Teori Bilangan Bulat

download Teori Bilangan Bulat

of 70

Transcript of Teori Bilangan Bulat

  • 5/26/2018 Teori Bilangan Bulat

    1/70

    Pertemuan ke 4

  • 5/26/2018 Teori Bilangan Bulat

    2/70

    BAB V

    ALGORITMA DAN BILANGAN BULATA. ALGORITMA

    Sebuah masalahdipecahkan dengan mendeskripsikan

    langkah-langkahpenyelesaiannya. Urutan penyelesaianmasalah ini dinamakanAlgoritma.

    Definisi 5.1 :

    Algoritma adalah urutan langkah-langkahlogispenyelesaian masalah yang disusun secara sistematis.

    Misal : resep membuat masakan Rendang Padang

  • 5/26/2018 Teori Bilangan Bulat

    3/70

    Kata algorismberasal dari nama penulis buku arab yang terkenal, yaitu

    Abu Jafar Muhammad ibnu Musa al-Khuwarizmi(al-Khuwarizmi

    dibaca orang barat menjadi algorism)Algorismalgorithm

    Dalam bahasa Indonesiaalgorithmmenjadi algoritma.

    Contoh-contoh algoritma yang lain dalam kehidupan sehari-hari

    misalnya pola pakaian, panduan praktikum, papan not balok dan

    pengisian voucher ditunjukkan pada tabel 5.1

  • 5/26/2018 Teori Bilangan Bulat

    4/70

    Notasi untuk Algoritma

    Algoritma dapat dituliskan dalam berbagai notasi, misalnya

    dalam notasi kalimat-kalimat deskriptifseperti contoh resep

    masakan rendang padang.Dengan notasi bergayakalimat ini, deskripsi setiap langkah

    dijelaskan dengan bahasa sehari-hari secara gamblang.

    Setiap langkahbiasanya diawalidengan kata kerjaseperti

    baca, hitung, masukkan, bagi, ganti, dan sebagainya,sedangkan pernyataan bersyaratdinyatakan dengan

    jika maka

  • 5/26/2018 Teori Bilangan Bulat

    5/70

    Notasi untuk Algoritma

    Contoh :

    Jika kita akan menuliskan algoritma untuk mencari

    elemen terbesar(maksimum) dari sebuahhimpunanyang beranggotakan n buah bilangan

    bulat. Bilangan-bilangan bulat tersebut

    dinyatakan sebagai a1, a2, a3,an. Elementerbesar akan disimpan di dalam peubah

    (variabel) yang bernama maks.

  • 5/26/2018 Teori Bilangan Bulat

    6/70

    Algoritma cari Elemen terbesar :

    1. Asumsikan a1sebagai elemen terbesar sementara. Simpan a1ke

    dalam maks.

    2. Bandingkan maks dengan elemen a2, jika a

    2> maks, maka nilai

    maks diganti dengan a2

    3. Ulangilangkah ke 2 untuk elemen-elemen berikutnya (a3, a4,

    a5,an)

    4. Berhenti jika tidak ada lagi elemen yang dibandingkan . Dalam

    hal ini maks berisi nilai elemen terbesar.

  • 5/26/2018 Teori Bilangan Bulat

    7/70

    Selaindengan notasi deskriptif, algoritma juga dapat

    digambarkan dalam notasi bahasa komputer(lebih tepat

    bahasa pemrograman), misalnya dalam bahasa PascalatauBahasa C.

    Dalam bahasa Pascal, algoritma mencari elemen terbesar ditulis

    pada Algoritma 5.1

  • 5/26/2018 Teori Bilangan Bulat

    8/70

    Procedure CariElemenTerbesar (a:array_integer; n : integer;

    varmaks : integer);

    ( Mencari elemen terbesar di dalam array a(1..n). Elemen terbesar akan

    disimpan di dalam maks. Array_integer adalah tipe array yang sudah

    didefinisikan di dalam program utama dengan pendeklarasian berikut :

    constNmaks = 1000; ( ukuran maksimum array )

    typearray_integer = array(1..Nmaks) of integer

    vari : integer;

    begin

    maks : = a(1) ;

    for i : = 2 ton doif a(i) > maks than

    maks : = a(i) ;

    end;

    Algoritma 5.1

  • 5/26/2018 Teori Bilangan Bulat

    9/70

    Selain dari pada itu, ada algoritma dengan notasi

    pseudocode(semu)yang lebih praktismenuliskannya.

