Implementasi Komputasi Paralel. Mohammad Zarkasi Dosen Pembimbing: Waskitho Wibisono, S.Kom., M.Eng., Ph.D. Ir. FX. Arunanto, M.

dokumen-dokumen yang mirip
BAB III ANALISIS DAN PERANCANGAN

STUDI PERBANDINGAN ALGORITMA SIMETRI BLOWFISH DAN ADVANCED ENCRYPTION STANDARD

BAB III ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM. permasalahan-permasalahan dan kebutuhan-kebutuhan yang diharapkan sehingga dapat

BAB III ANALISIS DAN PERANCANGAN

Implementasi AES-ECB 128-bit untuk Komputasi Paralel pada GPU menggunakan Framework NVIDIA CUDA

Penggabungan Algoritma Kriptografi Simetris dan Kriptografi Asimetris untuk Pengamanan Pesan

Advanced Encryption Standard (AES) Rifqi Azhar Nugraha IF 6 A.

BAB IV HASIL DAN UJI COBA

Gambar 3.1 Flowchart proses enkripsi AES

Bab 3 Metode Perancangan

BAB III ANALISA DAN DESAIN SISTEM. perancangan pembuatan kriptografi Impementasi AES ( Advanced Encyrption

Implementasi Disk Encryption Menggunakan Algoritma Rijndael

BAB III ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM

APLIKASI KRIPTOGRAFI UNTUK PERTUKARAN PESAN MENGGUNAKAN TEKNIK STEGANOGRAFI DAN ALGORITMA AES

BAB I PENDAHULUAN. dalam kehidupan manusia. Kemajuan teknologi dengan kehidupan manusia seakan-akan tidak

BAB III ANALISA MASALAH DAN SISTEM

BAB 3 ANALISIS DAN PERANCANGAN. 3.1.Analisis Perancangan Steganografi dan Kriptografi.

BAB 4 IMPLEMENTASI DAN EVALUASI. dan sistem operasi dengan spesifikasi sebagai berikut: 1. Processor: Intel Pentium, Core Duo, 1.

TINJAUAN PUSTAKA. Kriptografi

BAB I PENDAHULUAN I.1 Latar Belakang Masalah

SEMINAR TUGAS AKHIR PERIODE JANUARI 2012

ADVANCED ENCRYPTION STANDARD (AES) DENGAN ONE TIME PASSWORD UNTUK KEAMANAN LAYANAN SMS BANKING

Algoritma Enkripsi Baku Tingkat Lanjut

PERANCANGAN APLIKASI ENKRIPSI DATA MENGGUNAKAN METODE ADVANCED ENCRYPTION STANDARD

BAB I PENDAHULUAN. mengamankan informasi pada masalah ini dapat memanfaatkan kriptografi.

Modul Praktikum Keamanan Sistem

BAB 1. PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang Masalah

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

BAB 1 PENDAHULUAN Latar Belakang

BAB III ANALISA MASALAH DAN PERANCANGAN

IMPLEMENTASI ALGORITMA KRIPTOGRAFI DENGAN S-BOX DINAMIS BERGANTUNG PADA KUNCI UTAMA BERBASIS ADVANCED ENCRYPTION STANDARD (AES)

Perbaikan Mekanisme Load Balancing untuk Komputasi Klaster pada Kondisi Dinamis

BAB I PENDAHULUAN. dokumen dan berkomunikasi dengan orang lain di lokasi yang berjauhan. tersebut untuk melakukan berbagai macam tindakan kriminal.

