SpongeBob SquarePants Patrick Star

Selasa, 11 Desember 2018


A. Keamanan Sistem Komputer dalam Bidang Transportasi dengan Algoritma Kriptografi Vigenere Cipher

Hubungan Keamanan Sistem Komputer dengan Algoritma Kriptografi Vigenere Cipher

 
Masalah keamanan data bagi organisasi atau perusahaan merupakan penting pada era informasi. Kerahasiaan data di perusahaan yang bergerak pada produksi, mendapat perhatian dari penulis untuk mengamankan data. Seharusnya data tersebut dapat dirahasiakan, berisi identitas pelanggan, yang didalamnya terdapat harga dan discount yang diberikan untuk pelanggan. Metode algoritma yang digunakan yaitu algoritma vigenere chipper. Keamanan data ini merupakan salah satu aspek yang sangat penting dalam penggunaan computer. Pemilik data tersebut tentunya ingin datanya aman terhadap gangguan dari berbagai tindakan yang tidak di inginkan, baik dari computer pribadi (PC) ataupun jaringan. Dalam kegiatan sehari-hari pelanggan adalah orang-orang yang kegiatannya membeli dan menggunakan suatu produk, baik barang maupun jasa, secara terus-menerus.

 Masalah keamanan komputer merupakan sesuatu yang sangat penting dalam era informasi ini terutama bagi suatu organisasi atau perusahaan. Kerahasiaan data Masalah keamanan komputer merupakan sesuatu yang sangat penting dalam era informasi ini terutama bagi suatu organisasi atau perusahaan. Kerahasiaan data merupakan sesuatu yang penting dalam keamanan data. Data pelanggan menjadi salah satu data yang sangat penting dalam kelangsungan berjalannya perusahaan. Keamanan merupakan bentuk tindakan untuk mempertahankan sesuatu hal dari berbagai macam gangguan dan ancaman. Aspek yang berkaitan dengan suatu keamanan dalam dunia komputer, antara lain: 
- Privacy/Confidentiality yaitu usaha menjaga  - informasi dari orang yang tidak berhak mengakses (menggaransi bahwa data pribadi tetap pribadi). 
- Integrity yaitu usaha untuk menjaga data atau sistem tidak diubah oleh yang tidak berhak. 
- Authentication yaitu usaha atau metoda untuk mengetahui keaslian dari informasi yang dikirim dibuka oleh orang yang benar (asli). 
- Availability berhubungan dengan ketersediaan sistem dan data (informasi) ketika dibutuhkan. Keamanan data ini merupakan salah satu aspek yang sangat penting dalam penggunaan komputer. Pemilik data tersebut tentunya ingin datanya aman terhadap gangguan dari berbagai tindakan yang tidak di inginkan, baik dari komputer pribadi (PC) ataupun jaringan.

 Kode vigènere termasuk kode abjad-majemuk (polyalphabetic substitution cipher). Dipublikasikan oleh diplomat (sekaligus seorang kriptologis) Perancis, Blaise de Vigènere pada abad 16, tahun 1586. Sebenarnya Giovan Batista Belaso telah menggambarkannya untuk pertama kali pada tahun 1533 seperti ditulis di dalam buku La Cifra del Sig. Algoritma ini baru dikenal luas 200 tahun kemudian dan dinamakan kode vigènere. Vigènere merupakan pemicu perang sipil di Amerika dan kode vigènere digunakan oleh Tentara Konfederasi (Confederate Army) pada perang sipil Amerika (American Civil War). Kode vigènere berhasil dipecahkan oleh Babbage dan Kasiski pada pertengahan abad 19. (Ariyus, 2008). Algoritma enkripsi jenis ini sangat dikenal karena mudah dipahami dan diimplementasikan. Teknik untuk menghasilkan ciphertext bisa dilakukan menggunakan substitusi angka maupun bujursangkar vigènere. Teknik susbtitusi vigènere dengan menggunakan angka dilakukan dengan menukarkan huruf dengan angka, hampir sama dengan kode geser. Contoh:

Plaintext: PLAINTEXT 
 Kunci: CIPHER
 
Dengan metode pertukaran angka dengan huruf di atas, diperoleh bahwa teks asli (PLAINTEXT) memiliki kode angka (15,11, 0, 8, 13, 19, 4, 23, 19), sedangkan kode angka untuk teks kunci (CIPHER) yaitu (2, 8, 15, 7, 4, 17). Setelah dilakukan perhitungan, maka dihasilkan kode angka ciphertext (17, 19, 15, 15, 17, 10, 6, 5, 8). Jika diterjemahkan kembali menjadi huruf sesuai urutan awal, maka menjadi huruf RTPPRKGFI. 
Rumus enkripsi vigenere cipher :

  Pi = (Ci-Ki) mod 26

  atau
  Ci = ( Pi + Ki ) – 26, kalau hasil penjumlahan Pi dan Ki lebih dari 26
Rumus dekripsi vigenere cipher :
  Pi = (Ci-Ki) mod 26
  atau
  Pi = ( Ci – Ki ) + 26, kalau hasil pengurangan Ci dengan Ki minus
  Keterangan:
  Ci = nilai desimal karakter ciphertext ke-i
  Pi = nilai desimal karakter plaintext ke-i
  Ki = nilai desimal karakter kunci ke-i
  Nilai desimal karakter: A=0 B=1 C=2 ... Z=25

 

Sedangkan metode lain untuk melakukan proses enkripsi dengan metode vigènere cipher yaitu menggunakan tabula recta (disebut juga bujursangkar vigènere).
 
