## MODIFIKASI TABEL CIPHER PADA ALGORITMA PLAYFAIR
E. Haodudin Nurkifli 1
1 Teknik Informatika, Ilmu Komputer, Universitas Singaperbangsa Karawang Jl. H.S. Ronggo Waluyo / Teluk Jambe Karawang
1 dudi.nurkifli@staff.unsika.ac.id

## ABSTRAK
Playfair  Cipher merupakan  metoda  enkripsi  klasik  yang  sangat  sulit  untuk  dikriptanalisis secara  manual.  Meskipun  demikian Playfair dapat  dipecahkan  dengan  menggunakan  informasi frekuensi kemunculan bigram. Komponen yang penting pada algoritma playfair  adalah  tabel  cipher yang  digunakan  untuk  melakukan  enkripsi  dan  dekripsi  tabel  bawaan  yang  diperkenalkan  oleh playfair  adalah tabel yang  berbentuk  matrik  berukuran (5x5)  yang  berisi  huruf kapital dari A-  Z dengan  menghilangkan  J.  Tabel  bawaan  yang  ada  pada  playfair  cipher  tidak  dapat  mengenkripsi Plainteks yang  berisi huruf kecil (a-z), angka (0-9) dan simbol-simbol.  Kelemahan yang  lain pada playfair  adalah  terjadinya  ambigu  pada  hasil  dekripsi  karena  pada  persiapan  enkripsi,  playfair cipher  memiliki  mekanisme  mengganti  J  dengan  I.  Modifikasi  tabel  playfair  chiper  yang  dapat digunakan  untuk  melakukan  enkripsi  huruf  kapital,  huruf  kecil,  angka  dan  simbol.  Penggunaan tabel  12  x  12  yang  sangat  acak  memiliki  Confusion  yang  bagus  sehingga  membuat  hubungan statistik antara plainteks, cipherteks, dan kunci menjadi sangat rumit.
Kata Kunci : Playfair, Tabel Cipher, Confusion, Diffusion

## PENDAHULUAN
Playfair  Cipher merupakan  metoda  enkripsi  klasik  yang  sangat  sulit  untuk  dikriptanalisis secara  manual.  Meskipun  demikian Playfair dapat  dipecahkan  dengan  menggunakan  informasi frekuensi kemunculan bigram. Komponen yang penting pada algoritma playfair  adalah  tabel  cipher yang  digunakan  untuk  melakukan  enkripsi  dan  dekripsi  tabel  bawaan  yang  diperkenalkan  oleh playfair  adalah tabel yang  berbentuk  matrik  berukuran (5x5)  yang  berisi  huruf kapital dari A-  Z dengan menghilangkan J.
Ciphertek hasil enkripsi relatif  mudah dipecahkan ketika  kriptanalisis  mengetahui cipherteks dan  tabel  ciphernya,  walaupun  kriptanalis  hanya  mengetahui  cipherteks  tanpa  mengetahui  tabel chiper  kriptanalis dapat  menebak  bigram  berdasakan huruf  yang  bermakna dari sebuah kata  [1-9, 11].
Tabel bawaan yang ada pada playfair cipher tidak dapat  mengenkripsi Plainteks yang  berisi huruf  kecil  (a-z),  angka  (0-9)  dan  simbol-simbol.  Kelemahan  yang  lain  pada  playfair  adalah terjadinya  ambigu  pada  hasil  dekripsi  karena  pada  persiapan  enkripsi  playfair  cipher  memiliki mekanisme  mengganti  J  dengan  I  [3,5,6,8].  Perlunya  modifikasi  tabel  playfair  chiper  yang  dapat digunakan  untuk  melakukan  enkripsi  huruf  kapital,  huruf  kecil,  angka  dan  simbol.  Mengacak  isi tabel diperlukan agar cipherteks yang dihasilkan menjadi acak.

