## TIN: Terapan Informatika Nusantara

## Modifikasi Metode One-Time Pad Dan Chaostic Function Untuk Mengamankan Pesan

## Nyata Manalu
Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi, Program Studi Teknik Informatika, Universitas Budidarma, Medan, Indonesia Email: nyatamanalu11@gmail.com
Email Penulis Korespondensi: nyatamanalu11@gmail.com
Abstrak− Informasi merupakan kumpulan data yang berupa teks yang telah disatukan yang bersifat publik atau rahasia. Data rahasia merupakan data yang berisi tentang sesutau atau yang tidak untuk dipublikasikan, sebab data tersebut merupakan dat penting. Untuk itu,  data  tersebut  perlu  diamankan.  Salah  satu  cara  untuk  mengamankan  data  tersebut  adalah  dengan  memanfaatkan  kriptografi. Kriptografi  merupakan  salah  satu  ilmu  yang  yang  berperan  penting  dalam  bidang  pengamanan  informasi.  Kriptografi  memiliki teknik-teknik  matematika  yang  berhubungan  dengan  aspek  keamanan  informasi  misalnya  kerahasiaan  dan  integritas  data,  serta otentikasi. Algoritma di dalam kriptografi terbagi menjadi dua, yaitu algoritma kunci simetri dan algoritma kunci asimetri. Salah satu yang  termasuk  dalam  algoritma  kunci  simetri  adalah  one  time  pad.  One  Time  Pad  merupakan  algoritma  kunci  simetri  yang menggunakan subtitusi abjad dengan menggunakan huruf tersebut sebagai plaintext dan huruf kunci yang memiliki posisi sebanding. Namun seiring dengan perkembangan ilmu pengetahuan manusia, kelemahan dari one time pad berhasil ditemukan.. Salah satu cara yang  dapat  dilakukan  untuk  mengatasi  kelemahan  one  time  pad  di  atas  adalah  dengan  melakukan  pembangkitan  kunci  yang  lebih acak Penelitian ini menguraikan bagaimana prosedur yang dilakukan untuk memodifikasi pembangkitan kunci yang digunakan pada algoritma  one  time  pad.      pembangkitan  kunci  dilakukan  berdasarkan  pembangkit  kunci  blum  blum  shub,  artinya  kunci  yang digunakan  pada  proses  enkripsi  dan  dekripsi  adalah  kunci  yang  dibangkitkan  berdasarkan  pembangkit  kunci  chaostic  function, sehingga  proses  modifikasi  yang  dilakukan  dalam  pembangkitan  kunci  tersebut  dapat  meminimalkan  tindakan  pemecahan  kunci yang dilakukan pihak lain serta algoritma ini dapat lebih optimal dalam mengamankan data.
Kata Kunci: Kriptografi; Algoritma One Time Pad; Pembangkit Kunci Chaostic Function
Abstract− Information is a collection of data in the form of unified text that is public or confidential. Confidential data is data that contains  something  or  not  to  be  published,  because  the  data  is  important  data.  For  that,  the  data  needs  to  be  secured.  One  way  to secure  the  data  is  to  use  cryptography.  Cryptography  is  a  science  that  plays  an  important  role  in  the  field  of  information  security. Cryptography  has  mathematical  techniques  related  to  information  security  aspects,  such  as  data  confidentiality  and  integrity,  and authentication. Algorithms in cryptography are divided into two, namely symmetric key algorithms and asymmetric key algorithms. One  that  is  included  in  the  symmetric  key  algorithm  is  the  one  time  pad.  One  Time  Pad  is  a  symmetric  key  algorithm  that  uses alphabetic  substitution  by  using  these  letters  as  plaintext  and  key  letters  that  have  comparable  positions.  However,  along  with  the development of human science, the weaknesses of the one time pad were  found. One way to overcome the  weaknesses of the one time pad above is to generate a more random key This study describes how the procedure is carried out to modify the key generation used in the one time pad algorithm. Key generation is done based on the Blum Blum Shub key generator, meaning that the key used in the encryption and decryption process is the key generated based on the chaostic function key generator. can be more optimal in securing data.
Keywords : Cryptography; One Time Pad Algorithm; Chaostic Function Key Generation

