## Perancangan Teknik Kriptografi Block Cipher Berbasis Pola Batik Ceplok Yogyakarta
Anriza Kurnia Aziiz #1 , Magdalena A. Ineke Pakereng #2
# Progdi Teknik Informatika, Fakultas Teknologi Informasi, UKSW Salatiga Jl. Diponegoro 52-60 Salatiga, Jawa Tengah, Indonesia
1 anrizakuriizz@gmail.com
2 ineke.pakereng@uksw.edu
Abstrak—  Kriptografi  adalah  suatu  ilmu  untuk  menjaga keamanan  dan  kerahasiaan  suatu  informasi.  Dalam penelitian  ini  dirancang  Kriptografi  Block  Cipher  64  bit Berbasis  Pola  Batik  Ceplok  Yogyakarta  guna  membangun kriptografi  baru.  Dalam  kritografi  ini  dirancang  dengan  10 putaran,  dimana  setiap  putaran  terdapat  4  proses.  Pada setiap putaran terdapat 4 pola untuk proses plaintext dan 4 pola  untuk  proses  kunci.  Di  proses  kedua  dan  keempat ditransformasikan dengan tabel S-BOX untuk mendapatkan ciphertext  yang  lebih  acak.  Pengujian  juga  dilakukan menggunakan  Avalanche  Effect  dan  nilai  Korelasi  dimana ratarata  perubahan  karakter  mencapai  47,656%,  sehingga dapat  digunakan  sebagai  alternatif  dalam  mengamankan data.
Kata kunci — Kriptografi, Block Cipher, S-BOX, Pola Batik Ceplok Yogykarta, Korelasi, Avalanche Effect

## I. P ENDAHULUAN
Enkripsi  secara  eksplisit  dapat  diartikan  sebagai  suatu proses  untuk  mengubah  pesan  (informasi)  sehingga  tidak dapat  dilihat tanpa menggunakan kunci  pembuka  rahasia. Teknologi  ini  sudah  digunakan  sejak  lama  oleh  kalangan militer  dan  intelejen.  Saat  ini,  teknologi  enkripsi  dengan beberapa modifikasi sudah diaplikasikan untuk kepentingan  umum,  dalam  aktivitas  digital  seperti merahasiakan data-data penting milik perorangan maupun perusahaan. Hasil statistik dari  Breach Level  Index (BLI) membuktikan, sepanjang 2016 telah terjadi 1.378.509.261 kehilangan  atau  pencurian  data  di  seluruh  dunia,  atau sama  dengan  3.776.738  data  per  hari,  dan  157,364  per jam.  Dari  keseluruhan  pelanggaran  data  di  2016  hanya  4 persen  pembobolan  data  dianggap  tidak  berhasil  karena data  yang  dicuri  sudah  terlebih  dulu  di  enkripsi  oleh perusahaan [1].
Maka dari itu, dapat dikatakan bahwa keamanan dalam proses  pemindahan  informasi  sangat  diperlukan.  IT
infrastruktur  mulai  gencar  dalam  merancang  dan membangun  untuk  mengamankan  informasi.  Kriptografi hadir sebagai ilmu untuk menjaga kerahasiaan pesan/mengamankan  informasi.  Informasi  yang  dapat dibaca  dan  dipahami  dengan  bahasa  tertentu  diubah  ke dalam bentuk sandi tertentu yang berstruktur huruf/kata/kalimat  yang  susah  dipahami  dari  segi  bahasa apapun.  Salah  satu  algoritma  nya  adalah  menggunakan algoritma  Kriptografi Block  Cipher.  Block  Cipher menggunakan  kumpulan  bit  dengan  panjang  tetap  yang disebut  sebagai block dan  kemudian  dioperasikan  dengan cipher  kunci  untuk  nantinya  ditransformasikan.  Seiring kemajuan  teknologi,  makin  banyak  pula  cara  untuk memecahkan  algoritma  ini.  Untuk  itu  salah  satu  cara untuk  membuat  data  atau  informasi  menjadi  lebih  aman adalah  dengan  membuat  pola  atau  algoritma  baru  untuk memodifikasi algoritma yang sudah ada.
Penelitian  ini  merupakan  kriptografi Block  cipher dengan  menggunakan  pendekatan  pola  batik  ceplok Yogyakarta.  Dari  pola-pola  tersebut  akan  dicari  korelasi terbaik  yang  kemudian  akan  digunakan  sebagai  proses enkripsi  dan  dekripsi  pesan plaintext .  Beberapa  motif- motif  dalam  batik  ceplok  Yogyakarta  dijadikan  pola pertukaran kode bit di  dalamnya. Sehingga kemanan data menjadi lebih kuat dan data dapat digunakan sebagaimana mestinya.

## II. T INJAUAN P USTAKA
Pada  penelitian  yang  berjudul  Perancangan  Algoritma Transposisi  dengan  Nilai  Indeks  Berdasarkan  Formasi Bola  Basket  pada Block  cipher .  Penelitian  ini  membahas mengenai  perancangan  algoritma Block  cipher dengan formasi  penyerangan  bola  basket  untuk  menghasilkan sebuah  pola  yang  dapat  digunakan  untuk  enkripsi  dan dekripsi plaintext [2].
Pada  penelitian yang berjudul  Perancangan Kriptografi Block  cipher Berbasis  Pada  Anyaman  Rambut  Papua (ARAP).  Penelitian  ini  membahas  mengenai  analisa korelasi  dari  pola  anyaman  rambut  papua  sehingga menghasilkan  pola block  cipher yang  paling  optimal untuk digunakan dalam proses enkripsi dan dekripsi [3].
Pada  penelitian  yang  berjudul  Penggunaan  Pola  Spiral untuk  Perancangan P-Box  dalam  proses Transposisi  pada Block  cipher 128  Bit.  Penelitian  ini  membahas perancangan kriptografi block cipher dengan menggunakan  pola  membuang  batu  kedalam  air  untuk membentuk  gelombang  yang  menyerupai  lingkaran  yang berbasis  pada block  cipher .  Kemudian  dari  pola  yang terbentuk  akan  digunakan  untuk  proses  enkripsi  dan dekripsi plaintext [4].
