## Analisis  Performansi  Kriptografi  Berbasis  Algoritma  Caesar  Cipher dan Rail Fence Cipher pada Tembang Macapat
Dewi Purnamasari 1 , Henny Prasetyani 2
Prodi Pendidikan Informatika, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas IVET, Indonesia

## Info Articles
___________________ Keywords:
Caesar Cipher, Rail Fence Cipher, Key, ziq zaq, Plaintext, Chipertext ____________________

## Abstrak
____________________________________________________________
Penerapan  kriptografi  pada  asset  budaya  sangat  perlu  dilakukan,  karena banyaknya  klaim  budaya  Indonesia  oleh  negara  asing.  Oleh  karena  itu penelitian  ini  menggunakan  tembang  macapat  Sinom,  Pangkur,  Pocung, Kinanti. Pada penelitian ini membandingkan algoritma Caesar Cipher dan Rail  Fence  Cipher untuk  mengetahui  proses  penyandian dan  efektifitas waktu enkripsi dan deskripsi. Waktu proses menunjukkan waktu deskripsi lebih lama dibandingkan enkripsi. Waktu rata-rata enkripsi algoritma Rail Fence Cipher lebih cepat yaitu adalah 0.000254 detik dibandingkan dengan Caesar. Waktu rata-rata enkripsi Rail Fence Cipher adalah 0.000254 detik dan  waktu  deskripsi  adalah  0.000475  detik.  Waktu  enkripsi  terpendek Pocung dan Kinanti. Rail Fence lebih aman dibanding Caesar Cipher. Abstract __________________________________________________________ The  application  of  cryptography  on  cultural  assets  is  very  necessary, because  of  the  many  claims  of  Indonesian  culture  by  foreign  countries. Therefore,  this  study  uses  the  songs  macapat  Sinom,  Pangkur,  Pocung, Kinanti.  This  study  aims  to  compare  the  Caesar  Cipher  and  Rail  Fence
Cipher algorithms to determine the encoding process and the effectiveness of encryption and decryption time. The processing time of the two methods shows  a  longer  description  time  than  encryption.  The  average  execution time of the Rail fence Cipher algorithm is faster than Caesar Cipher. The average  Rail  Fence  Cipher  encryption  time  is  0.000254  seconds  and  the description  time  is  0.000475  seconds.  The  shortest  encryption  times  are Pocung and Kinanti. Rail Fence is safer more than Caesar Cipher
 Alamat Korespondensi: E-mail: dewi.poernamasari.09@gmail.com
p-ISSN 2621-9484
e-ISSN 2620-8415

## PENDAHULUAN
Indonesia merupakan negara yang tengah memasuki Era 5.0 yang merupakan era dimana  teknologi  berkembang  sangat  pesat  sehingga  mempengaruhi  berbagai  aspek kehidupan meliputi aspek sosial, budaya, ekonomi dan bisnis. Aspek budaya ini berkaitan dengan kebudayaaan dan adat istiadat. Pembahasan tentang perlunya perlindungan bagi kebudayaan telah menjadi  isu  penting dewasa ini, hal  ini disebabkan karena maraknya klaim  terhadap  kebudayaan-kebudayaan  Indonesia  yang  diklaim  kepemilikannya  oleh negara asing akhir-akhir ini. Isu mengenai perlindungan terhadap kebudayaan Indonesia mulai  menjadi  “panas”  kurang  lebih  dalam  beberapa  tahun  terakhir,  ketika  persoalan tuduhan klaim atas tari Reog Ponorogo dan Pendet oleh Malaysia, dipublikasikan secara luas di media massa [1]. Kebudayaan itu sendiri dapat didefinisikan sebagai hasil karya, rasa, dan cipta masyarakat. Namun saat ini dengan masuknya budaya asing ke Indonesia sebagai  akibat  derasnya  arus  globalisasi  sedikit  banyak  mengancam  eksistensi kebudayaan daerah di Indonesia. Pengaruh tersebut berjalan sangat cepat dan berdampak sangat luas pada sistem budaya masyarakat. Adapun dampak yang ditimbulkan dengan adanya  globalisasi  budaya  ini,  dapat  berupa  dampak  positif  maupun  dampak  negatif. Untuk mencegah terjadinya pencurian keamanan informasi terhadap budaya bisa diujikan dengan  kriptografi.  Tujuan  kriptografi  adalah  melindungi  data  atau  informasi  dari ancaman baik yang disengaja maupun tidak disengaja dari oknum pihak ke 3 yang tidak bertanggung  jawab . Ada  banyak  sekali  jenis  kriptografi  yang  dikenal  saat  ini  salah satunya adalah kriptografi klasik. Kriptografi klasik memiliki metode diantaranya Caesar Cipher dan Rail Fence Cipher.
