## Analisis Matriks 5x7 Pada Kriptografi Playfair Cipher

## Fadhillah Azmi
Universitas Sumatera Utara Jl. Dr. Mansyur No 9 Medan azmi.fadhillah007@gmail.com
Rina Anugrahwaty Politeknik Negeri Medan Jl. Alamameter No 1 Medan rinaa_key@yahoo.com
Abstrak — Kriptografi memiliki peran yang sangat penting di era digitalisasi yang mana bertujuan untuk mengamankan informasi. Informasi yang bersifat privasi dapat terhindar dari orang ketiga dan informasi yang akan disampaikan dapat dilindungi. Salah satu keamanan data yang   ditawarkan   dengan   metode   kriptografi playfair   cipher yang   mana   sebelumnya   telah dianalisa dengan menggunakan matriks 5x5, 7x4 dan 6x6. Tujuan dari penulisan ini untuk menganalisis   matriks   5x7   pada   metode   kriptografi   playfair   cipher   sejauh   mana   tingkat keamanan yang dapat diberikan dengan membandingkan hasil analisa yang telah dilakukan sebelumnya yaitu pada matriks 5x5, 7x4 dan 6x6.
Kata Kunci — kriptografi, playfair, cipher, matriks.

## I. P ENDAHULUAN
Secara   etimologis,   kriptografi   berasal   dari   bahasa Yunani, yaitu crypto dan graphy. Crypto artinya secret dan   graphy   artinya   menulis.   Maka,   kriptografi berdasarkan dari bahasanya didefinisikan sebagai menulis secara rahasia. [1].
Tujuan   dari   kriptografi   adalah   untuk   membuat informasi baik berupa suara, teks, ataupun yang lainnya, dapat   dilindungi   privasi   atau   kerahasiannya   pada   saat dibagikan   sehingga   sampai   ke   tujuan   yang   dimaksud dalam satu saluran yang sama. Proses kriptografi terdiri dari enkripsi dan dekripsi. Di mana enkripsi adalah proses mengubah   pesan   asli   ( plaintext )   menjadi   pesan   yang disandikan   ( ciphertext )   berdasarkan   metode   yang   telah ditentukan   yang   mana   proses   enkripsi   bekerja   dengan kunci untuk mengkonversi plaintext ke dalam ciphertext . Proses dekripsi adalah proses mengembalikan pesan yang disandikan   ( ciphertext )   menjadi   pesan   asli   ( plaintext ) sehingga informasi tersebut terjaga kerahasiaannya pada saat sampai ke tujuan yang mana proses dekripsi bekerja dalam urutan terbalik.

## Gambar 1. Bentuk umum proses kriptografi
Ada   dua   proses   pembentukkan   kunci   pada kriptografi, yaitu kunci simetris dan asimetris. Di mana kunci simetris memiliki kunci yang sama pada saat proses
enkripsi   dan   dekripsi.   Sedangkan,   kunci   asimetris memiliki kunci yang berbeda pada saat proses enkripsi dan   dekripsi.   Salah   satu   metode   kriptografi   yang memiliki kunci simetris adalah playfair cipher .[4].
Tujuan   pembahasan   ini   adalah   untuk   mengetahui sejauh mana metode kriptografi ini dapat meningkatkan keamanan   pada   informasi   yang   mana   pada   penelitian sebelumnya telah dibahas dengan menggunakan matriks 5x5, 7x4 dan 16x16. Penulis menngunakan matriks 5x7 pada   playfair   cipher   yang  mana   diharapkan   lebih   baik dari pada matriks sebelumnya.[5].

## II. L ANDASAN T EORI

## A. Kriptografi
Secara   etimologis,   kriptografi   berasal   dari   bahasa Yunani, yaitu crypto dan graphy . Crypto artinya secret dan graphy artinya   menulis.   Maka,   kriptografi berdasarkan dari bahasanya didefinisikan sebagai menulis secara rahasia.
Kriptografi   adalah   sutau   ilmu   dan   seni   untuk mengamankan informasi yang berupa pesan yang terbaca ( plaintext )   menjadi   pesan   yang   tidak   bisa   dibaca ( ciphertext ),   sehingga   hanya   pengirim   pesan   dan penerima pesan yang dapat mengganti, menghapus dan membaca pesan tersebut. Ada dua proses pembentukkan kunci pada kriptografi, yaitu kunci simetris dan asimetris. Di mana kunci simetris memiliki kunci yang sama pada saat   proses   enkripsi   dan   dekripsi.   Sedangkan,   kunci
asimetris memiliki kunci yang berbeda pada saat proses enkripsi dan dekripsi. Salah satu metode kriptografi yang memiliki kunci simetris adalah playfair cipher . Selain menyandikan pesan, kriptografi juga memiliki beberapa keamanan adalah sebagai berikut:[3].
1. Confidentiality , digunakan untuk menjaga pesan dari pihak yang tidak berhak terhadap pesan tersebut.
2. Data   integrity, digunakan   untuk   menjamin   pesan masih   dalam   bentuk   asli/utuh   atau   tidak   pernah dimodifikasi atau dimanipulasi selama pengiriman.
3. Authentication ¸   digunakan   untuk   mengidentifikasi kebenran   pihak-pihak   yang   berkomunikasi   untuk mengidentifikasi kebenaran sumber pesan.
4. Non-repudiantion, digunakan   untuk   mencegah entitas   yang   berkomunikasi   melakukan penyangkalan, yaitu pengiriman pesan menyangkal melakukan   pengiriman   atau   penerima   pesan menyangkal telah menerima pesan.
Proses kriptografi terdiri dari enkripsi dan dekripsi. Proses enkripsi adalah proses konversi plaintext ke dalam bentuk ciphertext , dan sebaliknya untuk proses dekripsi yang mana proses konversi ciphertext ke dalam bentuk plaintext .   Parameter   yang   perlu   dilakukan   adalah pembentukkan   kunci   yang   mana   kunci   tersebut digunakan untuk tranformasi proses enkripsi dan dekripsi.