Pada  penelitian  yang  berjudul  Analisis  Permutasi  Pola Transposisi  dengan  Game  Sudoku  dalam  Rancangan Kriptografi Block  cipher .  Penelitian  ini  membahas perancangan  pola  kriptografi  yang  disesuaikan  dengan teknik  pada  permainan  sudoku  8x8  dimana  semua  angka dalam satu baris tidak boleh ada yang sama [5].
Pada penelitian yang berjudul  Perancangan Kriptografi Block cipher Menggunakan Pola Kabel UTP Straight dan Cross  Over .  Penelitian  ini  membahas  pola  kriptografi yang  akan  digunakan  dalam  proses  enkripsi  dan  dekripsi plaintext .  Pola  straight  dijadikan  dalam  pertukaran  kode bit  pada plaintext sedangkan  pola cross  over digunakan pertukaran kode bit pada kunci [6].
Pada penelitian yang berjudul  Perancangan Kriptografi Block Cipher 64 Bit   Berbasis Pada Pola Formasi  Sepak Bola  3-5-2.  Algoritma  yang  digunakan  dalam  penelitian ini  adalah  algoritma  block  cipher  64  bit  dengan menggunakan pola formasi sepak bola 3-5-2. Penggunaan formasi  tersebut  mempunyai  tujuan  agar  kriptografi  ini dapat  menunjukkan  ciri  khas  dari  sebuah  permainan Sepak  Bola  dalam  sebuah  team  dan  pola  yang  digunakan (Formasi  3-5-2)  dipakai  dalam  proses  pengambilan  bit sehingga dapat menyembunyikan kerahasiaan data dengan lebih baik [7].
Pada penelitian yang berjudul  Perancangan Kriptografi Block Cipher Berbasis Pola Formasi  Futsal  1-2-1. Dalam penelitian  ini  membahas  tentang  sebuah  metode kriptografi  Block  Cipher  dengan  rancangan  formasi khusus dalam dunia futsal yang biasa disebut tiga satu dan dapat membuktikan bahwa pola ini dapat menyembunyikan kerahasiaan data dengan sangat baik [8].
Pada  penelitian  yang  berjudul  Pengaruh  S-Box Advance  Encryption  Standard  (AES)  pada  Perubahan Ciphertext  terhadap  Perancangan  Kriptografi  Block Cipher  64  Bit  Berbasis  Pola  Huruf  U.  Membahas mengenai  algoritma  kriptografi  dengan  pendekatan  block cipher  berbasis  64  bit  dengan  pola  huruf  U  sebagai  pola pengambilan bit-bit sebanyak 8 bit. Dimana juga terdapat pengaruh S-Box pada perubahan ciphertext. Pola huruf U digunakan  karena  dapat  memenuhi  bit-bit  pada  blok-blok yang  ada  yaitu  64  bit  serta  adanya  transposisi  pada  pola huruf U [9].
Pada  penelitian  yang  berjudul Designing  an  algorithm with  high  Avalanche  Effect. Penelitian  ini  membahas tetang  perancangan  kriptografi  block  cipher  berbasis  64 bit  menggunakan  gabungan  kriptografi  klasik  dengan kirptogafi  moderen  untuk  peningkatan Avalanche  Effect [10].
Pada  penelitian yang berjudul  Perancangan Kriptografi Block  Cipher  Berbasis  Pola  Alat  Musik  Tifa  Papua. Dalam  penelitian  ini,  membahas  mengenai  kriptografi simetris  yang  mengenkripsi  satu  blok  plaintext  dengan jumlah  bit  tertentu  dan  menghasilkan  blok  ciphertext dengan  jumlah  bit  yang  sama,  sedangkan  pola  yang digunakan  (alat  musik  tifa  Papua)  dipakai  dalam  proses pengambilan bit [11].
Berdasarkan  penelitian-penelitian  sebelumnya  terkait perancangan  kriptografi block  cipher ,  maka  dilakukan penelitian  tentang  perancangan  kriptografi Block  cipher dengan memanfaatkan pola batik ceplok Yogyakarta. Dari pola-pola  tersebut  akan  dicari  korelasi  terbaik  yang kemudian  akan  digunakan  sebagai  proses  enkripsi  dan dekripsi pesan plaintext .
Skema proses enkripsi dan dekripsi block cipher secara umum digambarkan pada Gambar 1 [12].
Gambar. 1 Skema proses enkripsi dan dekripsi pada block cipher
Misalkan  blok plaintext (P)  yang  berukuran  m  bit dinyatakan sebagai P= (p1, p2, … pn) (1) Blok ciphertext (C) dinyatakan sebagai C = (c1, c2, … cn) (2) Kunci (K) dinyatakan sebagai K = (k1, k2, … kn) (3) Sehingga proses enkripsi adalah EK(P) = C (4) Dan proses dekripsi adalah DK(C) = P (5)
Sebuah  sistem  kriptografi  harus  memenuhi  lima-tupel (five-tuple) (P, C, K, E, D) dengan kondisi [13]:
1. P adalah himpunan berhingga dari Plaintext .
2. C adalah himpunan berhingga dari Ciphertext .
3. K  merupakan  ruang  kunci  ( keyspace ),  adalah himpunan berhingga dari kunci.
4. Untuk setiap k ∈ K terdapat aturan enkripsi e_k ∈ E dan berkorespodensi  dengan aturan dekripsi d_k ∈ D. Setiap e_k:P → C dan d_k:C → P adalah fungsi sedemikian  hingga  d_k  (e_k  (x))=x  untuk  setiap plaintext x ∈ P.
Dalam pengujian menggunakan korelasi yang merupakan  teknik  statistik  untuk  mengukur  kekuatan hubungan antar dua variabel dan untuk mengetahui bentuk hubungan  antara  dua  variabel  tersebut  dengan  hasil  yang bersifat kuantitatif. Kekuatan hubungan antar dua variabel itu disebut dengan koefisien korelasi. Nilai koefisien akan selalu  berada  diantara  -1  sampai  +1.  Untuk  menentukan kuat  atau  lemahnya  hubungan  antara  variabel  yang  diuji, dapat digunakan Tabel 1 [14].