BAB V IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

Pembangunan Perangkat Lunak untuk Enkripsi Folder dengan Algoritma Serpent

Implementasi Enkripsi File dengan Memanfaatkan Secret Sharing Scheme

IMPLEMENTASI KRIPTOGRAFI MENGGUNAKAN METODE ADVANCED ENCRYPTION STANDAR (AES) UNTUK PENGAMANAN DATA TEKS

BAB III METODE PENELITIAN

Bab 3 Metode Perancangan 3.1 Tahapan Penelitian

WINDOWS VISTA BITLOCKER DRIVE ENCRYPTION

BAB III ANALISIS DAN PERANCANGAN

BAB 1 Persyaratan Produk

BAB III ANALISA DAN DESAIN SISTEM

SISTEM INFORMASI MANAGEMENT SPBU PERTAMINA. PT. FTF Globalindo

IMPLEMENTASI ALGORITMA ADVANCED ENCRYPTION STANDARD (AES) UNTUK ENKRIPSI DAN DEKRIPSI PADA DOKUMEN TEKS ABSTRAK

Perancangan Aplikasi Kriptografi File Dengan Metode Algoritma Advanced Encryption Standard (AES)

Analisis Performansi Algoritma AES dan Blowfish Pada Aplikasi Kriptografi

BAB 1 PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

BAB III ANALISIS MASALAH DAN RANCANGAN PROGRAM

BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang

BEA A New Block Cipher Algorithm

BAB III PERANCANGAN DAN PEMBUATAN SISTEM

BAB I PENDAHULUAN. format digital dan merniliki beragam bentuk dalam hal ini data atau informasi di

b. Perancangan Sistem

BAB III ANALISIS DAN PERANCANGAN

MENGENKRIPSI PESAN MENGGUNAKAN ALGORITMA AES TABEL SISTEM UNSUR PERIODIK KIMIA NASKAH PUBLIKASI

Algoritma Spiral shifting

BAB III ANALISA KEBUTUHAN DAN PERANCANGAN SISTEM

Rancang Bangun Aplikasi Keamanan Data Menggunakan Metode AES Pada Smartphone

ANALISA PROSES ENKRIPSI DAN DESKRIPSI DENGAN METODE DES

Endang Fiansyah 1, dan Muhammad Salman, ST, MIT 2

BAB IV IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

BAB V IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN SISTEM. konfigurasi pada perangkat lunak serta perangkat keras sesuai kebutuhan sistem

BAB IV IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN. dilanjutkan dengan pengujian terhadap aplikasi. Kebutuhan perangkat pendukung dalam sistem ini terdiri dari :

SISTEM INFORMASI MANAGEMENT SPBU PERTAMINA ( FPOS SPBU) PT. FTF Globalindo

internal atau upa-kunci. Kunci internal dibangkitkan dari kunci eksternal yang panjangnya 64 bit. Berikut ini adalah skema global algoritma DES.

SISTEM KEAMANAN ATM DENGAN MENGGUNAKAN ENKRIPSI AES PADA KARTU ATM.

BAB I PERSYARATAN PRODUK

BAB 1 PENDAHULUAN. Universitas Sumatera Utara

IMPLEMENTASI ALGORITMA AES PADA ENKRIPSI TEKS

BAB I PENDAHULUAN. terbuka bagi setiap orang. Informasi tersebut terkadang hanya ditujukan bagi

BAB I PENDAHULUAN. dan rahasia telah menjadi suatu hal yang sangat berharga. Data atau informasi

BAB IV IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN

BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISIS

Perancangan dan Implementasi Aplikasi Kriptografi Algoritma AES-128 Pada File Dokumen Artikel Ilmiah

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah

BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Rumusan Masalah

IMPLEMENTASI KOMUNIKASI ANTAR SERVER PADA BISNIS PULSA ELEKTRIK MENGGUNAKAN ZEROMQ

BAB II DASAR TEORI. Gambar 2.1. Proses Enkripsi Dekripsi

BAB I PENDAHULUAN. Perangkat lunak aplikasi (software application) adalah suatu subkelas perangkat lunak

Dampak S-Box AES Terhadap Perancangan Kriptografi Simetris Berbasis Pola Teknik Putaran Kincir Angin Artikel Ilmiah

Persyaratan Produk. I.1 Pendahuluan. I.1.1 Tujuan

HASIL DAN PEMBAHASAN Analisis SIRANJAJA Perancangan Modul Pembangunan Content Streaming