## B. Playfair Cipher
Playfair  cipher  atau  sandi  playfair  ditemukan  oleh Charles  Wheatstone   pada   tahun   1854   yang   mana   dulu populer   disebut Lord   Playfair .   Proses   pembentukkan kunci   pada   metode   ini   hampir   mirip   dengan   metode kriptografi Vigenere Cipher , tetapi pada playfair cipher memiliki   teknik   pemetaan   yang   lebih   sulit   jika dibandingkan dnegan Vigenere Cipher .[1].
Adapun tahapan enkripsi dalam pembentukkan kunci pada playfair cipher adalah sebagai berikut:[2].
1. Susun   huruf   ke   dalam   bentuk   matriks n ×n dengan menghilang huruf yang sama atau berulang dari abjad kunci, dan tambahkan huruf yang belum ada.
2. Koreksi apabila terdapat dua huruf yang sama pada baris kunci, maka tiap huruf diganti dengan huruf di kanannya.
3. Apabila terdapat dua haruf pada kolom kunci yang sama,   maka   huruf   tersebut   harus   diganti   dengan huruf di bawahnya.
4. Apabila pada baris atau kolom tidak   terdapat dua huruf tidak yang sama, maka huruf pertama harus diganti dengan huruf pada perpotongan baris huruf pertama   dengan   kolom   huruf   kedua.   Selanjutnya, huruf kedua diganti  dengan huruf  pada titik sudut keempat dari matriks persegi tersebut yang dibentuk dari 3 huruf.
Selanjutnya   untuk   tahapan   dekripsi   untuk mengkonversi ciphertext ke dalam plaintext pada playfair cipher adalah sebagai berikut:
1. Apabila terdapat huruf J, maka diganti dengan huruf I.
2. Tulis pesan dalam pasangan huruf.
3. Tidak   boleh   terdapat   huruf   yang   sama,   tetapi   jika terdapat huruf yang sama, maka sisipkan huruf Z di tengahnya.
4. Apabila   terdapat   jumlah   huruf   ganjil,   maka tambahkan huruf Z di akhir dari matriks yang telah dibentuk.

