## ANALISIS PERBANDINGAN ALGORITMA KRIPTOGRAFI KLASIK VIGENERE CIPHER DAN ONE TIME PAD
Muhammad Khoiruddin Harahap Polikteknik Ganesha Medan Jl.Veteran No. 190 Pasar VI Manunggal choir.harahap@yahoo.com
Abstrak — Kriptografi memiliki peranan yang besar dalam dunia keamanan data. Dengan adanya ilmu  yang  mempelajari  bagaimana  menjaga  data  agar  tetap  terahasia,  diharapkan  dapat menciptakan rasa aman bagi siapapun yang ingin menyimpan dan merahasiakan data mereka. Ada  beberapa  algoritma  kriptografi  yang  tergolong  kedalam  kriptografi  klasik,  diantaranya adalah  Vigenere  Cipher  dan  One  Time  Pad.  Secara  umum  proses  enkripsi  dan  dekripsi  dari kedua  metode  ini  terlihat  sama,  namun  tetap  saja  ada  perbedaannya.  Perbedaan  kedua algoritma  ini  terletak  pada  kunci  yang  digunakan,  algoritma  Vigenere  Cipher  menggunakan kunci yang sama dan selalu berulang, sedangkan algoritma One Time Pad menggunakan kunci yang selalu berbeda terhadap huruf yang akan dienkripsinya.
Keywords — Kriptografi, Vigenere, One Time Pad.

## I. PENDAHULUAN

## A. Latar Belakang
Dalam  dunia  teknologi  informasi,  tidak  bisa disangkal lagi bahwa data harus diamankan dari pihak- pihak  yang  tidak  berwenang  membacanya.  Karena adanya  pemikiran  untuk  mengamankan  data,  maka lahirlah  ilmu  khusus  yang  mempelajari  tentang kamanan data tersebut. Dalam sejarah terciptanya ilmu ini, ada banyak  cara dalam  mengamankan  data secara tradisional,  misalnya  saja  seperti  pesan  singkat  yang ditulis  di  kertas  panjang  yang  digulung  pada  sebuah kayu  (scytale),  dan  apabila  gulungan  kertas  tersebut dibuka, maka pesan akan berbentuk huruf-huruf sandi yang sulit dimengerti.
Pada  zaman  yang  lebih  modern,  ilmu  keamanan data  ini  sudah  dikenal  dengan  kriptografi.  Pada  masa data telah diolah dengan komputer (secara komputerisasi),  kriptografi  juga  ikut  berkembang. Kriptografi  yang  sebelumnya  hanya  diterapkan  secara tradisional, kini sudah berkembang dengan melibatkan perhitungan  matematika  dan  teori  bilangan  dalam pembangkitan  kunci,  proses  enkripsi  dan  dekripsinya. Walaupun begitu, kriptografi klasik atau yang dikenal dengan kriptografi klasik masih banyak digemari oleh kriptografer  karena  kesederhanaannya  dalam  enkripsi dan dekripsi pesan.
Pada  penelitian  kali  ini,  penulis  ingin  meneliti tentang  algoritma  kriptografi  klasik  Vigenere  Cipher dan algoritma kriptografi klasik One Time Pad.

## B. Rumusan Masalah
Berdasarkan  latar  belakang  yang  telah  dipaparkan sebelumnya,  maka  yang  menjadi  rumusan  masalah pada  penelitian  ini  adalah  bagaimana  perbandingan proses  penyandian  pesan  dengan  algoritma  Vigenere Cipher dan algoritma One Time Pad.

## C. Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui lebih detail  tentang  perbandingan  proses  enkripsi,  dekripsi serta  perbandingan  keamanan  pesan  pada  algoritma Vigenere Cipher dan algoritma One Time Pad.

## D. Manfaat Penelitian
Manfaat  penelitian  ini  adalah  untuk  menambah pengetahuan  tentang  kriptografi,  khususnya  algoritma Vigenere Cipher dan algoritma One Time Pad.