 Kolom paling kiri dari bujursangkar menyatakan huruf-huruf kunci, sedangkan baris paling atas menyatakan huruf-huruf plaintext. Setiap baris di dalam bujursangkar menyatakan huruf-huruf ciphertert yang diperoleh dengan Caesar cipher, yang mana jumlah pergeseran huruf plaintext ditentukan nilai numerik huruf kunci tersebut (yaitu, a=0, b=1, c=2, …, z=25). 
Bujursangkar vigènere digunakan untuk memperoleh ciphertert dengan menggunakan kunci yang sudah ditentukan. Jika panjang kunci lebih pendek daripada panjang plaintext, maka kunci diulang penggunaannya (sistem periodik). Bila panjang kunci adalah m, maka periodenya dikatakan m. Sebagai contoh, jika plaintext adalah THIS PLAINTEXT dan kunci adalah sony, maka penggunaan kunci secara periodik sebagai berikut:
Plaintext : THIS PLAINTEXT
Kunci     : sony sonysonys
Untuk mendapatkan ciphertext dari teks dan kunci di atas, untuk huruf plaintext pertama T, ditarik garis vertikal dari huruf T dan ditarik garis mendatar dari huruf s, perpotongannya adalah pada kotak yang berisi huruf L. Dengan cara yang sama, ditarik garis vertikal dari huruf H dan ditarik garis mendatar pada huruf o, perpotongannya adalah pada kotak yang juga berisi berisi huruf V. hasil enkripsi seluruhnya adalah sebagai berikut:
Plaintext             : THIS PLAINTEXT
Kunci                 : sony sonysonys
Ciphertext          : LVVQ HZNGFHRVL
Variasi-variasi vigènere cipher pada dasarnya perbedaannya terletak pada cara membentuk tabel atau cara menghasilkan kuncinya, sedangkan enkripsi dan dekripsi tidak berbeda dengan vigènere cipher standar. Beberapa variasi tersebut sebagai berikut:
1.    Full Vigènere Cipher
Pada varian ini, setiap baris di dalam tabel tidak menyatakan pergeseran huruf, tetapi merupakan permutasi huruf-huruf alfabet.
2.    Auto-Key Vigènere cipher
Idealnya kunci tidak digunakan secara berulang. Pada auto-key vigènere cipher, jika panjang kunci lebih kecil dari panjang plaintext, maka kunci disambung dengan plaintext tersebut. Misalnya, untuk mengenkripsi pesan NEGARA PENGHASIL MINYAK dengan kunci INDO, maka kunci tersebut disambung dengan plaintext semula sehingga panjang kunci menjadi sama dengan panjang plaintext:
Plaintext: NEGARA PENGHASIL MINYAK
Kunci: INDONE GARAPENGH ASILMI
3.    Running-Key Vigènere cipher
Pada varian ini, kunci bukan string pendek yang diulang secara periodik seperti pada vigènere cipher standar, tetapi kunci adalah string yang sangat panjang yang diambil dari teks bermakna (misalnya naskah proklamasi, naskah Pembukaan UUD 1945, terjemahan ayat di dalam kitab suci, dan lain-lain). Misalnya untuk mengenkripsi plaintext NEGARA PENGHASIL MINYAK dapat menggunakan kunci berupa sila ke-2 Pancasila: KEMANUSIAAN YANG ADIL DAN BERADAB. Selanjutnya enkripsi dan dekripsi dilakukan seperti biasa. (Munir, 2006)

Berikut flowchartnya :

Study Kasus dalam Bidang Transportasi

Dalam tema yang dibahas kali ini tentang keamanan sistem komputer pada bidang transportasi. Dengam munculnya teknologi sistem diharapkan dapat memudahkan masyarakat untuk melakukan transaksi online untuk mendapatkan transportasi. Kini untuk memesan atau membooking trasportasi bisa dilakukan kapanpun dan dimanapun. Adapun di Indonesia sudah dibuat sebuah aplikasi di bidang transportasi yaitu Go-jek. Aplikasi ini dilengkapi oleh beberapa fitur pendukung seperti Go-food untuk delivery makanan, Go-box untuk mengantar barang, Go-ride untuk pemesanan kendaraan roda dua dan beberapa fitur lainnya yang dapat mendukung kinerja. Sistem ini sengaja dibuat untuk memudahkan masyarakat Indonesia melakukan pekerjaan yang berhubungan dengan transportasi. Sistem ini memiliki banyak manfaat namun dibalik segudang manfaat terdapat suatu masalah dalam keamanan sistem komputer. Keseluruhan sistem belum merupakan sistem yang aman untuk mengolah data dari pengguna. Sistem yang dirancang juga belum sepenuhnya efisien dalam database penggunanya.

Merambahnya bisnis ojek berbasis online Go-Jek yang sangat menjanjikan membuat ribuan orang akhirnya memutuskan untuk menggunakan aplikasi ini. Aplikasi Go-Jek merupakan pengembangan sistem yang dapat membantu efisiensi proses pekerjaan dalam bidang transportasi. Namun, terdapat suatu masalah pada keamanan sistem Go-Jek yaitu perusahaan dapat menyimpan seluruh database yang diinputkan user pada saat pemasukan data seperti nama, nomer telfon, dan lainnya. Seorang hacker bisa saja menyalahgunakan data tersebut demi kepentingan pribadi atau keuntungan perusahaan. Penyalahgunaan tersebut bisa dapat menggunakan algoritma kriptografib Vigenere Cipher.

Dalam studi kasus yang dipilih penjelasan dapat disampaikan seperti berikut:
Algoritma ini memerlukan 4 komponen yaitu
  • Plaintext
Merupakan pesan yang dibaca oleh siapapun dalam study kasus. Plaintext yang dimaksud adalah nama pengguna aplikasi Gojek
  • Chipertext
Merupakan pesan acak yang tidak dapat dibaca oleh user tetapi dimengerti oleh admin
  Key
Kunci untuk melakukan teknik komputasi
  Algoritma
Metode melakukan enkripsi dan deskripsi

 

