Saturday, December 28, 2013

Menjalankan Aplikasi Berbasis Library GMP (GNU Multi Precision) di Windows Menggunakan MPIR

GMP (GNU Multi Precision) adalah library untuk operasi aritmatika dengan kepresisian tak terbatas. Dengan library ini, kita dengan mudah dapat melakukan perkalian bilangan yang sangat besar seperti:

7612058254738945 x 9263591128439081 = 70514995317761165008628990709545

Angka tersebut jelas tidak dapat direpresentasikan dalam tipe data standard, int, long int, double, dan selainnya. GMP memakai tipe data mpz_t sebagai container-nya. Secara teori, tingkat kepresisian operasi tidak terbatas dan dibatasi oleh besar memory (RAM) komputer yang dipakai. Operasi angka besar seperti ini banyak dijumpai pada algoritma cryptography, yang sering menggunakan angkat biner dengan jumlat bit sampai 1024-bit bahkan lebih.

GMP di Windows 

Salah satu kekurangan library GMP adalah tidak adanya solusi yang out-of-the-box untuk Windows. Untuk memakai GMP, harus melakukan porting Makefile terlebih dahulu sehingga dapat dicompile di Visual Studio, dan ini cukup memakan waktu.

Untungnya, sudah ada orang yang membuat fork dari repository GMP dan membuat versi sendiri yaitu: MPIR (Multi Precision Integer and Rationalhttp://www.mpir.org/). Berbeda dengan GMP, library ini sejak awal didesain agar support untuk platform Linux, Windows, MAC OS, dan Solaris.

Membuild Library MPIR di Visual Studio

Untuk mem-build library MPIR di Windows, dibutuhkan berikut:

  • Visual Studio (bisa memakai Visual Studio 10 Express)
  • Windows SDK 7.1

Langkah pertama adalah pastikan Windows SDK v7.1 sudah terinstall, cek folder "C:\Program Files\Microsoft SDKs\Windows\v7.1", jika belum ada maka perlu diinstall terlebih dahulu. Download di http://www.microsoft.com/en-us/download/details.aspx?id=8279 untuk online installer, atau http://www.microsoft.com/en-us/download/details.aspx?id=8442 untuk offline installer. Pilih installer yang cocok dengan platform yang dipakai:
  • GRMSDK_EN_DVD.iso untuk Windows x86 32-bit
  • GRMSDKX_EN_DVD.iso untuk Windows x64 64-bit
  • GRMSDKIAI_EN_DVD.iso untuk Intel Itanium Architecture 64-bit

Setelah Windows SDK v7.1 sudah terinstall, download source code MPIR di http://www.mpir.org/mpir-2.6.0.tar.bz2 (pada contoh ini versi 2.6.0).

Extract source code tersebut, lalu masuk ke folder "mpir-2.6.0\build.vc10". Buka "mpir.sln" menggunakan Visual Studio, lalu build project berikut: dll_mpir_gc, lib_mpir_gc, dan  lib_mpir_cxx. Library hasil build akan muncul di "mpir-2.6.0\lib\Win32\Debug" atau "mpir-2.6.0\lib\Win32\Release" tergantung dibuild dengan target Debug atau Release.


Setelah semua dicompile, dapat ditest apakah MPIR sudah berhasil di-build atau belum. Buka command prompt, masuk ke "mpir-2.6.0/build.vc10/", build semua project di mpir-test.sln. Setelah semua test project dibuild jalankan run-tests.py dari command prompt (harus install Python terlebih dahulu, download di www.python.org/getit/windows/).


Menjalankan aplikasi GMP menggunakan MPIR

Untuk menjalankan aplikasi GMP pada Windows menggunakan GMP, cukup masukkan path "mpir-2.6.0\lib\Win32\Debug" atau "mpir-2.6.0\lib\Win32\Release" pada Additional Library Directories, dan path "mpir-2.6.0\" pada Additional Dependencies.

Ambil contoh penggunaan GMP dari http://en.wikipedia.org/wiki/GNU_Multiple_Precision_Arithmetic_Library, untuk perkalian bilangan besar.

Berikut hasilnya:


Library GMP banyak dipakai untuk membuat algoritma cryptography, misalnya pada algoritma RSA, untuk melakukan kalkulasi ciphertext = plaintext ^ e mod m, cukup gunakan mpz_powm(ciphertext, plaintext, e, e). Selamat mencoba ;-) (Yayan)

Catatan:
Library GMP termasuk sudah lama dan kemungkinan akan out-dated digantikan dengan library baru seperti MPIR, libgcrypt (untuk cryptography), dan sebagainya.

No comments:

Post a Comment