## II. TINJAUAN PUSTAKA

## A. Sejarah Kriptografi
Sejarah  kriptografi  ditulis  secara  lengkap  dalam buku  David  Kahn  yang  berjudul  The  Codebreakers pada    tahun  1963.  David  Kahn  menceritakan  bahwa kriptografi  telah  digunakan  oleh  bangsa  Mesir  sejak 4000  tahun  yang  lalu,  pada  masa  itu  tulisan  bangsa Mesir  masih  berupa  hieroglyph  yang  tidak  standard untuk  menulis  pesan  pada  piramid.  Bangsa  Yunani telah  menggunakan  kriptografi  sejak  400  tahun  yang lalu  sebelum  masehi,  bangsa  Yunani  menggunakan alat yang bernama scytale untuk menyampaikan pesan. Scytale  adalah  kertas  panjang  yang  digulung  pada sebuah  kayu,  pesan  ditulis  secara  horizontal  secara baris per  baris,  apabila  kertas  dilepaskan,  maka  pesan akan  berubah  menjadi  huruf-huruf  sandi  yang  sulit untuk  diterjemahkan.  Dengan  cara  ini  lah  bangsa Yunani  menyampaikan  pesan  rahasia  kepada  pihak- pihak yang bersangkutan.

## Gbr.1 Scytale
Setelah  abad  ke-20  kriptografi  bukan  lagi  hanya sebatas  ilmu,  kriptografi  mulai  di  teliti  dan  mulai digunakan  untuk  keamanan  data.  Kriptografi  sering dipakai  pada  bidang  kemiliteran,  contoh  dari penerapan  yang  nyata,  kriptografi  dipakai  dalam Perang Dunia II oleh Pemerintahan Nazi Jerman yang menggunakan  mesin  Enigma  dalam  mengubah  pesan standart menjadi pesan rahasia.

## Gbr.2 Mesin Enigma

## B. Pengertian Kriptografi
Secara  etimologi,  kriptografi  berasal  dari  bahasa Yunani yaitu kryptos yang bermakna tersembunyi dan graphein yang bermakna tulisan [2]. Kriptografi adalah ilmu menulis pesan rahasia dengan tujuan menyembunyikan makna pesan tersebut.

## C. Istilah-istilah Dalam Kriptografi
Berikut  ini  adalah  lima  istilah  kriptografi  secara umum yaitu [7] :
1. Plaintext
Pesan asli sebelum diubah menjadi pesan rahasia.
2. Key Kunci  rahasia  yang  akan  digunakan  untuk mengubah pesan asli menjadi pesan rahasia.
3. Ciphertext Pesan  rahasia  yang  sudah  berbentuk  kode-kode yang sulit untuk diterjemahkan.
4. Enkripsi Proses mengubah Plaintext menjadi Ciphertext.
5. Dekripsi Proses mengubah Ciphertext menjadi Plaintext.
Skema dari sitem kriptografi dapat dilihat pada gambar dibawah ini :

## Gbr.3 Skema Sistem Kriptografi

## D. Tujuan Kriptografi
Berikut  ini  adalah  empat  tujuan  kriptografi  yang termasuk  ke  dalam  aspek  keamanan  informasi,  yaitu [1] :
1. Kerahasian Data ( Confidentiality ) :
Menjaga data agar tetap terahasia dari pihak-pihak yang  tidak  berwenang  yang  mungkin  mencoba membaca data tersebut.
2. Integritas Data ( Integrity ) :
Memastikan  data  yang  dikirim  masih  tetap  sama dengan  data  yang  diterima  tanpa  ada  perubahan atau modifikasi terhadap data tersebut.
3. Autentikasi ( Authenticatio n) :
Memastikan  bahwa  pengirim  dan  penerima  benar- benar  terjamin  keasliannya.  Dua  pihak  yang berkomunikasi  harus  saling  mengetahui  satu dengan lainnya.
4. Non-Repudiasi (Non-Repudiation) : Pengirim  tidak  bisa  menyangkal  kalau  dia  telah mengirim data, karena pengirim akan mendapatkan bukti  kalau  dia  telah  mengirim  data  kepada  si penerima.