Berikut merupakan kodingan program C++ metode Algortima Vigenere Cipher
#include <iostream>
#include <string>
         using namespace std;
class Vigenere {
public:
string key;
 Vigenere(string key{
           for(int i = 0; i < key.size();++i){
            if (key[i] >= 'A' && key [i] <= 'Z')
             this->key += key [i];
            else if (key[i] >= 'a' && key[i] <= 'z')
             this->key += key [i] + 'A' - 'a';
             }
             }
       string encrypt(string text){
       string out;
       for (int i = 0, j = 0; i < text.length(); ++i){
       char c = text[i];
       if (c >= 'a' && c<= 'z')
       c += 'A' - 'a';
       else if ( c < 'A' || c> 'Z')
     continue;
   out += (c +key[j] -2 * 'A') %26 +'A';
     j = (j +1) % key.length();
    }
  return out;
 }
 string decrypt(string text)
 {
  string out;
 
  for (int i = 0, j = 0; i < text.length(); ++i)
   {
   char c = text[i];
  
  if (c >= 'a' && c<= 'z')
   c += 'A' - 'a';
  else if ( c < 'A' || c> 'Z')
   continue;
  
  out += (c - key[j] +26 ) %26 +'A';
  j = (j +1) % key.length();
  }
 
  return out;
 }
};
int main(){
string a,b;
cout<<"Masukkan Plaintext : ";
cin>>a;
cout<<"Masukkan Key : ";
cin>>b;
 string original=a;
 Vigenere chiper=b;

 string encrypted = chiper.encrypt(original);
 string decrypted = chiper.decrypt(encrypted);
 cout<<endl;
 cout<<"encrypted :"<<encrypted<<endl;
 cout<<"decrypted :"<<decrypted<<endl;
}

Hasil Output Program :

 B. Analisa Algoritma


Sistem informasi akademik merupakan salah satu kebutuhan wajib dan penting yang harus dipenuhi perguruan tinggi. Kemampuan menyediakan dan mengakses informasi secara cepat dan akurat menjadi yang diinginkan bagi perguruan tinggi. Sangat pentingnya informasi tersebut, menyebabkan seringkali informasi yang diinginkan hanya boleh diakses orang-orang tertentu yang memilki wewenang. Jatuhnya informasi kepada pihak lain menimbulkan kerugian baik pihak perguruan tinggi.

Keamanan sistem (Security System) informasi merupakan hal yang sangat penting dalam mengelola sistem informasi, tujuannya adalah untuk mencegah ancaman terhadap sistem serta mendeteksi dan memperbaiki segala kerusakan sistem. Namun,  masih banyak kampus atau instansi tidak terlalu memperhatikan masalah keamanan

Security System atau keamanan sistem informasi merupakan hal yang sangat penting dalam mengelola sistem informasi, tujuannya adalah untuk mencegah ancaman terhadap sistem serta mendeteksi dan memperbaiki segala kerusakan sistem. Namun, masih banyak kampus atau instansi tidak terlalu memperhatikan masalah keamanan ini.
Semisal: Data akademik yang merupakan data yang sangat penting di dalam perguruan tinggi. Dengan data tersebut akan melancarkan berbagai urusan baik mahasiswa, dosen dan pegawai kampus. Jika dirusak oleh orang yang tidak bertanggung jawab, kampus akan kewalahan dalam memulihkan data tersebut. Bisa jadi data itu akan hilang selamanya tidak bisa diperbaiki kembali. 

Algoritma Beaufort Cipher merupakan varian dari algoritma Vignere Cipher                 Algoritma ini ditemukan oleh Laksamana Sir Francis Beaufort,
Royal Navy, yang juga merupakan pencipta skala Beaufort yaitu instrumen ahli meterorologi yang digunakan untuk menunjukkan kecepatan angin. Beaufort Cipher
termasuk algoritma kriptografi klasik kunci simetris Mollin, 2007. Proses enkripsi dan dekripsi pada algoritma Beaufort Cipher menggunakan
sebuah tabel yang disebut dengan tabel Beaufort Tassel, 1969

  Algoritma Vigenere Cipher dan Beaufort Cipher hanya menggunakan Alfabet untuk penjabaran dan penyelesaian algoritmanya. Sedangkan untuk angka atau numerik tidak dapat diselesaikan.
Kedua algoritma ini dapat dibedakan menjadi 3 yaitu :
Viginère cipher membandingkan baris + kolom = isi tabel
Beaufort cipher membandingkan kolom+ isi tabel = baris
Vigenere cipher memakai rumus sedangkan beaufort cipher hanya melihat tabel\
memakai key yang berbeda.

sedangkan persamaan kedua algoritma ini adalah :
1. Memakai tabel
2. Hanya mengoperasikan alfabet
3. Keamanan cukup lemah

C. Kesimpulan

Pada dasarnya algoritma kriptografi Vigenere Cipher dengan Algoritma Kriptografi Beaufort Cipher memiliki persamaan yaitu pengoperasiannya hanya alfabet, memakai tabel, namun kedua algoritma ini bisa dibilang cukup mudah ditebak karna hanya mengoperasikan beberapa huruf. Namun kedua algoritma ini cukup mudah untuk dipahami oleh pemula.



 






 


