Teori Bilangan Bulat
-
Upload
nindi-dian-permata -
Category
Documents
-
view
65 -
download
0
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