Beberapa penelitian terdahulu yang relevan dengan yang dilakukan oleh penulis antara  lain  seperti  algoritma Caesar  Cipher menggunakan  Matlab  yang  diterapkan bertujuan  untuk  mengetahui  proses  enkripsi  dan  deskripsi  [2].  Enas  Ismael  Imran  dan Farah Abdulameerabdul kareem pada penelitiannya tentang peningkataan Caesar Cipher untuk  keamanan  lebih  baik  menunjukkan  bahwa Caesar  Cipher menjadi  salah  satu algoritma  untuk  mengenkripsi  yang  paling  sederhana  dan  banyak  teknik  yang  dapat digunakan untuk memperkuat bahkan melebihi apa yang dicapai algoritma Caesar Cipher [3]. Penelitian Rindi dkk meneliti Caesar Cipher untuk keamanan data teks, data berupa kata pendek dengan Bahasa pemrograman Delphi. Menurut penelitian Kusumaningtyas membahas  tentang  Analisa  Algoritma Ciphers  Transposition :  Studi  Litearure,  hasil penelitiannya menunjukkan bahwa Algoritma Rail Fence Cipher mempunyai kelebihan dalam  kerumitan  cipherteks  yang  dihasilkan  [4].  Dela  Febriani  dalam  penelitiannya menggunakan Rail  Fence  Cipher dan  subjek  penelitian  menggunakan  android  dan merupakan  data  teks  bukan  tembang  macapat  [5].  Dewi  Purnamasari  dalam  penelitian sebelumnya  menggunakan  metode Caesar  Cipher dan Rail  Fence  Cipher dengan pengujian  tidak  menggunakan  objek  peneliti  tembang  macapat  dan  berupa  data  teks pendek k=3 dan k=4 [6]. Dewi Purnamasari dalam penelitiam berikutnya menggunakan objek tembang macapat dengan menerapkan algoritma Caesar Cipher dengan kunci yang sama k=3 dan k=4 [7].
Berdasarkan latar belakang masalah yang ada, yang membedakan penelitian ini dengan  penelitian  sebelumnya  adalah  penelitian  ini  menggunakan  macam-macam tembang macapat berupa lirik teks: Sinom, Pocung, Pangkur, dan Kinanti sebagai objek penelitian  dan  menggunakan  pemrograman  Python  dengan  menggunakan  kunci  sama yaitu  k=3  dan  k=4  dan  algoritma  kriptografi  yang  digunakan  adalah  membandingkan performansi algoritma Caesar Cipher dan Rail Fence Cipher sedangkan pada penelitian sebelumnya hanya menggunakan Caesar Cipher dan subjek pada tembang macapat.
Penelitian  ini  bertujuan  untuk  membandingkan  implementasi  dan  efektivitas waktu enkripsi dan diskripsi untuk metode Caesar Cipher dan Rail Fence Cipher yang digunakan  untuk  keamanan  data  teks  pada  tembang  macapat  dengan  kunci  yang  sama yaitu k=3 dan k=4

## METODE
Penelitian  yang  dilakukan  merupakan  penelitian  yang  bersifat  studi  literatur  dan metode  eksperimen  pengujian  menggunakan  Algoritma  Kriptografi  berbasis Caesar Cipher dan Railfence  Cipher .  Bahasa  Pemrograman  yang  digunakan  menggunakan Python.  Penelitian dilakukan adalah untuk melindungi asset keamanan budaya tembang macapat. Adapun alur penelitian yang digunakan dapat dilihat pada Gambar 1.
Gambar 1. Alur Penelitian
Tahapan penelitian yang dilakukan adalah:
1. Studi Literature
Pada  tahap  ini  dilakukan  peninjauan  terhadap  buku,  artikel  jurnal  maupun  hasil penelitian terdahulu sebagai referensi yang diperlukan dalam melakukan penelitian. Ini dilakukan untuk memperoleh informasi terkait dengan operasi Caesar Cipher , dan Rail  fence  Cipher serta  pemrograman  Python  yang  digunakan  untuk pemrograman menguji enkripsi dan deskripsi.
2. Proses  Enkripsi  dan  Deskripsi  menggunakan  dua  algoritma Caesar  Cipher, dan Railfence Cipher dengan menggunakan K=3 dan K=4.