Kamis, 11 Oktober 2018

7 Segment

Seven segment adalah suatu segmen-segmen yang digunakan untuk menampilkan angka / bilangan decimal. Seven segment ini terdiri dari 7 batang LED yang disusun membentuk angka 8 dengan menggunakan huruf a-f yang disebut DOT MATRIKS. Setiap segment ini terdiri dari 1 atau 2 LED (Light Emitting Dioda).
Seven segment dapat menampilkan angka-angka desimal dan beberapa karakter tertentu melalui kombinasi aktif atau tidaknya LED penyususnan dalam seven segment.  Untuk mempermudah pengguna seven segment, umumnya digunakan sebuah decoder atau sebuah seven segment driver yang akan mengatur aktif atau tidaknya led-led dalam seven segment sesuai dengan inputan biner yang diberikan. Piranti tampilan modern disusun sebagai pola 7 segmen atau dot matriks. Jenis 7 segmen sebagaimana namanya, menggunakan pola tujuh batang led yang disusun membentuk angka 8 seperti yang ditunjukkan pada gambar di atas. Huruf-huruf yang diperlihatkan dalam gambar tersebut ditetapkan untuk menandai segmen-segmen tersebut. Dengan menyalakan beberapa segmen yang sesuai, akan dapat diperagakan digit-digit dari 0 sampai 9, dan juga bentuk huruf A sampai F (dimodifikasi).
Sinyal input dari switches tidak dapat langsung dikirimkan ke peraga 7 segmen, sehingga harus menggunakan decoder BCD (Binary Code Decimal) ke 7 segmen sebagai antar muka. Decoder ini terdiri  dari gerbang-gerbang logika yang masukannya berupa digit BCD dan keluarannya berupa saluran-saluran untuk mengemudikan tampilan 7 segmen.
  • Prinsip kerja 7-segment
Prinsip kerja dari seven segment ini adalah inpuan bilangan biner pada switch dikonversi masuk kedalam decoder, baru kemudian decoder mengkonversi bilangan biner tersebut ke dalam bilangan desimal, yang mana bilangan desimal ini akan ditampilkan pada layar seven segmen. Fungsi dari decoder sendiri adalah sebagai pengkonversi bilangan biner ke dalam bilangan desimal.
Seven segmen ada 2 jenis, yaitu Common Anoda dan Common Katoda
  1. Common Anoda
    Common Anoda merupakan pin yang terhubung dengan semua kaki anoda LED dalam seven segmen. Common anoda diberi tegangan VCC dan seven segmen dengan common anoda akan aktif pada saat diberi logika rendah (0) atau sering disebut aktif low. Kaki katoda dengan label a sampai h sebagai pin aktifasi yang menentukan nyala LED.
  2. Common Katoda
    Common Katoda merupakan pin yang terhubung dengan semua kaki katoda LED dalam seven segmen dengan common katodak akan aktif apabila diberi logika tinggi (1) atau disebut aktif high. Kaki anoda dengan label a sampai h sebagai pin aktifasi yang menentukan nyala LED.


LED 7 Segmen Tipe Common Cathode (Katoda)

Pada LED 7 Segmen jenis Common Cathode (Katoda), Kaki Katoda pada semua segmen LED adalah terhubung menjadi 1 Pin, sedangkan Kaki Anoda akan menjadi Input untuk masing-masing Segmen LED.  Kaki Katoda yang terhubung menjadi 1 Pin ini merupakan Terminal Negatif (-) atau Ground sedangkan Signal Kendali (Control Signal) akan diberikan kepada masing-masing Kaki Anoda Segmen LED.
 

LED 7 Segmen Tipe Common Anode (Anoda)

Pada LED 7 Segmen jenis Common Anode (Anoda), Kaki Anoda pada semua segmen LED adalah terhubung menjadi 1 Pin, sedangkan kaki Katoda akan menjadi Input untuk masing-masing Segmen LED. Kaki Anoda yang terhubung menjadi 1 Pin ini akan diberikan Tegangan Positif (+) dan Signal Kendali (control signal) akan diberikan kepada masing-masing Kaki Katoda Segmen LED.


Fungsi – fungsi SEVEN SEGMEN di kehidupan sehari hari :
  • Untuk jam digital
  • Untuk papan score pada olahraga
  • Untuk Calculator
  • Untuk Tulisan SELAMAT DATANG pada Bank, gerbang tol dll.  
  •  
Prinsip Kerja Dasar Driver System pada LED 7 Segmen
Berikut ini adalah Blok Diagram Dasar untuk mengendalikan LED 7 Segmen :
Blok Dekoder pada diagram diatas mengubah sinyal Input yang diberikan menjadi 8 jalur yaitu “a” sampai “g” dan poin decimal (koma) untuk meng-ON-kan segmen sehingga menghasilkan angka atau digit yang diinginkan. Contohnya, jika output dekoder adalah a, b, dan c, maka Segmen LED akan menyala menjadi angka “7”.   Jika Sinyal Input adalah berbentuk Analog, maka diperlukan ADC (Analog to Digital Converter) untuk mengubah sinyal analog menjadi Digital sebelum masuk ke Input Dekoder. Jika Sinyal Input sudah merupakan Sinyal Digital, maka Dekoder akan menanganinya sendiri tanpa harus menggunakan ADC.
Fungsi daripada Blok Driver adalah untuk memberikan arus listrik yang cukup kepada Segmen/Elemen LED untuk menyala. Pada Tipe Dekoder tertentu, Dekoder sendiri dapat mengeluarkan Tegangan dan Arus listrik yang cukup untuk menyalakan Segmen LED maka Blok Driver ini tidak diperlukan. Pada umumnya Driver untuk menyalakan 7 Segmen ini adalah terdiri dari 8 Transistor Switch pada masing-masing elemen LED.
Keterangan :
1 = ON (High)
0 = OFF (Low)


     

Kamis, 06 September 2018

Elekronika Dasar


Elektronika dasar ialah bagian dari ilmu elektronika yang mempelajari dasar-dasar komponen; rangkaian; tegangan; karakteristik yang harus terlebih dahulu dipahami dalam membangun sebuah peralatan elektronika.

Elektronika merupakan ilmu yang mempelajari alat listrik arus lemah yang dioperasikan dengan cara mengontrol aliran elektron atau partikel bermuatan listrik dalam suatu alat seperti komputer, peralatan elektronik, termokopel, semikonduktor, dan lain sebagainya

Dalam elektronika memiliki komponen, Komponen Elektronika adalah elemen dasar yang digunakan untuk membentuk suatu rangkaian elektronika dan biasanya dikemas dalam bentuk diskrit dengan dua atau lebih terminal penghubung. Setiap komponen elektronika memiliki fungsinya masing-masing dalam suatu rangkaian elektronika, ada yang berfungsi sebagai penghambat, ada yang berfungsi sebagai penguat, ada yang berfungsi sebagai penghantar, ada juga yang berfungsi sebagai penyaring dan ada yang berfungsi sebagai pengendali. Komponen-komponen Elektronika tersebut juga memiliki nilai dan tipenya masing-masing sehingga dapat menjalankan fungsinya sesuai dengan keinginan para perancang rangkaian elektronika.Komponen diklasifikasikan menjadi 2 kelompok utama, yaitu Komponen Aktif dan Komponen Pasif.

