PENERAPAN COMPUTER ASSISTED INSTRUCTION DALAM PEMBELAJARAN PEMAHAMAN ALGORITMA CAESAR CIPHER Oleh : Harvei Desmon Hutahaean Dosen Tetap STMIK Budi Darma Medan Jl. Sisingamangaraja No. 338 Simpang Limun Medan www.stmik-budidarma.ac.id//email:harvei_hthaean@yahoo.co.id Abstrak Masalah pembelajaran merupakan hal yang sangat penting dalam dunia pendidikan. Penyampaian materi-materi pembelajaran yang konvensional dirasakan kurang mampu meningkatkan minat belajar para siswa. Pada tulisan ini akan dibahas pembuatan aplikasi pembelajaran yang berbasiskan komputer dimana penyampaian materi dilakukan dengan menggunakan metode CAI (Computer Assisted Instruction) dan materi yang disajikan tentang Algoritma kriptografi Caesar yaitu proses enkripsi dan dekripsi. Setiap prosesnya disajikan dalam bentuk metari, latihan, simulasi dan games. Pembelajaran berbasiskan komputer yang dibuat akan mempermudah pemahaman dari setiap proses materi yang disajikan. Kata kunci: Kriptografi,Caesar Chiper, Pembelajaran, CAI (Computer Assisted Instruction) 1. Pendahuluan Dalam ilmu kriptografi banyak metode yang dapat digunakan untuk mengamankan data (informasi). Setiap metode memiliki kelebihan dan kekurangannya masing-masing dan mempunyai proses yang cukup sulit untuk dipahami. Algoritma Caesar merupakan salah satu algoritma kriptografi klasik, pemahaman akan materi algoritma Caesar yang disampaikan dalam proses belajar hanya membahas secara teori, sehingga tidak bisa mengetahui secara detail dari proses kriptografi yang sedang terjadi. Oleh karena itu, pembelajaran mengenai kriptografi kurang diminati. Pemanfaatan komputer sebagai sarana pembelajaran dapat memberikan pengaruh yang sangat positif karena selain baru bagi perkembangan teknologi pembelajaran juga memiliki sifat yang representatif dan interaktif. Dalam pembelajaran berbasiskan komputer dikenal CAI (Computer Assisted Learning) merupakan sebuah model pembelajaran menggunakan komputer sebagai media pendukungnya. Dengan menggunakan media pembelajaran berbasiskan komputer diharapkan tingkat pemahaman akan algoritma tersebut akan lebih baik. 2. Landasan Teori 2.1 Kriptografi Kriptografi adalah ilmu dan seni untuk menjaga keamanan pesan ketika pesan dikirim dari suatu tempat ke tempat yang lain. Dalam perkembangannya, kriptografi juga digunakan untuk mengidentifikasi pengiriman pesan dengan tanda tangan digital dan keaslian pesan dengan sidik jari digital (fingerprint). Terdapat tiga jenis algoritma kriptografi berdasarkan jenis kuncinya : 1. Algoritma Simetri Algoritma simetri sering disebut juga dengan algoritma klasik karena memakai kunci yang sama untuk kegiatan enkripsi dan dekripsi. Algoritma yang memakai kunci simetri diantaranya adalah Data DES, RC2, RC4, RC5, RC6, IDEA, AES, OTP, A5. 2. Algoritma Asimetri Algoritma asimetri sering juga disebut dengan algoritma kunci publik, dengan arti kata kunci yang digunakan untuk melakukan enkripsi dan dekripsi berbeda. Pada algoritma asimetri kunci terbagai menjadi dua bagian yaitu, kunci umum (public key) yang boleh semua orang tahu (dipublikasikan) kemudian kunci rahasia (private key) hanya boleh diketahui oleh satu orang (dirahasiakan). Algoritma yang memakai kunci publik diantaranya adalah DSA, RSA, DH, ECC, kriptografi Quantum. 3. Fungsi Hash Fungsi hash sering disebut dengan fungsi Hash satu arah (one-way-function), message digest, fingerprint, fungsi kompresi dan message authentication code (MAC), merupakan suatu fungsi matematika yang mengambil masukan panjang variabel dan mengubahnya ke dalam urutan biner dengan panjang yang tetap. Fungsi Hash biasanya diperlukan bila ingin membuat sidik jari dari suatu pesan. Sidik jari pada pesan merupakan suatu tanda bahwa pesan tersebut benar-benar berasal dari orang yang diinginkan [1]. 2.2 Kriptografi Klasik Kriptografi klasik merupakan suatu algoritma yang menggunakan satu kunci untuk mengamankan data. Dua teknik dasar yang biasa digunakan pada Diterbitkan Oleh : STMIK Budi Darma Medan 11
