Review Jurnal (Sistem Keamanan Tek. Informasi)

 

REVIEW JURNAL

Sistem Keamanan Tek. Informasi

 

Kelompok Jurnal 10

Anggota:

Aini Fresstanee (10117368)

Ilham Yuliana (12117874)

Onis A.P. (14117667)

Judul Jurnal: Enkripsi Gambar Tingkat Bit Berbasis Algoritma Composite Chaotic Mapping

Penulis Jurnal: Cai Yang, Haiyu Zhang, Jinliang Guo, Songhao Jia, Fangfang Li.

Latar Belakang

Dengan pesatnya perkembangan teknologi jaringan, berbagai informasi multimedia seperti gambar, komunikasi suara semakin banyak di Internet. Dimana data citra memiliki perbandingan yang lebih besar. Transmisi gambar memberi kita kenyamanan, tetapi juga menghasilkan bahaya tersembunyi keamanan serius. Bagaimana memastikan keamanan data citra adalah fokus penelitian saat ini. Karena citra memiliki jumlah data yang besar dan karakteristik redundansi yang tinggi, metode enkripsi tradisional seperti DES, algoritma RSA tidak cocok untuk enkripsi citra. Chaos adalah fenomena unik dalam sistem nonlinier deterministik. Karena kondisi awal dan parameter kontrol sensitivitas ekstrim dan perilaku acak, Chaos banyak digunakan di bidang informasi keamanan.

Tujuan Penelitian

Pemetaan chaos tunggal dengan mudah menciptakan kelemahan keamanan pada algoritma enkripsi gambar, maka keamanan perlu ditingkatkan. Tertuju pada masalah ini, algoritma enkripsi citra tingkat bit berdasarkan pemetaan chaos komposit (CCM-IEA) diusulkan.

Kajian Pustaka

Efektivitas algoritma CCM-IEA diverifikasi dengan eksperimen simulasi. Matlab 2012 digunakan dalam percobaan. Percobaan menggunakan gambar Lena (640 * 640). Spesifikasi perangkat keras dan lunak yang digunakan sebagai berikut, OS: Windows Server 2003, Perangkat keras: Xeon E5620 2.4G, 8 CPU nuklir, RAM 4GB.

Metode Penelitian

Berdasarkan objek yang dioperasikan, algoritma enkripsi citra dapat dibagi menjadi algoritma pengacakan tingkat piksel dan algoritma pengacakan tingkat bit. Algoritma enkripsi gambar pengacakan tingkat piksel menggunakan piksel sebagai elemen dasar operasi, hanya bertukar informasi posisi antar piksel. Namun, nilai piksel tidak berubah. Algoritma permutasi tingkat bit mengubah urutan bilangan bulat piksel menjadi urutan bit, kemudian urutan bit diacak secara keseluruhan. Algoritma ini tidak hanya mengubah posisi bit, juga mengubah nilai piksel. Algoritma CCM-IEA adalah algoritma enkripsi gambar tingkat bit. Algoritma terdiri dari dua proses, pengacakan gambar dan difusi gambar.

Pembahasan

Composite chaos mapping menggunakan tiga rumus yaitu cat mapping, Henon mapping, dan logistic mapping. Rumus-rumus tersebut digunakan untuk proses selanjutnya yaitu algoritma CCM-IEA mengacak gambar dengan menggunakan pemetaan Cat untuk pertama kalinya. Kemudian, data citra diacak dengan pemetaan diskrit Henon untuk kedua kalinya. Langkah spesifiknya adalah sebagai berikut.

Langkah 1: Setiap elemen gambar biasa dari matriks yang sesuai diubah menjadi urutan 8 bit, sehingga diperoleh urutan bit A. Berisi elemen baris h dan kolom 8w. Variabel h mewakili jumlah baris dari matriks. Variabel w mengatakan jumlah kolom dalam matriks.

Langkah 2: Parameter dalam Persamaan (1) diatur ke: x0 = 10, y0 = 20, a = 3, b = 4. Dua kelompok urutan acak chaos diperoleh: x = {x1, x2,… xh}, y = {y1, y2,… y8 × w}.

Langkah 3: Urutan x dan y diurutkan dalam urutan menaik. Dengan demikian diperoleh deret indeks. Mereka direpresentasikan sebagai Ix = {Ix1, Ix2,… Ixh}, Iy = {Iy1, Iy2,… Iy8 × w}.

Langkah 4: Melalui urutan indeks Ix dan Iy, urutan bit A diacak. Prinsip pengacakan adalah sebagai berikut. Menurut nomor indeks di Ix, elemen di A diurutkan. Artinya, baris A diganti sesuai dengan nilai Ix. Kemudian kolom A diganti sesuai nilai Iy. Setelah operasi, urutan bit baru L diperoleh. Kemudian, elemen-elemen di L ditempatkan berurutan. Akhirnya, urutan LL baru diperoleh, dan dinyatakan sebagai LL = {L1, L2,… Lh × 8w}.

Langkah 5: Parameter pada persamaan (2) diatur ke: x0 = 0,234567, y0 = 0,123456, a = 1,4, b = 0,3. Dua kelompok urutan acak chaos diperoleh: x = {x1, x2,… xh × 8w}, y = {y1, y2,… yh × 8w}.

Langkah 6: Urutan chaotic dari x dan y diurutkan dalam urutan menurun, seri indeks didapat. Mereka diekspresikan sebagai Ix = {Ix1, Ix2,… Ixh × 8w}, Iy = {Iy1, Iy2,… Iyh × 8w}.

Langkah 7: Menurut urutan indeks Ix dan Iy, urutan bit LL dilakukan pengacakan pada kedua kalinya. Sedikit urutan S didapat. Aturan Scramble ditampilkan sebagai persamaan.

Langkah 8: Untuk urutan bit S, setiap 8 bit diubah menjadi integer. Matriks bit satu dimensi Ms diperoleh, dan ukurannya adalah h × w.

Kesimpulan dan Saran

Kesimpulan dari jurnal ini adalah bagaimana cara sistem keamanan dengan algoritma chaotic yang bertujuan untuk meningkatkan keamanan. Karena pemetaan chaos tunggal dalam algoritma enkripsi gambar memiliki bahaya keamanan yang tersembunyi, algoritma enkripsi gambar tingkat bit berdasarkan algoritma enkripsi pemetaan chaotic komposit diusulkan untuk memecahkan masalah tersebut. Algoritma ini terdiri dari tiga bagian utama. Pertama, pengacakan citra bit level dilakukan dengan menggunakan Cat mapping dan Henon mapping dua dimensi. Kemudian, pemetaan chaotic logistic digunakan untuk membangun metode difusi citra. Terakhir, gambar sandi dapat diperoleh. Menggunakan chaotic mapping majemuk, keamanan algoritma ditingkatkan. Hasil simulasi menunjukkan bahwa algoritma dapat menahan serangan statistik dan sangat sensitif terhadap kunci dekripsi. Dibandingkan dengan dua jenis algoritma pemetaan chaos tunggal, kinerja algoritma CCM-IEA lebih unggul dalam entropi informasi dan serangan statistik korelasi piksel. Ini sepenuhnya menunjukkan bahwa algoritma CCM-IEA adalah algoritma enkripsi gambar yang relatif aman. Ini dapat digunakan secara luas dalam transmisi gambar.