TABEL I U KURAN H URUF UNTUK TABEL
Interval Koefisian Tingkat Hubungan 0,00 – 0,199 Sangat Rendah 0,20 – 0,399 Rendah 0,40 – 0,599 Sedang 0,60 – 0,799 Kuat 0,80 – 1,000 Sangat Kuat
Selain itu proses Block cipher ini menggunakan operasi XOR  dimana  output  yang  dihasilkan  dari  proses  enkripsi akan susah ditebak, karena apabila kita melihat dasar dari XOR seperti berikut :
• 0 XOR 0 = 0
• 0 XOR 1 = 1
• 1 XOR 0 = 1
• 1 XOR 1 = 0
Maka  apabila  hasil  output  adalah  0  maka  untuk mendapatkan  input  nya  kita  tidak  tahu,  bisa  jadi  input yang dihasilkan adalah 1 atau 0. Dasar tersebut digunakan untuk melakukan kriptografi block cipher .
Kemudian S-BOX (Substitution Box) merupakan salah satu prinsip dalam perancangan blok cipher dimana proses s-box  itu  sendiri  adalah  mengganti  karakter  inputan dengan karakter yang sudah menjadi  tetapan pada sebuah tabel.  Secara  teoritis,  S-BOX  adalah  satu-satunya algoritma  yang  mempunyai  kemampuan  untuk  membuat hubungan yang tidak linier antara plaintext dan ciphertext . Maka  dari  itu,  penggunaan  S-BOX  ditujukan  agar membuat kriptografi block cipher menjadi lebih acak. Hal ini  dilakukan  dengan  cara  mensubstitusikan  bilangan hexadecimal ke  dalam  tabel  S-BOX  dan  kemudian  kita ambil  output  dari  tabel  S-BOX  berupa  bilangan hexadecimal yang baru.

## Gambar. 2 Tabel S-BOX

## III. M ETODE P ENELITIAN DAN P ERANCANGAN A LGORITMA
Secara  umum  penelitian  terbagi  ke  dalam  4  (empat) tahapan,  yaitu:  (1)  tahap  identifikasi  masalah,  (2)  tahap perancangan, (3) tahap implementasi dan analisis hasil, (4) tahap penulisan artikel ilmiah.
Gambar. 3 Tahapan penelitian
Tahapan  Penelitian  pada  Gambar  3  dapat  dijelaskan sebagai  berikut;  (1)  Tahap  Identifikasi  Masalah:  Pada tahapan ini dilakukan analisis terhadap permasalahan yang ada, terkait dengan proses perancangan Kriptografi Block cipher Berbasis Pola Batik Ceplok Yogyakarta. (2) Tahap Perancangan  Kriptografi:  Pada  tahap  ini  akan  dilakukan perancangan Kriptografi Block cipher Berbasis Pola Batik Ceplok  Yogyakarta  dengan  menggunakan  4  pola  yang telah  dibuat  dan  menggunakan  Tabel  S-BOX  sebagai tambahan  agar  terbentuk ciphertext yang  lebih  acak. Untuk  pembuatan  kunci,  proses  enkripsi  dan  proses dekripsi  dikombinasikan  dengan  XOR.  (3)  Tahap Pengujian Kriptografi: Pada tahap ini dilakukan pengujian terhadap  kriptografi  yang  telah  dibuat.  Pengujian  proses 24  kombinasi  yang  akan  menghasilkan  nilai  korelasi terendah,  kemudian  dilakukan  proses  enkripsi  dan dekripsi,  yang  terakhir  yaitu  mencari avalanche effect terbesar. (4) Tahap Penulisan Artikel Ilmiah: Dalam tahap terakhir  ini  dilakukan  penulisan  artikel  mengenai  proses Perancangan Kriptografi Block cipher berbasis Pola Batik Ceplok Yogyakarta.
Gambar. 4 Alur proses enkripsi
Gambar 4 merupakan alur proses enkripsi. Konsep dari proses  enkripsi  dapat  dijabarkan  sebagai  berikut:  a) Menyiapkan plaintext ;  b)  Mengubah plaintext menjadi biner sesuai dalam tabel ASCII; c) Dalam proses enkripsi, plaintext dan  kunci  akan  melewati  empat  proses  pada setiap putaran, yaitu : 1) Putaran pertama Plaintext 1 (P1) melakukan  transformasi  dengan  pola  batik  ceplok  dan  di XOR  dengan  Kunci  1  (K1)  menghasilkan Ciphertext 1 (C1);  2) Plaintext 2 (P2)  melakukan  transformasi  dengan pola  batik  ceplok  dan  kemudian Plaintext 2  (P2) dilakukan  proses  S-BOX  untuk  menghasilkan  bilangan biner  yang  baru,  lalu  di  XOR  dengan  Kunci  2  (K2) menghasilkan Ciphertext 2  (C2),  dan  tahapan  tersebut akan berlanjut sampai proses keempat kemudian Plaintext 4  (P4)  dilakukan  proses  S-BOX  untuk  menghasilkan bilangan  biner  yang  baru,  kemudian  proses  dilanjutkan sehingga menghasilkan Ciphertext 4 (C4) ; 3) Ciphertext 4 (4)  masuk  pada  putaran  kedua  dengan  alur  proses  yang sama dengan  putaran pertama, dan tahapan tersebut akan berlanjut  sampai  putaran  ke-10  yang  menghasilkan Ciphertext Akhir.
Gambar  5  menunjukkan  alur  proses  dekripsi.  Konsep proses  dekripsi  tersebut  dijelaskan  sebagai  berikut:  a) Menyiapkan ciphertext dan  kunci;  b)  Mengubah ciphertext dan  kunci  menjadi  biner  sesuai  dalam  tabel ASCII;  c)  dalam  perancangan  dekripsi, ciphertext dan kunci akan melewati empat proses pada setiap putaran; d) Proses  pertama Ciphertext (C)  diproses  dengan pola  dan di  XOR  dengan  Kunci  4  (K4)  dari  putaran  10, menghasilkan  P4;  d)  P4  tersebut  kemudian  dilakukan proses  S-BOX  sehingga  menghasilkan  biner  yang  baru yang kemudian menjadi C3 di putaran 10; e) Masuk pada proses dua, C3 diproses dengan pola dan di XOR dengan Kunci  3  (K3)  dari  putaran  10,  menghasilkan  P3. P3  akan
menjadi  C2  pada  putaran  selanjutnya;  f)  Masuk  pada proses  ketiga,  C2  di  XOR  dengan  Kunci  1  (K1) menghasilkan P1 yang kemudian dilakukan proses S-BOX agar  menghasilkan  bilangan  biner  yang  baru.  Bilangan biner yang baru tersebut  dimasukkan ke Plaintext 1 (P1). P1 akan menjadi C1 pada proses selanjutnya; g) Masuk ke proses  keempat,  P1  di  XOR  kan  dengan  Kunci  2  (K2) menghasilkan plaintext akhir yaitu P1.
