i
Tinjauan Pada Algoritma LFSR (
Linear Feedback Shift Register
) Dalam
Reposisi XOR Dalam Pencarian Bilangan Acak Terbaik
(Studi Kasus : LFSR Dengan 4 Bit dan 6 Bit)
Artikel Ilmiah
Diajukan Kepada
Fakultas Teknologi Informasi
Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Komputer
Peneliti :
Angga Sulistiyanto (672015606)
Alz Dany Wowor, S.Si., M.Cs.
Program Studi Teknik Informatika
Fakultas Teknologi Informasi
Universitas Kristen Satya Wacana
vi
Tinjauan Pada Algoritma LFSR (
Linear Feedback Shift Register
) Dalam
Reposisi XOR Dalam Pencarian Bilangan Acak Terbaik
(Studi Kasus : LFSR Dengan 4 Bit dan 6 Bit)
1Angga Sulistiyanto ,
2Alz Danny Wowor
Fakultas Teknologi Informasi
Universitas Kristen Satya Wacana
Jl. Diponegoro 52-60, Salatiga 50711, Indonesia
Telp : (0298) 321212, Fax : (0298) 321433
Email :
1)672015606@student.uksw.edu,
2)alzdanny.wowor@staff.uksw.edu
Abstract
Cryptography or often called with science or art to maintain the confidentiality of an
information. The linear feedback shift register (LFSR) algorithm is a generator that produces
pseudo-bit numbers or shift register with linear feedback. This study looks for the best
four-bit and six-four-bit random numbers using an exclusive OR (XOR) combination using the test
runs test. Testing by entering four-bit binary and six bit binary numbers will be tested by
exclusive OR (XOR) method, after which it will be shifted to right one bit, the first biyet is
outputed after the shift result will be re-inserted for re-test. in XOR will be tested randomness
with Runt test if test results less than 0.05 then the input test number is considered not
random. The results produced nine random numbers that contained two numbers in the
four-bit test and six were in the six-four-bit test
Keywords
: Cryptography, LFSR, Run Test, exclusive OR (XOR)
Abstract
Kriptografi atau sering di sebut dengan ilmu atau seni untuk menjaga kerahasiaan
sebuah informasi. Algoritma
linear
feedback shift register
(LFSR) merupakan sebuah
generator yang menghasilkan bilangan bit semu atau register geser dengan umpan balik
linier. Penelitian ini mencari bilangan acak terbaik empat bit dan enam bit menggunakan
kombinasi exclusive OR (XOR) dengan menggunakan pengujian Runs test. Pengujian
dengan memasukkan bilangan biner empat bit dan enam bit akan di uji dengan metode
exclusive OR (XOR),setelah itu akan di bangkitkan dengan metode LFSR (linear
feedback
shift register
) geser ke kanan satu bit, biyet pertama dijadikan keluaran setela itu hasil antar
pergeseran akan di masukkan kembali untuk di uji kembali.Setelah di XOR akan di uji
keacakan dengan Runt test jika hasil pengujian kurang dari 0,05 maka masukan bilangan
pengujian di anggap tidak acak. Hasil penelitian menghasilkan Sembilan bilangan acak yang
terdapat dua bilangan di pegujian empat bit dan enam berada di pengujian enam bit.
Kata Kunci
: K
riptografi, LFSR, Run Test, exclusive OR(XOR)
1)
Mahasiswa Program Studi Teknik Informatika, Fakultas Teknologi Informasi, Universitas Kristen Satya
Wacana.
2)
1
1.
Pendahuluan
Semakin berkembangnya teknologi informasi dan telekomunikasi
dijaman sekarang membuat banyak orang berinovasi untuk menciptakan sebuah
teknologi yang di dukung oleh ilmu pengetahuan manusia tentang perangkat
lunak dan perangkat keras komputer. Teknologi yang di ciptakan sangatlah
membantu kehidupan dan aktifitas sehari- hari manusia.