## E. Jenis Kriptografi Berdasarkan Perkembangan
Berdasarkan  perkembangan  dari  tahun  ke  tahun sejak pertama kali kriptografi ditemukan, ada dua jenis algoritma kriptografi, yaitu :
1. Kriptografi Klasik Algoritma  kriptografi  yang  termasuk  ke  dalam jenis  kriptografi  klasik  ini  digunakan  pada  masa sebelum  berlakunya  komputarisasi  dengan  komputer, algoritma kriptografi ini rata-rata masih menggunakan kunci  simetris  dan  menyandikan  pesan  dengan  teknik subtitusi atau transposisi.
2. Kriptografi Modern Algoritma kriptografi yang termasuk ke dalam jenis kriptografi modern ini memiliki tingkat kesulitan yang lebih  tinggi  dan  kompleks  serta  menggunakan pengetahuan  matematika  dalam  penerapan  kuncinya. Pada kriptografi  modern, kunci yang digunakan untuk menyandikan pesan sudah berupa kunci asimetris.

## F. Vigenere Cipher
Algoritma  Vigenere  Cipher  adalah  bagian  dari kriptografi  polialfabetik  yang  ditemukan  pertama  kali pada tahun 1586 oleh diplomat Perancis yang bernama Blaise de Vigenere (1523-1596).
Viginere  cipher  menggunakan  tabel  vigenere standart  dalam  mengenkripsi  pesan.  Tabel  yang digunakan merupakan tabel 26 huruf alfabetik standart, yang  dimulai  dari  A  sampai  Z.  Kunci  pada  Vigenere Cipher  dipakai  berulang  kali  sebanyak  pesan  yang akan  dienkripsi.  Semakin  beragam  huruf  alfabetik
yang  dipakai  sebagai  kunci,  maka  semakin  kuat  juga keamanan  algoritma  Vigenere  Cipher  ini.  Berikut  ini rumus enkripsi dan dekripsi Vigenere Cipher :
Enkripsi : Ci = Pi + ki mod 26 Dekripsi : Pi = Ci - ki mod 26

## G. One Time Pad
Algoritma  One  Pad  termasuk  salah  satu  algoritma yang  memiliki  kesempurnaan  saat  enkripsi  dan dekripsnyai.  One  Time  Pad  yang  dikenal  dengan algoritma Vernam, ditemukan oleh Gillbert Vernam di Major Joseph Mauborge and AT & T’s. Konsep dasar algoritma  One  Time  Pad  hampir  sama  dengan algoritma  Vigenere,  hanya  saja  pada  algoritma  ini, kunci dibangkitkan secara acak, dan kecil kemungkinan  kunci  akan  saling  sama  satu  dengan lainnya.  Berikut  ini  rumus  enkripsi  dan  dekripsi Vigenere Cipher :
Enkripsi : Ci = Pi + ki mod 26 Dekripsi : Pi = Ci - ki mod 26

## III. PEMBAHASAN
Pada  bagian  ini,  penulis  ingin  memberikan gambaran  tentang  cara  kerja  algoritma  Vigenere Cipher  dalam  menyandikan  pesan  asli  menjadi  pesan rahasia (enkripsi) maupun membalikkan pesan rahasia ke dalam bentuk pesan biasa (dekripsi).

