INNOVATIVE:  Journal  Of  Social  Science  Research Volume 4 Nomor 2 Tahun 2024 Page 5953-5965 E-ISSN 2807-4238 and P-ISSN 2807-4246
Website: https://j-innovative.org/index.php/Innovative

## Implemementasi Kriptografi Algoritma Hillcipher Dengan Kunci Tandatangan Pengirim Pesan Terhadap Keamanan  Message Handling System Di Bandara Kualanamu
Susi Diriyanti 1 ✉ , Lisda Juliana Pangaribuan 2 , Rahmawati Sukra 3 , Bella Noer Achaddiah 4
Politeknik Penerbangan Medan
Email: diriyantisusi@gmail.com 1 ✉

## Abstrak
Kepadatan lalu lintas udara semakin meningkat, memerlukan sarana komunikasi yang terstandar dan otomatis. AFTN digantikan oleh AMHS, yang menggunakan MHS X.400, untuk keamanan ATS. Metode kriptografi, khususnya Hill Cipher, digunakan untuk  enkripsi pesan dan tandatangan pengirim untuk keamanan data penerbangan melalui MHS. Hasil penelitian menunjukkan pesan yang dienkripsi dengan Hill Cipher dan kunci tanda tangan pengirim menjadi aman dan tidak dapat dimengerti oleh pihak yang tidak berhak. Proses enkripsi dan dekripsi mempertahankan ukuran file. Waktu proses tergantung pada ukuran  pesan  dan  kompleksitas  kunci  enkripsi.  Penelitian  ini  meningkatkan  keamanan  pertukaran informasi antar bandara.
Keyword: AFTN, AMHS, kriptografi, Hill Cipher, enkripsi, keamanan data penerbangan.

## Abstrak
The  increasing  air  traffic  density  necessitates  standardized  and automated  communication  means.
AFTN is replaced by AMHS, utilizing MHS X.400, for ATS security. Cryptography, particularly Hill Cipher, is employed for message encryption and sender's signature for flight data security via MHS. Research findings  reveal  messages  encrypted  with  Hill  Cipher  and  sender's  signature  key  are  secure  and unintelligible  to  unauthorized  parties.  The  encryption  and  decryption  processes  maintain  file  size. Processing time depends on message size and encryption key complexity. This study enhances security in inter-airport information exchange.
Keywords: AFTN, AMHS, cryptography, Hill Cipher, encryption, flight data security.

## PENDAHULUAN
Kemajuan  dibidang  teknologi  informasi  membuat  seseorang  dapat  melakukan komunikasi  dan  transaksi  melalui  internet.  Nilai  informasi  sangat  penting    karena  itu informasi memerlukan pengamanan yang baik saat didistribusikan ataupun saat disimpan.
Jaringan yang sering digunakan  dalam sistem telekomunikasi data penerbangan di dunia penerbangan  internasional  adalah Jaringan Aeronautical Fixed Telecommunication Network  (AFTN).  Jaringan  ini  menghubungkan  antara  bandara  satu  dengan  lainnya  dan memuat  data  penerbangan  untuk  informasi  pesawat  terbang  yang  sedang  beroperasi. Sebagai  pengganti  AFTN  sekarang  diganti  dengan  Message  Handling  System  dengan system  web  base  dengan  menggunakan  jaringan  internet.  Jika    jaringan  ini  mengalami gangguan non teknis seperti interferensi data, peretasan sistem, penyadapan, dan hacking, akan  sangat  berbahaya  bagi  pihak  yang  terkait.  Karena  akan  menyebabkan  pesawat berubah  arah  atau  bandara  yang  dituju  belum  siap  untuk  menyediakan  fasilitas  yang dibutuhkan pesawat terbang.
Pengiriman informasi melalui MHS, mengirim seluruh informasi terkait berita bandara asal  pesawat  take  off  ,  bandara  yang  dilalui  pesawat  tersebut    sampai  kepada  bandara tempat pesawat landing , bukan saja dari bandara asal pesawat take off  ke pesawat landing. Hal ini membuat berita/informasi yang di sampaikan perlu disandikan. Salah satu metode pengamanan data adalah dengan proses penyandian terhadap data yang akan dikirim kan yang kenal dengan kriptografi.
Untuk menentukan algoritma kriptografi yang akan di gunakan  dalam di  gunakan dalam  keamanan  data  selain  pertimbangan    kekuatan  terhadap  serangan CRYPTANALIS DAN BRUTEFORSE  yang  tidak  kalah  penting  adalah  pertimbangan  kecepatan.  Namun dibidang  keamanan  informasi  sering  terjadi TREADEOFF  antara  keamanan  dengan kenyamanan.  Semakin  aman  semakin  tidak  nyaman,  demikian  juga  sebaliknya  semakin nyaman semakin tidak aman.

