PERANCANGAN SIMULASI METODE CAESAR CIPHER MENGGUNAKAN MICROSOFT EXCEL – ALTERNATIF MEDIA PEMBELAJARAN KRIPTOGRAFI
Endaryono
Program Studi Informatika, Universitas Indraprasta PGRI Email: endaryono612@gmail.com

## Abstrak
Dalam perkuliahan kriptografi, mahasiswa perlu mendapat ilustrasi dalam bentuk simulasi. Diperlukan media pembelajaran yang dapat menjelaskan secara visual proses kerja enkripsi dan dekripsi termasuk pada  metode  caesar  cipher.  Metode  caesar  cipher  adalah  satu  dari  beberapa  algoritma  dalam  proses kriptografi. Meski algoritma ini dinilai banyak  kelemahan karena mudah ditebak tetapi algoritma ini merupakan dasar dari proses kriptografi. Penelitian ini merupakan penelitian terapan, yaitu membuat perancangan  aplikasi microsoft  excel ( MS.  Excel )  untuk  simulasi  proses  enkripsi  dan  dekripsi menggunakan  metode  caesar  cipher.  Aplikasi microsoft  excel ini  dipilih  karena  mudah  dalam pengoperasiannya dan luas penggunaannya. Hasil dari penelitian ini adalah program aplikasi microsoft excel untuk simulasi kerja metode caesar cipher. Penelitian menunjukkan bahwa perancangan simulasi yang dibuat dapat berfungsi dan berjalan dalam pelaksanaan enkripsi dekripsi. Dalam simulasi dapat ditunjukkan  bagaimana  proses  kerja  enkripsi  dan  dekripsi  yang  menyangkut  pengubahan  isi  pesan. Hasil  penelitian  diharapkan  menjadi  alternatif  media  pembelajaran  kriptografi  yang  secara  langsung dapat dirasakan manfaatnya bagi para dosen dan mahasiswa dalam pembelajaran kriptografi.
Kata Kunci : MS Excel , enkripsi, dekripsi, kristografi, caesar cipher

## Abstract
In cryptography lectures, students need to get illustrations in the form of simulations. Learning media is  needed  that  can  visually  explain  the  work  processes  of  encryption  and  decryption,  including  the caesar cipher method. The caesarean cipher method is one of several algorithms in the cryptographic process. Although this algorithm is considered a lot of weaknesses because it is easy to guess, but this algorithm is the basis of the cryptogratic process. This research is applied research, which is making the  design  of  Microsoft  Excel  application  (MS.Excel)  for  the  simulation  of  the  encryption  and decryption  process  using  the  caesar  cipher  method.  This  Microsoft  Excel  application  was  chosen because  it  is  easy  to  operate  and  widely  used.  The  result  of  this  study  was  the  Microsoft  Excel application program for working simulations of the Caesar Cipher method. Research showed that the design  of simulations  made  can  function  and  run  in the implementation  of  decryption encryption.  In the  simulation  it  can  be  shown  how  the  process  of  encryption  and  decryption  work  that  involves changing  the  contents  of  the  message.  The  results  of  the  study  are  expected  to  be  an  alternative medium  for  cryptographic  learning  that  can  directly  benefit  the  lecturers  and  students  in cryptographic learning..
Key Words : MS Excel, encryption, description, crystallography, caesarean cipher

