Sejarah Teori Coding, Coding Kriptografi – Teori coding adalah studi tentang properti kode dan kesesuaiannya masing-masing untuk aplikasi tertentu. Kode digunakan untuk kompresi data, kriptografi, deteksi dan koreksi kesalahan, transmisi data dan penyimpanan data. Kode dipelajari oleh berbagai disiplin ilmu — seperti teori informasi, teknik kelistrikan, matematika, linguistik, dan ilmu komputer — untuk tujuan merancang metode transmisi data yang efisien dan andal.Ini umumnya mengaitkan penghapusan redundansi serta emendasi ataupun penemuan kekeliruan dalam informasi yang dikirimkan.
Sejarah Teori Coding, Coding Kriptografi
binaryjs.com – Kompresi informasi berupaya melenyapkan redundansi dari informasi dari pangkal buat mengirimkannya lebih berdaya guna. Misalnya, kompresi informasi ZIP membuat file informasi jadi lebih kecil, buat tujuan semacam kurangi kemudian rute Internet. Kompresi informasi serta emendasi kekeliruan bisa dipelajari dalam campuran.
Baca Juga : Panduan Lengkap Tentang Belajar Coding HTML untuk Para Pemula
Dilansir dari kompas.com, Emendasi kekeliruan meningkatkan bit informasi ekstra buat membuat transmisi informasi lebih kokoh kepada kendala yang terdapat pada saluran transmisi. Konsumen lazim bisa jadi tidak mengenali banyak aplikasi yang memakai emendasi kekeliruan. CD( CD) nada ideal memakai isyarat Reed– Solomon buat membetulkan catatan serta abu.
Dalam aplikasi ini saluran transmisinya merupakan CD itu sendiri. Telepon seluler pula memakai metode coding buat membetulkan pemudaran serta keributan transmisi radio gelombang besar. Modem informasi, transmisi telepon, serta Jaringan Luar Angkasa NASA seluruhnya memakai metode coding saluran buat memperoleh bit- bit itu, misalnya isyarat turbo serta isyarat LDPC.
Pada tahun 1948, Claude Shannon menerbitkan “A Mathematical Theory of Communication”, sebuah artikel dalam dua bagian di edisi Juli dan Oktober dari Bell System Technical Journal.
Profesi ini berpusat pada permasalahan mengenai metode terbaik buat menyandikan data yang mau dikirim oleh pengirim. Dalam profesi pokok ini beliau memakai perlengkapan dalam filosofi kebolehjadian, yang dibesarkan oleh Norbert Wiener, yang pada langkah dini diaplikasikan pada filosofi komunikasi pada dikala itu. Shannon meningkatkan entropi data selaku dimensi buat ketidakpastian dalam catatan sedangkan pada dasarnya menghasilkan aspek filosofi data.
Isyarat Golay biner dibesarkan pada tahun 1949. Ini merupakan isyarat emendasi kekeliruan yang sanggup membetulkan sampai 3 kekeliruan dalam tiap tutur 24- bit, serta mengetahui kekeliruan keempat.
Richard Hamming memenangkan Turing Award pada tahun 1968 buat ciptaannya di Bell Labs dalam tata cara numerik, sistem coding otomatis, serta pendeteksi kekeliruan serta isyarat emendasi kekeliruan. Ia menciptakan rancangan yang diketahui selaku isyarat Hamming, jendela Hamming, nilai Hamming, serta jarak Hamming.
Pada tahun 1972, Nasir Ahmed menganjurkan alih bentuk kosinus diskrit( DCT), yang beliau kembangkan bersama T. Natarajan serta K. R. Rao pada tahun 1973. DCT merupakan algoritma kompresi lossy yang sangat banyak dipakai, dasar buat bentuk multimedia semacam JPEG, MPEG serta MP3.
Prinsip
Entropi pangkal merupakan dimensi data. Pada dasarnya, isyarat pangkal berupaya kurangi redundansi yang terdapat di pangkal, serta menggantikan pangkal dengan bit yang lebih sedikit yang bawa lebih banyak data.
Kompresi informasi yang dengan cara akurat berupaya meminimalkan jauh pada umumnya catatan cocok dengan bentuk kebolehjadian yang diasumsikan khusus diucap enkode entropi.
Bermacam metode yang dipakai oleh desain coding pangkal berupaya buat menggapai batasan entropi pangkal. C( x)≥ H( x), di mana H( x) merupakan entropi pangkal( bitrate), serta C( x) merupakan bitrate sehabis kompresi. Dengan cara spesial, tidak terdapat desain coding pangkal yang lebih bagus dari entropi pangkal.