STUDI DAN IMPLEMENTASI ALGORITMA RIJNDAEL UNTUK ENKRIPSI SMS PADA TELEPON GENGGAM YANG BERBASIS WINDOWS MOBILE 5.0

BAB III ANALISIS DAN PERANCANGAN


BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

BAB III ANALISIS DAN DESAIN SISTEM

BAB III ANALISIS KEBUTUHAN DAN PERANCANGAN

1 H a n d o u t T u g a s A k h i r J u r u s a n M a n a j e m e n I n f o r m a t i k a

UKDW BAB 1 PENDAHULUAN Latar Belakang Masalah

BAB I PENDAHULUAN. seiring perkembangan teknologi mikroprosesor, proses komputasi kini dapat

IMPLEMENTASI ALGORITMA KRIPTOGRAFI AES UNTUK ENKRIPSI DAN DEKRIPSI

RANCANG BANGUN APLIKASI PEMBELAJARAN PEMROGRAMAN BERORIENTASI OBJEK DENGAN BAHASA JAVA ABSTRAK

4 HASIL DAN PEMBAHASAN

PERANCANGAN APLIKASI KRIPTOGRAPHY ADVANCED ENCRYPTION STANDARD TUGAS AKHIR. Disusun Oleh : DEDY BUDIAWAN NPM

BAB V IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN

Data Encryption Standard (DES)

Transkripsi:

Implementasi Komputasi Paralel untuk Enkripsi Citra berbasis AES menggunakan JPPF Mohammad Zarkasi 5109100155 Dosen Pembimbing: Waskitho Wibisono, S.Kom., M.Eng., Ph.D. Ir. FX. Arunanto, M.Sc 1

Latar Belakang (1) Banyak pertukaran informasi yang terjadi melalui jaringan 2

Latar Belakang (2) Citra merupakan salah satu informasi yang perlu diamankan Citra rahasia butuh perlindungan dari pihak luar, sehingga digunakan enkripsi 3

Latar Belakang (3) Jumlah transaksi yang meningkat membutuhkan proses pengamanan yang lebih cepat Proses pengamanan dapat dipercepat dengan mempergunakan resource yang tersedia secara bersamasama (paralel) 4

Tujuan Merancang dan membangun aplikasi yang dapat: Menerapkan komputasi paralel untuk mengurangi waktu pemrosesan Mengenkripsi citra agar tidak mudah dibaca oleh pihak tidak berwenang 5

Rumusan Masalah Bagaimana menerapkan algoritma AES untuk mengenkripsi citra? Bagaimana menerapkan komputasi paralel pada algoritma AES? Bagaimana cara membagi citra untuk diproses secara paralel? Bagaimana menggabungkan hasil proses dari komputasi paralel? 6

Batasan Masalah Aplikasi dibangung menggunakan bantuan JPPF Aplikasi mampu mengenkripsi citra BMP dan PNG Aplikasi menggunakan 8 komputer dengan sistem operasi Windows atau Linux Ubuntu Aplikasi dibangun di atas bahasa Java Aplikasi dapat mengenkripsi citra secara paralel dan secara single 7

Tinjauan Pustaka Java Parallel Programming Framework (JPPF) JPPF adalah sebuah framework pemrosesan paralel yang berdasarkan pada arsitektur master/slave JPPF dibangun dari 3 komponen yang saling berkomunikasi Client : melakukan submit pekerjaan ke grid Slave : mengekseskusi pekerjaan Master : menerima pekerjaan dari client dan mendistribusikannya ke slave 8 Jppf.org

Tinjauan Pustaka JPPF - fitur Kemampuan menggunakan kembali objek yang ada tanpa modifikasi Berjalan pada OS yang mendukung Java Automatic server discovery automated node reconnection with failover strategy automated client reconnection with failover strategy ability to run a node in the same JVM as the server Jppf.org 9

Tinjauan Pustaka JPPF load balancing Manual : membagi task kepada slave dalam jumlah yang tetap Nodethreads : membagi task kepada slave berdasarkan jumlah thread pemroses rl (reinforcement learning) : membagi task berdasarkan pembelajaran hasil dari interaksi dengan lingkungan 10