    Notasi ini menyerupai notasi bahasa pemrograman tingkat tinggi,khususnya Bahasa Pascal dan C, tetapi tidak direpotkan dengan

    tanda titik koma, indeks, format keluaran, kata-kata khusus

    dan lain sebagainya sebagaimana bahasa pemrograman.

  • 5/26/2018 Teori Bilangan Bulat

    10/70

    Keuntungan menggunakan notasipseudocodeadalah

    lebih muda mengkonversinya atau mentranslasi ke bahasa

    pemrograman, karena terdapat korespondensiantara setiap

    pseudocodedengan notasi bahasa pemrograman.

    Berikut ini contohalgoritma mencari elemen terbesar dengan

    menggunakan notasi pseudocodedengan mengadopsi dalamBahasa Pascal, tetapi tidak benar-benar mematuhi

    semua sintaks Pascal.

  • 5/26/2018 Teori Bilangan Bulat

    11/70

    Procedure CariElemenTerbesar (input a1, a2, , an : integer,output maks : integer);

    ( Mencari elemen terbesar di antara elemen a1, a2, , an. Elementerbesar akan disimpan di dalam maks.

    Masukan : a1, a2, , an

    Keluaran : maks)

    Deklarasi

    i : integer

    Algoritma :

    maksa:for i2 to n do

    if ai> maks thenmaksai

    endif

    endfor

    Algoritma 5.2

  • 5/26/2018 Teori Bilangan Bulat

    12/70

    Kata-kata yang digaris bawahadalah menyatakan kata kunci

    yang nantinya berpadanandengan kata kunci pada

    bahasa komputer yang akan digunakan untuk mentranslasikanalgoritma tersebut.

  • 5/26/2018 Teori Bilangan Bulat

    13/70

    B. BILANGAN BULAT

    Bilangan bulat adalah bilangan yang tidak

    mempunyai pecahan desimal.Misalnya 8, 21, 8765, -34, 0

  • 5/26/2018 Teori Bilangan Bulat

    14/70

    Misalkan a dan b adalah 2 buah bilangan bulat

    dengan syarat a 0. Kita menyatakan

    bahwa ahabis membagibjika terdapatbilangan bulat c sedemikian sehingga b = ac

    Notasi : a | b jika b = ac, c Z dan a 0

    SIFAT PEMBAGIAN PADA BILANGAN BULAT.

  • 5/26/2018 Teori Bilangan Bulat

    15/70

    Dengan kata lain, jika b dibagi dengan a, maka hasil

    pembagiannya berupa bilangan bulat.

    Kadang-kadang pernyataan

    a habis membagi b ditulis juga b kelipatan a

    Contoh :

    4 | 12 karena 12 : 4 = 3 atau 12 = 4 x 3

    12 : 4 memberi hasil bagi3dan sisa0

    Tetapi 4 tidak habis membagi 13 karena 13 : 4 = 3,25

    13 : 4 memberi hasil bagi3dan sisa1

  • 5/26/2018 Teori Bilangan Bulat

    16/70

    TEOREMA EUCLIDEAN

    Misalkan mdan nadalah dua buah bilanganbulat dengan syarat n > 0. Jika m dibagidengan

    n (pembagi) maka terdapat dua buah bilanganbulat unik q (quotient = hasil bagi) dan r(remainder = sisa) sedemikian sehingga :

    m = nq + r

    dengan 0 r

  • 5/26/2018 Teori Bilangan Bulat

    17/70

    1. 1987= 97. 20 + 47

    ( 1987 div97=20 dan 1987mod97= 47)

    2. 24 = 3. 8 + 03. -22 = 3 (-8) + 2

    Sisa pembagian tidak boleh negatif, jadi contoh ke 3

    tidak dapat ditulis :-22 = 3 (-7)1

    karena r = -1 tidak memenuhi syarat 0 r

  • 5/26/2018 Teori Bilangan Bulat

    18/70

    PEMBAGI BERSAMA TERBESAR

    Misalkan a dan b adalah dua buah bilangan bulat tidak nol.Pembagi bersama terbesar (PBB) dari a dan b adalahbilangan bulat terbesar d sedemikian sehingga da dandb. Dalam hal ini dinyatakan PBB (a,b) = d

    45 memiliki faktor pembagi 1, 3, 5, 9, 15 dan 45

    36 memiliki faktor pembagi 1, 2, 3, 4, 9, 12, 18, dan 36

    faktor pembagi bersama dari 45 dan 36 adalah 1, 3, 9yang terbesar adalah 9

    Sehingga disimpulkan PBB (45, 36) =9

  • 5/26/2018 Teori Bilangan Bulat

    19/70

    Sifat-sifat dari pembagi bersama terbesar dinyatakan

    dengan teorema-teorema berikut :