algoritma jenis ini adalah sebagai berikut : 1. Teknik subtitusi : Penggantian setiap karakter teks-asli dengan karakter lain. 2. Teknik transposisi (permutasi) : Dilakukan dengan menggunakan permutasi karakter. 2.2.1 Caesar Subtitusi kode yang pertama dalam dunia penyandian terjadi pada pemerintahan Yulius Caesar yang dikenal dengan Caesar yaitu dengan mengganti posisi huruf awal dari alphabet atau disebut juga dengan algoritma ROT3 [1]. Tabel 1 : Caesar (ROT3) Plain Text ABC Hello Attack Encoded Text DEF Khoor Dwwdfn Secara detail, dapat diperhatika tabel berikut : Tabel 2 : Plain Text A B C D E F G H I J 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 K L M N O P Q R S T 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 U V W X Y Z 20 21 22 23 24 25 Tabel 2 diatas di setelah dilakukan pergeseran sebanyak 3 kali menjadi seperti tabel berikut : Tabel 3 : Encoded Text D E F G H I J K L M 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 N O P Q R S T U V W 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 X Y Z A B C 23 24 25 0 1 2 Jika pergeseran yang dilakukan sebanyak tiga kali maka kunci untuk dekripsinya adalah 3. Pergeseran kunci yang dilakukan tergantung keinginan pengirim pesan [1]. Algoritma dari Caesar adalah jika (a=1, b=2 dan seterusnya). Plain text diberi symbol P dan Text (encoded text) adalah C dan Kunci adalah K, fungsi enkripsi dan dekripsinya adalah [2] : C=E(P)=(P+K) mod (26) (1) P=D(C)=(C-K) mod (26) (2) 2.3 Pembelajaran Berbasis Komputer Pendidikan berbasis komputer (Computer-Based education) telah muncul pada tahun 60-an, sejak pertama kali dikembangkan program pembelajaran berbasis komputer (Computer-Based instruction). Computer Based Instruction (CBI) merupakan bentuk aplikasi komputer yang diterapkan dalam pembelajaran. Pada awalnya, penerapan Computer Based Education popular menggunakan program Computer Assisted Instruction (CAI), Computer assisted Learning (CAL), Computer Managed Instruction (CMI), Computer Assisted Testing (CAT), Computer Assisted Guidance (CAG). Bentuk CAI, CBI dan CAL seringkali digunakan untuk mendeskripsikan aplikasi komputer dalam pembelajaran [3]. 2.3.1 Computer Assisted Instruction (CAI) Pengajaran Berbantuan komputer adalah aplikasi komputer sebagai bagian integral dalam sistem pembelajaran terhadap proses belajar dan mengajar yang bertujuan membantu siswa dalam belajarnya bisa melalui pola interaksi dua arah melalui terminal komputer maupun multi arah yang diperluas melalui jaringan komputer dan juga diperluas fungsinya melalui interface multimedia. CAI dikembangkan berdasarkan model penelitian dan pengembangan, secara garis besar meliputi empat tahap yaitu [4]: 1. Pendahuluan, yaitu studi pustaka yang terdiri dari mempelajari teori dan hasil penelitian terdahulu dilanjutkan dengan studi lapangan yang terdiri dari profil sasaranpenelitian, kekuatan dan kelemahan. 2. Pengembangan, yakni terdiri dari tujuan, kemampuan penelitian, parisipan, prosedur dan uji kelayakn terbatas. Kemudian dilanjutkan dengan desain hipotetik. 3. Uji lapangan, yang terdiri dari tiga tahap diantaranya preliminary field testing, main fieldtesting dan operational field testing. Diakhiri dengan desain final sebelum menuju ke tahap diseminasi. 4. Desiminasi, setelah uji lapangan dilanjutkan dengan sosialisai dan desiminasi. Ciri-ciri Computer Assisted instruction: 1. Langkah-langkah kecil 2. Menanggapi dengan jelas 3. Umpan balik cepat 4. Lompatan diri sendiri Jenis-Jenis Computer Assited Instruction [4] : 1. Tutorial Tutorial bertujuan untuk menyampaikan atau menjelaskan materi tertentu dimana komputer menyamakan materi, mengajukan pertanyaan dan memberikan umpan balik sesuai dengan jawaban siswa. Dalam menyajikan materi, tutorial dapat Diterbitkan Oleh : STMIK Budi Darma Medan 12
dibedakan menjadi tutorial linear dan tutorial bercabang. Tutorial linear menyajikan suatu topik ke dalam topik berikutnya sesuai urutan yang telah ditetapkan oleh pemrograman, sehingga siswa tidak dapat memilih materi pembelajaran sesuai keinginan dan kemampuannya. Dengan demikian, setiap siswa harus mempelajari materi yang sama, tutorial linear mengabaikan perbedaan kemapuan individu. Sebaliknya pada tutorial bercabang perbedaan individu diperhatikan dengan memberikan kebebasan pada siswa untuk mempelajari materi sesuai keinginan dan kemapuan. Penyajian materi dan topik pada tutorial bercabang menyesuaikan dengan pilihan dan kemampuan siswa. 