Mulai Menghitung waktu enkripsi dan deskripsi Kesimpulan Selesai Studi literature Pengujian Proses
Enkripsi dan Deskripsi Mengguna kan Caesar dan Railfence Cipher (Objek penelitian tembang macapat)

## Caesar Cipher
Metode  penyandian  dalam  kriptografi  klasik  yang  paling  terkenal  adalah Caesar Cipher .  Teknik  kriptografi  ini  merupakan  kriptografi  yang  paling  sedrhana  dan banyak digunakan diaman setiap huruf pada plainteksnya digantikan dengan huruf lain dengan pergeseran sebanyak nilai kunci [8-9]. Dalam penelitian ini nilai kunci dari Caesar  Cipher adalah  3  dan  4.  Untuk  proses  pergeseran  karakter  di Caesar Cipher dapat dilihat pada Gambar 2.
Contoh: Plaintext : Universitas Ivet Kunci : 3 Ciphertext : qlyhuvlwdvcLyhw

## Rail Fence Cipher
Merupakan  salah  satu  algoritma cipher  transposisi yang  mengacak  urutan  huruf- huruf pesan. Algoritma ini melibatkan penulisan plainteks ke bawah secara berturut turut yang memiliki baris atas dan baris bawah. Sedangkan ciphertext nya diperoleh dengan membaca hutruf berdasarkan baris.  Algoritma Rail Fence Cipher menyusun plainteks secara ziq-zag dengan turun kebawah dan naik keatas sesuai ukuran kolom dan baris yang ditentukan oleh key [10].
Contoh:
Plaintex t  : Universitas Ivet Kunci    : 3 Ciphertext : UetInvria vtisse
Gambar 3. Zig Za g Kriptografi Rail Fence [6] U e t v n v r i a    I      e i s s t
Gambar 2. Proses Pergeseran dalam Caesar Cipher
3. Menghitung  waktu  enkripsi  dan  deskripsi  dengan  Python  adalah  dengan mengurangkan waktu berhenti proses dikurangi dengan waktu mulai proses.
4. Evaluasi  hasil  pengujian  dengan  mengimplementasikan  dan  membandingkan hasil  kebenaran  metode Caesar  Cipher dan Rail  Fence Cipher dan  juga membanding waktu proses enkripsi dan deskripsi.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Pada  proses  ini  akan  dilakukan  pengujian  dengan  4  sampel  plainteks  tembang macapat:  Sinom,  Pocung,  Pangkur  dan  Kinanti  dengan  kunci  yang  berbeda  K1=3  dan K2=4.  Tujuan  dari  penelitian  sebelumnya  adalah  untuk  membandingkan  efektivitas waktu  yang  digunakan  masing  masing  teknik  kriptografi Caesar  Cipher pada  masing masing  tembang  macapat  dimana  mempunyai  data  teks  panjang,  sedangkan  pada penelitian Caesar Cipher dan Rail Fence Cipher sebelumnya menggunakan data relative pendek karena bukan pada tembang macapat yang berebntuk lirik.
Hasil pengujian pada Tabel 1 menunjukan waktu eksekusi enkripsi dan deskripsi pada tembang macapat Sinom, Pocung, Pangkur dan Kinanti dengan menggunakan kunci 3  dan  4  dengan  Kriptografi Caesar  Cipher [7].  Masing  masing  tembang  macapat mempunyai Panjang karakter yang berbeda beda. Tembang Sinom mmepunyai Panjang karakter 30 word, tembang Pocung mempunyai 19 word, tembangPangkur mempunyai panjang kaarkter 28 word dan tembang Kinanti 20 word.
Tabel 1 . Enkripsi dan Deskripsi Caesar Cipher
Pada  Tabel  1  pada Plaintext Tembang  macapat  Pocung  dengan  Key  3  dan  Key  4 menggunakan algoritma Caesar Cipher menunjukkan bahwa waktu enkripsi lebih cepat dibanding deskripsi. Proses enkripsi menunjukkan bahwa semakin kunci ditambah dari K=3  ke  K=4  maka  waktu  eksekusi  enkripsi  menjadi  semakin  lama.  Begitu  juga  sama halnya di waktu eksekusi deskripsi. Waktu terlama enkripsi dan deskripsi dapat dilihat pada tembang Sinom karena karakternya semakin panjang pada plaintext terdiri dari 30 data  teks  pada  kunci  4  dari  waktu  enkripsi  0,000439  detik  sedangkan  deskripsi  waktu eksekusi menjadi 0,000448 detik. Waktu terpendek adalah tembang Pocung dan Kinanti.