## III. P EMBAHASAN
Penulis   melakukan   pemabahasan   kasus   ini   untuk untuk menganalisa matriks 5x7 yang mana diharapkan dapat   memberikan   tingkat   keamanan   yang   lebih   dari sebelumnya.   Dalam   kasus   ini   pembentukkan   kunci dengan menggunakan matriksi persegi yaitu matriks 5 x 7.
Misalkan   kunci   yang   dipilih   adalah   TEKNIK INFORMATIKA. Kemudian dilakukan proses enkripsi, adalah sebagi berikut:
1. Kunci yang dipilih TEKNIK INFORMATIKA, cek huruf yang sama dan apabila jika terdapat huruf J maka  diganti   dengan  huruf  I.  Sehingga,  diperoleh TEKNIFORMA dan tambahkan dengan huruf abjad untuk sisanya yang tidak terdapat pada kunci tadi.
T E K N I F O R M A B C D G H L P Q S U V W X Y Z 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0
2. Selanjutnya plaintext yang akan diamankan adalah KRIPTOGRAFI. Plaintext tersebut   dibentuk berpasangan, yaitu :
KR IP TO GR AF IZ
KR: c E K N I F O R M A B C D G H L P Q S U V W X Y Z 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0
Dua huruf plaintext tersebut tidak satu baris tetapi satu kolom, maka huruf R turun 1 tingkat ke bawah menjadi D, dan K turun ke bawah menjadi huruf R,
karena R disebut pembanding K, sehingga ciphertext dari KR adalah RD.
IP:
T E K N I F O R M A B C D G H L P Q S U V W X Y Z 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0
Dua   huruf plaintext tersebut   tidak   satu   baris   dan tidak satu kolom, maka huruf I turun 1 tingkat ke bawah menjadi  A, dan P turun ke bawah menjadi huruf W, sehingga ciphertxt dari IP adalah TU.
TO:
T E K N I
F O R M A B C D G H L P Q S U V W X Y Z 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0
Sama seperti plaintext sebelumnya, maka ciphertext dari TO adalah EF.
GR: T E K N I F O R M A B C D G H L P Q S U V W X Y Z 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 Sama seperti plaintext sebelumnya, maka ciphertext dari GR adalah DM. AF: T E K N I
F O R M A B C D G H L P Q S U V W X Y Z 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0
Sama seperti plaintext sebelumnya, maka ciphertext dari AF adalah FO.
IZ: T E K N I F O R M A B C D G H L P Q S U V W X Y Z 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0
Sama seperti plaintext sebelumnya, maka ciphertext dari IZ adalah TV.
Dari proses enkripsi di atas diperoleh ciphertext dari plaintext KR IP TO GR AF IZ adalah RD TU EF DM FO TV.
3. Untuk mengembalikan ciphertext ke bentuk plaintext dilakukan   dengan   proses   dekripsi,   adalah   sebagai berikut:
RD:
T E K N I F O R M A B C D G H L P Q S U V W X Y Z 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 Maka , plaintext dari RD adalah KR.
TU:
T E K N I F O R M A B C D G H L P Q S U V W X Y Z 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0
Maka, plaintext dari TU adalah IP.
EF:
T E K N I F O R M A B C D G H L P Q S U V W X Y Z 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0
Maka, plaintext dari EF adalah TO.
Volume 1 Nomor 2, April 2017
DM: T E K N I F O R M A B C D G H L P Q S U V W X Y Z 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 Maka, plaintext dari DM adalah GR.
FO:
T E K N I F O R M A B C D G H L P Q S U V W X Y Z 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 Maka, plaintext dari FO adalah AF.
TV:
T E K N I F O R M A B C D G H L P Q S U V W X Y Z 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0
Maka, plaintext dari TV adalah IZ.
Dengan   proses   dekripsi   dapat   diperoleh   kembali plaintext yang   sesuai   dengan   aslinya,   tetapi   disini karakter huruf pada plaintext memiliki jumlah ganjil yang mana huruf Z ditambahkan pada akhir dari kalimat dapat langsung dihilangkan.
Dari pembahasan di atas, metode kriptografi dengan menggunakan   playfair  cipher   yang   mana   matriks  yang dipilih adalah 5 x 7, memiliki keterbatasan karakter yang mana karakter yang hanya digunakan yaitu huruf kapital dan   angka   saja,   karakter   lain   seperti   huruf   kecil   dan karakter   lainnya   tidak   dapat   dikonversi   atau   pun dipergunakan.

## IV. K ESIMPULAN
Berdasarkan dari pembahasan permasalahan kasus di atas dapat diambil kesimpulan:
1. Apabila   jumlah   pesan   ( plaintext )   memiliki   jumlah karakter   ganjil,   maka   dapat   ditambahkan   karakter lain yang tidak sama pada akhir dari pesan.
2. Bentuk   matriks   yang   dipilih   mempengaruhi   pesan yang akan diamankan, sehingga tidak semua karakter dapat diamankan, maka penulis menyarankan untuk memilih bentuk matriks yang lebih besar, misalnya sejumlah karakter pada keyboard.
3. Dengan mnggunakan matriks 5x7, tingkat keamanan yang dihasilkan ternyata tidak baik karena memiliki keterbatasan   karakter   yaitu   huruf   kapital   dan numerik saja, sehingga konversi untuk data yang lain tidak dimungkinkan untuk diamankan.

## REFERENSI
[1] Arora, Monika dan Sandiliya, Anish. 2015. Design and Analysis of Modified Playfair Square Cipher Algorithm Using 6 by 6 Matrix with   Five   Iteration   Steps   and   its   Implementation   in   C/C++ . International Journal of Science and Research (IJSR),vol. 4, Issue 6 June 2015.
[2] Andriana,   Egi.   2016.   Algoritma   Enkripsi   Playfair   Cipher. https://www.researchgate.net/publication/303374525 .
[3] Bhowmick, Anirban., Lal, Vardhan., dan Ranjan, Nitish.  2015 . Enhanced   6x6   Plaufair   Cipher   Using   Double   Myszkowski Tranposition. International   Journal   of   Engineering Research&Technology (IJERT), vo. 4, Issue 07, July 2015.
[4] Bodkhe, Bhagyashree dan Jain Dc. 2012. An Enhanced Playfair Cipher   Cryptographic   Subsitution   Algorithm   with   6x6   Matrix . Journal of Current Engineering RFesearch, vol. 2, issue 3, May- June 2012.
[5] Dhenakaran, SS dan Ilayaraja, M. 2012. Extension  of Playfair Cipher   Using   16x16   Matrix .   International   Journal   of   Computer Applications, vol. 48, No. 7, June 2012.