## METODE PENELITIAN

## Jenis penelitian
Jenis penelitian ini adalah penelitian eskriptif menggunakan metode Pengolahan data untuk mengetahaui hadil enkripsi dan dekripsi pesan pada Message Handling System (MHS) menggunakan  metode  Hill  Cipher  dengan  melakukan  proses  pengolahan  citra  kedalam matriks  ordo  3x3  untuk  menjadi  kunci  Hill.  Pada  penelitihan  ini,  pengumpulan  data didapatkan dengan penelusuran kepustakaan,penelitian lapangan yang berupa wawancara, pengambilan data dan pengamatan langsung terhadap keadaan yang sebenarnya.

## Sample dan Populasi
Sampel  dalam  penelitian  ini  adalah  informasi  yang  dikiri  pada  message  Handling System (MHS) Air Nav Kuala Namu yang dapat dililhat pada gambar 1.
Gambar 1. Pesan pada Message
Handling System
Gambar 2. sample image kunci
Metode Pengumpulan data
Metode pengumpulan Data dalam penulisan laporan ini penulis menggunakan teknik pengumpulan data sebagai berikut:
Wawancara merupakan teknik pengumpulan data berupa tanya jawab dengan bagian pengolahan data dan keamanan data di air Navigation Medan bagian Flight data officer (FDO) untuk memperoleh data2 yang dibutuhkan diantaranya informasi yang dikirim melalui MHS;
Studi Pustaka Merupakan teknik  pengumpulan  data dengan cara mempelajari dan membaca  berbagai  macam  buku,  laporan,  artikel  dan  jurnal  yang  ada  kaitan  dengan penelitihan;
Observasi merupakan metode pengumpulan data melalui pengamatan yang dilakukan Penelitian  ini  secara  langsung  menyoroti  penggunaan  Message  Handling  System  (MHS) sebagai  objek  penelitian.  Pendekatan  yang  digunakan  adalah  metode  kuantitatif  yang bersifat  pengembangan,  dengan  fokus  utama  pada  enkripsi  dan  dekripsi  menggunakan algoritma Hill Cipher. Kunci yang digunakan adalah tandatangan pengirim pesan dengan threshold terendah, yang menjadi aspek kunci dalam keamanan informasi.
Tahapan penelitian dimulai dengan studi literatur yang menyelidiki berbagai sumber kepustakaan, termasuk jurnal, buku, dan hasil  penelitian  terdahulu mengenai  kriptografi, algoritma  Hill  Cipher,  serta  proses  pengolahan  kunci  baik  asimetrik  maupun  simetrik. Pengumpulan  data  dilakukan  dari  bagian  keamanan  data  Bandara  Kuala  Namu,  yang mencakup  informasi  tentang  data  input  dan  scan  tandatangan  pengirim  pesan  untuk
kunci.Selanjutnya,  perancangan  sistem  dilakukan  setelah  analisis  kebutuhan  sistem dilakukan secara menyeluruh. Hal ini melahirkan sebuah sistem yang menjadi alat bantu dalam  pengujian  hasil  penelitian.  Implementasi  sistem  dilakukan  setelah  desain  sistem selesai, yang melibatkan pembuatan program atau aplikasi yang sesuai.
Analisis hasil penelitian dan simulasi hasil penelitian menjadi langkah terakhir dalam menanggapi rumusan masalah sesuai dengan tujuan penelitian ini. Hasil penelitian dianalisis untuk  memberikan  pemahaman  yang  lebih  mendalam,  dan  simulasi  hasil  penelitian ditampilkan untuk memperjelas temuan yang diperoleh.
Dengan demikian, melalui tahapan-tahapan tersebut, penelitian ini bertujuan untuk memberikan kontribusi dalam pemahaman tentang keamanan informasi, khususnya dalam konteks  penggunaan  MHS  dengan  memanfaatkan  metode  kuantitatif  dan  algoritma kriptografi.

## Tahapan Metode Hill Cipher
Algoritma  yang  digunakan  untuk  enkipsi  dan  dekripsi  pesan  dalam  penelitian  ini adalah  algoritma  hill  cipher.  Untuk  meningkan  keamanan  pesan  dilakukan  modifikasi terhadap kunci.

