Implementasi algoritma super enkripsi Arnold's Cat Map dan affine cipher dengan pembangkitan kunci menggunakan persamaan logistic map

ABSTRAK

Kemudahan dalam berkomunikasi dan saling berbagi informasi tidak lepas munculnya kejahatan seperti pembajakan, pencurian data, dan penyebaran informasi yang tidak seharusnya. Ada berbagai jenis data penting yang dapat diamankan salah satunya yaitu data visual (citra digital). Kriptografi memiliki banyak algoritma dan metode penyandian pesan dan data. Pada penelitian ini dibahas mengenai metode super enkripsi dengan mengkolaborasikan algoritma Arnold’s Cat Map dan Affine Cipher. Setiap algoritma penyandian memiliki kunci yang mempengaruhi kualitas proses enkripsi. Dalam penelitian ini pembangkitan kunci pada Affine Cipher dilakukan menggunakan persamaan Logistic Map. Logistic Map menghasilkan deret bilangan acak yang bersifat chaos. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui hasil dari enkripsi dan dekripsi terhadap data visual (citra digital) dengan algoritma super enkripsi dengan menggunakan algoritma Arnold’s Cat dan Affine Cipher serta pembangkitan kunci dengan persamaan Logistic Map yang akan dimanfaatkan pada Affine Cipher. Hasil percobaan menunjukan citra hasil proses enkripsi memiliki tingkat similaritas yang rendah dari citra aslinya yang dapat dilihat dari nilai Mean Square Error (MSE) yang besar dengan rata-rata 105,3873 dan tingkat noise yang tinggi berdasarkan nilai Peak Signal-to-Noise Ratio (PSNR) yang rata-rata nilainya di bawah 30 db.

ABSTRACT

The ease of communicating and sharing information cannot be separated from the emergence of crimes such as hacking, data theft, and the spread of information that should not be. There are various types of important data that can be protected, one of which is visual data (digital images). Cryptography has many algorithms and methods of encrypting messages and data. This research discusses the super encryption method by collaborating Arnold’s Cat Map and Affine Cipher algorithms. Each encryption algorithm has a key that influences the quality of the encryption process. In this paper, the key generator for Affine Cipher is generated using the Logistic Map equation. Logistic Map generates a chaotic sequence of random numbers. The goal of this research is to determine the results of encryption and decryption of visual data (digital images) with super encryption algorithms using Arnold’s Cat and Affine Cipher algorithms and key generation with Logistic Map equations that will be used in Affine Cipher. The experimental results show that the image resulting from the encryption process has a low level of similarity to the original image which can be seen from the value of Mean Square Error (MSE) which is large with an average of 105.3873 and a high level of noise based on the value of Peak Signal-to-Noise Ratio (PSNR) whose average value is below 30 db.

مستخلص البحث

سهولة التواصل وتبادل المعلومات لا تنفصل عن ظهور جرائم مثل الاختراق وسرقة البيانات ونشر المعلومات التي لا ينبغي نشرها. هناك أنواع مختلفة من البيانات المهمة التي يمكن حمايتها، ومنها البيانات المرئية (الصور الرقمية). يحتوي تشفير على العديد من الخوارزميات والطرق لتشفير الرسائل والبيانات. يبحث هذا البحث عن طريقة التشفير الفائق من خلال بمع Arnold’s Cat Map و تشفير أفيني. تحتوي كل خوارزمية تشفير على مفتاح يؤثر على جودة عملية التشفير. يمكن تحديد المفتاح بشكل مباشر أو عن طريق توليده. بالطبع، فإن عملية التوليد ستحسن جودة عملية التشفير. يمكن استخدام معادلة الخريطة اللوجستية ، وهي أيضًا تقنية فوضوية مثل Arnold's Cat Map ، لتوليد المفاتيح. في هذا البحث، تم تنفيذ توليد المفاتيح في تشفير أفيني باستخدام معادلة الخريطة اللوجستية.تنتج Logistic map سلسلة فوضوية من الأرقام العشوائية. هدف هذا البحث هو تحديد نتائج تشفير وفك تشفير البيانات المرئية (الصور الرقمية) باستخدام خوارزميات التشفير الفائق باستخدام خوارزميتي Arnold's Cat Map و تشفير أفيني وتوليد المفتاح باستخدام معادلة الخريطة اللوجستية التي سيتم استخدامها في تشفير أفيني أظهرت نتائج التجارب أن الصورة الناتجة عن عملية التشفير لها مستوى منخفض من التشابه مع الصورة الأصلية كما يظهر من قيمة متوسط مربعا الخطإ الكبيرة والتي يبلغ متوسطها ١٠٥٫٣٨٧٣ ومستوى عالٍ من الضوضاء بناءً على قيمة نسبة ذروة الإشارة إلى الضوضاء التي يبلغ متوسط قيمتها أقل من ٣٠ ديسيبل.