PERANCANGAN APLIKASI KOMPRESI CITRA DENGAN METODE RUN LENGTH ENCODING UNTUK KEAMANAN FILE CITRA MENGGUNAKAN CAESAR CHIPER

(1)

PERANCANGAN APLIKASI KOMPRESI CITRA DENGAN METODE

RUN LENGTH ENCODING UNTUK KEAMANAN FILE CITRA

MENGGUNAKAN CAESAR CHIPER

Dwi Indah Sari (12110425)

Mahasiswa Program Studi Teknik Informatika, Stmik Budidarma Medan Jl. Sisimangaraja No.338 Simpang Limun Medan

http://stmik-budidarma.ac.id// E-Mail : [email protected]

ABSTRAK

Perkembangan teknologi informasi saat ini, semakin memudahkan para pelaku kejahatan komputer, dengan menyalah gunakan teknologi tersebut untuk mendukung kegiatannya, dimana aktivitas mereka sangat mengganggu privasi seseorang. Oleh karena itu diperlukan sebuah sistem atau aplikasi yang aman sehingga dapat mempersulit para pelaku kejahatan komputer untuk melakukan aktivitasnya, dan membantu para pengguna teknologi dalam hal pengamanan gambar yang diakses tersebut Untuk mempersulit para pelaku kejahatan komputer maka penulis menggunakan kriptografi Caesar Cipher yang diharapkan mampu menambah keamanan sebuah gambar rahasia yang telah dikompres.Untuk meningkatkan keamanan gambar yang akan disimpan, gambar yang telah dikompres harus dienkripsi terlebih dahulu, yaitu diacak dengan teknik Caesar Cipher. Kompresi bertujuan meminimalkan kebutuhan memori untuk merepresentasikan sebuah file digital Metode Run Length Encoding dapat di klasifikasikan ke dalam dua kelompok besar yaitu metode lossless dan lossy. Metode lossless menghasilkan file kompresi dengan ukuran yang lebih kecil dari file aslinya. Kelemahan metode ini adalah file hasil kompresinya tidak dapat langsung di buka tetapi harus dilakukan proses dekompresi terlebihm dahulu. Hasil dekompresi dengan metode ini menghasilkan file yang sama besar dengan file semula, dimana tidak ada data yang hilang akibat kompresi.

Kata Kunci: Kompresi, Run Length Encoding, Keamanan, Caesar Chiper

I. PENDAHULUAN 1.1Latar Belakang

Perkembangan teknologi informasi yang pesat telah menjadi peran yang sangat penting untuk pertukaran informasi yang cepat. Kecepatan pengiriman informasi dalam bentuk perpaduan teks, audio mau pun citra secara nyata akan menjadi bagian utama dalam pertukaran informasi. Kecepatan pengiriman ini sangat bergantung kepada ukuran dari informasi tersebut. Salah satu solusi untuk masalah di atas adalah dengan melakukan kompresi data sebelum ditransmisikan dan kemudian penerima akan melakukan dekompresi yaitu merekonstruksinya kembali menjadi data aslinya. Kompresi citra merupakan suatu teknik yang digunakan untuk mengurangi biaya penyimpanan dan transmisi. aplikasi kompresi data yang dilakukan terhadap citra digital dengan tujuan untuk mengurangi redudansi dari data-data yang terdapat dalam citra sehingga dapat disimpan atau ditransmisikan secara baik. Pada umumnya representasi citra digital membutuhkan memori yang besar. Semakin besar ukuran citra tentu semakin besar pula memori yang dibutuhkannya. Salah satu contoh dari kompresi tipe lossless adalah metode Run Length Encoding. Keamanan dan kerahasiaan merupakan suatu hal yang sangat penting disebabkan karena kemajuan bidang computer sehingga siapapun dapat mengubah gambar menjadi seperti yang diinginkan oleh orang yang tidak bertanggung jawab. Upaya untuk menjaga keamanan

gambar agar tidak mudah dibuka adalah dengan menggunakan kriptografi. Kriptografi merupakan metode untuk mengamankan data dengan penyandian atau pengacakan sehingga pihak lain yang tidak mempunyai hak atas data tersebut tidak dapat memperoleh informasi yang ada. Tujuan kriptografi adalah mengamankan informasi dan menjaga keutuhan data. Salah satu algoritma yang digunakan untuk mengamankan gambar adalah algoritma Caesar Chiper. Menggunakan metode Run Length Encoding dan Algoritma Caeasar Chiper untuk mengkompresi nilai citra agar tidak memerlukan memori yang tinggi, dan pada saat pengiriman gambar, nilai citra tersebut diamankan dengan menyandikan atau pengacakan dengan algoritma Caesar Chiper.