## Langkah-langkah penyelesaian masalah
Penyelesaian  masalah  menggunakan  Metode  Hill  Cipher  mengikuti  serangkaian langkah-langkah yang terstruktur. Pertama, plaintext ditentukan, kemudian diubah menjadi kode ASCII. Selanjutnya, plaintext yang sudah diubah dikonversi menjadi matriks.Langkah berikutnya  adalah  memasukkan  kunci,  yang  dalam  kasus  ini  adalah  hasil  pemindaian tandatangan pengirim pesan. Tandatangan tersebut diubah menjadi matriks 3 x 3 setelah diubah menjadi format file bmp dengan ukuran standar 180 x 120 piksel.
Selanjutnya, matriks kunci Hill yang terbentuk harus memiliki determinan yang tidak nol  dan  memiliki  inversi  multiplikatif  (K-1).  Jika  determinan  matriks  sama  dengan  0  atau bilangan genap, maka nilai threshold dari citra akan diubah. Sebagai contoh, jika determinan matriks adalah 0, maka threshold akan diubah menjadi 200, dengan rentang nilai threshold antara 0 hingga 255.
Setelah kunci ditetapkan, plaintext dienkripsi menggunakan matriks kunci yang telah dibuat.  Kemudian,  ciphertext  yang  dihasilkan  dapat  didekripsi  kembali  menggunakan algoritma Hill Cipher untuk mendapatkan pesan aslinya.
Selama proses enkripsi dan dekripsi dilakukan, waktu yang diperlukan untuk masing- masing proses dihitung. Selain itu, besar plaintext yang telah dienkripsi dan ciphertext yang
telah didekripsi juga dihitung untuk evaluasi keamanan dan keberhasilan proses enkripsi dan dekripsi.
Dengan demikian, melalui langkah-langkah ini, Metode Hill Cipher memberikan solusi yang terstruktur dan aman untuk mengamankan komunikasi dengan menggunakan kunci kriptografi berbasis matriks.

## Proses Pembuatan Kunci Hill
Proses  pembuatan  kunci  Hill  dimulai  dengan  langkah-langkah  tertentu  untuk mengubah sebuah gambar tandatangan digital menjadi kunci kriptografi. Pertama, gambar tandatangan dimuat. Kemudian, gambar tersebut diubah ukurannya menjadi 180 x 120 piksel untuk standarisasi. Selanjutnya, nilai threshold ditentukan untuk mengidentifikasi intensitas gambar, yang berkisar dari 0 hingga 255.
Langkah berikutnya adalah membagi gambar menjadi sembilan bagian, membentuk matriks 3 x 3. Setiap bagian gambar dievaluasi untuk menentukan nilai bitnya. Jika bagian tersebut  kosong  (berwarna  putih),  bitnya  ditetapkan  sebagai  0;  sedangkan  jika  berisi (berwarna), bitnya adalah 1.
Bit-bit dari setiap bagian kemudian dijumlahkan untuk membentuk elemen-elemen matriks. Total elemen matriks yang dihasilkan adalah 9, membentuk matriks berordo 3 x 3. Selanjutnya, determinan dari matriks ini dihitung. Jika determinan tidak sama dengan 0 dan gcd (greatest common divisor) dari determinan dan 256 adalah 1, maka matriks ini dapat digunakan sebagai kunci Hill.
Jika determinan tidak memenuhi syarat tersebut, nilai threshold diubah, dan proses dimulai  kembali.  Dengan  demikian,  langkah-langkah  ini  membentuk  prosedur  untuk mengonversi gambar tandatangan digital menjadi kunci kriptografi menggunakan metode Hill.

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Deskripi Objek Penelitian
Penelitian  ini  dilaksanakan  di  dua  lokasi,  yaitu  Bandara  KualaNamu  di  Pasar  Enam KualaNamu,  Kecamatan  Beringin,  Kabupaten  Deli  Serdang,  Sumatera  Utara  20553,  serta Laboratorium  AFTN  Poltekbang  Medan  di  Jalan  Penerbangan  No.  85.  Objek  utama penelitian ini terdiri dari dua jenis data:
Data primer, yang diperoleh dari Message Handling System (MHS) yang diambil dari bagian Flight Data Officer (FDO) di AirNav Kualanamu. Data ini mencakup informasi penting terkait dengan penerbangan dan operasi bandara.
Scan tandatangan, yang merupakan data tandatangan pengirim pesan. Tandatangan ini digunakan sebagai kunci dalam proses enkripsi dan dekripsi menggunakan algoritma Hill Cipher.
Dengan menggabungkan data primer dari MHS dengan scan tandatangan, penelitian ini  bertujuan  untuk  mengembangkan  sistem  keamanan  informasi  yang  efektif  untuk melindungi komunikasi dalam konteks penggunaan Message Handling System.