Gambar. 5 Alur proses dekripsi

## IV. H ASIL DAN P EMBAHASAN
Bagian  ini  membahas  tentang  algoritma  perancangan kriptografi block  cipher berbasis  pola  batik  ceplok Yogyakarta  secara  lebih  rinci.  Dalam  algoritma  ini  pola yang  terdapat  pada  contoh  batik  ceplok  Yogyakarta digunakan  sebagai  proses  pemasukan  dan  pengambilan bit. Pola tersebut ditunjukkan pada Gambar 5.
Pada Gambar 6 menunjukkan empat pola yang berbeda, dimana  pola-pola  tersebut  menunjukkan  pola-pola  yang terdapat pada batik ceplok Yogyakarta. Berdasarkan pola- pola  yang  sudah  dirancang,  dilakukan  pengujian  korelasi dengan mengkombinasikan urutan pola untuk menemukan nilai  korelasi  terbaik.  Pengujian  dilakukan  menggunakan contoh plaintext “DIESUKSW”  menggunakan  kunci “BUDAYAKU”.
Berdasarkan  hasil  pengujian  korelasi,  maka  hasil terkecil  yang  akan  digunakan  sebagai  acuan  perancangan dalam proses enkripsi dan dekripsi.
Gambar. 6 Pola Batik Ceplok Yogyakarta
TABEL III
H ASIL K ORELASI S ETIAP K OMBINASI P OLA B ATIK C EPLOK Y OGYAKARTA Pola Rata-Rata Pola Rata-Rata 1-2-3-4 0,203443777 3-1-2-4 0,167138614 1-2-4-3 0,309212605 3-1-4-2 0,068999878 1-3-2-4 0,655646347 3-2-1-4 0,094572274 1-3-4-2 0,340229681 3-2-4-1 0,032662108 1-4-2-3 0,442350815 3-4-1-2 0,099859446 1-4-3-2 0,403175215 3-4-2-1 0,38101642 2-1-3-4 0,016724212 4-1-2-3 0,145015858 2-1-4-3 0,089202026 4-1-3-2 0,336560574 2-3-1-4 0,426891967 4-2-1-3 0,439582513 2-3-4-1 0,240791721 4-2-3-1 0,155924 2-4-1-3 0,157898994 4-3-1-2 0,030187913 2-4-3-1 0,039772404 4-3-2-1 0,12270925
Tabel  2  menunjukkan  hasil  kombinasi  pola  dan mendapatkan nilai korelasi terbaik pada kombinasi pola 2- 1-3-4.  Kombinasi  ini  lah  yang  akan  digunkan  untuk melanjutkan  proses  enkripsi  hingga  putaran  ke-10  untuk menghasilkan ciphertext .
Telah  dijelaskan  bahwa  perancangan  kriptografi  ini dilakukan  sebanyak  10  putaran,  dan  disetiap  putaran memiliki  4  proses  untuk  mendapatkan  hasil  akhir  yaitu ciphertext .  Proses  pertama plaintext dan  kunci  diubah kedalam  bentuk  ASCII  kemudian  diubah  lagi  kedalam biner.  Kemudian  bit-bit plaintext diproses  dengan  pola pemasukan dan pengambilan kedalam kolom matriks 8x8 menggunakan  bagian  dari  pola  batik  yang  berbeda-beda pada  setiap  proses.  Kemudian  di  setiap  proses  dilakukan X-OR  dari Plaintext (P)  dan  kunci  (K)  menghasilkan ciphertext (C)  sampai  proses  keempat  di  setiap  putaran. Kemudian diulang terus sampai putaran ke-10 dan hingga menghasilkan Ciphertext akhir.
Untuk  menjelaskan  secara  detail  proses  pemasukan  bit dalam  matriks  maka  diambil  proses  1  pada  putaran  1 sebagai  contoh.  Misalkan  angka  1  merupakan  inisialisasi setiap  bit  yang  merupakan  hasil  konversi plaintext maka urutan bit adalah sebagai berikut 1, 2, 3, 4, …..64.
Gambar. 7 Pola Pemasukan Kunci Gambar. 8 Pola Ambil Semua Kunci Gambar. 9 Pola Pemasukan Plaintext dari Pola 1 (P1)
Gambar. 10 Pola Ambil Plaintext Pola 1 (P1)
Gambar  7  merupakan  pola  yang  digunakan  untuk memasukkan  kunci  kedalam  tabel  8x8  dengan  urutan sesuai  angka  pada  pola  Gambar  7.  Gambar  8  digunakan untuk mengambil kunci berupa bit-bit angka dari Gambar 7. Gambar 9 merupakan pola masuk dari pola 1 (P1) yang digunakan  untuk  memasukkan  setiap  8  bit  dari  karakter plaintext .  Gambar  10  digunakan  untuk  mengambil plaintext berupa bit-bit angka dari Gambar 9.
Gambar. 11 Pola Pemasukan Plaintext dari Pola 2 (P2)

## JUSTIN (Jurnal Sistem dan Teknologi Informasi) Vol. 8, No. 1, Desember 2019
Gambar. 12 Pola Ambil Plaintext Pola 2 (P2)
Gambar  11  merupakan  pola  masuk  dari  pola  2  (P2) yang  digunakan  untuk  memasukkan  setiap  8  bit  dari karakter plaintext . Gambar 12 digunakan untuk mengambil plaintext berupa bit-bit angka dari Gambar 11.
Gambar. 13 Pola Pemasukan Plaintext dari Pola 3 (P3)
Gambar. 14 Pola Ambil Plaintext Pola 3 (P3)
Gambar  13  merupakan  pola  masuk  dari  pola  3  (P3) yang  digunakan  untuk  memasukkan  setiap  8  bit  dari karakter plaintext . Gambar 14 digunakan untuk mengambil plaintext berupa bit-bit angka dari Gambar 14.