## METODE PENELITIAN
Metode penelitian berdasarkan skema kriptografi disajikan pada gambar 1. .
Kunci Kunci
Plainteks s Gambar 1. Skema enkripsi dan dekripsi Enkipripsi Cipherteks
Dekripsi Plaintek
Gambar 1 memperlihatkan beberapa hal yang akan dibahas: penentuan kunci,  proses  enkripsi dan  proses  dekripsi.  penelitian  ini  menyajikan  bagaimana  melakukan  proses  modifikasi  terhadap algoritma playfair.
Playfair  Cipher menggunakan  papan  kunci  yang  berbentuk  bujursangkar  dalam  melakukan penyandian.  Papan  kunci  ini  berukuran  5x5,  dimana  setiap  bagian  dalam  papn  kunci  mewakili huruf-huruf  dalam  alfabet  (abjad)  dengan  menghilangkan  huruf  J  dari  abjad.  Setiap  elemen bujursangkar berisi huruf yang berbeda satu sama lain [10].
Tabel 1. Tabel cipher playfair (5x5) R X C N Y E D W I G O T A M V F B U Z S H P Q K L
Algoritma Persiapan Enkripsi Playfair Cipher
Sebelum  melakukan  enkripsi,  pesan  yang  akan  dienkripsi  (plainteks)  diatur  terlebih  dahulu sebagai berikut :
1. Semua spasi dan karakter yang bukan alfabet harus dihilangkan dari plainteks (jika ada).
2. Jika ada huruf J pada palinteks maka ganti huruf tersebut dengan huruf I .
3. Pesan yang akan dienkripsi ditulis dalam pasangan huruf ( bigram ).
4. Jika  ada  huruf  yang  sama  dalam  pasangan  huruf,  maka  sisipkan  huruf X atau Z di tengahnya.  Huruf  yang  disisipkan  sebaiknya  huruf X karena  sangat  kecil  kemungkinan terdapat  huruf X yang  sama  dalam bigram ,  tidak  seperti  huruf Z ,  contohnya  dalam  kata FUZZY .
5. Jika  jumlah  huruf  pada  plainteks  adalah  ganjil maka  pilih  sebuah  huruf  tambahan  yang dipilih  oleh  orang  yang  mengenkripsi  dan  tambahkan  di  akhir  plainteks.  Huruf  tambahan dapat dipilih sembarang misalnya huruf Z atau X .
Algoritma Enkripsi Playfair Cipher Algoritma enkripsi untuk setiap bigram adalah sebagai berikut:
1. Jika ada dua huruf terdapat pada baris kunci yang sama maka tiap huruf diganti dengan huruf di kanannya
2. Jika ada dua  huruf terdapat  pada kolom yang  sama  maka tiap huruf diganti dengan huruf di bawahnya
3. Jika  dua  huruf  tidak  pada  baris  yang  sama  atau  kolom  yang  sama,  maka  huruf  pertama diganti dengan huruf pada perpotongan baris huruf pertama dengan kolom huruf kedua.
4. Huruf  kedua  diganti  dengan  huruf  pada  titik  sudut  keempat  dari  persegi  panjang  yang dibentuk dari huruf yang digunakan
Algoritma Dekripsi Playfair Cipher
Algoritma  dekripsi  merupakan  kebalikan  dari  algoritma  enkripsi  untuk  setiap bigram adalah sebagai berikut:
1. Jika ada dua huruf terdapat pada baris kunci yang sama maka tiap huruf diganti dengan huruf di kirinya
2. Jika ada dua  huruf terdapat  pada kolom yang  sama  maka tiap huruf diganti dengan huruf di atasnya.
3. Jika  dua  huruf  tidak  pada  baris  yang  sama  atau  kolom  yang  sama,  maka  huruf  pertama diganti dengan huruf pada perpotongan baris huruf pertama dengan kolom huruf kedua.
4. Huruf  kedua  diganti  dengan  huruf  pada  titik  sudut  keempat  dari  persegi  panjang  yang dibentuk dari huruf yang digunakan

## Contoh enkripsi dan dekripsi
Plaintek: IT IS FULL MOON. Buat  bigram dari Plainteks gantikan j dengan i, tambahkan X jika pasangan huruf ganjil. “IT IS FU LX LM OX ON”. Enkripsi dengan cara megnacu pada tabel cipher matrik 5x5 dengan isi tabel sembarang. Tabel acuan enkripsi table
Tabel 2. Tabel cipher playfair (5x5)
R X C N Y E D W I G O T A M V F B U Z S H P Q K L
Cipherteks  yang  dihasilkan:  DM  GZ  BZ  PY  KV  TR  MR  Proses  dekripsi  merupakan kebalikan dari proses enkripsi.  Cipherteks  yang dihasilkan  “DM GZ  BZ  PY  KV  TR  MR”  dilihat berdasarkan  tabel  DM  sehingga  pasangan  bigram  plaintek  “IT”.  Hasil  pasangan  bigram  menjadi “IT IS FU LX LM OX ON”. Hilangkan X menjadi “IT IS FU L LM OON” palinteks “IT IS FULL MOON” [10].

