Affine Cipher

Raymond Kelvin Nando — Affine Cipher merupakan metode penyandian klasik yang mengubah setiap huruf melalui transformasi linear pada aritmetika modular. Teknik ini memperluas konsep Caesar Cipher dengan menambahkan parameter pengali dan penambah sehingga pola substitusi menjadi lebih kompleks. Meskipun sederhana, metode ini menjadi referensi penting dalam sejarah kriptografi karena membangun dasar pemahaman tentang penggunaan fungsi matematika dalam proses encoding dan decoding.

Pengertian Affine Cipher

Affine Cipher adalah algoritma kriptografi klasik yang menerapkan fungsi linear dalam modulo alfabet. Setiap huruf plaintext x direpresentasikan sebagai bilangan 0 hingga 25, lalu disandikan menggunakan transformasi:

E(x) = (a × x + b) mod 26

Parameter:
a = kunci pengali
b = kunci penambah
26 = jumlah alfabet Latin

Syarat pentingnya adalah a harus relatif prima terhadap 26 agar proses dekripsi dapat dilakukan. Dekripsi membutuhkan invers modulo dari a.

Affine Cipher mengombinasikan Multiplicative Cipher dan Caesar Cipher sehingga menghasilkan substitusi monoalfabetik yang lebih kaya dibanding Caesar sederhana. Namun karena tetap monoalfabetik, cipher ini mudah dianalisis menggunakan frekuensi huruf.

Sejarah Perkembangan Affine Cipher

Akar konsep transformasi linear pada kriptografi sudah muncul dalam teknik substitusi kuno, namun formulasi matematis Affine Cipher semakin jelas setelah aritmetika modular berkembang pada abad 17–18. Metode ini mulai mendapat tempat dalam dunia akademik ketika kriptografi klasik menjadi objek studi formal pada abad ke-19.

Affine Cipher kemudian menjadi salah satu contoh paling umum dalam buku-buku kriptografi untuk memperkenalkan penggunaan fungsi matematika dan bilangan prima relatif dalam penyandian. Walaupun keamanan metode ini sangat lemah menurut standar modern, konsep affine tetap hidup dalam berbagai komponen kriptografi modern seperti S-box pada AES yang menggunakan transformasi affine pada ruang GF(2^8).

Prinsip Dasar dan Metode Affine Cipher

Prinsip Affine Cipher berpusat pada transformasi linear modular.

• Representasi huruf ke angka
  A = 0, B = 1, …, Z = 25
• Fungsi Enkripsi
  E(x) = (a × x + b) mod 26
• Fungsi Dekripsi
  D(y) = a⁻¹ × (y − b) mod 26
  a⁻¹ adalah invers modulo dari a.
• Syarat nilai a
  a harus relatif prima terhadap 26. Nilai-nilai a yang valid:
  1, 3, 5, 7, 9, 11, 15, 17, 19, 21, 23, 25
• Sifat monoalfabetik
  Setiap huruf plaintext selalu dipetakan ke huruf ciphertext yang sama.
• Tidak membutuhkan padding
  Karena bekerja per huruf, ukuran data tidak harus kelipatan tertentu.

Contoh Input dan Output Affine Cipher

Kunci:
a = 5
b = 8

Plaintext :
HELLO

Representasi angka:
H = 7
E = 4
L = 11
L = 11
O = 14

Enkripsi menggunakan rumus (5 × x + 8) mod 26:
H → (5 × 7 + 8) = 43 mod 26 = 17 → R
E → (5 × 4 + 8) = 28 mod 26 = 2 → C
L → (5 × 11 + 8) = 63 mod 26 = 11 → L
L → 11 → L
O → (5 × 14 + 8) = 78 mod 26 = 0 → A

Ciphertext :
RCLLA

Contoh dekripsi:
Invers dari a = 5 dalam modulo 26 adalah 21.
Gunakan rumus D(y) = 21 × (y − 8) mod 26.

Kelebihan & Kekurangan Affine Cipher

Kelebihan:

• Lebih variatif dibanding Caesar Cipher.
• Implementasi sederhana melalui aritmetika modular.
• Sangat baik sebagai materi pengantar kriptografi.
• Memberikan fondasi bagi transformasi affine dalam algoritma modern.

Kekurangan:

• Rentan terhadap analisis frekuensi.
• Ruang kunci kecil sehingga mudah di-brute-force.
• Pola huruf tetap terlihat jelas karena monoalfabetik.
• Tidak aman untuk penggunaan modern.

Referensi

• Stallings, W. (2017). Cryptography and Network Security. Pearson.
• Singh, S. (2000). The Code Book. Anchor Books.
• Kahn, D. (1996). The Codebreakers. Scribner.
• Schneier, B. (1996). Applied Cryptography. Wiley.
• Katz, J., & Lindell, Y. (2014). Introduction to Modern Cryptography. CRC Press.

FAQ