## 1. PENDAHULUAN
Ada  beberapa  bentuk  ancaman  terhadap  pertukaran  informasi  seperti  penyadapan,  pencurian  dan  pemalsuan informasi.Yang mana jika hal itu terjadi, kemungkinan besar akan merugikan bahkan membahayakan orang yang akan mengirimi  pesan,  maupun  organisasinya.  Informasi  yang  terkandung  di  dalamnya    pun  bisa  saja  berubah  sehingga menyebabkan  salah  penafsiran  oleh  penerima  pesan.  Keterpaduan  antara  perkembangan  teknologi  informasi  dengan media  dan  telekomunikasi  ini  telah  mengakibatkan  semakin  beragamnya  aneka  jasa  dan  produk  layanan  sistem informasi  dan  komukasi  yang  ada.  Informasi  tersebut  dapat    berupa  data  pribadi  yang  tidak  dibuat  umtuk dipublikasikan,  data  perusahaan  penting  dan  berbagai  informasi  lain  yang  bersifat  rahasia.  Salah  satu  cara  yang dilakukan  untuk  mengamankan  informasi  tersebut  adalah  dengan  cara  menggunakan  metode  kriptografi.  Kriptograafi merupakan salah satu ilmu yang berperan penting dalam biddang pengamanan informasi. Kriptografi memiliki teknik – teknik matematika yang berhubungan dengan aspek keamanan informasi misalnya kerahasiaan dan integritas data, serta otentifikasi. Kuat lemahnya kriptografi tidak terletak dari hasil enkripsi atau ciphertext, melainkan terletak pada kunci yang digunakan.
Algoritma One Time Pad (OTP) adalah stream cipher yang melakukan enkripsi dan dekripsi satu karakter setiap kali.  Algoritma  memilki  kelemahan  yang  dapat  mengancam  keamanan  data(Harahap  &  Khairina,  2017)(Dakhi  et  al., 2020)(Sulaiman  et  al.,  2020).  Salah  satunya  adalah  kuncinya  yang  terlalu  panjang  dan  masih  menggunakan  jenis karakter  saja  yaitu  abjad.  Penelitian  ini  menguraikan    bagaimana  prosedur  yang  dilakukukan  untuk  memodifikasi pembangkit kunci yang digunakan pada algoritma one time pad. Proses pembangkit kunci yang digunakan berdasarkan pembangkit kunci chaostic function, artinya kunci yang digunakan pada proses enkripsi dan deskripsi adalah kunci yang dibangkitkan  berdasarkan  pembangkitkan    kunci chaostic  function, sehingga  proses  modifikasi  yang  dilakukan  dalam pembangkit  kunci  tersebut  dapat  meminimalkan  tindakan  pemcahan  kunci  yang  dilakukan  oleh  pihak  lain  serta algoritma ini dapat lebih optimal dalam mengamankan pesan.

## TIN: Terapan Informatika Nusantara

## 2. METODOLOGI PENELITIAN

## 2.1 Kriptografi
Kriptografi ( cryptography ) berasal dari bahasa Yunani yaitu “ cryptos ” artinya “ secret ” yang berarti rahasia, sedangkan “ graphein ”  artinya  “ writing ”  yang  berarti  tulisan  rahasia(Ii,  2010).  Umumnya  kriptografi  digunakan  oleh  kalangan militer pada perang dunia II untuk menyampaikan informasi mengenai strategi atau langkah yang harus mereka hadapi untuk melawan musuh(Fadillah et al., 2022)(Yusfrizal, 2019)(Suhandinata et al., 2019).

