKA
[1].  Agung,  H.  &  Ferry,  2016. Kriptografi Menggunakan  Hybrid  Cryptosystem  dan  Digital Signature . , 2016(x), pp.34–45.
[2]. Ariyus, Donny 2008, Pengantar Ilmu
Kriptografi  Teori,  Analisis,  dan  Implementasi, Yogyakarta: C.V Andi Offset.
[3].  Kromodimoeljo,  Sentot  2010, Teori  dan Aplikasi Kriptografi, Jakarta: SPK IT Consulting.
[4].  Munir,  Rinaldi,  2006, Kriptografi, Bandung: Informatika.
[5]. Pandiangan, H. & Sijabat,  S., 2016.
Perancangan  Media  Pengiriman  Pesan  Teks Dengan  Menggunakan  Algoritma  RC4  Berbasis Web . , 19(1), pp.63–71.
Nama File Ukuran file Asli Enkripsi Dekripsi Daftar obat.docx 19 kb 26 kb 19 kb Laporan narkotika.xlsx 11 kb 15 kb 11 kb Laporan Psikotropika.x lsx 17 kb 22 kb 17 kb Enzim.docx 35 kb 46 kb 35 kb SOH.docx 31 kb 418 kb 31 kb
[6].  Primartha,  R.,  2013. Penerapan  Enkripsi  dan Deskripsi  File  Menggunakan  Algoritma  Advanceb Encrypyion Standard (AES). , 2(1), pp.13–18.