Gambar. 15 Pola Pemasukan Plaintext dari Pola 4 (P4)
Gambar. 16 Pola Ambil Plaintext Pola 4 (P4)
Gambar  15  merupakan  pola  masuk  dari  pola  4  (P4) yang  digunakan  untuk  memasukkan  setiap  8  bit  dari karakter plaintext . Gambar 16 digunakan untuk mengambil plaintext berupa bit-bit angka dari Gambar 15. Dengan menggunakan pola-pola yang sudah ditetapkan, dilakukan  proses  enkripsi  dan  dekripsi  yang  dilakukan sebanyak  10  putaran  dimana  setiap  putaran  terdapat  4 proses. Proses enkripsi dan dekripsi dijelaskan lebih lanjut pada  Tabel  3  berupa  algoritma  dan pseudocode yang menjelaskan lebih detail mengenai algoritma enkripsi dan dekripsi.
TABEL IIIII
A LGORITMA E NKRIPSI DAN D EKRIPSI No. Proses Enkripsi No. Proses Dekripsi 1. Masukkan plaintext 1. Masukkan ciphertext 2. Plaintext diubah ke DECIMAL 2. Ciphertext diubah ke DECIMAL 3. DECIMAL diubah ke BINER 3. DECIMAL diubah ke BINER 4. Bit BINER dimasukkan ke kolom matriks 8x8 P2 dengan pola pemasukan plaintext 4. Bit BINER dimasukkan ke kolom matriks 8x8 C4 dengan pola pemasukan plaintext 5. Bit pada kolom matrik diambil menggunakan pola pengambilan pola 2 5. C4 di-XOR dengan K4 menghasilkan P4 6. Bit pengambilan dimasukkan lagi kedalam matrik mendapatkan hasil akhir P2 6. P4 diproses dengan pola pemasukan plaintext 7. P2 dilakukan proses S-BOX. 7. P4 dilakukan proses S-BOX 8. P2 di-XOR dengan K2 menghasilkan C1 8. Hasil proses P4 dimasukkan kedalam matriks 8x8 lagi dengan pola pengambilan pola 4 9. C1 menjadi P1 untuk proses selanjutnya 9. P4 menjadi C3 untuk proses selanjutnya 10. Bit pada kolom matrik diambil menggunakan pola pengambilan pola 1 10. C3 di-XOR dengan K3 menghasilkan P3 11. Bit pengambilan dimasukkan lagi kedalam matrik mendapatkan hasil akhir P1 11. P3 diproses dengan pola pemasukan plaintext 12. P1 di-XOR dengan K1 menghasilkan C2 12. Hasil proses P3 dimasukkan kedalam matriks 8x8 lagi dengan pola pengambilan pola 3 13. C2 menjadi P3 untuk proses selanjutnya 13. P3 menjadi C2 untuk proses selanjutnya 14. Bit pada kolom matrik diambil menggunakan pola pengambilan pola 3 14. C2 di-XOR dengan K1 menghasilkan P1 15. Bit pengambilan dimasukkan lagi kedalam matrik mendapatkan hasil akhir P3 15. P1 diproses dengan pola pemasukan plaintext 16. P3 di-XOR dengan K3 menghasilkan C3 16. Hasil proses P1 dimasukkan kedalam matriks 8x8 lagi dengan pola pengambilan pola 1 17. C3 menjadi P4 untuk proses selanjutnya 17. P1 menjadi C1 untuk proses selanjutnya 18. Bit pada kolom matrik diambil menggunakan pola pengambilan pola 4 18. C1 di-XOR dengan K2 menghasilkan P2 19. Bit pengambilan dimasukkan lagi 19. P2 diproses dengan pola pemasukan plaintext
No. Proses Enkripsi No. Proses Dekripsi
kedalam matrik mendapatkan hasil akhir P4 20. P4 dilakukan proses S-BOX 20. P2 dilakukan proses S-BOX 21. P4 di-XOR dengan K4 menghasilkan C4 21. Hasil proses P2 dimasukkan kedalam matriks 8x8 lagi dengan pola pengambilan pola 2 22. C4 diubah ke DECIMAL 22. P2 diubah ke DECIMAL 23. DECIMAL diubah ke CHAR untuk mendapatkan Ciphertext akhir. 23. DECIMAL diubah ke CHAR untuk mendapatkan Plaintext awal.
Dari  Tabel  3  dapat  kita  amati  bahwa  proses  enkripsi menghasilkan Ciphertext akhir,  dan  proses  dekripsi menghasilkan Plaintext awal.  Kemudia  algoritma  proses kunci, dijelaskan sebagai berikut:
1. Masukkan Kunci
2. Kunci diubah ke DECIMAL
3. DECIMAL ke BINER
4. Bit BINER dimasukkan ke kolom K2 dengan pola pemasukan Kunci
5. Bit kunci diambil dengan pola pengambilan Kunci
6. BINER  hasil  pengambilan  dimasukkan  kedalam kolom matrik K2
7. K2 = K1
8. K1  dimasukkan  ke  kolom  matrik  K1  dengan  pola pemasukan
9. Bit kunci diambil dengan pola pengambilan Kunci 10. BINER  hasil  pengambilan  dimasukkan  kedalam kolom matrik K1
11. K1 = K3
12. K3  dimasukkan  ke  kolom  matrik  K3  dengan  pola pemasukan
13. Bit kunci diambil dengan pola pengambilan Kunci
14. BINER  hasil  pengambilan  dimasukkan  kedalam kolom matrik K3
15. K3 = K4
16. K4  dimasukkan  ke  kolom  matrik  K4  dengan  pola pemasukan
17. Bit kunci diambil dengan pola pengambilan Kunci
18. BINER  hasil  pengambilan  dimasukkan  kedalam kolom matrik K4
Pseudocode  proses  enkripsi  dan  dekripsi  dijelaskan pada Tabel 4 berikut.