Coding saluran
Tujuan filosofi coding saluran merupakan buat menciptakan isyarat yang dikirimkan dengan kilat, bermuatan banyak tutur isyarat yang asi serta bisa membenarkan ataupun paling tidak mengetahui banyak kekeliruan. Walaupun tidak khusus satu serupa lain, kemampuan di zona ini ialah trade off. Jadi, isyarat yang berlainan maksimal buat aplikasi yang berlainan. Properti yang diperlukan dari isyarat ini paling utama tergantung pada mungkin kekeliruan yang terjalin sepanjang transmisi. Pada CD lazim, kehancuran kuncinya merupakan abu ataupun catatan.
CD memakai coding Reed– Solomon rute interleaved buat mengedarkan informasi pergi lewat disk.
Walaupun bukan isyarat yang amat baik, isyarat kesekian simpel bisa berperan selaku ilustrasi yang bisa dipahami. Contoh kita mengutip satu gulungan bit informasi( merepresentasikan suara) serta mengirimkannya 3 kali. Di akseptor kita hendak mengecek 3 klise sedikit untuk sedikit serta mengutip suara kebanyakan.
Perihal yang menarik dari perihal ini merupakan kita tidak cuma mengirim bit dengan cara berentetan. Kita memadukan mereka. Gulungan bit informasi pertama- tama dipecah jadi 4 gulungan yang lebih kecil.
Setelah itu kita mengganti gulungan serta mengirim satu bit dari yang awal, kemudian yang kedua, dan lain- lain. Ini dicoba 3 kali buat mengedarkan informasi ke dataran disk. Dalam kondisi isyarat ulangi simpel, ini bisa jadi tidak nampak efisien. Tetapi, terdapat isyarat yang lebih kokoh yang diketahui yang amat efisien dalam membetulkan kekeliruan” dentuman” dari catatan ataupun titik abu dikala metode interleaving ini dipakai.
Isyarat lain lebih cocok buat aplikasi yang berlainan. Komunikasi ruang angkasa dalam dibatasi oleh keributan termal akseptor yang lebih bertabiat berkelanjutan dari watak bursty.
Begitu pula, modem pita kecil dibatasi oleh derau, muncul dalam jaringan telepon serta pula dimodelkan lebih bagus selaku kendala lalu menembus. Handphone bisa kilat memudar. Gelombang besar yang dipakai bisa menimbulkan tanda memudar dengan kilat apalagi bila akseptor digerakkan sebagian inci. Sekali lagi terdapat kategori isyarat saluran yang didesain buat melawan pemudaran.
Isyarat gulungan linier
Isyarat gulungan linier mempunyai properti linieritas, ialah jumlah dari 2 codeword pula ialah tutur isyarat, serta mereka diaplikasikan ke bit pangkal dalam gulungan, hingga julukan isyarat gulungan linier. Terdapat isyarat gulungan yang tidak linier, namun susah buat meyakinkan kalau isyarat itu baik tanpa properti ini.
Isyarat gulungan terpaut dengan permasalahan pembalutan bola, yang sudah menemukan atensi sepanjang bertahun- tahun. Dalam 2 format, gampang buat divisualisasikan. Ambil banyak duit di atas meja serta sorong bersama.
Hasilnya merupakan pola bidang 6 semacam petarangan kumbang. Namun isyarat gulungan memercayakan lebih banyak format yang tidak bisa dengan gampang divisualisasikan. Isyarat Golay( 24, 12) yang kokoh yang dipakai dalam komunikasi luar angkasa memakai 24 format. Bila dipakai selaku isyarat biner( yang umumnya) format merujuk pada jauh tutur isyarat semacam yang didefinisikan di atas.
Filosofi coding memakai bentuk bola berdimensi- N. Misalnya, berapa banyak duit yang bisa dikemas ke dalam bundaran di atas meja, ataupun dalam 3 format, berapa banyak gundu yang bisa dikemas ke dalam suatu bola bumi.
Estimasi lain merupakan memasukkan opsi isyarat. Misalnya, pengepakan bidang 6 ke dalam pembatas kotak persegi jauh hendak mencadangkan ruang kosong di ujung. Dikala dimensinya terus menjadi besar, persentase ruang kosong terus menjadi kecil. Namun pada format khusus, pembalutan memakai seluruh ruang serta kode- kode ini diucap isyarat” sempurna”. Salah satunya isyarat sempurna nontrivial serta bermanfaat merupakan isyarat jarak- 3 Hamming dengan patokan yang melegakan( 2r- 1, 2r- 1- r, 3), serta[23, 12, 7] biner serta[11, 6, 5] terner Isyarat Golay.
Properti kode lainnya adalah jumlah tetangga yang mungkin dimiliki oleh satu kata kode. Sekali lagi, pertimbangkan uang sebagai contoh. Pertama kita kemas uang dalam kotak persegi panjang. Setiap sen akan memiliki 4 tetangga dekat (dan 4 di sudut yang lebih jauh). Dalam segi enam, setiap sen akan memiliki 6 tetangga dekat. Saat kami meningkatkan dimensinya, jumlah tetangga dekat meningkat dengan sangat cepat.