## PENDAHULUAN
Informasi dalam suatu kegiatan merupakan hal  yang  penting.  Banyak  informasi  yang sesungguhnya bukan merupakan konsumsi publik  secara  luas.  Ada  informasi  yang bersifat  terbatas  atau  hanya  pihak-pihak tertentu yang mempunyai otoritas mengetahui  suatu  informasi  tersebut. Untuk  kebutuhan  keamanan  suatu  pesan maka  kajian  kriptografi  dan  algoritma
persandian  dilakukan  dan  dikembangkan untuk  melindungi  isi  pesan.  Satu  dari algoritma  kriptologi  adalah  caesar  chiper. Algoritma  ini  meski  terdapat  kelemahan tetapi  algoritma  ini  merupakan  dasar  dari algoritma  selanjutnya.  Dalam  perkuliahan kriptografi,  mahasiswa  perlu  diberikan media pembelajaran yang dapat mengilustrasikan proses kerja suatu algoritma.
Media  pembelajaran  adalah  segala  sesuatu baik  berupa  fisik  maupun  teknis  dalam proses pembelajaran yang dapat membantu pengajar menyampaikan materi pengajaran sehingga  memudahkan  pencapaian  tujuan pembelajaran [1].
M edia pembelajaran dapat membangkitkan minat,  motivasi,  rangsangan  dan  pengaruh psikologis lainnya terhadap peserta belajar. Secara umum manfaat media pembelajaran adalah  memperlancar  interaksi  antara pengajar  dengan  peserta  belajar  sehingga proses pembelajaran efektif dan efisien [2].
Tulisan ini menunjukkan aplikasi microsoft excel dapat  digunakan  sebagai  alternatif media  pembelajaran  yang  membantu peserta  belajar  memahami  cara  kerja algoritma  caesar  (caesar  cipher)  dalam kriptografi.
Jurnal  yang  membahas  aplikasi  caesar cipher  antara  lain:  (1)  Implementasi Kriptografi  Caesar  Cipher  Menggunakan Matlab  R2013a.  Jurnal  ini  membahas bagaimana  proses  enkrpsi  dan  dekripsi dalam  kriptografi  metode  caesar  cipher berjalan  melalui  simulasi  menggunakan perancangan  aplikasi  matlab  R2013a  [3]. (2) Perancangan Apliksi Enkripsi Dekripsi Menggunakan  Metode  Caesar  Cipher  dan Operasi  XOR.  Jurnal  ini  membahas perancangan aplikasi enkripsi dan dekripsi berbasis  visual  studio  2005  dengan algoritma  caesar  chiper  dan  operasi  XOR [4].  Hasil  penelitian  berupa  perancangan simulasi diharapkan menjadi pilihan media pembelajaran  bagi  dosen  dan  mahasiswa dalam kajian kriptografi.
Dasar Kriptografi Kriptografi  berasal  dari  bahasa  Yunani, cryptos berarti  menyembunyikan,  rahasia dan graphein berarti  menulis.  Kriptografi dapat dipahami sebagai bagian matematika yang mempelajari aspek keamanan informasi, kerahasiaan, validitas, integritas
dan  otentikasi  suatu  data.  Kriptografi  juga dipandang sebagai seni menjaga keamanan pesan [5].
Unsur  utama  dari  kriptografi  ada  4  hal, yaitu:  Plaintext  yaitu  pesan  yang  dapat dibaca,  Ciphertext  yaitu  pesan  yang  tidak dapat  dibaca,  Key  yaitu  kunci  dari pelaksanaan  kriptografi,  dan  Algorithma atau cipher yaitu aturan untuk enchipering dan dechipering atau  metode  pelaksanaan dalam enkrispi dan dekripsi. [6]
Proses  dasar  dari  kriptografi  terdiri  dari: (1)  enkripsi  ( encryption , enciphering ), proses  mengubah  pesan  yang  terbaca  atau plaintext menjadi pesan yang sudah diacak atau ciphertext ,  (2)  dekripsi  ( decryption , deciphering )  adalah proses kebalikan dari enkripsi, yaitu mengubah ciphertext menjadi plaintext [7].
Ilustrasi  proses  dasar  kriptografi  dapat dilihat pada Gambar 1 berikut:

## Gambar 1. Operasi Kriptografi
Algoritma Caesar (Caesar Cipher) Algoritma caesar atau caesar cipher adalah algoritma  yang  tertua  dalam  kriptografi. Algoritma ini pertama kali digunakan pada masa  kekuasaan  Raja  Julius  Caesar.  Ia mengubah  setiap  huruf  dalam  pesan  yang disampaikan  menjadi  tiga  huruf  sesudah huruf dalam pesan asli pada urutan alfabet. Metode yang dilakukan ini dikenal dengan algoritma  ROT3.  Langkah-langkah  yang dilakukan  dari  metode  Caesar  Cipher adalah  menentukan  jumlah  atau  nilai langkah  pergeseran  setiap  huruf  atau karakter  untuk  mengubah  dari  ciphertext
ke  paintext,  dan  menukarkan  setiap  huruf atau karakter pada setiap isi pesan plaintext menjadi  kalimat  yang  disandikan  atau ciphertext.
Ilustrasi dari langkah ini dapat dilihat pada Gambar 2.