PLAIN
TEXT
KEY TIME
(detik)
TIME
(detik) Sinom (30 word) 3 0.000252 0.000297 Sinom (30 word) 4 0.000439 0.000448 Pocung, (19 word) 3 0.000237 0.000257 Pocung (19 word) 4 0.000271 0.000230 Pangkur (28 word) 3 0.000307 0.000324 Pangkur (28 word) 4 0.000470 0.00104 Kinanti (20 word) 3 0.000235 0.000269 Kinanti (20 word) 4 0.000251 0.000277
Rata  rata  waktu  enkripsi  adalah  0,0003077  detik.  Sedangkan  waktu  deskripsi  adalah 0,0003927 detik. Hal ini menunjukkan bahwa waktu deskripsi lebih lama dibandingkan waktu enskripsi.
Hasil pengujian pada Tabel 2 menunjukan waktu eksekusi enkripsi dan deskripsi pada tembang macapat Sinom, Pocung, Pangkur dan Kinanti dengan menggunakan kunci 3 dan 4 dengan Kriptografi Rail Fence Cipher .
Tabel 2 . Enkripsi dan Deskripsi Rail Fence Cipher
Pada  Tabel  2  pada Plaintext Tembang  macapat  Pocung  dengan  Key  3  dan  Key  4 menggunakan  algoritma Rail  Fence  Cipher menunjukkan  bahwa  waktu  enkripsi  lebih cepat dibanding deskripsi. Proses enkripsi menunjukkan bahwa semakin kunci ditambah dari K=3 ke K=4 maka waktu eksekusi enkripsi menjadi semakin lama. Begitu juga sama halnya di waktu eksekusi deskripsi. Waktu terlama enkripsi dan deskripsi dapat dilihat pada tembang Sinom karena karakternya semakin panjang pada plaintext terdiri dari 30 data  teks  pada  kunci  4  dari  waktu  enkripsi  0,000412  detik  sedangkan  deskripsi  waktu eksekusi menjadi 0,000590 detik. Waktu terpendek adalah tembang Pocung dan Kinanti. Rata  rata  waktu  enkripsi  adalah  0,000254  detik.  Sedangkan  waktu  deskripsi  adalah 0,000475  detik. Hal  ini  menunjukkan bahwa waktu  deskripsi lebih lama  dibandingkan waktu enskripsi.
PLAIN TEXT KEY TIME (detik) TIME (detik) Sinom (30 word) 3 0.000242  0.000317 Sinom (30 word) 4 0.000412  0.000590 Pocung, (19 word) 3 0.000192  0.000258 Pocung (19 word) 4 0.000280  0.000281 Pangkur (28 word) 3 0.000240  0.000506 Pangkur (28 word) 4 0.000347  0.00136 Kinanti (20 word) 3 0.000158  0.000293 Kinanti (20 word) 4 0.000206  0.000259
Gambar 5 . Pengujian deskripsi pada tembang pocung k=4
Pada Gambar 4 dan 5 menunjukkan contoh pengujian Rail fence Cipher dengan Bahasa pemrogramana  Python  digunakan  untuk  mengetahui  waktu  ekeskusi  proses  dan  hasil enkripsi dan deskripsi.  Waktu eksekusi didapatkan dari time stop dikurangkan dengan time  start .  Perintah  ini  mempunyai  arti  adalah  waktu  berhenti  proses  dikurangi  waktu ketika proses dimulai dimana waktu mulai memasukkan plaintext dan kunci. Pada masing masing metode kriptografi mempunyai algoritma sendiri sendiri contoh Caesar Cipher dengan menggeser huruf berdasarkan kunci yang dipakai, sedangkan prinsip kerja Rail fence Cipher menggunakan  kunci  angka  dengan  susunan  teks  tidak  digeser  melainkan berbentuk ziq  zag .  Oleh  karena  itu dari  segi  keamanan Rail  fence  Cipher lebih  aman dibandingkan Caesar Cipher.

## SIMPULAN
Kesimpulan  dari  penelitian  ini  masih  sebatas  proses  penerapan  enkripsi  dan deskripsi terhadap plaintext yang digunakan, dengan adanya keterbatasan dalam pengujian yang  lebih  efektif.  Penggunaan  algoritma Caesar  Cipher  dan  Rail  Fence masih  sangat berguna terhadap eksperimen yang lebih praktis terhadap informasi yang memadai. Waktu eksekusi Rail  Fence pada  tembang  macapat  lebih  cepat  dibanding Caesar  Cipher . Sedangkan  waktu  rata  rata  deskripsi Rail  Fence  Cipher lebih  lama  dibanding Caesar Cipher . Meskipun demikian tingkat keamanan Rail Fence Cipher lebih aman dari Caesar Cipher .  Hal  ini  berbeda  jika  menggunakan  data  teks  pendek  bukan  data  teks  yang berbentuk lirik. Saran untuk penelitian selanjutnya adalah perlu adanya kombinasi teknik kriptografi klasik  dengan modern  dan pemakaian kunci  yang berlapis  supaya data tidak dapat dicuri oleh kriptanalis.

