implementasi algoritma affine cipher pada citra menggunakan

Pelita Informatika Budi Darma, Volume : XVI, Nomor: 1, Januari 2017
ISSN : 2301-9425
IMPLEMENTASI ALGORITMA AFFINE CIPHER PADA CITRA
MENGGUNAKAN BINOMIAL NEWTON
SEBAGAI MATRIKS KUNCI
Marta Kharolina
1)
Mahasiswa program studi Teknik Informatika STMIK Budidarma Medan
Jl. Sisingamangaraja No. 338 Simpang limun Medan
ABSTRAK
Citra Digital sebagai salah satu bentuk data digital saat ini banyak dipakai untuk menyimpan
photo,gambar ataupun hasil karya dalam format digital. Bila data-data tersebut tidak diamankan, dikuatirkan
data tersebut dapat jatuh kepihak yang tidak diinginkan, yang kemudian disalahgunakan untuk hal-hal bersifat
negatif. Salah satu cara untuk mengatasi hal tersebut adalah menyandikan Citra tersebut sehingga bentuk citra
menjadi teracak. Sehingga apabila jatuh ketangan yang tidak diinginkan, citra tersebut juga tidak dapat
digunakan.Affine Cipher adalah merupakan salah satu bentuk kriptografi klasik yang menggunakan sifat
subtitusi dalam proses penyandian datanya dimana prosesnya dilakukan dengan mengalikan masing-masing
nilai plaintext dengan sebuah nilai dan menambahkannya dengan sebuah pergeseran. Untuk membuat pesan
rahasia tetap aman tidak mudah diketahui orang lain yang tidak berhak, maka untuk menghadapi serangan
semacam ini kriptografer harus menggunakan kunci yang lebih kompleks dan tidak mudah ditebak. Affine
Cipher menggunakan matriks persegi sebagai kunci M dalam proses penyandiannya, karena hanya melibatkan
operasi matriks biasa sehingga prosesnya relatif cepat. Namun cara ini mempunyai kelemahan dimana untuk
mengingat kunci yang sangat kompleks tentulah tidak mudah dalam proses operasinya yakni operasi perkalian
matriks, penentuan invers dari matriks kunci yang digunakan dan harus juga dipastikan matriks yang digunakan
selalu mempunyai invers. Dalam penelitian ini, untuk memastikan bahwa matriks kunci yang digunakan selalu
mempunyai invers maka peneliti menggunakan matriks yang entri-entrinya diambil dari koefesien-koefesien
binomial newton, ini karena nilai determinan dari ini sama dengan satu. Penyandian citra dengan Affine Cipher
menunjukkan keteracakan warna yang cukup signifikan, hal ini menunjukkan bahwa proses enkripsi berhasil
dengan baik.
Kata Kunci :Enkripsi, Dekripsi, Affine Cipher, Binomial
prosesnya dilakukan dengan mengalikan masingmasing nilai plaintext dengan sebuah nilai dan
menambahkannya dengan sebuah pergeseran. Affine
Cipher sebenarnya merupakan salah satu teknik
penyandian teks, tetapi dengan melakukan perubahan
perhitungan pada nilai RGB (Red Green Blue) citra
maka Affine Cipher juga dapat dipakai untuk
menyandikan citra. Untuk membuat pesan rahasia
tetap aman tidak mudah diketahui orang lain yang
tidak berhak, maka untuk menghadapi serangan
semacam ini kriptografer harus menggunakan kunci
yang lebih kompleks dan tidak mudah ditebak.
Semakin kompleks kunci maka untuk waktu
exhaustive search menjadi makin sulit dan bahkan
tidak mungkin dilakukan karena waktu yang
dibutuhkan semakin lama.