Hasilnya adalah jumlah cara kebisingan untuk membuat penerima memilih tetangga (karena itu kesalahan) tumbuh juga. Ini adalah batasan mendasar dari kode blok, dan memang semua kode. Mungkin lebih sulit untuk menyebabkan kesalahan ke satu tetangga, tetapi jumlah tetangga bisa cukup besar sehingga probabilitas kesalahan total benar-benar menderita.
Properti isyarat gulungan linier dipakai dalam banyak aplikasi. Misalnya, properti karakteristik sindrom- coset dari isyarat gulungan linier dipakai dalam pembuatan teralis, salah satu isyarat pembuat yang sangat populer.
Kode konvolusional
Ide di balik kode konvolusional adalah membuat setiap simbol codeword menjadi jumlah bobot dari berbagai simbol pesan masukan. Ini seperti konvolusi yang digunakan dalam sistem LTI untuk menemukan output dari suatu sistem, ketika Anda mengetahui respons input dan impuls.
Jadi kami biasanya menemukan output dari encoder konvolusi sistem, yang merupakan konvolusi bit input, terhadap status encoder konvolusi, register.
Pada dasarnya, kode konvolusional tidak menawarkan lebih banyak perlindungan terhadap kebisingan daripada kode blok yang setara. Dalam banyak kasus, mereka umumnya menawarkan kesederhanaan implementasi yang lebih besar melalui kode blok dengan kekuatan yang sama. Encoder biasanya berupa rangkaian sederhana yang memiliki memori status dan beberapa logika umpan balik, biasanya gerbang XOR. Dekoder dapat diimplementasikan dalam perangkat lunak atau firmware.
Algoritma Viterbi adalah algoritma optimal yang digunakan untuk memecahkan kode kode konvolusional. Ada penyederhanaan untuk mengurangi beban komputasi. Mereka hanya mengandalkan pencarian jalur yang paling memungkinkan. Meskipun tidak optimal, umumnya terbukti memberikan hasil yang baik di lingkungan dengan kebisingan rendah.
Kode konvolusional digunakan dalam modem pita suara (V.32, V.17, V.34) dan di telepon seluler GSM, serta perangkat komunikasi satelit dan militer.
Pengodean kriptografi
Kriptografi atau coding kriptografi adalah praktik dan studi teknik untuk komunikasi yang aman di hadapan pihak ketiga (disebut musuh). Secara lebih umum, ini adalah tentang membangun dan menganalisis protokol yang memblokir musuh; berbagai aspek dalam keamanan informasi seperti kerahasiaan data, integritas data, otentikasi, dan non-repudiasi adalah inti dari kriptografi modern.
Kriptografi modern berada di persimpangan disiplin ilmu matematika, ilmu komputer, dan teknik kelistrikan. Aplikasi kriptografi termasuk kartu ATM, kata sandi komputer, dan perdagangan elektronik.
Kriptografi sebelum zaman modern secara efektif identik dengan enkripsi, konversi informasi dari keadaan yang dapat dibaca menjadi omong kosong.
Pencetus pesan terenkripsi membagikan teknik decoding yang diperlukan untuk memulihkan informasi asli hanya dengan penerima yang dituju, sehingga menghalangi orang yang tidak diinginkan untuk melakukan hal yang sama. Sejak Perang Dunia I dan munculnya komputer, metode yang digunakan untuk menjalankan kriptologi menjadi semakin kompleks dan penerapannya semakin meluas.
Baca Juga : Aplikasi Trading Saham Online Terbaik
Kriptografi modern sangat didasarkan pada teori matematika dan praktik ilmu komputer; algoritme kriptografi dirancang berdasarkan asumsi kekerasan komputasi, membuat algoritme semacam itu sulit dipatahkan oleh musuh mana pun.
Secara teoritis mungkin untuk mematahkan sistem seperti itu, tetapi tidak mungkin untuk melakukannya dengan cara praktis apa pun yang diketahui. Oleh karena itu, skema ini disebut aman secara komputasi; kemajuan teoritis, misalnya, peningkatan dalam algoritme faktorisasi bilangan bulat, dan teknologi komputasi yang lebih cepat memerlukan solusi ini untuk terus diadaptasi.
Terdapat skema keamanan informasi-teoritis yang terbukti tidak dapat dipecahkan bahkan dengan daya komputasi yang tidak terbatas — contohnya adalah pad satu kali — tetapi skema ini lebih sulit untuk diterapkan daripada yang terbaik secara teoritis tetapi mekanisme yang aman secara komputasi.