## Gambar 2. Ilustrasi Ekripsi Kunci 6
Sebagai  contoh,  misalkan  nilai  pergeseran adalah 6, maka huruf A diubah menjadi G, huruf B diubah menjadi H dan selanjutnya. Demikian  pesan  yang  berisi  :  BASUH maka  setelah  melalui  proses  enkripsi algortima Caesar Cipher dengan kunci = 6 menjadi ciphertext : HGYAN.
Aritmatika Modular Aritmatika  modular  atau  dikenal  dengan aritmatika  jam  adalah  sistem  operasi  dua buah  bilangan  bulat  sehingga  mencapai nilai  sisa  atau  modulus.  Konsep  ini dipublikasikan  oleh  Carl  Friedrich  Gauss tahun 1801 [8].
Pemahaman  dasar  aritmatika  modular sebagai berikut:
Definisi:
Misalkan     adalah  suatu  bilangan  bulat positif, dan adalah  suatu  bilangan bulat,  maka dikatakan  kongruen modulo  , ditulis : ) (mod n b a  jika dan hanya jika – adalah kelipatan
Sebagai contoh: 5 ≡ 12 (mod 7) 2 ≡ 23 (mod 7)
1 ≡ 36 (mod 7),  dan seterusnya
5 ≡ 12 (mod 7) 2 ≡ 23 (mod 7)
1 ≡ 36 (mod 7),  dan seterusnya.
Proses enkripsi dan dekripsi metode caesar cipher  melibatkan  operasi  matematika khususnya pembahasan aritmatika
modular. Persamaan enkripsi, ditulis :
) ( x E y  ---------------------------- Pers.  1 = adalah hasil enkripsi atau ciphertext =   { , , . . , } , adalah plaintext,
yaitu  karakter  atau  huruf  dalam  isi  pesan terbaca.
= jumlah elemen atau jumlah karakter.
Persamaan  tersebut  melibatkan  aritmatika modulo, sehingga dapat ditulus:
26 mod ) ( n x E n  
--------------- Pers. 2
Dan persamaan dekripsi ditulis :
) ( y D x  ---------------------------  Pers.
3
= adalah hasil dekripsi berbentu plaintext =   { 1 , , . . , } ,  adalah  ciphertext, yaitu karakter atau huruf yang disandikan.
= jumlah elemen atau jumlah karakter.
Persamaan 3 melibatkan aritmatika modulo, ditulus:
26 mod ) ( n y D n   --------------- Pers. 4
Ilustrasi  proses  enkripsi  menggunkan persamaan 2 misalnya:
Plaintext ( )    :  B A S U H Kunci ( ) :  6 H E B 7 26 mod ) 6 1 ( 1    G E A 6 26 mod ) 6 0 ( 2    Y E S 24 26 mod ) 6 18 ( 3   
A E U 0 26 mod ) 6 20 ( 4    N E H 13 26 mod ) 6 7 ( 1    Sebagai  ilustrasi  proses  dekripsi  dengan persamaan persamaan 4, adalah:
Ciphertext ( )   :  H G Y A N Kunci ( ) :  6 B D H 1 26 mod ) 6 7 ( 1   
A D G 0 26 mod ) 6 6 ( 2   
S D Y 18 26 mod ) 6 24 ( 3    U D A 20 26 mod ) 6 0 ( 4    H D N 7 26 mod ) 6 13 ( 5   

## METODE
Penelitian ini merupakan penelitian terapan,  yaitu  membuat  perancangan aplikasi microsoft  excel untuk  simulasi proses enkripsi dan dekripsi menggunakan metode  caesar  cipher.  Hasil  penelitian diharapkan menjadi alternatif media pembelajaran  bidang  kriptografi  sehingga manfaatnya dapat dirasakan secara langsung bagi para dosen, mahasiswa atau peminat  matematika  kriptografi.  Metode
penelitian  adalah  studi  pustaka  dan penerapan pada aplikasi microsoft excel .
Perancangan Aplikasi Proses Enkripsi Tahap  pertama  pelaksanaan  kerja  adalah membuat  rancangan  proses  enkripsi  pada aplikasi microsoft excel .
Modulo  yang  terapkan  adalah  27,  yaitu − =  0 , =  1 , =  2 dan  seterusnya sampai =  26 . Tanda – digunakan untuk spasi antar kata dalam kalimat.
Selanjutnya  dari  masukan  kalimat  yang dilakukan  sebapai  plaintext,  pada  kolom perhitungan-1  setiap  karakter  dikonversi sebagai  angka  berdasarkan  fungsi  satu- satu, misalnya: L = 12, A = 1, K = 11 dan seterusnya.  Rancangan  proses  enkripsi dapat dilihat pada Gambar 3.