1.2 Perumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang di atas maka dapat dirumuskan permasalahan yang akan diselesaikan dalam penelitian ini adalah :

1. Bagaimana mengkompresi file citra dengan menggunakan Metode Run Length Encoding? 2. Bagaimana cara mengamankan file citra dengan

Algoritma Caesar Cipher?

3. Bagaimana merancang sebuah aplikasi yang dapat mengkompresi citra sekaligus mengamankan dengan menggunakan Visual Studio Net 2008?

1.3 Batasan Masalah

Adapun Setelah mengidentifikasi masalah, maka untuk mencegah adanya penafsiran yang salah, maka penulis membatasi masalah sebagai berikut :

(2)

1. Peneliti hanya membahas citra dengan format bmp.

2. Ukuran citra 40x65 pixel.

3. Peneliti hanya mengambil sampel citra digital dengan ukuran 5x5 pixel dan menerapkannya menggunakan Metode Run Length Encoding dan mengamankan dengan Algoritma Caesar Chiper. 4. Bahasa pemograman yang digunakan visual studio

net 2008.

1.4 Tujuan

Adapun tujuan yang didapat dari penelitian ini adalah sebagai berikut :

1. Mengkompresi file citra dengan menggunakan Metode Run Length Encoding

2. Mengamankan file citra dengan Algoritma Caesar Cipher.

3. Merancang aplikasi file citra menggunakan visual studio net 2008.

1.5 Manfaat

Adapun manfaat yang didapat pada penulisan penelitian ini adalah sebagai berikut :

1. Menjaga keamanan dan kerahasiaan file yang akan dikirim dengan menerapkan algoritma Ceasar Chiper.

2. Mampu merancang sebuah aplikasi pada citra dengan format bmp.

3. Menghasilkan sebuah perangkat lunak yang dapat mengamankan file citra dengan menggunakan visual studio net 2008.

2.LANDASAN TEORI 2.1 Run Length Encoding

Algoritma Run Length Encoding adalah

melakukan kompresi dengan memindahkan pengulangan byte yang sama berturut-turut atau secara terus menerus. Algoritma ini digunakan untuk mengompresi citra yang memiliki kelompok-kelompok piksel yang berderajat keabuan yang sama. Pada metode ini dilakukan pembuatan rangkaian pasangan nilai (P,Q) untuk setiap baris piksel, dimana nilai P menyatakan nilai derajat keabuan, sedangkan nilai Q menyatakan jumlah piksel berurutan yang memiliki derajat keabuan tersebut (Gozali, 2004). Sebagai contoh sebuah citra dengan nilai piksel ”120, 120, 120, 120, 150, 200, 200, 200, 200, 150, 150, 150, 150, 120, 150, 150, 150, 150”, nilai piksel pertama 120, kedua 120, karakter ketiga 120, karakter keempat 120, dan karakter kelima 150, dikarenakan pada nilai piksel kelima tidak sama dengan sebelumnya, sehingga 4 nilai piksel pertama yang mengalami perulangan akan dijumlahkan semuanya dan nilai yang dijumlahkan adalah banyaknya nilai piksel yang akan diulang, sehingga output keempat nilai piksel yang pertama setelah dikompresi adalah hanya sebuah nilai piksel dan diikuti dengan nilai perulangan yaitu ”120, 4”, setelah dilakukan kompresi 4 piksel pertama akan dilanjutkan ke nilai berikutnya yaitu nilai kelima 150, kemudian nilai keenam 200, dikarenakan nilai piksel keenam tidak sama dengan nilai piksel kelima, dan nilai piksel kelima tidak mengalami perulangan sehingga nilai piksel yang tidak mengalami

perulangan akan ditambahkan kepada nilai piksel ”120. 4”, sehingga menjadi ”120,4150”, dan seterusnya sehingga nilai piksel citra ” 120, 120, 120, 120, 150, 200, 200, 200, 200, 150, 150, 150, 150, 120, 150, 150, 150, 150” setelah dikompresi akan menjadi ”(120,4) (150,1) (200,4) (150,4) (120,1) (150,4)”. Dapat diperhatikan bahwa nilai piksel ” 120, 120, 120, 120, 150, 200, 200, 200, 200, 150, 150, 150, 150, 120, 150, 150, 150, 150” yang berukuran 18 byte / nilai piksel.