Affine Cipher menggunakan matriks persegi
sebagai kunci M dalam proses penyandiannya, karena
hanya melibatkan operasi matriks biasa sehingga
prosesnya relatif cepat. Namun cara ini mempunyai
kelemahan dimana untuk mengingat kunci yang
sangat kompleks tentulah tidak mudah dalam proses
operasinya yakni operasi perkalian matriks, penentuan
invers dari matriks kunci yang digunakan dan harus
juga dipastikan matriks yang digunakan selalu
mempunyai invers. Dalam penelitian ini, untuk
1. PENDAHULUAN
Kriptografi adalah ilmu dan seni untuk menjaga
kerahasiaan pesan dengan cara menyandikannya
kebentuk yang tidak dapat dimengerti orang lagi
maknanya. Kriptografi digunakan untuk keamanan
komunikasi penting seperti komunikasi di kalangan
militer, diplomat, dan mata-mata. Namun saat ini
kriptografi bukan hanya sekedar privacy, tetapi juga
untuk tujuan data integrity, authentication, dan non
repudiation. (Munir. R, 2006; 2).
Citra Digital sebagai salah satu bentuk data
digital saat ini banyak dipakai untuk menyimpan
photo, gambar, ataupun hasil karya dalam format
digital. Bila data-data tersebut tidak diamankan,
dikuatirkan data tersebut dapat jatuh ke pihak yang
tidak diinginkan, yang kemudian disalah gunakan
untuk hal-hal bersifat negatif. Salah satu cara untuk
mengatasi hal tersebut adalah menyandikan citra
tersebut sehingga bentuk citra menjadi teracak,
sehingga apabila jatuh ke tangan yang tidak
diinginkan, citra tersebut juga tidak dapat digunakan.
Salah satu metode penyandian untuk tujuan di
atas adalah menggunakan teknik penyandian Affine
Cipher. Affine Cipher adalah merupakan salah satu
bentuk kriptografiklasik yang menggunakan sifat
subtitusi dalam proses penyandian datanya dimana
52
53
Pelita Informatika Budi Darma, Volume : XVI, Nomor: 1, Januari 2017
ISSN : 2301-9425
memastikan bahwa matriks kunci yang digunakan
selalu mempunyai invers maka peneliti menggunakan
matriks yang entri-entrinya diambil dari koefesienkoefesien binomial newton, ini karena nilai
determinan dari ini sama dengan satu. Binomial
Newton adalah salah satu cara yang digunakan dalam
matematika untuk menentukan koefisien dari sebuah
perpangkatan suku aljabar yang sangat banyak dan
bentuk binomial newton adalah salah satu
perpanjangan dari segitiga pascal. Dengan demikian
inversnya ada.
II. LANDASAN TEORI
A. Affine Cipher
Affine cipher
adalah teknik cipher yang
merupakan perluasan dari Caesar cipher. Affine cipher
tergolong dalam algoritma klasik yang merupakan
algoritma penyandian yang sudah ada sebelum era
digital sekarang ini. Algoritma klasik pada dasarnya
hanya terdiri dari cipher subtitusi dan cipher
tranposisi. Cipher subtitusi yaitu proses mensubtitusi
karakter-karakter yang ada pada plaintext. Sedangkan
cipher tranposisi yaitu proses pertukaran huruf-huruf
yang terdapat dalam suatu string. Affine cipher
merupakan metode kriptografi yang menggunakan
kunci simetris, yang mana kunci yang digunakan
untuk melakukan enkripsi sama dengan kunci yang
digunakan untuk dekripsi.
III. ANALISA DAN PEMBAHASAN
A. AnalisaGambar
Gambar yang digunakan sebagai plainteks
untuk enkripsi dan dekripsi yaitu gambar yang
berukuran 20x20 piksel. Adapun bentuk gambar nya
dapat dilihat sebagai berikut:
Gambar 1: Plainteks Gambar
Algoritma Kasus Enkripsi:
1. Tentukan matriks kunci yang berukuran m x m,
yang disepakati oleh pengirim dan penerima.
2. Lakukan transformasi citra untuk citra berwarna
sehingga menjadi citra grayscale.
3. Bagi nilai pixel atau citra dalam blok-blok yang
bila dinyatakan dalam bentuk matriks, ukuran
barisnya sebanyak m.
4. Lakukan enkripsi menggunakan kunci affine
cipher untuk masing-masing matriks dari setiap
komponen warna.
Algoritma Kasus Dekkripsi:
1. Gunakan matriks kunci yang disepakati
sebelumnya untuk menentukan matriks invers
yang akan digunakan untuk mendekripsi citra
menggunakan metode affine cipher.
2. Proses dekripsi menggunakan metode affine cipher
prosesnya sama dengan langkah pada proses
enkripsi untuk tiap matrik warna.