    Misalkan a, b, dan c adalah bilangan bulat.

    a. Jika c adalah PBB dari a dan b, maka c (a + b )

    b. Jika c adalah PBB dari a dan b, maka c (a - b )

    c. Jika c a , maka c abContoh 5.2 :

    PBB dari 45 dan 36 adalah 9.a) 9 habis membagi 45 + 36 =81, atau 9 | (45 + 36)

    b) 9 habis membagi 45 - 36 = 9 , atau 9 | (45 - 36)

    c) 9 habis membagi 45x36=1620, atau 9 | (45 x 36)

  • 5/26/2018 Teori Bilangan Bulat

    20/70

    Misalkan m dan n adalah dua buah bilangan

    bulat dengan syarat n > 0 sedemikian sehingga :

    m = nq + r , 0 r

  • 5/26/2018 Teori Bilangan Bulat

    21/70

    Contoh 5.3 :

    Jika 80 dibagi dengan 12 memberi hasil 6 dan sisa 8,

    atau 80= 12.6 + 8. Menurut teorema 5.3PBB(80, 12) = PBB(12, 8) = 4

    Jika 12 dibagi dengan 8 memberi hasil 1 dan sisa 4,

    atau 12= 8.1 + 4PBB(12, 8) = PBB(8, 4) = 4

    Jika 8 dibagi dengan 4 memberi hasil 2 dan sisa 0,

    atau 8= 4.2 + 0. Menurut teorema 5.3

    PBB(8, 4) = PBB(4, 0) = 4 4 = 0.0 + 4

    Dari runtunan perhitungan di atas, kita memperoleh bahwa

    PBB(80, 12) = PBB(12, 8) = PBB(8, 4) = PBB(4, 0) = 4

  • 5/26/2018 Teori Bilangan Bulat

    22/70

    3. ALGORITMA EUCLIDEAN

    1. Jika n = 0, maka

    m adalah PBB (m,n);

    stop.Tetapi jika n 0

    lanjutkan ke langkah 2.

    2. Bagilah m dengan n dan misalkan r adalah sisanya.3. Ganti nilai m dengan n dan nilai n dengan r, lalu ulang

    kembali ke langkah 1.

  • 5/26/2018 Teori Bilangan Bulat

    23/70

    Contoh 5.4 :

    80 = 6.12+ 8

    12= 1.8+ 4

    8= 2. 4+ 0

    Sisa pembagian terakhir sebelum 0adalah 4, maka PBB(80, 12) = 4

    Menurut teorema 5.3

    PBB dari mdan nadalah sisa terakhir yang tidak noldari runtunan

    pembagian tersebut PBB(80, 12) = 4

    sisa terakhir yang tidak nol

  • 5/26/2018 Teori Bilangan Bulat

    24/70

    Teorema 5.4 :Misalkan adan badalah dua buah bilangan bulat positif, maka

    terdapat bilangan bulat mdan nsedemikian sehingga

    PBB(a, b) = ma + nb

    Misalnya PBB(80, 12) = 4, dan 4= ( -1) . 80+ 7. 12.

    disini m= -1dan n= 7

  • 5/26/2018 Teori Bilangan Bulat

    25/70

    Contoh 5.5 :

    Nyatakan PBB(312, 70) = 2 sebagai kombinasi lanjardari 312 dan 70

    Terapkan algoritma Euclidean untuk memperoleh PBB(312, 70) = 2

    312 = 4.70 + 32 (i) 32= 3124.70 (vii)

    70 = 2.32 + 6 (ii) 6 =702.32 (vi)

    32 = 5.6 + 2 (iii) 2 = 32 5.6 (v)

    6 = 3.2 + 0 (iv)

    (v) ke (vi)

    2 = 325.(702.32)

    2 = 1.32

    5.70 + 10.322 = 11.325.70 (vii)

    2 = 11.(3124.70)5.70 = 11.31249.70

    Jadi PBB(312, 70) = 2 = 11.31249.70m a n b

  • 5/26/2018 Teori Bilangan Bulat

    26/70

    RELATIF PRIMA

    Dua buah bilangan bulat adan bdikatakan relatif prima

    (relatively prime) jika PBB(a, b) = 1

    ma + nb = 1

    Contoh 5.6 :

    Bilangan 20 dan 3 adalah relatif prima karena PBB(20, 3) = 1

    2. 20 + ( -13) . 3 = 1

    Bilangan 20 dan 5 tidakrelatif prima karena PBB(20, 5) = 5 1sehingga 20 dan 5 tidak dapat dinyatakandalam m.20+n.5=1

  • 5/26/2018 Teori Bilangan Bulat

    27/70

    Pertemuan ke 5

  • 5/26/2018 Teori Bilangan Bulat

    28/70

    4. ARITMETIKA MODULO

    Misalkan a adalah bilangan bulat dan m adalah bilangan

    bulat > 0. Operasi a modm (dibaca a modulom)

    memberikan sisa jika a dibagi dengan m.