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil  dan  pembahasan  menjelaskan  usulan  algoritma  skema  baru  algoritma  playfair, modifikasi matriks dari play fair dan kriptanalisis.

## Usulan Skema Baru Algoritma Playfair
Beberapa  hal  yang  harus  dipersiapkan  untuk  melakukan  proses  enkripsi  dan  dekripsi  yang mengacu pada stalling (2010).
Plainteks
s
Gambar 2. Skema enkripsi dan dekripsi playfair
Gambar  2  Memperlihatkan  skema  dari  algoritma  playfair.  Enkripsi  terhadap  palinteks membutuhkan  tabel  playfair.  Tabel  playfair  dimodifikasi  sehingga  menjadi  tabel  playfair  12x12. Modifikasi  tabel  disajikan  pada  subab  6.  Plainteks  di  enkripsi  menghasilkan  cipherteks,  Proses untuk mengembalikan dilakukan dengan mendekripsi cipherteks sehingga menjadi Plainteks.

## Modifikasi Playfair Matriks (12x12)
Tabel yang dibentuk tidak berdasarkan kunci, tabel terdiri dari 12 baris dan 12 kolom berisi huruf kapital (A-Z), huruf kecil (a-z), angka (0-9) dan simbol. Tabel bentukan diperlihatkan pada tabel 3.
Tabel 3. Tabel cipher (12 x 12) A B C D E F G H I /J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z a b C d e f g h i/j k l m n o P q r s t u v w x y z 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 # $ % ^ & * ( ) - = + [ ] ; „ : “ \ , .
/ < > ? £ ¥ @ 𝜷 𝝅 𝝈 𝝁 𝝉 ∞ ± ≥ ≤ ÷ À Á Â Ä È É Ê Ë Ì Í Î Ï Ð Ñ Ò Ó Ô Õ Ö
Ø Ù Ú Ü
Ý à á Â ä å æ ç è
é ê Ë ì í î Ï ð ñ ò ó ô õ ù Ü
Proses  enkripsi  dan  dekripsi  sama  halnya  dengan  playfair  cipher  biasa.  Misalkan  plaintek: “Temui aku di kampus jam 7  atau jam 9 pagi”. Bigram yang terbentuk “Te  mu ia ku di ka mp us ia  m7  at  au  ia  m9  pa  gi”  pada  bigram  ada  huru  j  sehingga  setiap  j  harus  diganti  dengan  i. pembentukan  bigram  tidak  tersisa  huruf  ganjil  dan  bigram  tidak  memiliki  huruf  sama  sehingga tidak perlu menggantikan atau menambahkan dengan X.
Proses enkripsi mengacu pada tabel cipher  sehingga cipherteksnya  “Sf nv kb hw ek  lb  nq tv kb vy gn hn kb xy nc”. Proses dekripsi akan menghasilkan bigram “Te mu ia ku di ka mp us ia m7
Menggunakan tabel playfair 12x12
Menggunakan tabel playfair 12x12
Enkirpsi Cipherteks Dekripsi
Plaintek
at  au ia  m9 pa gi”.  Terjadinya ambigu saat  dekripsi dikarenakan ada  mekanisme  menggantikan j dengan i, misalkan jam menjadi iam.
Pembuktian  penerapan  playfair  dengan  kunci  dan  isi  tabel  tidak  terlalu  acak.  Kunci: M@h@ ∞15wa buat tabel cipher berdasarkan kunci. Isikan tabel dengan huruf, angka, simbol yang belum ada mengacu pada isi tabel 3. Sehingga membentuk tabel 4
Tabel 4. Tabel cipher (12 x 12)