## Gambar 3. Rancangan Proses Enkripsi
Formula MS Excel yang digunakan adalah: H17=IF(enkripsi!$I$6="";"";IF(H10="";""; (LOOKUP(H10;$B$6:$AG$6;$B$7:$AG$ 7))))
Selanjutnya  pada  kolom  perhitungan-2, setiap angka-angka dikonversi berdasarkan aritmatika modulo sesuai banyak pergeseran, misalkan angka 12 dikonversikan menjadi angka 18, yaitu:
En ≡ (12 + 6) mod 27
En ≡ (18) mod 27
En ≡ 18
Formula MS Excel yang digunakan:
H18=IF(enkripsi!$I$6="";"";IF(H10="";""; (MOD((H$17+enkripsi!$I$6);27))))
Selanjutnya  pada  baris  hasil  enkripsi, setiap nilai pada baris hasil enkripsi diubah menjadi  huruf  berdasarkan  fungsi  satu- satu, misalnya angka 18 menjadi huruf R, 7 menjadi G, 17 menjadi Q dan seterusnya. Formula MS Excel yang digunakan: H20=IF(H18="";"";(LOOKUP(H$18;$B$7 :$AG$7;$B$6:$AG$6)))
Perancangan Aplikasi Proses Dekripsi Tahap  kedua  penelitian  adalah  pembuatan rancangan  proses  dekripsi  pada  aplikasi microsoft  excel.  Modulo  yang  gunakan sama  dengan  modulo  pada  enkripsi  yaitu 27. Pada pelaksanaan proses dekripsi, user memasukkan  ciphertext  yang  akan  diubah menjadi plaintext.
Selanjutnya,  pada  perhitungan-1,  setiap karakter  pada  ciphertext  diubah  menjadi angka  sesuai  dengan  fungsi  satu-satu, misalnya  R  =  18,  G  =  7,  Q  =  17  dan seterusnya. Formula MS Excel digunakan: H17=IF(deskripsi!$I$6="";"";IF(H10="";" ";LOOKUP(H10;$B$6:$AG$6;$B$7:$AG $7)))

## Gambar 4. Rancangan Proses Dekripsi
Pada  kolom  perhitungan-2,  setiap  angka dikonversi  berdasarkan  aritmatika  modulo dengan invers algoritma, misalkan nilai 12 dikonversikan menjadi angka 18, yaitu: En ≡ (18 - 6) mod 27 En ≡ 12 Dalam MS excel formula yang digunakan: H18=IF(deskripsi!$I$6="";"";IF(H10="";" ";(MOD((H$17-deskripsi!$I$6);27)))) Selanjutnya  setiap  angka  diubah  menjadi karakter  pada  baris  hasil  dekripsi.  Proses ini  berdasarkan  fungsi  satu-satu.  Formula MS Excel yang digunakan: H20=IF(H18="";"";(LOOKUP(H$18;$B$7 :$AG$7;$B$6:$AG$6)))
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil dari penelitian ini adalah perancangan  program  aplikasi microsoft excel untuk  simulasi  proses  enkripsi  dan dekripsi  menggunakan  metode  caesar
cipher. Microsoft excel merupakan aplikasi yang  relatif  mudah  pengoperasiannya  dan luas penggunaannya.
Hasil  penelitian  ini  berupa  program aplikasi microsoft  excel untuk  simulasi kerja  metode  caesar  cipher,  selanjutnya dilakukan pengecekan apakah perancangan berfungsi dengan baik. Uji coba ditampilkan  dalam  dua  halaman  tampilan, yaitu  tampilan  pelaksanaan  enkripsi  dan tampilan pelaksanaan dekripsi.
Hasil Tampilan Pelaksanaan Enkripsi
Pengecekan pelaksanaan enkripsi, pengguna  memasukkan  plaintext  yaitu  isi pesan.  Tampilan  pelaksanaan  enkripsi sudah  tentu  berkaitan  dengan  formula microsoft  excel yang  ada  pada  halaman proses  enkripsi.  Saat  pengguna  mengentry plaintext  dan  belum  memasukkan  angka
kunci, maka pada tahap ini program belum menampilkan  ciphertext.  Tampilan  awal
sebelum user memasukkan    kunci  dapat dilihat pada Gambar 5.
Gambar 5. Tampilan Halaman Proses Enkripsi Sebelum User Memasukkan Kunci
Gambar 6. Tampilan Halaman Proses Enkripsi Setelah User Memasukkan Kunci
Setelah user memasukkan  kunci,  maka komputer  menampilkan  ciphertext  dan grafik  yang  menggambarkan  fungsi  satu- satu antara nilai urutan karakter dan simbol karakter yang telah dientri. Tampilan layar komputer  setelah user memasukkan  kunci pada Gambar 6.
Hasil Tampilan Proses Dekripsi Sebagaimana  dalam  pelaksanaan  enkripsi, maka dalam pelaksanaan dekripsi,
pengguna  lebih  dahulu  memasukkan
ciphertext atau pesan yang telah disandikan.  Halaman  pelaksanaan  dekripsi berkaitan  dengan  formula microsoft  excel pada halaman proses dekripsi.
Saat  pengguna  mengentry  ciphertext  dan belum  memasukkan  angka  kunci,  maka pada tahap ini program belum menampilkan  plaintext.  Tampilan  awal sebelum user memasukkan    kunci  dapat dilihat pada Gambar 7.
Gambar 7. Tampilan Halaman Proses Dekripsi Sebelum User Memasukkan Kunci
Gambar 8. Tampilan Halaman Proses Dekripsi Setelah User Memasukkan Kunci
Pada  Gambar  8  adalah  hasil  tampilan setelah user memasukkan  kunci.  Terlihat plaintext  atau  pesan  yang  dapat  dibaca dihasilkan dan disertai dengan grafik  yang menggambarkan  fungsi  satu-satu  antara nilai  urutan  karakter  dan  simbol  karakter tang telah dientri. Tentu saja kunci dekripsi yang dimasukkan harus sama dengan kunci yang digunakan saat enkripsi.