2. Latihan dan Praktik (Drill) Model drill merupakan suatu model dalam pembelajaran dengan jalan melatih siswa terhadap bahan pelajaran yang sudah diberikan. Dengan latihan yang terus menerus, maka akan tertanam dan kemudian akan menjadi kebiasaan. Secara umum tahapan materi penyajian model drill adalah sebagai berikut : a. Penyajian masalah-masalah dalam bentuk latihan soal tingkat tertentu dari penampilan siswa. b. Siswa mengerjakan soal-soal latihan c. Program menekan penampilan siswa, mengevaluasi, kemudian memberikan umpan balik. d. Jika jawaban siswa benar program menyajikan materi selanjutnya dan jika jawaban siswa salah program menyediakan fasilitas untuk mengulang latihan (temedial) yang dapat diberikan secara parsial atau pada akhir keseluruhan soal. 3. Simulasi Simulasi digunakan untuk memperagakan sesuatu keterampilan, sehingga siswa merasa seperti berada dalam keadaan sebenarnya. Simulasi banyak digunakan pada pembelajaran materi yang membahayakan, sulit atau memerlukan biaya tinggi, misalnya melatih pilot pesawat terbang atau pesawat tempur. 4. Permainan (Games) Jenis permaian ini tepat jika diterapkan pada siswa yang senang bermain. Bahkan, jika didesain dengan baik sebagai sarana bermain sekaligus belajar, maka akan lebih meningkatkan motivasi belajar siswa. Gambar 1. Skema Pembuatan Perangkat Lunak Dalam pengembangan perangakat lunak pembelajaran berbasiskan komputer yang menggunakan Metode CAI (Computer Assisted Instruction) ada beberapa hal yang dilakukan yaitu : 1. Menyajikan Materi yang akan disampaikan yaitu Algoritma Caesar. 2. Menyajikan soal-soal yang akan diselesaikan. 3. Melakukan proses enkripsi dan enkripsi dalam bentuk simulasi. 4. Menampilkan beberapa bentuk permainan. Materi yang akan disajikan dalam perangkat lunak pembelajaran yaitu proses Enkripsi dan Dekripsi Algoritma Caesar. Berikut adalah Flowchart dari proses enkripsi dan dekripsi caesar cipher : 3. Analisa Dan Pembahasan 3.1 Analisa Tahapan-tahapan yang dilakukan dalam proses pembuatan perangkat lunak pembelajaran yaitu : Gambar 2. Flowchart Enkripsi Algoritma Caesar Diterbitkan Oleh : STMIK Budi Darma Medan 13
2. Form Teori Caesar Pada form ini ditampilkan materi tentang Caesar Gambar 5. Tampilan Teori Caesar 3. Form Latihan Gambar 3. Flowchart Dekripsi Algoritma Caesar Pada form latihan akan ditampilkan pertanyaanpertanyaan yang akan dijawab oleh pengguna. 3.2 Pembahasan Adapun Pembelajaran yang dibuat datampilkan dalam bentuk visualisasi seperti berikut ini : 1. Form Utama Dalam aplikasi diperlukan menu agar fungsi dari aplikasi tersebut dapat diakses dengan cepat oleh pengguna. 4. Form Simulasi Gambar 6. Tampilan Soal-soal Tampilan simulasi menunjukan proses enkripsi dan dekripsi Caesar Chiper Gambar 4. Tampilan Menu Utama Diterbitkan Oleh : STMIK Budi Darma Medan 14
5.1 Saran Beberapa saran yang dapat dipertimbangkan untuk pengembangan selanjutnya. 1. Perangkat lunak dapat dikembangkan dengan menyajikan materi kriptografi yang lainnya. 2. Perangkat lunak dapat ditambahkan fasilitas multimedia agar lebih menarik. 3. Metode CAI (Computer Assisted Instruction) dapat diganti dengan metode pembelajaran yang baru misalnya yang berbasiskan web. Daftar Pustaka Gambar 7. Tampilan Simulasi Proses Enkripsi dan Dekripsi Caesar 5. Form Games Pada form ini pengguna melakukan permainan tebak kata sesuai dengan materi yang disajikan. [1] Ariyus Dony, 2008, Pengantar Ilmu Kriptografi Teori Analisis dan Implementasi, Yogyakarta, Andi Offset. [2] Ariyus Dony, 2006, Computer Security, Yogyakarta, Andi Offset. [3] http://staff.uny.ac.id/sites/default/files/1315683 00/ pembelajaranberbantuan komputer [4] http://repository.upi.edu/operator/upload/s_ktp _ 060110_chapter2.pdf [5] http://www.sabah.edu.my/skpmtdon/notes/teori model p p.pdf Gambar 8. Tampilan Permainan 4. Kesimpulan Dan Sararan 4.1. Kesimpulan Berdasarkan studi dan penelitian yang dilakukan maka dapat disimpulkan beberapa hal antara lain: 1. Dengan menggunakan metode Computer Assisted Instruction sebagai metode pembelajaran yang berbasiskan komputer dapat mempermudah pemahaman dalam penyampaian meteri yang akan disajikan. 2. Perangkat lunak pembelajaran ini dapat menampilkan langkah-langkah penyelesaian algoritma untuk proses enkripsi dan dekripsi secara tahap demi tahap sehingga mempermudah pemahaman. 3. Perangkat lunak dapat membantu pemahaman cara kerja atau algoritma Caesar. Diterbitkan Oleh : STMIK Budi Darma Medan 15