## Analisis Proses Pembutan Kunci Hill
Algoritma kunci Hill Cipher digunakan untuk mengamanan pesan ( Plaintext), yang diproses dengan mengubah citra tandatangan pengirim pesan kedalam matriks berordo 3x3.
Pembuatan kunci hill mengikuti langkah – langkah :
1.Load tandatangan digital
2.Tanpa membuat threshold maka cara mengkonversi image ke matriks 3x3
Potongan image tandatangan diubah menjadi bit 0 dan 1 ke dalam ukuran pixel 120 x 180, kemudian pixel yang berisi di jumlahkan untuk mengisi matriks kunci M.
Langkah – langkah :
(a) Pixel (1,0) s/d (60,40)
M 11 = 0 + 0 +… + 0     =  0 (b) Pixel (41,0) s/d  (60,80)
M 12 = 10 + 10 +… + 7 + 7 + 7 +77 +7 + 7 = 166
(c) Pixel (61,0) x (60,120) M 13 =  0  +0+0+0+0…
+ 4+ + 2 + 12 = 89
1. ........................................ 2. ........................................
3. ........................................ 4. ........................................ 5. ........................................ 6. ........................................
7. ........................................ 8. ........................................
9. ........................................
10. ........................................
11. ........................................
12. ........................................ 13. ........................................
14. ........................................ 15. ........................................
16. ........................................
17. ........................................
18. ........................................
19. ........................................
20. ........................................
21. ........................................
22. ........................................ 23. ........................................ 24. ........................................
25. ........................................
26. ........................................
27. ........................................
28. ........................................ 29. ........................................
30. ........................................ 31. ........................................
32. ........................................ 33. ........................................ 34. ........................................
35. ....................................... 36. ........................................ 59 ...................................... 60........................................ ...XXXXXX......XXXX..................... ...XXXXXX.......XXXX.................... ...XXXXX.........XXXX................... ...XXXXX..........XXXX.................. ....XXXX...........XXX.................. ....XXX.............XXX................. .....XX.............XXXX................ ....XX...............XXX................ ....XX...............XXXX............... ....XX................XXX............... ....XX................XXXX.............. ...XXX.................XXX.............. ...XXX..................XXX............. ...XXX..................XXX............. ...XXX..................XXXX............ ..XXXX...................XXX............
..XXXX....................XXX........... ..XXXX....................XXX........... ..XXXX....................XXXX..........
..XXXX.....................XXX.......... ..XXXX.....................XXX..........
..XXXX......................XXX......... ..XXXX......................XXX......... ..XXXX.......................XXX........ ..XXXX.......................XXX........ ..XXXX.......................XXX........ ..XXXX........................XX........ ..XXXX........................XX........ ..XXXX........................XXX....... ..XXXX.........................XX....... ..XXXX.........................XX....... ..XXXXX........................XXX...... ..XXXXX........................XXX...... ..XXXXX........................XXX...... ..XXXXX.........................XX...... ...XXXX.........................XX...... ...XXXX.........................XXX..... ...XXXX.........................XXX..... ...XXXX.........................XXX..... ...XXXX.........................XXX..... ...XXXX.........................XXX..... ...XXXX.........................XXX..... ...XXXX.........................XXX..... ...XXXX.........................XXX..... ...XXXX.........................XXX..... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... .XX X.. ... ... ... ... ... ... X ... ... ... ... XXX XXX XXX XXX ... ... ... ... ..X X ... ... ... ..X XXX XXX XXX XXX XX. ... ... ... ..X X ... ... ... .XX XXX XXX X.. XXX XXX X.. ... ... .XX X ... ... ... XXX X.. ... ... ... ... ... ... ... .XX X ... ... ..X XXX ... ... ... ... ... ... XX. ... XXX X ... ... ..X XX. ... ... ... ... ... ... XXX XXX XXX X ... ... .XX XX. ... ... ... ... ... ... .XX XXX XXX X ... ... .XX XX. ... ... ... ... ... ... .XX XXX XXX . ... ... .XX XX. ... ... ... ... ... ... .XX XXX XX. . ... ... XXX X.. ... ... ... ... ... ... .XX XXX XX. . ... ... XXX X.. ... ... ... ... ... ... XXX XXX XX. .
(d) Pixel (61,0) s/d (61,40)
M 21 = 5 + 6 + 3+ 2+ 2 + 2
+2 + 1 = 110 (e) Pixel (61,41) x (61,80) M 22 = 7 + 6 + 7 +…+ 16 + 16 = 79 (f) Pixel (61,81) s/d (61,120) M 23 =0+0+0+2+4+…+55 =  71
(g) Pixel (121,0) s/d ( 180,40)
M 31 =   5+6+6+…+ 0+ 0 = 73 (h) Pixel  (121,40) s/d ( 180,80) M 32 = 13+13+ … +12+12  = 217 (i) Pixel  (  121,81)  s/d (180,120) M 33 =9+10+1+…+4+3+1 = 207 Maka diperoleh . matriks kunci hill   = [ 0 166 89 110 79 71
73 217 207 ]
Det  =  ( (24*60*0)+(18*36*229)+(13*237*147) )  -   ((229*60*13)+(147*36*24)+(0*237*18)) =  601299  -  305628