Komponen aktif adalah komponen-komponen di dalam rangkaian elektronik yang mempunyai penguatan atau mengarahkan aliran arus listrik.Komponen ini merupakan jenis komponen elektronika yang memerlukan arus eksternal untuk dapat beroperasi, dengan kata lain komponen elektronika aktif hanya dapat berfungsi apabila mendapatkan sumber arus listrik dari luar (eksternal).

Macam-macam kompenen aktif:

1. Diode

Diode adalah komponen elektronika aktif yang berfungsi untuk menghantarkan arus listrik ke satu arah dan menghambat arus listrik dari arah sebaliknya. Dioda terdiri dari dua Elektroda yaitu Anoda dan Katoda. Yang termasuk dalam keluarga Dioda diantaranya seperti LED (Light Emitting Diode), DIAC, Dioda Zener, Dioda Penyearah, Dioda Foto, Dioda Schottky, Dioda Tunnel dan Dioda Laser.

 

Kompenen Diode
Struktur utama dioda adalah dua buah kutub elektroda berbahan konduktor yang masing-masing terhubung dengan semikonduktor silikon jenis p dan silikon jenis n. Anoda adalah elektroda yang terhubung dengan silikon jenis p dimana elektron yang terkandung lebih sedikit, dan katoda adalah elektroda yang terhubung dengan silikon jenis n dimana elektron yang terkandung lebih banyak. Pertemuan antara silikon n dan silikon p akan membentuk suatu perbatasan yang disebut P-N Junction.


Secara sederhana, cara kerja dioda dapat dijelaskan dalam tiga kondisi, yaitu kondisi tanpa tegangan (unbiased), diberikan tegangan positif (forward biased), dan tegangan negatif (reverse biased).

  • Kondisi tanpa tegangan
Pada kondisi tidak diberikan tegangan akan terbentuk suatu perbatasan medan listrik pada daerah P-N junction. Hal ini terjadi diawali dengan proses difusi, yaitu bergeraknya muatan elektro dari sisi n ke sisi p. Elektron-elektron tersebut akan menempati suatu tempat di sisi p yang disebut dengan holes. Pergerakan elektron-elektron tersebut akan meninggalkan ion positif di sisi n, dan holes yang terisi dengan elektron akan menimbulkan ion negatif di sisi p. Ion-ion tidak bergerak ini akan membentuk medan listrik statis yang menjadi penghalang pergerakan elektron pada dioda.
 

  • Kondisi tegangan positif (Forward-bias)
Pada kondisi ini, bagian anoda disambungkan dengan terminal positif sumber listrik dan bagian katoda disambungkan dengan terminal negatif. Adanya tegangan eksternal akan mengakibatkan ion-ion yang menjadi penghalang aliran listrik menjadi tertarik ke masing-masing kutub. Ion-ion negatif akan tertarik ke sisi anoda yang positif, dan ion-ion positif akan tertarik ke sisi katoda yang negatif. Hilangnya penghalang-penghalang tersebut akan memungkinkan pergerakan elektron di dalam dioda, sehingga arus listrik dapat mengalir seperti pada rangkaian tertutup.
 
  • Kondisi tegangan negatif (Reverse-bias)
Pada kondisi ini, bagian anoda disambungkan dengan terminal negatif sumber listrik dan bagian katoda disambungkan dengan terminal positif. Adanya tegangan eksternal akan mengakibatkan ion-ion yang menjadi penghalang aliran listrik menjadi tertarik ke masing-masing kutub. Pemberian tegangan negatif akan membuat ion-ion negatif tertarik ke sisi katoda (n-type) yang diberi tegangan positif, dan ion-ion positif tertarik ke sisi anoda (p-type) yang diberi tegangan negatif. Pergerakan ion-ion tersebut searah dengan medan listrik statis yang menghalangi pergerakan elektron, sehingga penghalang tersebut akan semakin tebal oleh ion-ion. Akibatnya, listrik tidak dapat mengalir melalui dioda dan rangkaian diibaratkan menjadi rangkaian terbuka.