## A. Vigenere Cipher
Terdapat  sebuah  plainteks  yang  akan  diubah menjadi  ciphertext,  yaitu  :  BESOK  SORE  KITA PERGI, yang akan diproses dengan kunci VIGENERE.
Kita perlu menyapakati acuan huruf yang akan kita gunakan dalam proses enkripsi pesan, berikut ini tabel alfabeik 26 huruf :
TABEL II A LFABETIK 26 H URUF 0 1 2 3 4 5 6 7 8 A B C D E F G H I 9 10 11 12 13 14 15 16 17 J K L M N O P Q R 18 19 20 21 22 23 24 25 S T U V W X Y Z
Dari  tabel  alfabetik  26  huruf  diatas,  maka selanjutnya plaintext dan kunci  akan diubah ke dalam bentuk  angka  untuk  enkripsi  dan  dekripsi,  berikut  ini proses enkripsi dan dekripsi pesan :
1) Enkripsi :
Ci = Pi +  ki mod 26 C1  = B  =   1   +  21 mod 26  = 22 = W C2   = E  =   4   +   8  mod  26 = 12 = M C3   = S  =  18   +   6 mod 26  = 24 = Y C4   = O =  14   +   4 mod 26  = 18 = S C5   = K =  10   + 13 mod 26  = 23 = X C6   = S  =  18   +   4 mod 26  = 22 = W
C7   = O =  14   + 17 mod 26  =   5 = F
C8   = R =  17   +    4 mod 26  = 21 = V C9   = E =    4   +  21 mod 26  = 25 = Z C10 = K =  10   +   8 mod 26  = 18 = S C11 = I  =    8   +    6 mod 26  = 14 = O C12 = T =  19   +    4 mod 26  = 23 = X C13 = A =   0   +  13 mod 26  = 13 = N C14 = P  = 15   +   4 mod 26  = 19 = T
C15 = E  =   4   + 17 mod 26  = 21 = V C16 = R  = 17   +   4 mod 26  = 21 = V C17 = G  =   6   + 21 mod 26 =   1 = B C18 = I   =   8   +   8 mod 26  = 16 = Q
Dari  hasil  enkripsi,  diperolehlah  pesan terahasia  ciphertext  WMYSX  WFVZ  SOXN TVVBQ
2) Dekripsi : Pi = Ci -  ki mod 26
P1  = W =  22  -  21 mod 26  =   1 = B P2   = M =  12  -   8  mod 26  =   4 = E
P3   = Y  =  24  -   6 mod 26  =  18 = S P4   = S   =  18  -   4 mod 26  =  14 = O P5   = X  =  23  - 13 mod 26  =  10 = K P6   = W  =  22  -   4 mod 26  = 18 = S P7   = F   =    5  - 17 mod 26  =  14 = O P8   = V  =  21  -    4 mod 26  = 17 = R P9   = Z  =  25  -  21 mod 26  =   4 = E P10 = S  =  18   -    8 mod 26  = 10 = K P11 = O  = 14   -    6 mod 26  =  8  = I P12 = X  =  23  -    4 mod 26  = 19 = T P13 = N  =  13  -   13 mod 26  = 0  = A P14 = T  =  19   -    4 mod 26  = 15 = P P15 = V  =  21  -  17 mod 26  =  4  = E P16 = V  =  21  -    4 mod 26  = 17 = R
P17 = B  =   1   -   21 mod 26 =  6  = G P18 = Q  = 16   -     8 mod 26 =  8  = I
Dari  hasil  dekripsi,  diperolehlah  pesan  asli plaintext kembali BESOK SORE KITA PERGI.

## B. One Time Pad
Penulis  melalukan  pengujian  dengan  pesan  yang sama  seperti  yang  dilakukan  dengan  algoritma Vigenere Cipher, yaitu : BESOK SORE KITA PERGI, dengan kunci ZXCOF GSRL PHNM URFDS. Berikut ini proses enkripsi dan dekripsi pesan :
1) Enkripsi :
Ci = Pi + ki mod 26 C1  = B  =   1   +  25 mod 26  =  0 = A
C2   = E  =   4   +  23 mod 26  =  1 = B
C3   = S  =  18   +   2 mod 26  = 20 = U C4   = O =  14   + 14 mod 26  =   2 = C C5   = K =  10   +   5 mod 26  = 15 = P C6   = S  =  18   +   6 mod 26  = 24 = Y C7   = O =  14   + 18 mod 26  =   6 = G C8   = R =  17   + 17 mod 26  =   8 = I C9   = E =    4   + 11 mod 26  = 15 = P C10 = K =  10   + 15 mod 26  = 25 = Z C11 = I  =    8   +   7 mod 26  = 15 = P
C12 = T =  19   + 13 mod 26  =   6 = G
C13 = A =   0   +  12 mod 26  = 12 = M C14 = P  = 15   +  20 mod 26  =  9 = J C15 = E  =   4   +  17 mod 26  = 21= V C16 = R  = 17   +   5 mod 26  = 22 = W C17 = G  =   6   +   3 mod 26  =  9 = J C18 = I   =   8   +   18 mod 26 = 0 = A Dari  hasil  enkripsi,  diperolehlah  pesan terahasia  ciphertext  ABUCP  YGIP  ZPGM JVWJA.
2) Dekripsi : Pi = Ci -  ki mod 26
P1  = A  =   0   -  25 mod 26  =  1 = B P2   = B  =   1   -  23 mod 26  =  4 = E P3   = U  =  20  -   2 mod 26  = 18 = S P4   = C =    2   - 14 mod 26  = 14 = O P5   = P =  15   -   5 mod 26  = 10 = K P6   = Y  =  24  -   6 mod 26   =  18 = S P7   = G  =   6   - 18 mod 26   =  14 = O P8   = I   =    8   - 17 mod 26  =  17 = R P9   = P  =  15   - 11 mod 26   =   4 = E P10 = Z  =  25   - 15 mod 26   =  10 = K P11 = P  =  15   -   7 mod 26   =    8 = I P12 = G  =   6   - 13 mod 26   =  19 = T P13 = M =  12  - 12 mod 26   =    0 = A P14 = J   =   9   -  20 mod 26  =  15 = P P15 = V  =  21  -  17 mod 26  =   4 = E P16 = W = 22   -    5 mod 26  = 17 = R
P17 = J   =   9   -   3 mod 26   =   6 = G P18 = A  =  0   -   18 mod 26  =   8 = I
Dari  hasil  dekripsi,  diperolehlah  pesan  asli plaintext kembali BESOK SORE KITA PERGI.