2.2 Caesar Chiper

Caesar Cipher atau sering disebut juga subtitusi cipher merupakan penggantian setiap karakter dari plaintext dengan karakter lainnya. Pada zaman Romawi kuno dikisahkan tentang Julius Caesar yang ingin mengirimkan satu pesan rahasia kepada seorang jenderal di medan perang. Pesan tersebut harus dikirimkan melalui seorang kurir, tetapi karena pesan tersebut mengandung rahasia, Julius Caesar tidak ingin pesan tersebut terbuka di tengah jalan. Julius caesar kemudian memikirkan cara mengatasinya, yaitu dengan mengacak pesan tersebut menjadi suatu pesan yang tidak dapat dipahami oleh siapapun kecuali hanya dapat dipahami oleh jenderal saja. Tentu sang jenderal telah diberitahu sebelumnya bagaimana cara membaca pesan yang teracak tersebut karena telah mengetahui kuncinya.Algoritma dari Caesar Cipher adalah jika (a=1, b=2, dan seterusnya). Plaintext diberi simbol “P” dan Ciphertext adalah “C”, dan kunci adalah “K” : C = E(P) = (P + K) mod (26) Dari contoh di atas, Enkripsi dapat dilakukan dengan rumus : C = E(P) = (P + 3) mod (26) Rumus untuk melakukan dekripsi dari ciphertext: C = E(P) = (P - 3) mod (26) Caesar Cipher bisa dipecahkan dengan cara Brute Force, suatu bentuk serangan yang mencoba kemungkinan-kemungkinan hingga kunci ditemukan.

3.ANALISA DAN PERANCANGAN

3.1 Penerapan Metode RLE (Run Length Encoding) dan algoritma Caesar Cipher

Fotoku.jpeg Resolusi 65 px x 40 px dengan size 11,2 KB. untuk menampilkan nilai tiap pixelnya menggunakan software aplikasi Microsoft Visual Studio 2008. Berikut citra digital yang penulis gunakan dalam penilitan.

51 153 170 153 170 51 170 119 136 153 85 119 68 119 102 68 68 17 51 51 102 85 68 85 85 Berikut penerapan metode RLE dalam melakukan kompresi citra digital untuk gambar fotoku.bmp. Langkah-langkah sebagai berikut : 1. Mengambil nilai pixel dari citra diatas

(3)

51 170 119 136 153

85 119 68 119 102

68 68 17 51 51

102 85 68 85 85

2. Berdasarkan tampilan matriks, kemudian data citra akan disusun kedalam bentuk baris satu larik dimana data pixel citra dan data populasi citra akan dibedakan menggunakan metode RLE dengan cara menghitung run-length untuk setiap derajat keabuan yang berurutan secara horizontal (perbaris). 51 153 170 153 170 51 170 119 136 153 85 119 68 119 102 68(2) 17 51(2) 102 85 68 85(2)

3. Kemudian menjumlahkan nilai yang diperoleh dari sebelum dan sesudah di mampatkan setelah itu menghitung nilai rationya.

Ukuran citra sebelum dikompresi = 5 x 5 x 8 = 200 Ukuran citra sesudah dikompresi = 22 x 8 = 176

Rasio pengkompresian =

12% , artinya 12% dari citra gambar yang berukuran 5 x 5 pixel maka besar size citra digital menjadi 9,856 Kb. Dari ukuran citra asal 11,2 Kb maka citra semula telah dimampatkan sebesar 1,334 Kb. Setelah mendapat nilai yang telah terkompres maka langkah selanjutnya adalah mengenkripsi nilai citra tersebut menggunakan algoritma kriptografi caesar cipher.

3.2 Penerapan Algoritma Caesar Chiper

C1= (P1+k) mod 256 = (51+5) mod 256 = 56 C3= (P3+k) mod 256 = (170+5) mod 256 = 175 C5= (P5+k) mod 256 = (170+5) mod 256 = 175 C2= (P2+k) mod 256 = (153+5) mod 256 = 158 C4= (P4+k) mod 256 = (253+5) mod 256 = 158

Proses enkripsi pada citra baris 2

C1= (P1+k) mod 256 = (51+5) mod 256 = 56 C3= (P3+k) mod 256 = (119+5) mod 256 = 124 C5= (P5+k) mod 256 = (153+5) mod 256 = 158 C2= (P2+k) mod 256 = (170+5) mod 256 = 175 C4= (P4+k) mod 256 = (136+5) mod 256 = 141

Proses enkripsi pada citra baris 3 C1= (P1+k) mod 256 = (85+5) mod 256 = 90 C3= (P3+k) mod 256 = (68+5) mod 256 = 73 C5= (P5+k) mod 256 = (102+5) mod 256 = 107 C2= (P2+k) mod 256 = (119+5) mod 256 = 124 C4= (P4+k) mod 256 = (119+5) mod 256 = 124

C

1

= (P

1

+k) mod 256

= (68+5) mod

256 = 73

C

3

= (P

3

+k) mod 256

= (17+5) mod

256 = 22

C

4

= (P

4

+k) mod 256

= (51+5) mod

256 = 56

C

1

= (P

1

+k) mod 256

=

(102+5)

mod 256

= 107

C

3

= (P

3

+k) mod 256

= (68+5) mod

256 = 73

C

2

= (P

2

+k) mod 256

=

(85+5)

mod 256

= 90

C

4

= (P

4

+k) mod 256

=

(85+5)

mod 256

= 90

Hasil Enkripsi 56 158 175 158 175 56 175 124 141 158

(4)