    Dengan kata lain :

    amodm= r sedemikian sehingga a = mq + r,

    dengan 0 r < m

  • 5/26/2018 Teori Bilangan Bulat

    29/70

    Contoh 5.7 :

    Berapa hasil operasi dengan operator modulo :

    (i) 23 mod 5= 3 (karena 23 dibagi 5memberikan hasil = 4 dan sisa = 3,

    atau ditulis 23 = 5.4 + 3)

    (ii) 27 mod 3= 0 (27 = 3.9 + 0)

    (iii) 6 mod 8= 6 (6 = 8.0 + 6)

    (iv) 0 mod 12= 0 (0 = 12.0 + 0)

    (v) - 41 mod 9= 4 (-41 = 9(-5) + 4)(vi) - 39 mod 13= 0 (-39 = 13(-3) + 0)

    amodm= r a = mq + r

  • 5/26/2018 Teori Bilangan Bulat

    30/70

    Kongruen

    Jika dua buah bilangan bulat a dan b, mempunyai sisayang samajika dibagi dengan bilangan bulat positif m,maka a dan b kongruen dalam modulo m, dan

    dilambangkan sebagai :

    a b (mod m)

    Jika a tidak kongruendengan b dalam modulus m,maka ditulis :

    a b (mod m)/

  • 5/26/2018 Teori Bilangan Bulat

    31/70

    Contoh :

    38mod 5= 3, dan 13mod 5= 3

    38/5=7 sisa 3 13/5=2 sisa 3

    maka :

    38 13 ( mod 5)

  • 5/26/2018 Teori Bilangan Bulat

    32/70

    Contoh 5.8 :

    17 2 (mod 3) ( 3habis membagi172= 1515 : 3 = 5 )-7 15 (mod 11) ( 11 habis membagi -715 = -22

    -22 : 11 = -2)12 2 (mod 7) ( 7 tidak habis membagi 122 = 10 )

    -7 15 (mod 3) ( 3 tidak habis membagi -715 = -22 )//

    Definisi dari kongruen:

    Misalkan a dan b adalah bilangan bulat dan

    m adalah bilangan > 0 maka a b (mod m)jika mhabis membagi a - b

  • 5/26/2018 Teori Bilangan Bulat

    33/70

    Kekongruenan a b (mod m)dapat pula dituliskandalam hubungan a = b + km yang dalam hal ini

    sembarang kadalah bilangan bulat.

  • 5/26/2018 Teori Bilangan Bulat

    34/70

    Contoh 5.9 :

    38 13 (mod 5) dapat ditulis sebagai 38= 13+ 5. 517 2 (mod 3) dapat ditulis sebagai 17 = 2 + 5. 3-7 15 (mod 11) dapat ditulis sebagai -7 = 15 + (-2)11

    a b k m

    a = b + kma b (mod m)

  • 5/26/2018 Teori Bilangan Bulat

    35/70

    Berdasarkan definisi aritmetika modulo (definisi 5.5), kita dapat menulis

    amod m = r sebagai a r (mod m)

    Contoh 5.10 :

    23 mod 5 = 3 dapat ditulis sebagai 23 3(mod 5)27 mod 3 = 0 dapat ditulis sebagai 27 0 (mod 3)

    6 mod 8 = 6 dapat ditulis sebagai 6 6 (mod 8)0 mod 12 = 0 dapat ditulis sebagai 0 0 (mod 12)

    -41 mod 9 = 4 dapat ditulis sebagai -41 4 (mod 9)-39 mod 13 = 0 dapat ditulis sebagai -39 0 (mod 13)

  • 5/26/2018 Teori Bilangan Bulat

    36/70

    Sifat-sifat pengerjaan hitung pada aritmetika modulo,

    khususnyaperkaliandan penjumlahan,dinyatakan dalam teorema-teorema berikut :

  • 5/26/2018 Teori Bilangan Bulat

    37/70

    Misalkan m adalah bilangan bulat positif.