M @ H ∞ 1 5 W a A B C D E F G H I/J K L N O P Q R S T U V W X Y Z b c d e f g i/j k l M n o p q r s t u V x y Z 0 2 3 4 6 7 8 9 # $ % ^ & * ( ) - = + [ ] ; „ : “ \ , . / < > ? £ ¥ 𝜷 𝝅 𝝈 𝝁 𝝉 ± ≥ ≤ ÷ À Á Â Ä È É Ê Ë Ì Í Î Ï Ð Ñ Ò Ó Ô Õ Ö Ø Ù Ú Ü Ý à Á â ä Å Æ ç è é ê ë ì í Î ï ð Ñ Ò ó ô õ ù ü
Enkripsi plaintek  “Temui aku di kampus  jam 7  atau  jam 9 pagi”.  Buat  bigram  “Te  mu  ia ku di ka  mp us ia  m7  at  au ia  m9 pa gi” menghasilkan cipherteks  “ Us  gz oh gx Ur o ∞ nq 7g  oh sz M2 @2 oh g^ oA ik  ”. Proses dekripsi bermula ditemukanya bigram “Te  mu ia ku di ka mp us ia m7  at  au  ia  m9 pa gi”.  Masih terjadi ambigu terhadap  i yang  mana  yang  akan dirubah menjadi j. tidak  terlalu  mengacak isi  tabel  sehingga  penambahan  angka  dan  simbol  pada  isi  tabel  tidak berpengaruh.
Pembuktian  modifikasi  tabel  cipher  yang  disi  secara  acak  Kunci:  M@h@ ∞15wa buat  tabel cipher berdasarkan kunci. Isikan tabel dengan huruf, angka, simbol yang belum ada mengacu pada isi tabel 3 cara pengisiannya dilakukan dengan cara acak. Sehingga membentuk tabel 5
Tabel 5. Tabel cipher (12 x 12)
M @ h ∞ 1
5 W a = B C D 𝜷 𝝅 G H ] K L N < P ≥ R
S T 3 4 [ X *
Z B ÷ Í ) f & i/j K l
𝝉 \ o P Ï r . t “ v X y Ë 0 2 F W 6 7 8 9 # $ % ^ g Y ( e - A + U V ; „
: u
n , s / O > ? £ ¥ I/J E
𝝈 𝝁 M ± Q ≤ c À Á Â Ä È É Ê Z Ì d Î q Ð Ñ Ò Ó Ô Õ Ö Ø Ù Ú Ü Ý à á Â ä Å Æ ç È é
ê ë ì í î Ï ð Ñ Ò ó Ô õ
ù ü
Enkripsi plaintek “Temui aku di kampus jam 7   atau jam 9 pagi”. Buat bigram “Te mu ia ku di ka mp us ia m7  at au ia m9 pa gi” menghasilkan cipherteks “÷9 𝝈 , oh \; Ár o ∞ zF n/ oh  ≤F M2 Wn  oh ?(   o=   #\”. Proses dekripsi bermula ditemukanya bigram “Te mu ia ku di ka mp us ia m7 at  au ia  m9 pa gi”.  Masih terjadi ambigu terhadap  i yang  mana  yang  akan dirubah menjadi  j. Isi tabel yang sangat acak menghasilkan cipherteks yang sangat acak.
Pembuktian  menghingkan  ambigu  saat  proses  dekripsi  .  Kunci:  M@h@ ∞15wa buat  tabel cipher berdasarkan kunci. Isikan tabel dengan huruf, angka, simbol yang belum ada mengacu pada isi tabel 3 cara pengisiannya dilakukan dengan cara acak. Sehingga membentuk tabel 6
Tabel 6. Tabel cipher (12 x 12)
M @ h ∞ 1 5 W a = B C D 𝜷 𝝅 G H ] K L N < P ≥ R S T 3 4 [ X * Z B ÷ Í ) f & j K l 𝝉 \ o P Ï r . t “ v X y Ë 0 2 F W 6 7 8 9 # $ % ^ g Y ( e - A + U V ; „ : u n , s / O > ? £ ¥ J E 𝝈 𝝁 M ± Q I c À Á I Ä È ≤ Ê Z Ì d Î q Ð Ñ Ò Ó Ô Õ Ö Ø Ù Ú Ü Ý à á Â ä å Æ ç È é ê ë ì í î Ï ð ñ Ò ó Ô õ
ù ü
Enkripsi plaintek “Temui aku di kampus jam 7   atau jam 9 pagi”. Buat bigram “Te mu ia ku di ka mp us ja  m7   at au ja m9 pa gi” menghasilkan cipherteks “÷9 𝝈 , Ê ∞ \; Ár o ∞ zF n/   oh ≤F M2  Wn  oh ?(  o=  #\”. Proses dekripsi bermula ditemukanya bigram “Te mu ia ku di ka mp
us ja
m7  at au ja m9 pa gi”. Isi tabel yang lengkap dapat menghilangkan ambigu dalam proses dekripsi. tabel yang acak akan menghasilkan cipher yang acak.

