Perbandingan kinerja algoritma RSA dan AES dalam enkripsi dan dekripsi citra digital

INDONESIA:

Dalam era digital, keamanan data menjadi kebutuhan mendesak, terutama untuk melindungi citra digital yang memiliki nilai penting dalam berbagai bidang, seperti komunikasi, keamanan, dan medis. Penelitian ini bertujuan untuk membandingkan kinerja algoritma kriptografi RSA dan AES dalam konteks enkripsi dan dekripsi citra digital. Evaluasi dilakukan berdasarkan tiga parameter utama, yaitu waktu enkripsi dan dekripsi, ukuran file setelah proses, serta kualitas citra hasil enkripsi yang diukur dengan Mean Squared Error (MSE). Metode penelitian menggunakan pendekatan kuantitatif eksperimental dengan 50 citra digital beresolusi kecil dan sedang. Algoritma RSA diterapkan melalui proses pembangkitan kunci publik dan privat, sementara AES menggunakan transformasi SubBytes, ShiftRows, MixColumns, dan AddRoundKey. Hasil menunjukkan bahwa algoritma AES lebih unggul dalam kecepatan enkripsi dan dekripsi, dengan rata-rata waktu yang lebih cepat dibandingkan RSA. Namun, algoritma RSA menghasilkan kualitas citra yang kurang baik setelah enkripsi, sebagaimana ditunjukkan oleh nilai MSE yang lebih rendah dari algoritma AES. Dari segi ukuran file, RSA cenderung menghasilkan ukuran yang lebih kecil, sedangkan AES menghasilkan ukuran yang lebih besar. Studi ini memberikan kontribusi dalam menentukan algoritma enkripsi yang optimal untuk aplikasi spesifik, dengan implikasi penting dalam keamanan data visual. Hasil ini dapat menjadi acuan bagi mahasiswa maupun praktisi keamanan informasi dalam memilih algoritma yang sesuai untuk melindungi citra digital dari ancaman keamanan.

ENGLISH:

In the digital era, data security has become an urgent necessity, especially to protect digital images that hold significant value in various fields, such as communication, security, and medical. This research aims to compare the performance of the RSA and AES cryptographic algorithms in the context of digital image encryption and decryption. The evaluation was conducted based on three main parameters, namely encryption and decryption time, file size after the process, and the quality of the encrypted image measured by Mean Squared Error (MSE). The research method uses an experimental quantitative approach with 50 digital images of low and medium resolution. The RSA algorithm is applied through the process of generating public and private keys, while AES uses the SubBytes, ShiftRows, MixColumns, and AddRoundKey transformations. The results show that the AES algorithm is superior in encryption and decryption speed, with an average time faster than RSA. However, the RSA algorithm produces lower image quality after encryption, as indicated by the lower MSE value compared to the AES algorithm. In terms of file size, RSA tends to produce smaller sizes, while AES produces larger sizes. This study contributes to determining the optimal encryption algorithm for specific applications, with important implications for visual data security. These results can serve as a reference for students and information security practitioners in selecting the appropriate algorithm to protect digital images from security threats.

ARABIC:

في العصر الرقمي، أصبحت أمان البيانات حاجة ملحة، خاصة لحماية الصور الرقمية التي لها قيمة مهمة في مجالات مختلفة، مثل الاتصالات، والأمن، والطب. تهدف هذه الدراسة إلى مقارنة أداء خوارزميات التشفير RSA و AES في سياق تشفير وفك تشفير الصور الرقمية. تمت التقييم بناءً على ثلاثة معايير رئيسية، وهي وقت التشفير وفك التشفير، وحجم الملف بعد العملية، وجودة الصورة الناتجة عن التشفير التي قياسها باستخدام متوسط الخطأ التربيعي. (MSE) يستخدم هذا البحث مدخل الكمي التجريبي مع ۵۰ صورة رقمية ذات دقة منخفضة ومتوسطة. تطبيق خوارزمية RSA من خلال عملية توليد المفاتيح العامة والخاصة، وأماAES بتحويلات SubBytes و ShiftRows و MixColumns وAddRoundKey. ظهرت نتائج البحث أن خوارزمية AES تتفوق في سرعة التشفير وفك التشفير، بمتوسط وقت أسرع من RSA . ومع ذلك، تصدر خوارزمية RSA جودة صورة أقل بعد التشفير، كما يتضح من قيمة MSE أقل من بخوارزمية AES. من حيث حجم الملف، تميل RSA إلى إنتاج أصغر الحجم ، بينما تنتج AES أكبر الحجم. تساهم هذا البحث تحديد الخوارزمية المثلى للتشفير للتطبيقات المحددة بتداعيات مهمة في أمان البيانات المرئية. يمكن أن تكون هذه النتائج مرجعًا للطلاب والممارسين في مجال أمن المعلومات عند اختيار الخوارزمية المناسبة لحماية الصور الرقمية من التهديدات الأمنية.