    1. Jika ab(mod m) dan cadalah sembarangbilangan bulat, maka :

    (i) (a+ c) (b+ c)(mod m)

    (ii) acbc(mod m)(iii) apbp (mod m) untuk suatu bilangan

    bulat tak negatif p

    Contoh 5.11 :

    Misal: 172(mod 3) dan 10 4 (mod 3), maka :17+ 52+ 5(mod 3) 22 7 (mod 3) (teorema 5.5.1(i))17 . 5 2 . 5(mod 3) 85 10 (mod 3) (teorema 5.5.1(ii))

  • 5/26/2018 Teori Bilangan Bulat

    38/70

    172(mod 3)17/3 = 5 sisa 2

    2/3 = 0 sisa 2

    227(mod 3)22/3 = 7 sisa 1

    7/3 = 2 sisa 1

    8510(mod 3)85/3 = 28 sisa 1

    10/3 = 3 sisa 1

    mempunyai sisa yang sama

  • 5/26/2018 Teori Bilangan Bulat

    39/70

    2.Jika ab(mod m) dan cd(mod m) , maka :(i) (a+c) (b+d) (mod m)(ii) a c bd (mod m)

    Contoh 5.11 :

    Misal: 172(mod 3) dan 10 4 (mod 3), maka :

    17 + 102 + 4(mod 3)27 6 (mod3) (teorema 5.5.2(i))17 . 10 2 . 4 (mod 3) 170 8 (mod 3) (teorema 5.5.2(ii))

  • 5/26/2018 Teori Bilangan Bulat

    40/70

    172(mod 3) 104(mod 3)

    172(mod 3)17/3 = 5 sisa 2

    2/3 = 0 sisa 2

    104(mod 3)10/3 = 3 sisa 14/3 = 1 sisa 1

    276(mod 3)27/3 = 9 sisa 0

    6/3 = 2 sisa 0

    mempunyai sisa yang sama

  • 5/26/2018 Teori Bilangan Bulat

    41/70

    Balikan Modulo( Modulo Invers)

    Jika a dan m relatif prima dan m > 1, maka dapat

    ditemukan balikan (invers) dari a modulo m.

    Balikan dari a modulo m adalah bilangan bulatsedemikian sehingga a1 (mod m)

    Di dalam aritmetika bilangan riil, inversi(inverse)

    dari perkalianadalah pembagian

    Misalnya inversi dari4 adalah 1/4

  • 5/26/2018 Teori Bilangan Bulat

    42/70

    Contoh 5.12 :

    Tentukan inversidari 4 (mod 9), 17 (mod 7), dan 18 (mod 10)

    a m

    PBB(4, 9) = 1, maka inversidari 4 (mod 9) ada.

    9 = 2.4 + 1-2. 4+ 1.9= 1 p.a+ q.m= 1

    Dari persamaan terakhir ini kita peroleh -2adalah inversi dari 4 modulo 9

    -2.4 1 (mod 9) 9 habis membagi ( -2x4 ) -1 = -9

    (a)

  • 5/26/2018 Teori Bilangan Bulat

    43/70

    (b)

    a m

    PBB(17, 7) = 1, maka inversi dari 17 (mod 7) ada.

    17 = 2.7 + 3 (i) 3 = 172.7 (v)7 = 2.3 + 1 (ii) 1 = 72.3 (iv)3 = 3.1 + 0 (iii)

    (v) ke (iv) 1 = 72.(172.7) = 1.72.17 + 4.7 = 5.72.17

    atau -2. 17 + 5 . 7 = 1 p.a+ q.m= 1

    Dari persamaan terakhir ini kita peroleh -2adalah inversi dari 17 modulo 7

    -2.17 1 (mod 7) 7 habis membagi (-2.17) -1 = -35.

    Karena PBB(18, 10) = 2 1, maka inversi dari 18 (mod 10) tidak ada.(c)

  • 5/26/2018 Teori Bilangan Bulat

    44/70

    Kekongruenan Linear/lanjar

    Kekongruenan linear adalah kongruen yang berbentuk : ax b (mod m)

    Dengan m adalah bilangan bulat positif, a dan b sembarang bilangan

    bulat, dan x adalah peubah.