## =   295671 )   ≠   0
GCD (295671, 256) = 1  maka matriks dapat di jadikan kunci Hill
Analisis Proses Enkripsi Pesan Dengan Algoritma Hill Cipher
1. Pesan asli
X..............................XXXX..... XX.............................XXXX..... XX.............................XXXX..... .XX............................XXXX..... ..XX...........................XXXX..... ..XXX..........................XXXX..... ...XX..........................XXXX..... ...XXX..........................XXX.....
....XXX.........................XXX..... .....XX.........................XXXX....
......XX........................XXXXX.XX .......XX.......................XXXXXXXX ........XX......................XXXXXXXX ........XXX.....................XXXXXXXX .........XXX....................XXXXXX.. ..........XX....................XXXXX... ...........XXX..................XXXXX... ............XX..................XXXXX... ............XXXX................XXXXX... .............XXX................XXXXX... ..............XXX................XXXX... ..............XXXX...............XXXX... ...............XXXX..............XXXXX.. ................XXXX.............XXXXX.. .................XXX.............XXXXX.. ..................XXX............XXXXX.. ...................XXX...........XXXXXX.
....................XXX..........XXXXXXX ....................XXXX.........XXXXXXX .....................XXXX........XXXXXXX ......................XXX........XXXXXXX .......................XXX........XXXXXX ........................XXXX......XXXXXX ........................XXXXX....XXXX.XX .........................XXXXXX..XXXX..X ..........................XXXXXXXXXX...X ..........................XXXXXXXXXX.... ............................XXXXXXXX.... ..............................XXXXXX.... ...............................XXXXX.... XXXX.......XXXXX........................ XXXXX......XXXXX........................ XXXXX......XXXXX........................ XXXXXX.....XXXXX........................ XXXXXXXXXXXXXXXX........................ XXXXXXXXXX.XXXXX........................ XXXXXXXX....XXXXX....................... XX..........XXXXX....................... X...........XXXXX....................... X...........XXXXX....................... ............XXXXX....................... X............XXXX....................... X............XXXX....................... .............XXXXX...................... .............XXXXX...................... .............XXXXX....................XX ..............XXXX....................XX ..............XXXX..................XXXX ..............XXXX................XXXXXX ..............XXXXX..............XXXXXXX ..............XXXXX.............XXXXXXXX ...............XXXX...........XXXXXXXXXX ...............XXXX..........XXXXXXXXXXX ...............XXXX........XXXXXXXXXXX.. ...............XXXX.......XXXXXXXXXX.... ................XXX......XXXXXXXXXX..... ................XXXX....XXXXXXXXXX...... ................XXXX..XXXXXXXXXX........ ................XXXXXXXXXXXXXXX......... .................XXXXXXXXXXXX........... .................XXXXXXXXXXX............ ................XXXXXXXXXX.............. ................XXXXXXXX................ ..............XXXXXXXXXX................ .............XXXXXXXXX.................. ...........XXXXXXXXXX................... ..........XXXXXXXXX..................... .........XXXXXXXXX...................... .......XXXXXXXXXX....................... ......XXXXXXXXX......................... ....XXXXXXXXXX.......................... ...XXXXXXXXXX........................... ..XXXXXXXXX............................. XXXXXXXXX............................... XXXXXXX................................. .....XXXX......................XXX...... .....XXXX......................XX....... .....XXXX.....................XXX....... .....XXXX.....................XXX.......
.....XXXX.....................XX........ ......XXX....................XXX........ ......XXXX...................XXX........ ......XXXX...................XXX........ ......XXXX..................XXX.........