Jenis-jenis Dioda dan Fungsi Dioda

Dioda dibedakan menjadi beberapa jenis berdasarkan karakteristik dan fungsinya. Jenis-jenis dioda dan aplikasinya adalah sebagai berikut.
  • PN Junction Diode: Dioda standar yang terdiri dari susunan PN dan memiliki cara kerja seperti yang dijelaskan sebelumnya. Dioda jenis ini adalah diode yang umum digunakan di pasaran (disebut juga diode generik), digunakan terutama sebagai penyearah arus.
  • Light Emitting Diode (LED): Saat dialiri arus forward-bias, LED akan mengeluarkan cahaya. LED saat ini umum digunakan sebagai alat penerangan dan beberapa jenis digunakan untuk menggantikan lampu fluorescent.
  • Laser Diode: Dioda jenis laser juga menghasilkan cahaya, namun cahaya yang dihasilkan adalah cahaya koheren. Aplikasi diode laser adalah perangkat pembaca CD dan DVD dan laser pointer.
  • Photodiode: Photodiode dapat menghasilkan energi listrik apabila daerah PN junction disinari. Umumnya photodiode dioperasikan dalam reverse-bias, sehingga arus yang kecil akibat cahaya dapat langsung terdeteksi. Photodiode digunakan untuk mendeteksi cahaya (photodetector).
  • Gunn Diode: Gunn Diode adalah jenis diode yang tidak memiliki PN Junction, melainkan hanya terdiri dari dua elektroda. Dioda jenis ini dapat digunakan untuk menghasilkan sinyal gelombang mikro.
  • BARITT Diode: BARITT (Barrier Injection Transit Time) Diode adalah jenis diode yang bekerja dengan prinsip emisi termionik. Dioda ini digunakan untuk memproduksi sinyal gelombang mikro dengan level derau yang rendah.
  • Tunnel Diode: Tunnel Diode adalah dioda yang bekerja memanfaatkan salah satu fenomena mekanika kuantum yaitu tunneling. Tunnel junction digunakan sebagai salah satu komponen pada osilator, penguat, atau pencampur sinyal, terutama karena kecepatannya bereaksi terhadap perubahan tegangan.
  • Backward Diode: Backward diode memiliki karakteristik serupa dengan tunnel, perbedannya terletak pada adanya sisi yang diberi doping lebih rendah dibanding sisi yang berlawanan. Perbedaan profil doping ini membuat backward diode memiliki karakteristik tegangan-arus yang serupa pada kondisi reverse dan forward.
  • PIN Diode: Pada dioda PIN, terdapat area semikonduktor intrinsic (tanpa doping) yang diletakkan antara P dan N junction. Efek dari penambahan area intrinsic tersebut adalah melebarnya area deplesi yang membatasi pergerakan elektron, dan hal ini tepat digunakan untuk aplikasi pensinyalan (switching).
  • Schottky Diode: Pada Schottky diode diberikan tambahan metal pada cuplikan permukaan bagian tengah semikonduktor. Karakteristik yang menjadi keunggulan dioda ini adalah tegangan aktivasi yang rendah dan waktu pemulihan yang singkat. Dioda ini sangat umum digunakan untuk rangkaian elektronik berfrekuensi tinggi, seperti perangkat-perangkat radio dan gerbang logika.
  • Step Recovery Diode: Bagian semikonduktor pada dioda ini memiliki level doping yang secara gradual menurun dengan titik terendah di junction. Modifikasi ini dapat mengurangi waktu switching karena muatan yang ada pada daerah junction lebih sedikit. Aplaikasi dari semikonduktor ini adalah pada alat-alat elektronik frekuensi radio.
  • Varactor Diode: Diaplikasikan pada mode reverse biasa dengan lapisan penghalang yang dapat berubah-ubah sesuai tegangan diberikan. Hal ini membuat dioda ini seolah-olah merupakan suatu kapasitor.
  • Zener diode: Memiliki karakteristik khusus yang mengingkan efek breakdown saat reverse bias Dioda ini dapat menghasilkan tegangan yang tetap dan umum digunakan sebagai penghasil tegangan referensi di rangkaian elektronik.

2. Transistor 

Transistor adalah alat semikonduktor yang dipakai sebagai penguat, sebagai sirkuit pemutus dan penyambung (switching), stabilisasi tegangan, modulasi sinyal atau sebagai fungsi lainnya. Transistor dapat berfungsi semacam kran listrik, di mana berdasarkan arus inputnya (BJT) atau tegangan inputnya (FET), memungkinkan pengaliran listrik yang sangat akurat dari sirkuit sumber listriknya.

Pada umumnya, transistor memiliki 3 terminal, yaitu Basis (B), Emitor (E) dan Kolektor (C). Tegangan yang di satu terminalnya misalnya Emitor dapat dipakai untuk mengatur arus dan tegangan yang lebih besar daripada arus input Basis, yaitu pada keluaran tegangan dan arus output Kolektor.

Arus akan mengalir dari Kolektor(C) menuju Emitor(E) apabila kaki Basis (B) diberikan arus atau tegangan. Sedikit saja arus atau tegangan kita berikan ke kaki basis, maka arus yang besar akan mengalir dari Kolektor ke Emitor. Perbandingan arus colektor yang mengalir ke Emitor dan arus basis yang diberikan dinamakan penguatan atau Gain.Variasi arus basis yang diberikan juga akan mengakibatkan variasi besarnya arus yang mengalir di kolektor ke Emitor. Prinsip inilah yang digunakan untuk membentuk sebuah Amplifier yang handal. Arus kecil dari suara penyanyi yang masuk ke microfon berubah menjadi suara yang besar menggelegar di sepeaker panggung.

3. IC (Integrated Circuit/Sirkuit Terpadu)

IC atau integrated circuit adalah salah satu komponen elektronika aktif yang merupakan gabungan dari ratusan bahkan ribuan komponen elektronika seperti transistor, resistor, dioda, dan juga kapasitor. Jadi dalam komponen ini tersimpan berbagai jenis komponen tersebut dalam bentuk yang lebih compact. Dalam IC, komponen-komponen seperti transistor, resistor, dioda, dan juga kapasitor tersebut diintegrasikan menjadi satu kesatuan rangkaian dalam kemasan yang lebih kecil. Mayoritas IC dibuat dengan menggunakan bahan semikonduktor berupa silicon. Dalam bahasa Indonesia, komponen IC juga kerap disebut dengan nama sirkuit terpadu.
Perlu diketahui bahwa komponen IC sangat bermacam-macam dan memiliki fungsi yang berbeda-beda satu sama lain. Bentuk IC pun juga sangat bermacam-macam, mulai dari yang mirip transistor, single in line, dual line, sampai dengan persegi seperti prosesor komputer. Selain itu IC juga bisa diklasifikasikan menjadi beberapa bagian lagi.
IC dapat dibedakan menjadi 2, yakni IC monolitik dan juga IC hybrid. IC monolitik adalah jenis IC yang berdiri sendiri mengatur satu blok rangkaian tanpa bergabung dengan IC lainnya. Sedangkan IC hybrid adalah jenis IC yang terdiri dari beberapa IC yang bergabung menjadi satu dalam sebuah blok PCB.