    Bentuk kongruen linear berarti menentukan nilai-nilai x, yang memenuhi

    kokongruenan tersebut.

    ax b (mod m) dapat ditulis dalam hubungan ax = b + km

    yang dapat disusun menjadi :

    a

    kmbx

    a

    kmbx

  • 5/26/2018 Teori Bilangan Bulat

    45/70

    Contoh 5.13 :

    Tentukan solusi dari 4 x 3 (mod 9)

    Kekongruenan 4 x 3 (mod 9) ekivalen dengan menemukan k dan xbilangan bulat sedemikian sehingga

    a

    kmbx

    3 + k. 9

    4=

    k= 1 x = 3

    k = 5 x = 12

    k = -3 x = -6

    k = -7 x = -15

    Jadi nilai-nilai x yang memenuhi 4 x 3 (mod 9)adalah 3, 12, . dan -6, -15, .

  • 5/26/2018 Teori Bilangan Bulat

    46/70

    BILANGAN PRIMA

    Bilangan bulat positif yang lebih besar dari 1yang hanya habis

    dibagi oleh 1 dan dirinya sendiri.

    2, 3, 5, 7, 11, 13, ..

    Definisi 5.7 :

    Bilangan bulat positif p (p>1) disebut bilangan prima jika pembaginya

    hanya 1 dan p

    Bilangan selain bilangan prima disebut bilangan komposit.

    20dapat dibagi oleh 2, 4, 5, dan 10, selain 1 dan 20 sendiri.

  • 5/26/2018 Teori Bilangan Bulat

    47/70

    Teorema Fundamental Aritmetik

    Setiap bilangan bulat positifyang lebih besar atau sama

    dengan 2dapat dinyatakan sebagai perkalian satu atau

    lebihbilangan prima.Misal :

    9 = 3 x 3 ( 2buah faktor prima)

    100 = 2 x 2 x 5 x 5 ( 4buah faktor prima)

    13 = 13 X 1 ( 1buah faktor prima)

  • 5/26/2018 Teori Bilangan Bulat

    48/70

    Faktor Prima dari n selalu lebih kecil

    atau sama dengan nMisalkan a adalah faktor prima dari n,

    dengan 1 < a < n, maka a habis membagi n dengan

    hasil bagi b sedemikian sehingga n = ab.

    Nilai a dan b haruslah n agar :

    ab >n . n = n

    Contoh 5.15 :

    Tunjukkan apakah 171 dan 199 merupakan bilanganprimaatau komposit?

  • 5/26/2018 Teori Bilangan Bulat

    49/70

    (i) 171= 13,077. Bilangan prima yang 171 adalah2, 3, 5, 7, 11, 13. Karena 171 habis dibagi 3,

    maka 171 adalah bilangan komposit.

    (ii) 199= 14,107. Bilangan prima yang 199 adalah2, 3, 5, 7, 11, 13. Karena 199 tidak habis dibagi2, 3, 5, 7, 11, 13

    maka 199 adalah bilangan prima.

    Contoh 5.16 :

  • 5/26/2018 Teori Bilangan Bulat

    50/70

    Temukan semua faktor primadari 1617.

    Contoh 5.16 :

    Bagilah 1617berturut-turut dengan barisan bilangan prima, mulai dari2, 3, 5, 7, .

    2 tidak habis membagi 1617

    3 habis membagi1617, yaitu 1617/3 = 539

    Selanjutnya, bagilah 539 dengan bilangan prima berturut-turut,dimulai dari 3, 5, 7, ..

    3 tidak habis membagi 539

    5 tidak habis membagi 539

    7 habis membagi539, yaitu 539/7 = 77

    Selanjutnya, bagilah 77 dengan bilangan prima berturut-turut,dimulai dari 7, 11, 7 habis membagi77, yaitu 77/7 = 11

    Karena 11 adalah bilangan prima, maka pencarian faktor prima dari 1617 dihentikan.

    Jadi, faktor primadari 1617adalah 3, 7, 7 dan 11, yaitu 1617 = 3 x 7 x 7 x 11.

  • 5/26/2018 Teori Bilangan Bulat

    51/70

    6. KRIPTOGRAFI

    Aritmetika modulo dan bilangan prima mempunyai

    banyak aplikasi dalam ilmu komputer, salah satu

    aplikasinya yang terpenting adalah kriptografi.

    Kriptografiadalah ilmu sekaligus seni untuk menjaga

    kerahasiaan pesan ( data atau informasi) dengan cara

    menyamarkanmenjadi bentuk yang tidak mempunyaimakna.

  • 5/26/2018 Teori Bilangan Bulat

    52/70

    Plainteks, Cipherteks, Enkripsi dan Dekripsi.

    Plainteks: pesan yang dirahasiakan,

    artinya teks jelas yang dapat dimengerti.

    Cipherteks: pesan hasil penyamaran,

    artinya teks tersandi.