Tinjauan Pustaka Advanced Encryption Standard (AES) AES merupakan algoritma enkripsi yang berdasarkan pada kombinasi dan permutasi dari operasi shift dan XOR Addroundkey SubBytes ShiftRow MixColumn AES merupakan algoritma enkripsi yang menggantikan Data Encryption Standard (DES) Key yang digunakan AES = 128, 192, dan 256 bit Key yang digunakan DES = 56 bit Input AES = 128 bit Blok dalam AES disebut state 11

Tinjauan Pustaka AES 12 Vishal pachori dkk

Tinjauan Pustaka AES - Addroundkey Operasi XOR antara state dengan round key Cryptography and network security 13

Tinjauan Pustaka AES - Subbytes Operasi substitusi state dengan S-Box Cryptography and network security 14

Tinjauan Pustaka AES - Shiftrow Menggeser dan memutar byte-byte pada state Cryptography and network security 15

Tinjauan Pustaka AES - MixColumn Perkalian state dengan suatu matrix Cryptography and network security 16

Tinjauan Pustaka modus operasi AES - CTR 17

Tinjauan Pustaka modus operasi AES - ECB 18

Perancangan 19

Perancangan Diagram Alir Data Pengolahan pada Client 20

Perancangan Diagram Alir Data Pengolahan Pada Master 21

Perancangan Diagram alir data pemrosesan pada slave 22

Implementasi topologi slave Client, master, slave 23

Implementasi linkungan implementasi No Komputer Keterangan 1 PC1 Intel core 2 Duo E7200 @2.53 GHz, RAM 2 GB, Ubuntu 12.04 x86 2 PC2 Intel core 2 Duo CPU E7200 @2.53 GHz x 2, RAM 2 GB, Ubuntu 12.04 3 PC3 Intel core i3, RAM 4GB DDR3, Windows 7 Ultimate x86 4 PC4 Pentium Dual-Core CPU E5700 @3.00 GHz x 2, RAM 2 GB, Ubuntu 12.04 5 PC5 Intel Core 2 Duo E7400 @2.80 GHz, RAM 2 GB, Ubuntu 10.04 6 PC6 Intel Core 2 Duo E7400 @2.80 GHz, RAM 1 GB, Ubuntu 12.04 7 PC7 Intel Core 2 Duo E7400 @2.80 GHz, RAM 2 GB, Ubuntu 12.04 8 PC8 Intel core i3 3.30 GHz, RAM 4GB DDR3, Windows 7 Ultimate x86 24

Implementasi pemotongan citra (1) Citra dipotong sejumlah n bagian n merupakan jumlah potongan yang dimasukkan oleh user 25

Implementasi pemotongan citra (2) potongan Job Master Slave 26

Implementasi pemrosesan (1) α R G B 27

Implementasi pemrosesan (2) PNG α α α α R R R R G G G G B B B B BMP R G B R G B R G B R G B R G B R 28

Implementasi antarmuka 29

Uji coba fungsionalitas (1) Citra lenna 30

Uji coba fungsionalitas (2) Citra lenna 31

Uji coba speedup dengan strategi distribusi manual PC1 (10.151.32.155) PC2 (10.151.32.191) Citra Waktu paralel (milidetik) Jumlah slave (unit) Waktu PC1 (milidetik) Speedup 1 107 8 38 0.35 3 382 8 562 1.4 5 1041 8 2389 2.29 6 2384 8 5090 2.13 7 4209 8 10175 2.41 8 9608 8 21143 2.2 Citra Waktu paralel (milidetik) Jumlah slave (unit) Waktu PC2 (milidetik) Speedup 1 107 8 24 0.22 3 382 8 282 0.73 5 1041 8 1120 1.07 6 2384 8 2577 1.08 7 4209 8 5053 1.20 8 9608 8 10751 1.11 3 2.5 speedup 2 1.5 1 0.5 paralel vs PC1 paralel vs PC2 32 0 citra1 citra2 citra3 citra4 citra5 citra6