B.
Use Case Diagram
Dalam Use Case menggambarkan interaksi
seorang actor dari sebuah system yang akan dibangun.
Gambar 2: Use Case Diagram
C.
Activity Diagram
Menggambarkan alir dari system yang sedang
dirancang. Dibawah ini merupakan bentuk activity
diagram Affine Cipher.
Gambar 3: Activity Diagram
IV. Implementasi
A. Implementasi Program
Berikut adalah hasil implementasi dan program
enkripsi dan deskripsi citra menggunakan algoritma
affine cipher yang dirancang.
1. Tampilan Form Merubah Citra Asli ke Grayscale
Gambar 1:Merubah Citra Asli ke Grayscale
2. Tampilan Form Enkripsi
Gambar 2:Form Enkripsi
3. Tampilan Form Dekripsi
Gambar 3: Form Dekripsi
54
Pelita Informatika Budi Darma, Volume : XVI, Nomor: 1, Januari 2017
ISSN : 2301-9425
V. KESIMPULAN DAN SARAN
Berdasarkan pembahasan dan hasil evaluasi dari
bab-bab sebelumnya
maka dapat disimpulkan sebagai berikut :
1. Koefisien-koefesien Binomial Newton dapat
dijadikan sebagai entri-entri dari matrik kunci
2. Matriks kunci Affine Cipher yang entri-entri
dibentuk
dari
koefesien-koefesien
binomialnewton selalu mempunyai matriks invers
karena determinan dari matriks kuncinya selalu
sama dengan satu.
3. Proses penyandian citra dengan Affine Cipher
menunjukkan keteracakan warna yang cukup
signifikan, hal ini menunjukkan bahwa proses
enkripsi berhasil dengan baik.
4. Proses dekripsi dengan teknik Affine Cipher dari
citra yang telah ter-enkripsi dapat dikembalikan
seperti citra semula atau citra asli. Hal ini
menunjukkan bahwa proses dekripsi berhasil
dengan baik.
4.
5.
6.
7.
DAFTAR PUSTAKA
1.
2.
3.
Setyaningsih, E. dkk,2011. Konsep Super Enkripsi
Untuk Meningkatkan Keamanan Data Citra,
SNASTI 2011, ISLP-7.
Supiyanto, 2015. Implementasi Hill Cipher Pada
Citra Menggunakan Koefisien Binomial Sebagai
Matriks Kunci, Seminar Nasional Informatika
2015 (Semnasif 2015) ISSN: 1979-2328 Upn
”Veteran” Yogyakarta, 14 November 2015
Halim Agung, Budiman, 2015. Implementasi
Affine Chiper Dan Rc4 Pada Enkripsi File
Tunggal, Pros iding SNATIF Ke -2 Tahun 2015
8.
ISBN: 978-602-1180-21-1, Program Studi Teknik
Informatika, Fakultas Teknologi dan Desain,
Universitas Bunda Mulia.
Deliana Br Tarigan, 2014. Implementasi
Algoritma Kriptografi Hill Cipher Dalam
Penyandian Data Gambar, Pelita Informatika
Budi Darma, Volume:Vii, Nomor: 2, Agustus
2014 ISSN : 2301-9425.
Rahimah, 2014. Implementasi Penyembunyian
Dan Penyandian Pesan Pada Citra Menggunakan
Algoritma Affine Cipher Dan Metode Least
Significant Bit, ISSN : 2301-9425
Rojali, 2011. Studi dan Implementasi Hill Cipher
menggunakan
binomial
newton
berbasis
komputer. Prosiding pada Seminar Nasional
Matematika dan Pendidikan Matematika,
Yogyakarta, 3 Desember 2011.
Yoga Religia. Implementasi Algoritma Affine
Cipher Dan Vigenere Cipher Untuk Keamanan
Login Sistem Inventori Tb Mita Jepara, Program
Studi Teknik Informatika, Fakultas Ilmu
Komputer
Universitas
Dian
Nuswantoro
Semarang.
Munir, Rinaldi, Diktat Kuliah IF5054 Kriptografi,
Program Studi Teknik Informatika, Sekolah
Teknik Elektro dan Informatika, 2006