## IV. KESIMPULAN
Berikut ini adalah kesimpulan terhadap pembahasan algoritma  Vigenere  Cipher  dan  algoritma  One  Time Pad : 1. Algoritma  Vigenere  Cipher  dan  algoritma  One Time  Pad  memiliki  rumus  yang  sama  dalam enkripsi  dan  dekripsi.  Perbedaan  kedua  algoritma ini terletak pada deretan kunci yang digunakan.
2. Algoritma  Vigenere  Cipher  menggunakan  kunci yang  selalu  berulang  sepanjang  pesan  yang  akan dienkripsi,  sedangkan  algoritma  One  Time  Pad menggunakan  kunci  yang  benar-benar  acak  dan tidak  memiliki  pola  tertentu,  dimana  ukuran panjang kuncinya juga sepanjang  pesan  yang  akan dienkripsi.
3. Dari segi keamanan, algoritma One Time Pad lebih sulit  untuk  ditembus  oleh  para  kriptanalis.  Kunci acak yang digunakan oleh algoritma One Time Pad membuat algoritma ini memiliki tingkat keamanan yang sempurna.

## R EFERENSI
[1] Abhirama,  Dwitiyo.  2013. Keystream  Vigenere  Cipher :Modifikasi  Vigenere  Cipher  dengan  Pendekatan  Keystream Generator. ITB, Bandung.
[2]   Atika  Sari,  Christy.,  Hari  Rachmawanto,  Eko.  2014. Gabungan Algoritma Vernam Cipher dan End Of File untuk
Keamanan  Data. Jurnal.  Techno.Com,  Vol.13,  No.3,  Agustus 2014 : 150-157.
[3]  Dooley,  John  F.  2013. A  Brief  History  of  Cryptology  and Cryptographic Algorithms . Springer.
[4]  Menezes, Alfred., Van Oorschot, Paul., Vanstone, Scott.1996. Handbook of Applied Cryptography . Champan & Hall/ CRC.
[5]  Mollin,  Richard  A.  2007. An  Introduction  to  Cryptography 2nd Ed .  Champan & Hall/ CRC.
[6]  Neuenschwander,  Daniel.  2004. Probabilistic  and  Statistical Method in Cryptology . Springer.
[7]  Paar,  Christof.,  Pelzi,  Jan.,  dan  Preneel,  Bart.2010. Understanding Cryptography. Springer.
[8]  Sadikin,  Rifki.  2012. Kriptografi  untuk  Keamanan  Jaringan dan  Implementasinya  dalam  Bahasa  Java .  Penerbit  Andi, Yogyakarta.
[9]  Sholeh,  M.,  Hamokwarong,  J.V.  2011. Aplikas  Kriptografi dengan Metode Vernam Cipher dan Metode Permutasi Biner. Jurnal. Momentum, Vol.7, No.2, Oktober 2011 : 8-13.
[10]  Stinson,  D.  R.  2002. Cryptography  :  Theory  and  Practice . Champan & Hall/ CRC.
[11]  Wirdasari,  Dian.  2008. Prinsip  Kerja  Kriptografi  dala Mengamankan Informasi, Jurnal SAINTIKOM Vol.5 No.2.