## DAFTAR PUSTAKA
Dyah  Permata.  Perlindungan  Hukum  Terhadap  Kebudayaan  Melalui  World  Herritage Centre UNESCO. Journal Hukum Lus Quia Lustum. 25 (2), 256-275
J.  Singhand,  S.S.Yadav .2014.Implementation  of  Caesar  Cipher  and  Chaotic  Neural Network  by  using  MATLAB  Simulator.  International  Journal  of  Recent development in Engineering and Technology.2 (6), 2347-6435.
P. E. Ismael Imran and P. F. abdulameerabdulkareem . 2014. Enhancement Caesar Cipher for Better Security IOSR J.Comput.Eng .16 (3), 01-05.
J.  A.  Kusumaningtyas .2018. Analisa Algoritma  Ciphers Transposition: Study Literature . Multimatrix .1 (1), 1-12.
D.Febriani.  2020. Penerapan  Algoritma  Rail  Fence  Untuk  Penghasil  Pesan  Rahasia Berbasis Android . JurTI (Teknologi Informasi) .1 (1). 745-755.
D.Purnamasari . 2021. Implementasi Algoritma Kriptografi Caesar Cipher dan Rail Fence Cipher Untuk Keamanan Data Teks Menggunakan Python. Joined .Vol.4 (1), 1-7 D.Purnamasari .  2021.  Analisis  Performansi Kriptografi  Berbasis  Caesar  Cipher  Untuk Keamanan Data Menggunakan Python Pada Tembang Macapat. J-SITE (Journal of System, Information Technology, and Electronic Engineering .Vol.1(2), 50-54 Y. Dwi Putri, R. Rosihan, and S. Lutfi , 2019. Penerapan Kriptografi  Caesar Cipher Pada Fitur Chatting Sistem Informasi Freelance . JIKO (Jurnal Inform. dan Komputer) .2 (2). 97-94.
S.  Y.  Wulandari .  2020. Cryptography: A Combination of  Caesar and  Affine  Cipher  to Conceal  the  Message . PROC.  INTERNAT. CONF. SCI. ENGIN .3 (1), 741-744. Nardiati. D.G. 2019. Kombinasi Algoritma Kriptografi Transposisi rail Fence Cipher dan Route  Cipher. Prosiding  Seminar  Nasional  Teknologi  Informatika .  Politeknik Negeri Medan: Teknik Informatika.
Retnani  latifah,  Sitti  nurbaya  ambo,  Syafitri  indah kurnia.  2017.  Modifikasi  Algoritma Caesar Chiper Dan Rail Fence Untuk Peningkatan Keamanan Teks Alfanumerik Dan Karakter Khusus. ISSN: 2407-1946, Jurnal Semnastek. Jakarta
Latifah, R., Ambo, S. N., & Kurnia, S. I. 2017. MODIFIKASI ALGORITMA CAESAR CHIPER DAN RAIL FENCE UNTUK PENINGKATAN KEAMANAN TEKS ALFANUMERIK DAN  KARAKTER KHUSUS. Seminar Nasional  Sains dan Teknologi. Jakarta: Universitas Muhammadiyah Jakarta.
Purba,  D.  F.,  &  Puspasari,  R.  2020.  Penerapan  Algoritma  Rail  Fence  Untuk  Penghasil Pesan  Rahasia  Berbasis  Android.  Jurnal  Mahasiswa  Fakultas  Teknik  dan  Ilmu Komputer, 1(1), 745-756
Ratna,  D.  2018.  Implementasi  Algoritma  Rail  Fence  Chiper  dalam  Keamanan  Data Gambar 2 Dimensi. Pelita Informatika: Informasi dan Informatika, 7(1).
Sembiring, N. S. B. 2018. Perancangan Aplikasi Kriptografi Dengan Metode Modifikasi Caesar Cipher Yang Diperkuat Dengan Vernam Cipher Untuk Keamanan Teks. E-JURNAL JUSITI: Jurnal Sistem Informasi dan Teknologi Informasi, 5(1), 10- 17.