    Enkripsi : Proses penyamaran dari plainteks ke cipherteks.

    Dekripsi: Proses pembalikan dari cipherteks ke plainteks.

    enkripsi dekripsicipherteksplainteks plainteks asal

  • 5/26/2018 Teori Bilangan Bulat

    53/70

    Sebagai Plainteks

    uang disimpan di balik buku x

    Disandikan menjadi Cipherteks

    j&klopn&rknuy@swz$kvm$cpq

  • 5/26/2018 Teori Bilangan Bulat

    54/70

    Sejarah Kriptografi

    k

    r

    i

    pt

    o

    g

    ra

    Kriptografisudah lama digunakan oleh tentara Sparta di Yunani

    pada permulaan tahun 400 SM. Mereka menggunakan alat

    yang disebut scytale. Alat ini terdiri dari sebuah pita panjang

    dari daun papyrusyang dililitkan pada sebatang silinder.Pesan yang akan dikirim ditulis horizontal(baris per baris).

    Bila pita dilepaskan, maka huruf-huruf di dalamnya telah

    tersusun membentuk pesan rahasia.

    Untuk membaca pesan, penerima melilitkan kembali silinderyang diameternya sama dengan diameter silinder pengirim.

    Teknik kriptografi seperti ini dikenal dengan nama tranposisi

    cipher, yang merupakan metode enkripsi tertua.

  • 5/26/2018 Teori Bilangan Bulat

    55/70

  • 5/26/2018 Teori Bilangan Bulat

    56/70

  • 5/26/2018 Teori Bilangan Bulat

    57/70

  • 5/26/2018 Teori Bilangan Bulat

    58/70

    Kriptografer, Kriptanalis, dan Kriptologi

    Kriptografer:orang yang menggunakan enkripsiuntukmerahasiakan pesan dan

    mendeskripsikannya kembali.

    Kriptanalis :orang yang mempelajari metode enkripsidancipherteksdengan tujuan menemukanplainteksnya.

    Kriptologi :studi mengenai kriptografi dan kriptanalis.

  • 5/26/2018 Teori Bilangan Bulat

    59/70

    Notasi Matematis

    Jika cipherteksdilambangkandengan Cdan plainteksdilambangkandengan P, maka fungsi enkripsi Ememetakan P ke C,

    E (P) = CPada proses kebalikannya, fungsi deskripsi Dmemetakan C ke P,

    D (C) = P

    Karena proses enkripsi kemudian dekripsi mengembalikan pesan kepesan asal, maka kesamaan berikut harus benar ,

    D ( E (P) ) = P

  • 5/26/2018 Teori Bilangan Bulat

    60/70

    Algoritma Kriptografi ( Cipher)

    Algoritma Kriptografi(cipher) adalah fungsi matematika yangdigunakan untuk enkripsi dan dekripsi.

    Kekuatansuatu algoritma Kriptografi diukur dari banyaknya kerjayang dibutuhkan untuk memecahkan data chiperteks menjadiplainteks.

    Kriptografi moderntidak lagi mendasarkan kekuatan padaalgoritmanya. Jadi algoritma tidak dirahasiakan. Kekuatankriptografinya terletak pada kunci, yang berupa deretan karakteratau bilangan bulat yang dijaga kerahasiaannya.

  • 5/26/2018 Teori Bilangan Bulat

    61/70

    Algoritmanyamempertukarkan pada setiap kata karakter pertama

    dengan karakter kedua, karakter ketigadengan karakter keempat

    dan seterusnya.

    Contoh :

    Plainteks : STRUKTUR DISKRIT

    Cipherteks : TSURTKRU IDKSIRT

  • 5/26/2018 Teori Bilangan Bulat

    62/70

    Kuncinya adalahjumlah pergeseranhuruf (yaitu 3).

    Susunan alfabet setelah digesersejauh 3 hurufadalah :

    Plainteks : A B C DE F G H I J K L M N O P Q R S T U V WX Y Z

    Cipherteks : DE F GH I J K L M N O P Q RS T U V W X Y ZA B C

    Pesan :

    AWASI ASTERIX DAN TEMANNYA OBELIX

    Cipherteks :

    DZDVL DVWHULA GDQ WHPDQQBDREHOLA

  • 5/26/2018 Teori Bilangan Bulat

    63/70

    Secara matematis, pada sistem kriptografi yang

    menggunakan kunci K, maka fungsi enkripsi dan dekripsi

    menjadi :

    EK1( P ) = C dan DK2( C ) = P

    Kedua fungsi ini memenuhi :

    DK2(EK1( P )) = P

    Jika K1 = K2, maka algoritma kriptografinya

    disebut algoritma simetri ( kunci pribadi)Jika K1 K2 , maka algoritmanya disebutalgoritma nirsimetri ( kunci publik )

  • 5/26/2018 Teori Bilangan Bulat

    64/70

    DES

    (Data Encryption Standard)

    DESdilakukan dalam 16 kali perulangan.

