Cegah Kebocoran Data, Pakar Matematika UNDIP Luncurkan Aplikasi Kriptografi Modulo 95

JATENGPEDIA.ID - Mengamankan data agar tidak terbaca oleh pihak-pihak yang tidak berkepentingan telah menjadi tantangan utama dalam dunia keamanan siber (cyber security). Menjawab tantangan tersebut, pakar dari Fakultas Sains dan Matematika Universitas Diponegoro (UNDIP) membuktikan bahwa ilmu matematika memiliki terapan krusial untuk merahasiakan pesan atau informasi rahasia di ranah digital.

Dr. Nikken Prima Puspita, S.Si., M.Sc., yang menjabat sebagai Ketua Bidang Kajian Aljabar di Himpunan Matematika Indonesia (Indonesian Mathematics Society or IndoMS), sukses mengaplikasikan konsep aljabar matriks dan vektor ke dalam sistem keamanan data. Salah satu fokus utamanya adalah pengembangan Kriptografi Hill Cipher, yakni seni merahasiakan pesan yang terdiri dari proses enkripsi (mengubah pesan asli menjadi acak) dan dekripsi (mengembalikan pesan acak ke aslinya).

Metode Kriptografi Hill Cipher yang pertama kali ditemukan oleh Lester Hill pada tahun 1929 sejatinya hanya menggunakan operasi bilangan bulat modulo 26, yang terbatas pada 26 abjad romawi. Namun, menyadari bahwa sebuah teks masa kini sangat kompleks dan memuat karakter angka, tanda baca, serta huruf kapital maupun kecil, Dr. Nikken melakukan inovasi dengan memperumum metode klasik tersebut.

"Kriptosistem ini diperumum menjadi Kriptografi Hill Cipher Modulo 95. Sistem ini melibatkan 95 karakter berupa huruf, angka, dan tanda baca, sedemikian hingga algoritma enkripsi dan dekripsinya melibatkan operasi sisa hasil bagi bilangan bulat 95," jelas Dr. Nikken menguraikan risetnya.

Inovasi perhitungan aljabar ini tidak dibiarkan sekadar menjadi teori di atas kertas. Bekerja sama dengan ahli informatika UNDIP, Nurdin Bahtiar, M.T., penelitian tersebut berhasil diwujudkan menjadi sebuah perangkat lunak aplikasi. Inovasi ini pun telah resmi diakui oleh negara dengan mengantongi sertifikat Hak Kekayaan Intelektual (HKI) dari Kementerian Hukum dan Hak Asasi Manusia Nomor EC00202319591, di bawah judul "Aplikasi Perangkat Lunak Kriptografi Hill-Cipher Modulo 95 Dengan Kode ASCII".

Kehadiran aplikasi ini diklaim memberikan efisiensi yang sangat tinggi bagi pengguna awam. Pengguna yang ingin merahasiakan data kini dipermudah karena tidak perlu lagi melakukan perhitungan matematis manual. 

Berikut adalah tahapan penggunaan aplikasi Kriptografi Hill-Cipher Modulo 95:

1. Saat membangun sebuah kriptosistem, diperlukan Kunci Rahasia (Private Key) baik saat proses dekripsi maupun enkripsi. Pada aplikasi ini, pengguna memilih matriks berukuran 2x2 sebagai kunci pada kriptosistem. Pada Kriptosistem Hill-Cipher Modulo 95 ini, matriks kunci yang dipilih dibatasi hanya untuk matriks yang mempunyai determinan sama dengan 1 atau -1.
2. Setelah matriks sandi dientrikan, pengguna perlu mengeklik menu 'Hitung Invers' (yang nantinya akan digunakan saat merubah pesan yang dirahasiakan kembali ke pesan asli). Selanjutnya, pengguna mengisikan pesan asli (plainteks) yang ingin dirahasiakan.

1. Sebagai contoh pesan asli (plainteks) yang akan dienkripsikan adalah “Fakultas Sains dan Matematika, Universitas Diponegoro” berjumlah 53 karakter. Setelah mengentrikan plainteks yang akan dirahasiakan, pengguna cukup mengeklik menu Proceed, sehingga diperoleh cipherteks (hasil enkripsi) sebagai berikut: hjBXBW6J4(,6CWEJ1@.{7L4B7L6BNz6,9C=CG[?T6J%i;L?N.6CVPpQRRSRSRSQRRSRSQRRSQQRSRSRSRSQQQRRSRSRSRSRSQQRSRSRSRSQQ

1. Aplikasi ini juga memfasilitasi proses sebaliknya, yakni dekripsi, untuk mengembalikan pesan acak menjadi pesan yang dapat dibaca kembali. Dengan menekan tombol proses, sistem akan otomatis menghitung invers matriks dan menampilkan kembali pesan asli yang sebelumnya dirahasiakan.

Terobosan di bidang keamanan siber ini sejalan dengan misi Departemen Matematika UNDIP untuk mendobrak stigma bahwa "matematika adalah pelajaran yang sulit dipahami". Sebaliknya, mereka menawarkan perspektif baru bahwa matematika adalah ilmu yang sangat aplikatif, membumi, dan berdampak langsung pada teknologi sehari-hari.

Selain untuk keamanan data, Dr. Nikken juga aktif mengaplikasikan pemodelan aljabar ke dalam kegiatan pengabdian kepada masyarakat. Bersama berbagai mitra, mulai dari lembaga pendidikan hingga instansi pemerintah, ilmu matematika digunakan untuk memecahkan masalah praktis. Salah satu puncaknya terjadi pada tahun 2022, ketika kolaborasi pengabdian yang dipimpin oleh Dr. Nikken bersama Universitas Lampung dan Dinas Kehutanan Provinsi Lampung berhasil meraih penghargaan "Hibah IndoMS Mengabdi yang Paling Menginspirasi" berkat aplikasi matematika dalam pengelolaan hutan produktif secara lestari.