90 124 73 124 107 73 (2) 22 56(2) 107 90 73 90(2) Hasil Dekripsi 51 153 170 153 170 51 170 119 136 153 85 119 68 119 102 68(2) 17 51(2) 102 85 68 85(2)

3.3 Decode Metode RLE (Run Length Encoding)

Langkah dalam proses dekompresi algoritma Run Length encoding adalah:

1. baca nilai citra ke 1 sampai ke n

2. Lihat data pada hasil kompresi satu persatu dari awal sampai akhir, jika ditemukan byte penanda (garis bawah), lakukan proses pengembalian. 3. Baca posisi penanda setelah byte penanda,

konversikan ke bilangan desimal untuk menentukan jumlah karakter yang berurutan. 4. Lihat data berikutnya, kemudian lakukan

penulisan karakter tersebut sebanyak bilangan yang telah diperoleh pada data sebelumnya (point 5).

5. Ulangi langkah 4, 5 dan 6 sampai karakter terakhir.

3.4 Use Case Diagram

Gambar Use Case Diagram

4.IMPLEMENTASI

Perancangan aplikasi kompresi dan kriptografi citra telah dirancang dan dibuat dengan menggunakan aplikasi Microsoft Visual Studio 8 dan bahasa pemograman Visual Basic. Adapun tampilan halaman aplikasi kompresi dan kriptografi citra yang dirancang penulis adalah sebagai berikut :

1. Halaman Menu utama

Gambar halaman menú utama

2. halaman nilai citra

Gambar Halaman Citra 3.halaman kompresi dan kriptografi

Gambar Tampilan kompresi dan kriptografi

Gambar Tampilan Halaman About

5.KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan

Adapun kesimpulannya adalah :

1. Untuk melakukan kompresi terhadap sebuah file, dapat dilakukan dengan menyederhanakan isi file yang memiliki karakteristik sama, sehingga dalam proses penyimpanan, ukuran file dapat diperkecil.

2. Teknik kompresi citra dengan metodeRun Length Encoding pada citra gray scale, Kode biner yang dihasilkan dari Metode Run Length Encoding adalah setiap nilai piksel yang mempunyai frekuensi terbesar mempunyai jumlah bit yang pendek sedangkan nilai piksel yang mempunyai frekuensi kecil mempunyai bit yang lebih panjang.

3. Algoritma kriptografi Caesar Cipher bekerja dengan menggunakan kunci yang sama untuk proses enkripsi dan dekripsi. Data rahasia akan dienkripsi, kemudian hasil enkripsi yang berupa ciphercitra akan disembunyikan ke dalam Kompresi dan kripto grafi Kompre si/ de ko m pr es i Proses Hasil About keluar <<incl u d e > <<incl u d e > <<ext e n d > >

(5)

suatu file gambar berformat bmp sehingga tidak akan muncul kecurigaan pihak lain dalam keamanan dan kerahasiaan gambar terjaga. 4. Dengan adanya sistem yang dibuat dapat

membantu menganalisa kompresi dan keamanan pada citra dengan menggunaakan visual studio 2008.

5.2Saran

Adapun saran-saran yang dapat penulis berikan untuk pengembangan dan perbaikan sistem ini adalah sebagai berikut :

1. Untuk dapat lebih melihat dan membuktikan keefektifan, kelebihan dan kelemahan dari Metode Run Length Encoding, perlu diadakannya sebuah penelitian yang bertujuan membandingkan seluruh algoritma kompresi dalam mengompres berbagai citra.

2. Run Length Encoding untuk kompresi citra dapat dikembangkan pada smarthphone lain seperti smarthphone berbasis Android atau Iphone

3. Pada aplikasi kompresi dan enkripsi, citra hasil asli masih harus ditambah substansi lain, selain kunci agar menjadi citra terenkripsi. Substitusi lain

ini adalah dictionary untuk algoritma kompresi.

4. Perbaikan yang mampu mengurangi substansi ini akan membantu meningkatkan rasio kompersi citra terenkripsi.

DAFTAR PUSTAKA

1. T, Sutoyo "Teori Pengolahan Citra Digital" , Penerbit ANDI, Yogyakarta, 2009.

2. Jurnal “Implementasi Metode Run Length Encoding untuk Kompresi Citra”, Ahmad Jalaluddin, 2012.

3. Jurnal “Analisis Teknik Kompresi Pada Citra Berformat BMP Dengan ALgoritma RLE”, Muhammad Sandi, ISSN : 2301-9425.

4. Jurnal “Implementasi Kriptografi Pengamanan Data Pada Pesan Teks, Isi File Dokumen, dan File Dokumen menggunakan Algoritma AES”, Fresly Nandar Prabokory, 2015