    Panjang kunci DESadalah 8 karakter atau 64 bit.

    Dari 64 bit tersebut, hanya 56 bitsaja yang dipakai dalam proses enkripsi.

    56 bit terdapat 256 atau 72.057.594.037.927.936 kemungkinan kunci.

    Jika orang yang tidak berhak mencoba keseluruhan kunci tersebut dengan

    menggunakan satu juta prosesorkomputer yang bekerja secara paralel,

    maka dengan asumsibahwa selama 1 detikdapat dicoba satu jutakemungkinan kunci, maka seluruh kemungkinan kunci tersebut memerlukan

    waktu 2284 tahununtuk menemukan kunci yang benar.

  • 5/26/2018 Teori Bilangan Bulat

    65/70

    Algoritma RSA(RivestShamirAdleman)

    Algoritma RSA mendasarkan proses enkripsi dan

    dekripsinya pada konsep bilangan primadan aritmetika

    modulo.

    Kunci enkripsi dan dekripsi merupakan bilangan bulat.

    Kunci enkripsi tidakdirahasiakan, tetapi kunci dekripsi

    bersifat rahasia.

    Untuk menemukan kuncidekripsi harus memfaktorkansuatu bilangan non prima menjadi faktor primanya.

  • 5/26/2018 Teori Bilangan Bulat

    66/70

    Secara ringkas, algoritma RSA adalah

    sebagai berikut :

    Pilih dua buah bilangan prima sembarang, a dan b, jagakerahasiaan a dan b.

    Hitung n = a x b. Nilai n tidak dirahasiakan.

    Hitung m = (a1) x (b1). Setelah nilai m diketahui, a dan bdapat dihapus.Pilih sebuah bilangan bulat e untuk kunci publik, dimana e relatifprima terhadap m.

    Bangkitkan kunci dekripsi, d dengan kekongruenaned 1 (mod m)Proses dekripsi dilakukan dengan menggunakan persamaan pi =ci

    dmod n, yang dalam hal ini d adalah kunci dekripsi.

  • 5/26/2018 Teori Bilangan Bulat

    67/70

    (ISBN)

    International Standard Book Number

    Penerbit resmi selalu disertai dengan kode ISBN.

    Kode ISBNterdiri dari 10 karakter, biasanya dikelompokkan dengan

    spasi atau garis, misalnya 0-3015-4561-9.ISBNterdiri atas empat bagian kode : 1. kode identifikasi bahasa

    2. kode penerbit

    3. kode unik buku

    4. karakter uji

  • 5/26/2018 Teori Bilangan Bulat

    68/70

    ISBN0-3015-4561-8

    0 adalah kode kelompok negara berbahasa Inggris3015 kode penerbit

    4561 kode unik buku

    8 karakter uji

    Karakter uji didapatkan sbb :

    1.0+ 2.3+ 3.0+ 4.1+ 5.5+ 6.4+ 7.5+ 8.6+ 9.1= 151

    Jadi karakter ujinya adalah 151 mod 11 = 8

    Dan 231 mod11 = 0 atau 231 0(mod11)

    9

    1

    10

    10

    1

    23181015110

    i

    i

    i

    i xixix

  • 5/26/2018 Teori Bilangan Bulat

    69/70

    Contoh 5.20 :

    Nomor ISBNsebuah buku terbitan penerbit Indonesia adalah

    979-939p-04-5Tentukanp.

    Diketahui karakter uji ISBN = 5

    9

    1

    511mod

    i

    iix

    9

  • 5/26/2018 Teori Bilangan Bulat

    70/70

    pp

    pixi

    i

    7191360754153627149

    49087963594937291

    9

    1

    Jadi

    (191 + 7p) mod 11 = 5

    Atau

    7

    18611

    7

    191511

    kkp

    Nilai-nilai k yang menghasilkanpbulat adalah k= , -6, 1, 8, 15, 22, 28,

    Agar ISBNsah makap haruslah memenuhi 0 p 9.Untuk k= 22didapatkanp= 8

    ( 11 . 22 )1867

    2421867

    = =56

    7= 8