## 2.2 Algortima One Time Pad
One  time  pad ditemukan  pada  tahun  1917  oleh  Mayor  Yoseph  Mouborgnedan  Gilbert  Vernam  pada  perang  dunia  ke dua. Penggunaan algoritma OTP dalam kriptografi adalah sebagai dasar untuk mengaburkan suatu informasi yang ingin dirahasiakan  dengan  cara  mengacak  informasi  tersebut  sehingga  menjadi  suatu  informasi  yang  tidak  dapat  dipahami oleh orang lain(Utomo & Zarlis, 2017)(Maghfiroh, 2022)(Zakti et al., 2022). Berikut adalah tahapan penggunaan onte time pad (Fitriyansyah & Hazri, 2020)(Ramadhani et al., 2020): Tahapan enkripsi dalam algoritma one time pad adalah:
1. Ubah plaintext kedalam bentuk biner.
2. Bangkitkan kunci acak dan panjang kunci acak harus sama denganplaintext yang akan di enkripsi.
3. Lakukan proses XOR terhadap plaintext dengan kunci yang telah    dibangkitkan sebelumnya.
4. Chipertext dihasilkan. Sedangkan pada tahapan deskripsi algoritma one time pad adaalah : 1. Ubah chipertext kedalam bentuk biner
2. Ambil kunci yang digunakan pada proses enkripsi
3. Lakukan proses operasi XOR terhadap plaintext dengan kunci yang telah dipilih Plaintext dihasilkan

## 2.3 Algortima Chaostic Function
Salah  satu  dari  dua  prinsip  Shannon  yang  dijadikan  panduan  dalam  perancangan  algoritma  kriptografi  adalah  difusi (diffusion),  yang  artinya  adalah  menyebarkan  pengaruh  1  bit  (atau  digit)  plaintext  keseluruh  bit  (digit)  ciphertext dengan  maksud  untuk  menyembunyikan  hubungan  statistik  antara  plaintext  dengan  ciphertext(Dharmaadi  et  al., n.d.)(Aminudin & Hariyady, 2021). Logistic map berupa persamaan iterative yang dijabarkan sebagai berikut:(Wijaya, 2022)
X i + 1 =  rx i  ( 1 – x i) 1)
(1)

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Ada  beberapa  bentuk  ancaman  terhadap  pertukaran  informasi  seperti  penyadapan,  pencurian  dan  pemalsuan informasi.Yang mana jika hal itu terjadi, kemungkinan besar akan merugikan bahkan membahayakan orang yang akan mengirimi  pesan,  maupun  organisasinya.  Keterpaduan  antara  perkembangan  teknologi  informasi  dengan  media  dan telekomunikasi  ini  telah  mengakibatkan  semakin  beragamnya  aneka  jasa  dan  produk  layanan  sistem  informasi  dan komukasi  yang  ada.  Informasi  tersebut  dapat    berupa  data  pribadi  yang  tidak  dibuat  umtuk  dipublikasikan,  data perusahaan  penting  dan  berbagai  informasi  lain  yang  bersifat  rahasia.  Kriptograafi  merupakan  salah  satu  ilmu  yang berperan  penting  dalam  biddang  pengamanan  informasi.  Kriptografi  memiliki  teknik  –  teknik  matematika  yang berhubungan  dengan  aspek  keamanan  informasi  misalnya  kerahasiaan  dan  integritas  data,  serta  otentifikasi.  Kuat lemahnya  kriptografi  tidak  terletak  dari  hasil enkripsi atau ciphertext, melainkan  terletak  pada  kunci  yang  digunakan. Algoritma One Time Pad (OTP) adalah stream cipher yang melakukan enkripsi dan dekripsi satu karakter setiap kali. Proses  pembangkit  kunci  yang  digunakan  berdasarkan  pembangkit  kunci chaostic  function, artinya  kunci  yang digunakan  pada  proses  enkripsi  dan  deskripsi  adalah  kunci  yang  dibangkitkan  berdasarkan  pembangkitkan    kunci chaostic function, sehingga proses  modifikasi  yang dilakukan dalam  pembangkit  kunci tersebut dapat  meminimalkan tindakan pemcahan kunci yang dilakukan oleh pihak lain serta algoritma ini dapat lebih optimal dalam mengamankan pesan.