TABEL IV
P SEUDOCODE P ROSES E NKRIPSI DAN D EKRIPSI
Proses Enkripsi {Program ini digunakan untuk melakukan proses enkripsi data 64 bit } Proses Dekripsi {Program ini digunakan untuk melakukan proses dekripsi data 64 bit }
Kamus P,K,P1,K1,P2,K2,P3,K3,P4,K4, = integer
C,C1,C2,C3,C4 = integer
Start C1 <- P2 ⊕ K2
Input P Read P P to ASCII ASCII to BINER Dari BINER = blok matriks P, masukkan BINER P menggunakan Pola pemasukan awal Dari blok matriks P =  BINER, ambil bit P dengan Pola Batik Ceplok Yogyakarta Plaintext 2  = blok matriks P2 Output P1 Input K Read K K to ASCII ASCII to BINER Dari BINER = blok matriks K, masukkan BINER K menggunakan Pola pemasukan awal Dari blok matriks K =  BINER, ambil bit K dengan Pola Kunci 2  = blok matriks K2
Output K2
Print C1
C2 <- P1 ⊕ K1 Input P Read P P to ASCII ASCII to BINER Dari BINER = blok matriks P, masukkan BINER P menggunakan Pola pemasukan awal Dari blok matriks P =  BINER, ambil bit P dengan Pola Batik Ceplok Yogyakarta Plaintext 1 BINER to HEXA Dari HEXA = Tabel
S-Box , masukkan
HEXA
HEXA substitusi menggunakan S- Box HEXA S-Box to
BINER = block matriks P1
Output P1 Input K
Read K K to ASCII ASCII to BINER Dari BINER = blok matriks K, masukkan BINER K menggunakan Pola pemasukan awal Dari blok matriks K =  BINER, ambil bit K dengan Pola Kunci 1 = blok
Start
P4 <- C4 ⊕ K4 Input C4 Read C4 C4 to ASCII ASCII to BINER Dari BINER = blok matrik C4, masukan BINER Output C4 Input K Read K K to ASCII

## ASCII to BINER
Dari BINER = blok matriks K, masukkan BINER K menggunakan Pola pemasukan awal Dari blok matriks K =  BINER, ambil bit K dengan Pola Kunci 4  = blok matriks K4 Output K4
C4 ⊕ K4 Output P4 Dari kolom matrik P4 = BINER, ambil bit P4 BINER to HEXA Dari HEXA = Tabel S-Box, masukan HEXA HEXA ditranformasi menggunakan S-Box Dari BINER P4 = kolom matrik P4, masukan BINER menggunakan pola pengambilan 4 Print P4
P3 <- C3 ⊕ K3 Input C3 Read C3 C3 to ASCII ASCII to BINER Dari BINER = blok matrik C3, masukan BINER Input K Read K K to ASCII
ASCII to BINER Dari BINER = blok matriks K, masukkan BINER K menggunakan Pola pemasukan awal Dari blok matriks K =  BINER, ambil bit K dengan Pola Kunci 3  = blok matriks K3 Output K3 C3 ⊕ K3 Print P3 P1 <- C2 ⊕ K1
Input C2
matriks K1 Output K1 Print C2 C3 <- P3 ⊕ K3 Input P Read P
P to ASCII
ASCII to BINER
Dari BINER = blok matriks P, masukkan BINER P menggunakan Pola pemasukan awal Dari blok matriks P =  BINER, ambil bit P dengan Pola Batik
Ceplok Yogyakarta
Plaintext 3  = blok matriks P3 Output P3
Input K
Read K K to ASCII ASCII to BINER Dari BINER = blok matriks K, masukkan BINER K menggunakan Pola pemasukan awal Dari blok matriks K =  BINER, ambil bit K dengan Pola Kunci 3  = blok matriks K3 Output K3 Print C3 C4 <- P4 ⊕ K4
Input P Read P P to ASCII ASCII to BINER Dari BINER = blok matriks P, masukkan BINER P menggunakan Pola pemasukan awal Dari blok matriks P =  BINER, ambil bit P dengan Pola Batik Ceplok Yogyakarta
Plaintext 4
BINER to HEXA
Dari HEXA = Tabel S-Box , masukkan HEXA HEXA substitusi menggunakan S-
Box
HEXA S-Box to BINER = block matriks P4
Output P4 Input K Read K K to ASCII
ASCII to BINER
Dari BINER = blok matriks K, masukkan BINER
K menggunakan Pola pemasukan awal
Dari blok matriks K
=  BINER, ambil bit K dengan Pola Kunci 4 = blok matriks K1
Read C2 C2 to ASCII ASCII to BINER Dari BINER = blok matrik C2, masukan BINER Input K
Read K
K to ASCII
ASCII to BINER
Dari BINER = blok matriks K, masukkan BINER K menggunakan Pola pemasukan awal Dari blok matriks K =  BINER, ambil bit K dengan Pola Kunci 1  = blok matriks K1
Output K1
C2 ⊕ K1 Output P1 Dari kolom matrik P1 = BINER, ambil bit P1 BINER to HEXA Dari HEXA = Tabel S-Box, masukan HEXA HEXA ditranformasi menggunakan S-Box Dari BINER P1 = kolom matrik P1, masukan BINER menggunakan pola pengambilan 1 Print P1 P2 <- C1 ⊕ K2
Input C1 Read C1 C1 to ASCII ASCII to BINER Dari BINER = blok matrik C1, masukan BINER Input K Read K K to ASCII
ASCII to BINER Dari BINER = blok matriks K, masukkan BINER K menggunakan Pola pemasukan awal Dari blok matriks K =  BINER, ambil bit K dengan Pola Kunci 2  = blok matriks K2 Output K2 C1 ⊕ K2 Print P2 Repeat End
Output K4
Print C4 Repeat End
Tabel  5  merupakan  hasil  dari  proses  S-BOX  yang dilakukan  pada  setiap  putaran  untuk  proses Plaintext 2 dan Plaintext 4. Proses S-BOX dilakukan agar Ciphertext yang  dihasilkan  pada  setiap  akhir  putaran  menjadi  lebih acak.