Fungsi IC (Integrated Circuit)

Seperti yang telah dikatakan tadi bahwa fungsi dari komponen IC sangatlah bermacam-macam tergantung komponen penyusunnya. Namun jika dilihat dari fungsinya, IC dapat diklasifikasikan menjadi 2 jenis, yakni IC linier dan IC digital. Berikut adalah beberapa fungsi dari IC linier dan IC digital.
1. Fungsi IC Linier
  • Penguat Daya (Amplifier)
  • Penguat Operasional (Op Amp)
  • Penguat Sinyal (Signal Amplifier)
  • Penguat Sinyal Mikro (Microwave Amplifier)
  • Penguat RF dan IF
  • Multiplier
  • Voltage Comparator
  • Regulator Tegangan (Voltage Regulator)
  • Penerima Frekuensi Radio
2. Fungsi IC Digital
  • Gerbang Logika
  • Flip Flop
  • Timer
  • Counter
  • Clock
  • Multiplexer
  • Memory
  • Calculator
  • Mikrokontrol
  • Mikroprosesor

4. SCR

SCR merupakan singkatan dari Silicon Control Rectifier. Komponen ini merupakan salah satu jenis komponen elektronika aktif. SCR memiliki fungsi sebagai pengatur motor DC yang memiliki tegangan besar dengan mengatur tegangan gerbang atau gate. SCR sendiri terbagi menjadi dua jenis, yakni DIAC dan TRIAC.
  • DIAC: meneruskan tegangan dari anoda ke katoda atau sebaliknya. Penerapannya pada pengendali motor putar kanan dan putar kiri, seperti pada rangkaian lift.
  • TRIAC mempunyai prinsip kerja seperti DIAC, hanya saja TRIAC dapat meneruskan tegangan dari kaki 1 ke 2 atau sebaliknya pada saat ada triger pada Gate. TRIAC digunakan untuk pengatur motor DC atau AC putar kanan dan kiri dengan cara mengatur Gate.




 






 

Selasa, 05 Juni 2018

INFIX, POSTFIX, dan PREFIX

Ada tiga bentuk penulisan notasi matematis di komputer, satu bentuk adalah yang umum digunakan manusia (sebagai input di komputer) yaitu infix, dan dua yang digunakan oleh komputer (sebagai proses), yaitu postfix dan infix. Berikut contoh-contohnya

No.
Infix
Postfix
Prefix
1
A + B
A B +
+ A B
2
(A + B) * C
A B + C *
* + A B C
3
A * ( B + C)
A B C + *
* A + B C


1. Konversi Infix ke Postfix

Untuk mengetahui bentuk postfix dari notasi infix, ada tiga cara yang dapat dilakukan, yaitu (1) manual,  (2) stack, dan (3) binary tree. Berikut contoh notasi infixnya: 

A * ( B + C ) / D ^ E – F

1.a. Cara Manual

Caranya adalah dengan menyederhanakan notasi menjadi dua operand (variabel) dan satu operator, seperti A + B.

Langkah 1: tentukan (berdasarkan derajat operasi) mana yang akan diproses terlebih dulu. Diperoleh ( B + C ).  Jika ( B + C ) dianggap G, maka notasi infix tadi menjadi:  A * G / D ^ E – F
Langkah 2: dari hasil langkah 1, disederhanakan lagi, kali ini ((berdasarkan derajat operasi) akan disederhanakan D ^ E. Bila D ^ E dianggap H, maka notasi infix tadi menjadi:  A * G / H – F Langkah 3: dari hasil langkah 2, disederhanakan lagi, kali ini ((berdasarkan derajat operasi) akan disederhanakan A * G. Bila A* G dianggap I, maka notasi infix tadi menjadi:  I  / H – F
Langkah 4: dari hasil langkah 3, disederhanakan lagi, kali ini ((berdasarkan derajat operasi) akan disederhanakan I / H. Bila I / H dianggap J, maka notasi infix tadi menjadi:  J – F

Setelah diperoleh bentuk seperti itu, maka satu per satu kita kembalikan ke notasi semula sambil mengubahnya menjadi notasi postfix.

Langkah 5: hasil akhir J – F, dibentuk postfixnya, menjadi J F –
Langkah 6: J sebenarnya adalah I / H yang jika ditulis dalam bentuk postfix menjadi I H /, lalu kita gabung dengan hasil di langkah 5 tadi, diperoleh: I H / F -
Langkah 7: H sebenarnya adalah D ^ E yang jika ditulis dalam bentuk postfix menjadi D E ^, lalu kita gabung dengan hasil di langkah 6 tadi, diperoleh: I D E ^ / F –
Langkah 8: I sebenarnya adalah A * G yang jika ditulis dalam bentuk postfix menjadi A G *, lalu kita gabung dengan hasil di langkah 7 tadi, diperoleh:  A G * D E ^ / F –
Langkah 9: G sebenarnya adalah B + C yang jika ditulis dalam bentuk postfix menjadi B C +, lalu kita gabung dengan hasil di langkah 8 tadi, diperoleh:  A B C + * D E ^ / F –

Dengan demikian, untuk notasi infix: A * ( B + C ) / D ^ E – F maka notasi postfixnya menjadi: A B C + * D E ^ / F –

Postfix tidak memerlukan tanda kurung, prosesnya berjalan sebagai berikut:
2 3 5 + * 4 2 ^ / 3 –
2    8    * 4 2 ^ / 3 –   
16        4 2 ^ / 3 -   
16           16 / 3 -             
1          3 –                       
-2

Sama hasilnya pada infix:   2 * ( 3 + 5 ) / 4 ^ 2 – 3 = -2

1.b. Cara Stack

Stack adalah tumpukan (jadi, memori diibaratkan dengan tumpukan) yang memiliki cara kerja, “yang pertama masuk ke kotak, maka akan terakhir kali diambil kembali” atau “first in last out”, atau sebaliknya, “yang terakhir masuk ke kotak, akan diambil yang pertama kali,” atau “last in first out.”