## 3.1 Penerapan Algortima One Time Pad
Modifikasi one time pad menggunakan pembangkit kunci chaostic function seperti di bawah ini. Dimisalkan plaintext yang digunakan adalah Hidup senang Terdapat plaintext yang akan dilakukan enkripsi sebagai berikut : Enkripsi : Hidup senang a. Tiap  huruf  pada plaintext akan  diubah  menjadi  sesuai  urutannya  pada  tabel  ASCII  sehingga  didapat  seperti  tabe dibawah ini :
Tabel 1. Nilai ASCII Huruf ASCII H 72

## TIN: Terapan Informatika Nusantara
Huruf ASCII i 105 d 100 u 117 P 112 Spasi 32 s 115 e 101 n 110 a 97 n 110 g 67
b. Proses  pembangkitan  kunci  berdasakan  algoritma one  time  pad bahwa  jumlah  kunci  yang  digunakan  pada  proses enkripsi dan dekripsi harus sama dengan jumlah karakter plaintext . Jumlah plaintext pada contoh di atas adalah 12 karakter,  oleh  karena  itu  akan  dibangkitkan  12  karakter  kunci  berdasarkan  pembangkit  kunci chaostic  function . Langkah-langkah yang dilakukan adalah : 1. Pilih umpan : 6341 2. Untuk menetukan X 0 , nilai umpan dijadikan dibelakang X 0 yaitu 0,6341
3. Menentukan nilai r dengan memilih nilai antara 1 sampai 4.Yang saya gunakan yaitu 3.
4. Dapatkan bilangan real ke-1 dengan rumus X 1 = rX 0 (1-X 0 ). Didapat bahwa r = 3, x 0 = 0,6341 5. Maka hitung x i : X i = r x o (1-X 0 ) X 1 = rX 0 (1-X 0 ) X 1 = 3 * 0,6341 ( 1- 0,6341) = 0,69605157 = 69 X 2 = 3 * 0,69605157 ( 1- 0,69605157  ) = 0,6346913457 = 63 X 3 = 3 * 0,6346913457  ( 1- 0,6346913457   ) = 0,69557472418 = 69 Lakukanlah proses di atas sebanyak jumlah karakter pada plaintext . Adapun tabel kunci dari hasil perhitungan di atas, yaitu :
Tabel 2. Kunci Kunci Hasil Desimal Karakter X1 0,69605157 69 E X2 0,6346913457 63 ? X3 0,69557472418 69 E X4 0,63525158179 63 ? X5 0,69512102887 69 E X6 0,63578335228 63 ? X7 0,69468864373 69 E X8 0,63628899601 63 ? X9 0,6942759287 69 E X10 0,6942759287 69 E X11 0,69388141666 69 E X12 0,63722998882 63 ?
6. Proses enkripsi
Proses  enkripsi  yang  dilakukan  berdasarkan  modifikasi one  time  pad yang  menggunakan  pembangkit  kunci chaostic function diselesaikan dalam bentuk perhitungan ASCII, yang dimana enkripsi dapat dinyatakan sebagai penjumlahan  modulo  256  dari  satu  karakter plaintext dengan  satu  karakter  kunci  hasil  pembangkitan  BBS. Kemudian dari hasil dari perhitungan tersebut akan diperoleh nilai desimal. Berikut adalah proses enkripsi yang menggunakan persamaan 2 yang ada pada bab sebelumnya C 1 = (H + K 1 ) mod 256 = (72 + 69) mod 256 = 141 mod 256 = 141 = Ì C 2 = (i + K 2 ) mod 256 = (105+ 63) mod 256 = 168 mod 256 = 168 = ¿ C 3 = (d + K 3 ) mod 256 = (100 + 69) mod 256 = 169 mod 256 = 169 = ® C 4 = (u + K 4 ) mod 256 = (117 + 63) mod 256 = 180 mod 256 = 180 = -| C 5 = (p + K 5 ) mod 256 = (112 + 69) mod 256 = 181 mod 256 = 181 = À C 6 = (spasi + K 6 ) mod 256 = (32 + 63) mod 256 = 95 mod 256 = 95 = - C 7 = (s + K 7 ) mod 256 = (115 + 69) mod 256 = 184 mod 256 = 184 = © C 8 = (e + K 8 ) mod 256 = (101 + 63) mod 256 = 164 mod 256 = 164 = Ñ C9= (n + K9) mod 256 = (110 + 69) mod 256 = 179 mod 256 = 179 = | C 10 = (a + K 10 ) mod 256 = (97 + 69) mod 256 = 166 mod 256 = 166 = ³