TABEL V
H ASIL P ERUBAHAN P2 DAN P4 S ETIAP P UTARAN S ETELAH D ILAKUKAN P ROSES S-B OX Putaran Plaintext Hexa Sebelum Proses S-BOX Hexa Sesudah Proses S-BOX 1 P2 980F791F61FD9D 31 E2FBAFCBD821 752E P4 1924A116A105A1 78 8EA6F1FFF136F 1C1 2 P2 A54ACE02534BC 35E 295CEC6A50CC 339D P4 0400F0E1AE1C3 D92 305217E0BEC48 B74 3 P2 42C0005BCD903 F89 F61F5257809625 F2 P4 D3E50A68F909D 7C4 A92AA3F769400 D88 4 P2 7E6EF976518B62 09 8A45690F70CEA B40 P4 24182CA17D829 DA4 A63442F1131175 1D 5 P2 9B6DDF5B0853A 2FC E8B3EF57BF501 A55 P4 14B0C23F416AA 2A3 9BFCA825F8581 A71 6 P2 37D5832E31FAC 981 B2B541C32E141 291 P4 47F1228E0D488A 97 162B94E6F3D4C F85 7 P2 8BCA42149D025 208 CE10F69B756A4 8BF P4 BA108AD113EFE DDB C07CCF5182615 39F 8 P2 5A3DA79ECA47 ABA4 468B89DF10160 E1D P4 A5AD8B0AD10E 0DB3 2918CEA351D7F 34B 9 P2 45FB577EB45D2 36C 6863DA8AC68D 32B8 P4 1549E04521DC54 55 2FA4A0687B93F DED 10 P2 B5E15B621C4392 53 D2E057ABC4647 450 P4 7A6D308623C8E 5AD BDB308DC32B1 2A18
Hasil  dari  proses  enkripsi  di  setiap  putaran  (dengan urutan 1-10) adalah ciphertext (C) yang berupa char. Hasil enkripsi  di  putaran  ke  10  adalah ciphertext akhir,  seperti ditunjukkan pada Tabel 6.
TABEL VI H ASIL C IPHERTEXT S ETIAP P UTARAN P ADA P ROSES E NKRIPSI Putaran Hasil Hexadesimal Hasil Char 1 CCF3B5BEA877BA94 Ìóµ¾¨wº” 2 720753A1E785C021 rS¡ç…À! 3 EB7FE7B6300146DD ë•ç¶0FÝ 4 E4616B04A503E48 äa°JP>H 5 D9A9EC64A1195124 Ù©ìd¡Q$ 6 547ED0A7AA9584D0 T~Ð§ª•„Ð 7 82298B10DB2018CA ‚)‹Û Ê 8 6B4D8AE2896B81E kMŠâ–¸- 9 6DF1E42922D2B6B8 mñä)"Ò¶¸ 10 FFE64C9D6BF0614D ÿæ L•kðaM
Hasil  dari  proses  dekripsi  di  setiap  putaran  (dengan urutan 10-1) adalah plaintext (P) yang berupa char. Hasil dekripsi  di  putaran  ke  1  adalah plaintext akhir,  seperti ditunjukkan pada Tabel 7.
TABEL VII H ASIL C IPHERTEXT S ETIAP P UTARAN P ADA P ROSES D EKRIPSI Putaran Hasil Hexadesimal Hasil Char 1 44494553554B5357 DIESUKSW 2 CCF3B5BEA877BA94 Ìóµ¾¨wº” 3 720753A1E785C021 rS¡ç…À! 4 EB7FE7B6300146DD ë•ç¶0FÝ 5 E4616B04A503E48 äa°JP>H 6 D9A9EC64A1195124 Ù©ìd¡Q$ 7 547ED0A7AA9584D0 T~Ð§ª•„Ð 8 82298B10DB2018CA ‚)‹Û Ê 9 6B4D8AE2896B81E kMŠâ–¸- 10 6DF1E42922D2B6B8 mñä)"Ò¶¸
Nilai  korelasi  antara plaintext dan ciphertext dapat digunakan  untuk  mengukur  seberapa  acak  hasil  enkripsi ( ciphertext )  dengan plaintext .  Nilai  korelasi  sendiri berkisar  dari  0  sampai  1,  dimana  jika  nilai  kolerasi mendekati 1 maka plaintext dan ciphertext memiliki nilai yang  sangat  berhubung,  tetapi  jika  mendekati  0  maka plaintext dan ciphertext tidak  memiliki  nilai  yang berhubungan.
TABEL VIII N ILAI K ORELASI S ETIAP P UTARAN Putaran Nilai Korelasi (absolut) 1 0,350640613 2 0,224026201 3 0,271143398 4 0,199146369 5 0,076104989 6 0,120354667 7 0,042539768 8 0,125496836 9 0,4978222 10 0,39830648
Tabel  8  menunjukkan  nilai  korelasi  antara plaintext awal  dengan  hasil plaintext di  setiap  putaran,  dan  dapat disimpulkan  bahwa  algoritma  kriptografi block  cipher berbasis  pola  batik  ceplok  Yogyakarta  memiliki  nilai korelasi lemah dan menghasilkan nilai korelasi yang acak.
Salah satu karakteristik untuk menentukan berhasil atau tidaknya  suatu  algoritma  kriptografi  adalah  dengan melihat avalanche effect -nya.    Pengujian  dilakukan dengan  merubah  karakter  yang  terdapat  pada plaintext awal, sehingga akan menghasilkan perbedaan pada setiap putarannya.  Suatu  algoritma  kriptografi  dikatakan  baik jika perubahan bit yang dihasilkan berkisar antara 45-60% (sekitar  separuhnya,  50%  adalah  hasil  yang  sangat  baik). Hal  ini  dikarenakan  perubahan  tersebut  berarti  membuat perbedaan  yang  cukup  sulit  untuk  kriptanalis  melakukan serangan [15].

## A. Pengujian
Gambar. 17 Grafik Perbandingan Avalanche Effect Penelitian Terdahulu
Gambar  17  merupakan  grafik  yang  menggambarkan hasil  rata-rata  nilai Avalanche  Effect dari  penelitian terdahulu.  Dari  grafik  tersebut  dapat  dilihat  bahwa penelitian dengan Referensi  11 mempunyai  nilai rata-rata 37,500%  yang  berarti  penelitian  tersebut  tidak  termasuk kedalam  kategori  algoritma  yang  baik  karena  diluar  dari range 45-60%.  Sedangkan  penelitian  lainnya  termasuk kedalam algoritma kriptografi  yang baik  karena termasuk kedalam range 45-60%.  Bahkan  nilai avalanche  effect untuk  Referensi  4,  6,  9,  dan  13  termasuk  sangat  baik karena  mendekati  angka  50%  yang  berarti  termasuk kategori sangat baik [15].