Uji coba speedup dengan strategi distribusi rl PC1 (10.151.32.155) PC2 (10.151.32.191) Citra Waktu paralel Jumlah Waktu PC1 Speedup (milidetik) slave (unit) (milidetik) 1 118 8 38 0.32 2 194 8 213 1.09 3 512 8 562 1.09 4 1193 4 1557 1.3 5 1337 4 2389 1.78 6 3669 8 5090 1.38 7 5801 4 10175 1.75 8 10565 2 21143 2 2.5 Citra Waktu paralel Jumlah Waktu PC2 Speedup (milidetik) slave (unit) (milidetik) 1 118 8 24 0.20 2 194 8 109 0.56 3 512 8 282 0.55 4 1193 4 726 0.60 5 1337 4 1120 0.83 6 3669 8 2577 0.70 7 5801 4 5053 0.87 8 10565 2 10751 1.01 2 speedup 1.5 1 0.5 paralel vs PC1 paralel vs PC2 33 0 citra1 citra2 citra3 citra4 citra5 citra6 citra7 citra8

Uji coba performa strategi distribusi nodethreads PC1 (10.151.32.155) Citra Waktu paralel Jumlah Waktu PC1 Speedup (milidetik) slave (unit) (milidetik) 1 429 4 38 0.08 2 215 4 213 0.99 3 567 2 562 0.99 4 1046 8 1557 1.48 5 1641 8 2389 1.45 6 2638 4 5090 1.92 7 3992 8 10175 2.54 8 10875 8 21143 1.94 PC2 (10.151.32.191) Citra Waktu paralel Jumlah Waktu PC2 Speedup (milidetik) slave (unit) (milidetik) 1 429 4 24 0.05 2 215 4 109 0.50 3 567 2 282 0.49 4 1046 8 726 0.69 5 1641 8 1120 0.68 6 2638 4 2577 0.97 7 3992 8 5053 1.26 8 10875 8 10751 0.98 speedup 3 2.5 2 1.5 1 0.5 paralel vs PC1 paralel vs PC2 34 0 citra1 citra2 citra3 citra4 citra5 citra6 citra7 citra8

Kesimpulan (1) Aplikasi yang dibangun dalam Tuga Akhir telah berhasil mengimplementasikan enkripsi citra yang berbasis AES menggunakan JPPF secara paralel serta mampu memecah citra untuk diproses secara paralel dan menggabungkannya kembali menjadi citra yang utuh dan pixel-pixel citra tersamarkan sehingga sulit dibaca. Pada percobaan enkripsi dengan strategi manual, rata-rata speedup yang diperoleh pada AES modus CTR di PC1 adalah sebesar 1.79 dan pada AES modus ECB di PC1 adalah sebesar 2.72. Sedangkan rata-rata speedup yang diperoleh pada AES modus CTR di PC2 adalah sebesar 0.9 dan pada AES modus ECB di PC2 adalah sebesar 1.16. 35

Kesimpulan (2) Pada percobaan enkripsi dengan strategi rl, rata-rata speedup yang diperoleh pada AES modus CTR di PC1 adalah sebesar 1.33 dan pada AES modus ECB di PC1 adalah sebesar 2.11. Sedangkan rata-rata speedup yang diperoleh pada AES modus CTR di PC2 adalah sebesar 0.66 dan pada AES modus ECB di PC2 adalah sebesar 0.88. Pada percobaan enkripsi dengan strategi nodethreads, rata-rata speedup yang diperoleh pada AES modus CTR di PC1 adalah sebesar 1.42 dan pada AES modus ECB di PC1 adalah sebesar 1.75. Sedangkan rata-rata speedup yang diperoleh pada AES modus CTR di PC2 adalah sebesar 0.70 dan pada AES modus ECB di PC2 adalah sebesar 0.76. 36

Saran Jenis citra yang dapat diolah dapat ditambah, misalkan untuk citra JPG dan GIF. Aplikasi tidak hanya dapat melakukan enkripsi pada citra saja, tetapi pada banyak tipe berkas. Aplikasi bisa diintegrasikan dengan program-program yang dibangun selain dari bahasa Java. 37