## TIN: Terapan Informatika Nusantara
C 11 = (n + K 11 ) mod 256 = (110 + 69) mod 256 = 179 mod 256 = 179 = | C 12 = (g + K 12 ) mod 256 = (67 + 63) mod 256 = 130 mod 256 = 130 = é Hasil enkripsi di atas akan menjadi ciphertext . Ciphertext yang didapat dari hasil perhitungan di atas adalah Ì¿ ®|-| À-© Ñ|³| é
7. Proses Dekripsi
Adapun proses dekripsi modifikasi one time pad dengan pembangkit kunci chaostic function yang menggunakan persamaan 4 yang telah dibahas pada bab sebelumnya, yaitu : P 1 = (Ì – K 1 ) mod 256 = (141 - 69) mod 256 = 72 mod 256 = 72 = H P 2 = (¿ – K 2 ) mod 256 = (168 - 63) mod 256 = 105 mod 256 = 105 = i P 3 = (®  - K 1 ) mod 256 = (169 - 69) mod 256 = 100 mod 256 = 100 = d P 4 = (-| - K 1 ) mod 256 = (180 - 63) mod 256 = 117 mod 256 = 117 = u P 5 = (À - K 1 ) mod 256 = (181 - 69) mod 256 = 112 mod 256 = 112 = p P 6 = (- - K 1 ) mod 256 = (95 - 63) mod 256 = 32 mod 256 = 32 = spasi P 7 = (© - K 1 ) mod 256 = (184 - 69) mod 256 = 115 mod 256 = 115 = s P 8 = (Ñ  - K 1 ) mod 256 = (164 - 63) mod 256 = 101 mod 256 = 101 = e P 9 = (| - K 1 ) mod 256 = (179 - 69) mod 256 = 110 mod 256 = 110 = n P 10 = (³ - K 1 ) mod 256 = (166 - 69) mod 256 = 97 mod 256 = 97 = a P 11 = (| - K 1 ) mod 256 = (179 - 69 ) mod 256 = 110 mod 256 = 110 = n P 12 = (é - K 1 ) mod 256 = (130 - 63) mod 256 = 67 mod 256 = 67 = g Maka plaintext dari proses dekripsi di atas adalah Hidup senang .

## 4. KESIMPULAN
Hasil dari modifikasi one time pad dengan pembangkit kunci chaostic function menghasilkan kunci yang lebih optimal dibandingkan dengan kunci pada one time pad yang belum dimodifikasi. Hal ini dibuktikan dari setiap pengujian yang dilakukan menghasilkan kunci yang lebih kuat dan optimal sehingga plaintext dan kuncinya sulit untuk ditebak.