Gambar  18  adalah  hasil  dari  pengujian Avalanche Effect dari  Perancangan  Teknik  Kriptografi  Block  Cipher Berbasis  Pola  Batik  Ceplok  Yogyakarta,  pada  kasus  ini plaintext awal  adalah  “DIESUKSW”  yang  kemudian diubah  menjadi  “Anriza21”.  Terjadi  perubahan  bit  pada setiap  putarannya,  pada  putaran  ke-1  dan  ke-3  perubahan bitnya terjadi cukup besar yaitu 53,125% dengan arti pada putaran  ini  terjadi  perubahan  bit  yang  baik,  tetapi  juga terjadi perubahan bit yang kecil pada putaran ke-6 dan ke- 7  yaitu  sebesar  40,625%  ini  berarti  perubahan  bitnya kurang  baik.  Berdasarkan  hasil  putaran  pertama  sampai dengan putaran ke sepuluh dapat disimpulkan bahwa rata- rata  hasil  pengujian Avalanche Effect ini  yaitu  sebesar 47,656% yang berarti termasuk kategori yang baik [15].
Gambar. 18 Grafik Avalanche Effect

## V. K ESIMPULAN
Berdasarkan penelitian yang dilakukan, dapat disimpulkan  bahwa  kriptografi block  cipher 64  bit berbasis  pola  batik  ceplok  Yogyakarta  dapat  dikatakan sebagai  sistem  kriptografi.  Dalam  proses  enkripsi, rancangan  kriptografi block  cipher berbasis  pola  batik ceplok  Yogyakarta  ini  menghasilkan  output  yang  acak sehingga  dapat  digunakan  sebagai  alternatif  dalam pengamanan data. Dalam pengujian avalanche effect yang dilakukan  pun  menunjukkan  bahwa  proses  enkripsi  di setiap  putaran  memiliki  rata-rata  perubahan  yang mencapai  47,656%  yang  berarti  algoritma  kriptografi  ini berhasil  dan  termasuk  ke  dalam  kategori  yang  baik. Walaupun  termasuk  ke  dalam  kategori  yang  baik, penelitian  ini  masih  kurang  baik  apabila  dibandingkan dengan penelitian terdahulu yang kebanyakan mempunyai nilai  rata-rata avalanche  effect lebih  mendekati  angka 50%  yang  berarti  algoritma  kriptografinya  termasuk sangat baik.
R EFERENSI
[1] Berita  Satu,  “Teknologi  Enkripsi,  Solusi  Terbaik  Pengamanan
Data,”
[Online]. Available: http://www.beritasatu.com/iptek/426799-teknologi-enkripsi- solusi-terbaik-pengamanan-data.html.  [Accessed  29  November 2018].
[2] Priyoko,  “  Perancangan  Algoritma  Transposisi  dengan  Nilai Indeks  Berdasarkan  Formasi  Bola  Basket  pada Block  cipher ,”
2016.
[Online]. Available: http://repository.uksw.edu/handle/123456789/13563. [Accessed 18 10 2018].
[3] S. Mamoba, “Perancangan Kriptografi Block cipher Berbasis Pada Anyaman  Rambut  Papua  (ARAP),”  19  June  2018.  [Online]. Available: http://repository.uksw.edu/handle/123456789/11290. [Accessed 18 10 2018].
[4] N. D. Ledewara, “Penggunaan Pola Spiral untuk Perancangan P-
Box dalam proses Transposisi pada Block cipher 128 Bit,” 2016. [Online]. Available: http://repository.uksw.edu/handle/123456789/13579. [Accessed 19 10 2018].
[5] D.  P.  Mahendra,  “Analisis  Permutasi  Pola  Transposisi  dengan
Game Sudoku dalam Rancangan Kriptografi Block cipher ,” 2016. [Online]. Available: http://repository.uksw.edu/handle/123456789/13520. [Accessed 18 10 2018].
[6] S.  Atiq,  “Perancangan  Kriptografi Block  cipher Menggunakan Pola  Kabel  UTP  Straight  dan  Cross  Over,”  2016.  [Online]. Available: http://repository.uksw.edu/handle/123456789/13568.
[Accessed 18 10 2018].
[7] K.  Tryanto,  “Perancangan  Kriptografi  Block  Cipher  64  Bit Berbasis  Pada  Pola  Formasi  Sepak  Bola  3-5-2”  2017.  [Online]. Available:  https://repository.uksw.edu/handle/123456789/13500. [Accessed 19 10 2018].
[8] Louhenapessy,  N.M.,  Pakereng,  M.  A.  I.,  2017,  Perancangan Kriptografi  Block  Cipher  Berbasis  Pola  Formasi  Futsal  1-2-1. Salatiga  :  Jurusan  Teknik  Informatika  Universitas  Kristen  Satya Wacana. [9] Parapat, F. A. C., Pakereng, M. A. I., 2017, Pengaruh S-Box pada Perubahan  Ciphertext  Terhadap  Perancangan  Kriptografi  Block Cipher  64  Bit  Berbasis  Pola  Huruf  U.  Salatiga  :  Jurusan  Teknik Informatika Universitas Kristen Satya Wacana.
[10] Ramanujam,  S.,  Karuppiah,  M.  2011.  Designing  an  algorithm with high Avalanche Effect. IJCSNS International Journal.
[11] Heipon, Y. A., Pakereng, M. A. I., 2017, Perancangan Kriptografi Block  Cipher  Berbasis  Pola  Alat  Musik  Tifa  Papua.  Salatiga  : Jurusan Teknik Informatika Universitas Kristen Satya Wacana.
[12] M. R, Kriptografi, Bandung: Informatika, 2006.
[13] A.  J.  Leodrian,  “Pengaruh  Perubahan Ciphertext terhadap Perancangan Kriptografi Block cipher 64 Bit Berbasis Pola Ikatan Jimbe  dengan  Menggunakan  Kombinasi  S-Box,”  2016.  [Online]. Available: http://repository.uksw.edu/handle/123456789/13488. [Accessed 20 10 2018].
[14] Sugiyono,  Metode  Penelitian  Bisnis:  Pendekatan  Kuantitatif, Kualitatif, Kombinasi, dan R&D, Bandung: Alfabeta, 2017.
[15] Sugiyanto.,  “Pengembangan  Algoritma  Advanced  Encryption Standard  pada  Sistem  Keamanan  SMS  Berbasis  Android Menggunakan Algoritma Vigenere,” ULTIMATICS, vol. VIII, no. 02, pp. 135-137, 2016.