## SIMPULAN
Perancangan  yang  dibuat  untuk  simulasi enkripsi  dekripsi  metode  caesar  cipher menggunakan microsoft excel dapat befungsi dan proses dapat berjalan.
Modulo  yang  digunakan  adalah  27  yang terdiri  dari  jumlah  alfabet  26  karakter  dan tanda strip (–) untuk spasi antar kata dalam kalimat.  Kekurangan  dari  rancangan  ini adalah  belum  digunakannya  beberapa tanda baca, seperti: koma, titik, tanda seru, tanda  tanya,  spasi  dan  lain-lain.  Sebagai saran,  perlu  dibuat  rancangan  simulasi lainnya yang lebih menarik dengan metode atau algoritma tertentu  dalam kriptografi.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]  T. Tafonao. “Peranan Media
Pembelajaran  dalam  Meningkatkan Minat Belajar Mahasiswa”. J. Komun. Pendidik. STT Kadesi Yogyakarta , vol.
2, no. 2, pp. 103–113, 2018.
[2]  I.  R.  Karo-Karo.  “Manfaat  Media dalam  Pembelajaran”. J.  AXIOM ,  vol. VII, no. 1, pp. 91–96, 2018.
[3]  P.  N.  Arifah  dan  W.  Agustiar  Basuki. “Implementasi Kriptografi Caesar Cipher Menggunakan Matlab R2013a”. Proseeding Seminar Matematika dan Pendidikan Matematika UNY , pp. 297–304, 2017. [4]  N. Azis. “Perancangan Aplikasi
Enkripsi Deskripsi Menggunakan Metode  Caesar  Chiper  dan  Operasi
XOR”. J. Univ. Krsnadwipayana , vol. 2, no. 1, pp. 72–80, 2018.
[5]  A. W. Sudrajat. “Implementasi
Enkripsi Database Menggunakan
Transparent  Data  Encryption pada Database  Engine  Oracle ”. J.  Ilm.
STMIK GI MDP , vol. 2, no. 3, 2006.
[6]  M.  Nasir.  “Pengembangan  Prototype Sistem Kriptografi untuk Enkripsi dan Dekripsi  Data Office Menggunakan Metode  Blowfish  dengan  Bahasa Pemrograman  Java”. J.  Format  Univ. Mercubuana ,  vol.  6,  no.  1,  pp.  87– 105, 2017.
[7]  R. Primartha. “Penerapan Enkripsi dan Dekripsi File Menggunakan Algoritma Data  Encryption  Standard (DES)”. J.
Sist.  Inf.  Univ.  Sriwij. ,  vol.  3,  no.  2, pp. 371–387, 2011.
[8]  D.  B.  Ginting.  “Peranan  Aritmatika Modulo  dan  Bilangan  prima  pada Algoritma Kriptografi RSA”. J. Media Inform.  Sekol.  Tinggi  Manaj.  Inform. dan Komput. LIKMI , vol. 9, no. 2, pp. 48–57, 2010.