## REFERENCES
Aminudin,  A.,  &  Hariyady,  H.  (2021).  Analisa  Kombinasi  Algoritma  AES  Dengan  Blum-Blum  Shub  Dan  Chaotic  Function. Prosiding SENTRA (Seminar Teknologi Dan Rekayasa) , 6 , 365–373.
Dakhi, O., Masril, M., Novalinda, R., Jufrinaldi, J., & Ambiyar,  A. (2020). Analisis Sistem Kriptografi dalam Mengamankan Data Pesan Dengan Metode One Time Pad Chiper. Jurnal Inovasi Vokasional Dan Teknologi , 20 (1), 27–36. Dharmaadi, I. P. A., Barmawi, A. M., S, G. B., Informatika, F., & Telkom, I. T. (n.d.). Enkripsi Gambar Parsial dengan Kombinasi Metode Stream Cipher RC4 dan Chaotic Function . 1–8. Fadillah,  R.,  Idris,  A.  S.,  lumban  Gaol,  D.  M.,  Lubis,  G.,  Meisisri,  R.,  &  Syahrizal,  M.  (2022).  Implementasi  Algoritma  Fast Encryption  Algorithm  (FEAL)  Dan  Algoritma  Fibonacci  Mengamankan  File  Teks. Prosiding  Seminar  Nasional  Sosial, Humaniora, Dan Teknologi , 295–300.
Fitriyansyah, A. Y., & Hazri, M. (2020). Analisis Security Web Login Mahasiswa Menggunakan Algoritma Two-Factor Time-Based One Time Password. Sainstech: Jurnal Penelitian Dan Pengkajian Sains Dan Teknologi , 30 (1).
Harahap,  M.  K.,  &  Khairina,  N.  (2017).  Analisis  Algoritma  One  Time  Pad  Dengan  Algoritma  Cipher  Transposisi  Sebagai Pengamanan Pesan Teks. Jurnal & Penelitian Teknik Informatika , 1 (2), 58–62. Ii, B. A. B. (2010). Bab ii landasan teori 2.1 . M . Maghfiroh,  J.  (2022). Pengamanan  pesan  menggunakan  algoritma  One  Time  Pad  (OTP)  dengan  Linear  Congruential  Generator (LCG) sebagai pembangkit kunci . Universitas Islam Negeri Maulana Malik Ibrahim. Ramadhani, F., Ramadhani, U., & Basit, L. (2020). Combination of hybrid cryptography in one time pad (otp) algorithm and keyed- hash message authentication code (hmac) in securing the whatsapp communication application. Journal of Computer Science, Information Technology and Telecommunication Engineering , 1 (1), 31–36.
Suhandinata,  S.,  Rizal,  R.  A.,  Wijaya,  D.  O.,  Warren,  P.,  &  Srinjiwi,  S.  (2019).  Analisis  Performa  Kriptografi  Hybrid  Algoritma Blowfish Dan Algoritma Rsa. JURTEKSI (Jurnal Teknologi Dan Sistem Informasi) , 6 (1), 1–10. https://doi.org/10.33330/jurteksi.v6i1.395
Sulaiman,  O.  K.,  Nasution,  K.,  &  Prayogi,  S.  Y.  (2020).  Base64  Sebagai  Kunci  Keamanan  pada  One  Time  Pad  (OTP). CESS (Journal of Computer Engineering, System and Science) , 5 (2), 241–244. Utomo, P., & Zarlis, M. (2017). Algoritma Split-Merge One Time Pad Dalam Peningkatan Enkripsi Data . 0–4.
Wijaya, R. (2022). Enkripsi Nilai Piksel Pada Citra Digital Dengan Algoritma Piecewise Linear Chaotic Map. Bulletin of Computer Science Research , 3 (1), 161–169.
Yusfrizal,  Y.  (2019).  Rancang  Bangun  Aplikasi  Kriptografi  Pada  Teks  Menggunakan  Metode  Reverse  Chiper  Dan  Rsa  Berbasis Android. JTIK (Jurnal Teknik Informatika Kaputama) , 3 (2), 29–37.
Zakti,  I.  W.,  Fauzi,  A.,  &  Sihombing,  A.  (2022).  Pengacakan  Citra  Digital  Dengan  Metode  Vertical  Bit  Rotation  (VBR) Memanfaatkan Algoritma One Time Pad (OTP) Sebagai Keamanan Biner. JTIK (Jurnal Teknik Informatika Kaputama) , 6 (1), 182–190.