Dengan adaya kriptografi ini pesan yang akan di kirim tidak mudah untuk
di curi oleh pihak
–
pihak yang tidak bertangung jawab.Enkripsi dalam kriptorafi
mempunyai metode
–
metode salah saunya yaitu LFSR (
Linear Feedback Shift
Register
) adalah cara untuk menghasilkan sekuens bit biner . Register adalah
sebuah barisan sel yang dihasilkan dari vekor inisialisasi yang kan menjadi
sebuah kunci dalam penyandian pesan yang dikirim. Register geser umpan-balik
(
feedback shift register
) atau
FSR
terdiri dari dua bagian. Pertama yaitu Register
geser yaitu barisan bit-bit (
bnbn
–
1…
b
4
b
3
b
2
b
1) yang panjangnya
n
(disebut juga
register geser
n
-bit). Ke dua Fungsi umpan-balik yaitu fungsi yang menerima
masukan dari register geserdan mengembalikan nilai fungsi ke register geser. Tiap
kali sebuah bit dibutuhkan, semua bit di dalam register digeser 1 bit ke kanan. Bit
paling kiri (
bn
) dihitung sebagai fungsi bit-bit lain di dalam register tersebut.
Keluaran dari register geser adalah 1 bit (yaitu bit
b
1 yang tergeser).
Periode
register geser adalah panjang barisan kelu aran sebelum ia berulang kembali
[1]
Analisis Run Test adalah statistik nonparametrik. Uji ini digunakan dalam
menguji satu sampel dari populasi, apakah sampel yang di ambil acak atau
bukan . pengujian dilakukan dengan cara mengurutkan data dan mencari nilai
mediannya.
Penelitian ini mencari bilangan acak terbaik dari masukkan empat bit dan
enam bit dengan mengkombinasikan exclusive OR (XOR), Setelah di
kombinasikan masukkan akan di bangkitkan dengan menggunakan algoritma
LFSR
(
Linear Feedback Shift Register
), Tujuan dari penelitian ini dalah mencari
bilanagn acak terbaik dari 4 bit dan 6 bit.
2.
Tinjauan Pustaka
Adapun penelitian terdahulu yang berkaitan dalam penelitian ini berjudul
Studi dan analis mengenai pengujian bilangan acak
Diehard Battery Of
Randomness Test
. Tujuan penelitian ini menganalisa dan mengguji hasil dari
Diehard test yang telah dilakukan dengan menggunakan algoritma bilangan acak
pada aplikasi perangkat lunak STATA, ialah sebuah perangkat lunak untuk data
analysis dan statiscal, atau data mining
.
[2]
2
nilai statistik bilangan semu acak yang akan dihasilkan. Cipherteks hasil enkripsi
menggunakan algoritma multipleksing LFSR masih belum bisa dikatakan
sepenuhnya aman secara statistik karena plainteks juga mempengaruhi nilai
statistik yang akan dihasilkan oleh cipherteks.Namun secara umum algoritma
multipleksing LFSR masih layak dipakai dalam kebutuhan kriptografi dimana
kualitas keacakan tidak menjadi masalah utama.
[3]
Penelitian yang berjudul Modifikasi Algoritma Playfair dan Menggunakan
dengan Linear Feedback Shift Register (LFSR) Hasil akhinya yaitu
A.
Tabel cipher pada algoritma playfair menjadi komponen penting untuk
enkripsi dan dekripsi.
B.
Tabel cipher dapat dimodifikasi menjadi ukuran tabel sembarang minimal
menampung huruf kapital (A-Z).
C.
Isi tabel dapat di isi dengan huruf-huruf dan simbol yang diisikan secara
acak sehingga dapat memperkuat cipherteks
D.
Pembentukan kunci dengan LFSR 8 bit menghasilkan kunci bit yang acak.
E.
Menggabungkan playfair dengan modifikasi tabel dan LFSR menghasilkan
cipherteks yang susah untuk dipecahkan.
[4]
Dalam penelitian ini , untuk mencari bilangan acaaka terbaik dari 4 byte
dan 6 byte bilangan masukkan dengan menggunakan kombinasi esclusive OR
(XOR) serta dengan menggunakan algoritma LFSR (
Linear Feedback Shift
Register
), sedangkan untuk mengguji ke acakan menggunakan uji Runt Test
dengan
asymtotic significant
value uji Run Test lebih dari 0.05
[5]
.
3.
Metode dan Perancangan
Terdapat beberapa tahapan dalam penelitian ini yang di tunjukn oleh
gambar 1 yang terdiri dari . (1) studi litelatur, (2) pengumpulan data, (3)
perancangan algoritma, (4) pengujian algoritma, (5) mencari bilangan acak
terbaik 4 byte dan 6 byte
3
Gambar 1. Tahapan Penelitian
Studi literatur proses analisis permasalahan yang timbul dari permassalah yang
muncul .