1.c .  Cara Binary Tree

Langkah pertama untuk mengkonversi notasi infix menjadi postfix adalah dengan membuat struktur pohon binarnya. Langkah pertama untuk membuat struktur pohonnya adalah dengan menyederhanakan notasi.
Lalu, bagaimana menentukan notasi postfixnya ?. Tinggal mengikuti gerakan perjalanan atau kunjungan (traversal) secara post-order saja, yaitu rekursif dari (left-right-root) atau ulangi(kiri, kanan, tengah).

a. Paling kiri adalah A, jadi hasil = A
b. Setelah kiri, kita ke kanan dari A, diperoleh +. Ulangi proses lagi, yang paling kiri adalah B, jadi hasil = A B
c. Setelah kiri, kita ke kanan dari B, diperoleh C. Karena C merupakan ujung pohon (daun), maka jadikan hasil. Jadi, hasil = A B C
d. Dari kanan (C) kita ke tengah, diperoleh tanda +. Karena di kiri dan kanan + sudah diproses, maka jadikan + sebagai hasil. Jadi, hasil = A B C +
e. Kembali ke tengah dari struktur pohon A * +, kita peroleh *. Karena di kiri dan kanan lambang * sudah diproses, maka jadikan * sebagai hasil. Jadi, hasilnya: A B C + *
f. Kembali ke tengah struktur dari * / ^, yaitu /. Di kiri lambang / sudah diproses, maka kita ke kanan, sehingga diperoleh ^. Dari sini proses kembali diulang, kiri dari ^ adalah D yang merupakan daun dari struktur pohon itu. Jadi, hasil = A B C + * D
g. Setelah kiri, kita ke kanan. Diperoleh E, jadi hasilnya = A B C + * D E
h. Setelah kanan, kita kembali ke tengah, diperoleh ^, sehingga hasilnya menjadi A B C + * D E ^
i. Kita kembali ke tengah sebelumnya, yaitu /. Karena di kiri dan kanan lambang / sudah diproses, maka lambang / menjadi hasil. Jadi, hasil = A B C + * D E ^ /
j. Di kiri dan kanan lambang / sudah diproses, kita kembali ke root (akar, puncak struktur pohon binar), yaitu -. Di kiri lambang – sudah diproses semua, maka kita ke kanan, diperoleh F yang merupakan daun. Hasilnya menjadi A B C + * D E  ^ / F
k. Terakhir, kita kembali ke puncak (yang merupakan lambang terakhir dalam postfix), hasilnya = A B C + * D  E ^ / F –

2. Konversi Infix ke Prefix

Cara mengonversi infix ke prefix dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu (a) manual, dan (b) binary tree. 

2.a. Cara Manual

Dengan soal yang sama, maka cara manual mengonversi notasi infix ke prefix dimulai sama dengan cara di sub-bab 1.a. proses 1 sampai 4, hingga diperoleh:  J – F.

1. Langkah  1: J – F dalam notasi prefix ditulis dengan  - J F 2. Langkah
2: J adalah I / H yang notasi prefixnya adalah / I H, sehingga ketika digabung  akan menjadi - / I H F 3. Langkah 3: I adalah A * G yang notasi prefixnya adalah * A G, sehingga ketika digabung akan menjadi - / * A G H F 4. Langkah
4: G adalah (B + C) yang notasi prefixnya adalah + B C, sehingga ketika digabung akan menjadi - / * A + B C H F 5. Langkah
5: H adalah D ^ E yang notasi prefixnya adalah ^ D E, sehingga ketika digabung akan menjadi - / * A + B C ^ D E F

Jadi, untuk notasi infix: A * ( B + C ) / D ^ E – F,  maka notasi postfix adalah: - / * A + B C ^ D E F

2.b. Cara Binary Tree

Caranya sama dengan cara binary tree sebelumnya. Singkatnya, setelah struktur pohonnya terbentuk, maka berikut ini traversalnya secara pre-order dengan rumus: rekursif(tengah, kiri, kanan), atau rekursif (root, left, right).

3. Konversi Prefix ke Infix dan/atau Postfix

Konversi dari prefix ke infix dan/atau postfix bisa dilakukan melalui bantuan manual atau pohon binar. Contoh: notasi prefix:  - / * + A B C^ D E F, maka notasi infixnya adalah:

a. Langkah I: cari yang bentuknya: + A B (operator, operand, operand). Diperoleh:

- / * + A B C^ D E F                                                                      
G         H

b. Sederhanakan notasi tersebut menjadi: - / * G C H F
c. Ulangi langkah I hingga menjadi satu operator dan dua operand:  
c.1.         - / * G C H                                              
                       I           
c.2.             - / I H F                                    
                          J 
c.3.              - J F

d. Jadikan bentuk infix dan kembalikan ke notasi semula (setiap penjabaran diberi tanda kurung):  d.1.           J – F 
d.2.           J = (I / H), digabung menjadi:  (I / H) – F 
d.3.           H = (D ^ E), digabung menjadi: (I / (D ^ E)) – F 
d.4.            I = (G * C), digabung menjadi: ((G * C) / (D ^ E)) – F            
d.5.           G = (A + B), digabung menjadi (((A + B) * C) / (D ^ E)) - F

Dengan cara yang sama, kita bisa mengalihkan notasi postfix tersebut ke notasi prefixnya, yaitu:

e. Langkah I: cari yang bentuknya: A B + (operand, operand, operator). Diperoleh:

A B + C * D E ^ / F -                                                               
G             H

f. Sederhanakan notasi tersebut menjadi:  G C * H / F -
g. Ulangi langkah I hingga menjadi satu operator dan dua operand:  
c.1.         G C *  H / F -                                          
                 I           
c.2.           I  H / F -                                     
                  J 
c.3.            J F -

h. Jadikan bentuk prefix dan kembalikan ke notasi semula:

 d.1.      J F - pada postfix menjadi -  J F  dalam pretfix 
d.2.       J = / I H  , digabung menjadi:  - /  I  H   F -  
d.3.       H = ^ D E,  digabung menjadi:  - / I ^ D E F -
d.4.        I = G C *, digabung menjadi:  - / * G C ^ D E F -            
d.5.     G = A B +, digabung menjadi  - / * + A B C ^ D E F -

Dengan cara yang sama dapat dengan struktur pohon binar.


             






  






















A. Keamanan Sistem Komputer dalam Bidang Transportasi dengan Algoritma Kriptografi Vigenere Cipher Hubungan Keamanan Sistem Komputer d...