## Kriptanalisis
Confusion  kriptografi  merupakan  hasl  yang  sangat  penting.  Confusion  merupakan  prinsip yang  menyembunyikan hubungan apapun yang ada antara plainteks, cipherteks, dan kunci.  Prinsip confusion  akan  membuat  kriptanalis  sukar  untuk  mencari  pola-pola  statistik  yang  muncul  pada cipherteks. Penggunaan tabel 12 x 12 yang acak memiliki Confusion yang bagus sehingga  membuat hubungan statistik antara plainteks, cipherteks, dan kunci menjadi sangat rumit.

## KESIMPULAN
Berdasarkan analisis kriptanalis ada beberapa kesimpulan sebagai berikut:
a. Tabel cipher pada algoritma playfair menjadi komponen penting untuk enkripsi dan dekripsi
b. Tabel  cipher  dapat  dimodifikasi  menjadi  ukuran tabel  sembarang  minimal  menampung  huruf kapital (A-Z).
c. Isi tabel dapat  di isi dengan huruf-huruf dan simbol yang  diisikan secara acak sehingga dapat memperkuat cipherteks

## DAFTAR PUSTAKA
Aftab,  A.  A.,  Shah,  B.  K.,  dan Muhammad,  C.  S.,  A Modified  Version of Playfair  Cipher  Using 7×4 Matrix., International Journal of Computer Theory and Engineering., Volume 5., No. 4., Agustus., 2013 Choudhary,  J.,  Kumar,  R.  G  dan  Singh,  S.,  A  Generalized  Version  of  Play  Fair  Cipher., international journal of advanced computer technology., Volume 2., PP 2-6, Juni., 2013
Harris,  J.,  dan  Attia,  A.,  Modified  Version  of  Cryptography  Playfair  Cipher  with  8x8  Linear Feedback  Shift  Register.,  European  Journal  of  Industrial  and  System  Engineering.,  Volume 11., 2013
Kumar,  D.  M.,  dan  Jain,  D.,  The  Problem  Analysis  on  Encryption  Technique  in  Cryptography.,
International Journal of Societal Applications of Computer Science., Volume 2., Mei., 2013
Kumar, V., et  al., Modified Version of Playfair  Cipher Using  Linear  Feedback Shift  Register and Transpose  Matrix  Concept.,  International  Journal  of  Innovative  Technology  and  Exploring Engineering., Volume 3., Juni., 2013
Nidhal, O. A. H., dan Wasfi, B. A., 11 × 11 Playfair Cipher based on a Cascade of LFSRs., IOSR Journal of Computer Engineering.,  Volume 12., PP 29-35., Mei-Juni., 2013 Ravindra, K. B., Udaya, S. K., dan Vina, A. B., A Survey on Recently Modernized Cryptographic Algorithms  and  Analysis  on  The  Block  Cipher  Generation  Using  Play  Color  Cipher Algorithm., International Journal of Mathematical., Volume 2., November., 2011 Shakti,  S.  S.,  dan  Gupta,  N.,  A  Novel  Approach  to  Security  using  Extended  Playfair  Cipher., International Journal of Computer Applications., Volume 20.,c No.6.,  April.,  2011
Shrivastava,  G.,  Chouhan,  M.,  dan Dhawan,  M.,  A Modified  Version Of Extended  Plafair  Cipher (8x8).,  International Journal  Of Engineering  And  Computer  Science.,  Volume  2.,  No.  956  - 961., April., 2013 Stallings,  W.,  Cryptography  and  Network  Security:  Principles  and  Practice.,  5thedition,  Prentice Hall., January 24., 2010.
Vatsa,  S.,  Mohan,  T.,  dan  Vatsa,  A.  K.,  Novel  Cipher  Technique  Using  Subtitution  Method., International Journal of Information and Network Security.,  Volume 1.,  No.4., PP  313-320., Oktober., 2012