Pengumpulan Data mencari beberapa data yang terkait dengan penelitian.
Perancangan Algoritma pada tahap ini dilakukan perancangan dengan exclusive
OR (XOR) dan LFSR (
Linear Feedback Shift Register
).
Pengujian Algoritma pada tahap ini semua algoritma di uji keacakanya dengan
menggunakan uji Runt Test .
Mencari bilangan acak terbaik 4 byte dan 6 byte pada tahap ini mencari nilai
keacakan bilangan setelah di lakukan pengujian Runt Test.
4.
Hasil dan Pembahasan
Pada bagian hasil dan pembahasan akan dibahas penerapan dari tiap
perancangan yang sudah dibangun. Adapun hasil penerapan yang akan dibahas
antara lain proses input data, persebaran data ,uji keacakan data serta pemilihan.
Gambar 4.1 uji b1 xor b3
Hasil uji bilangan yang telah di inpukan dengan 4 bit bilangan biner 0000 telah
mendapatkan means 8 , value 0.000516.
INPUT= 0 0 0 0 mean= 8
NO b4 b3 b2 b1 LUARAN Binary1 DESC Binary2 COUNTING RUNS R= 2
4
Gambar 4.2 uji b1 xor b3
Hasil uji bilangan yang telah di inpukan dengan 4 bit bilangan biner 0111 telah
mendapatkan means 8,66667 , value 0.910821
Gambar 4.3 hasil kesluruha uji
Gambar di atas merupahan hasil keseluruhan dari hasil uji dengan masukkan 4
bilangan biner serta telah di ambil rata
–
rata keacakanya dari setiap bilangan
masukkan.
INPUT= 0 1 1 1 means= 8.666667
NO b4 b3 b2 b1 LUARAN binary1 LCM DESC Binary2 COUNTING RUNS
1 1 0 1 0 1 1010 32 10 1 1
0
0
2
0.000516383
0.00051638 0.910820565
0.003243892
1.34585715
1
1
1.226027999
0.000516383
0.0004975
0.910820565
0.003243892
1.34585715
2
10
1.226027999
0.000516383
0.0004975
0.801593497
0.003590155
1.34585715
3
11
1.226027999
0.000516383
0.00051638 0.801593497
0.003590155
1.34585715
4
100
1.226027999
0.000516383
0.00051638 0.801593497
0.003243892
1.34585715
5
101
1.226027999
0.000516383
0.0004975
0.801593497
0.003243892
1.34585715
6
110
1.226027999
0.000516383
0.0004975
0.910820565
0.003590155
1.34585715
7
111
1.226027999
0.000516383
0.00051638 0.910820565
0.003590155
1.34585715
8
1000
1.226027999
0.000516383
0.00051638 0.910820565
0.003590155
1.34585715
9
1001
1.34585715
0.000516383
0.0004975
0.910820565
0.003590155
1.34585715
10
1010
1.226027999
0.000516383
0.0004975
0.801593497
0.003243892
1.34585715
11
1011
1.34585715
0.000516383
0.00051638 0.801593497
0.003243892
1.34585715
12
1100
1.226027999
0.000516383
0.00051638 0.801593497
0.003590155
1.34585715
13
1101
1.34585715
0.000516383
0.0004975
0.801593497
0.003590155
1.34585715
14
1110
1.226027999
0.000516383
0.0004975
0.910820565
0.003243892
1.34585715
15
1111
1.34585715
0.000516383
0.00051638 0.910820565
0.003243892
1.34585715
1.304358537
0.000516383 0.00050694 0.856207031
0.003417023
1.34585715
S1 XOR S2
S2 XOR S3
S2 XOR S4
S3 XOR S4
RATA2
5
Gambar 4.4 hasil uji s1 xor s6
Gambar di atas merupahan hasil uji dengan masukkan 6 bilangan biner 111111
dengan mendapatkan means 31.9838 dan value 0 .
INPUT= 1 1 1 1 1 1
No S6 S5 S4 S3 S2 S1 LUARAN bianary1 DESC Binary2 RUNS
6
Gambar 4.5 hasil uji s1 xor s4
Gambar di atas merupahan hasil uji dengan masukkan 6 bilangan biner 101100
dengan mendapatkan means 32,63 dan value 0 .
INPUT= 1 0 1 1 0 0 MEAN= 32.63
No S6 S5 S4 S3 S2 S1 LUARAN bianary1 DESC Binary2 RUNS