......XXXX..................XXX......... ......XXXX.................XXX.......... .......XXX.................XXX.......... .......XXX.................XXX.......... .......XXXX...............XXX........... .......XXXX...............XXX........... ........XXX..............XXX............ ........XXX..............XXX............ ........XXXX............XXX............. ........XXXX............XXX............. ........XXXX...........XXX..............
........XXXX..........XXXX.............. ........XXXX.........XXXXX.....XX....... ........XXXX........XXXXXXXXXXXXXXXXXXXX .........XXX.......XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX .........XXXX.....XXXXXXXX.............X .........XXXX....XXXXXX................. .........XXXX...XXXXX................... ..........XXXX.XXXXX...........XXXXXXXXX ..........XXXXXXXXX.........XXXXXXXXXXXX ..........XXXXXXXX.......XXXXXXXXXXXXXXX .........XXXXXXXXX....XXXXXXXXXXXXXXXXXX .........XXXXXXXXX...XXXXXXXXXXXXXXXXXXX .........XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX. ........XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX.... ......XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX...... .....XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX....XXX....... ...XXXXXXXXXXXX.X..XX..........XXX.....X ..XXXXXX.XXXXX.................XXXX...XX XXXXXX....XXXX.................XXXX...XX XXXXX.....XXXX.................XXXX...XX XXX.......XXXX.................XXXX...XX X..........XXX..........XX.....XXXX...XX ...........XXX.........XXXX....XXXX...XX ...........XXX........XXXXXX...XXXXX..XX ...........XXX........XXXXXXX..XXXX...XX ......XXXX....................XXXXXXXX.. ......XXXX...................XXXXXXXXX.. ......XXXX..................XXXXXXXXXX.. .....XXXX..................XXXXXXXXXXX.. .....XXXX.................XXXXXX..XXXX.. .....XXXX.................XXXXX....XXX.. .....XXXX................XXXXX....XXXX.. ......XXX...............XXXXXX....XXX... ......XXX..............XXXXXX.....XXX... ......XXXX............XXXXXX.....XXX.... ......XXXX............XXXXX.....XXXX.... ......XXXX...........XXXXXX.....XXX..... ......XXXX...........XXXXX.....XXXX..... ......XXXX..........XXXXXX....XXXX...... ......XXXX..........XXXXXX...XXXX....... ......XXXX..........XXXXXXXXXXXX........ ......XXXX..........XXXXXXXXXX.......... ......XXXXX.........XXXXXXXXX........... ......XXXXX.........XXXXXXXX............ ......XXXXX........XXXXXXXX............. .......XXXX........XXXXXXX.............. .......XXXX......XXXXXXXX............... X......XXXX.....XXXXXXXXX............... XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX.............. XXXXXXXXXXXXXXXXX....XXXXX.............. ..XXXXXXXXXXXXXX......XXXXX............. ..XXXXXXXXXXXX........XXXXX............. XXXXXXXXXXXXX..........XXXXX............ XXXXXXXXXXXX...........XXXXX............ XXXXXXXXXXXX............XXXX............ XXXXXXXXXXXX............XXXXX........... X.......XXXX.............XXXXX.......... ........XXXX.............XXXXX.......... ........XXXX..............XXXXX......... .........XXX..............XXXXXX........ .........XXX...............XXXXX........ X........XXXX...............XXXXX....... XX.......XXXX...............XXXXX....... XX.......XXXX................XXXXX...... XX.......XXXX.................XXXX...... XX.......XXXX.................XXXXX..... XX.......XXXXX................XXXXXX.... XX........XXXX.................XXXXXX... XX........XXXX..................XXXXXX.. XX........XXXX..................XXXXXXXX XX........XXXX..................XXXXXXXX XX........XXXX................XXXXXXXXXX XX........XXXX..........XXXXXXXXXXXXXXXX XX........XXXXX.....XXXXXXXXXXXXXXXXXXXX XX........XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX XX........XXXXXXXXXXXXXXXXX.......XXXXXX XX........XXXXXXXXXXXXXX............XXXX XXX.......XXXXXXXXXXX................... XXX.......XXXXXXXX...................... XXX.......XXXXXX........................ XXX.......XXXXXX........................ XXX.......XXXXX......................... XXXX......XXXXX......................... XXXX.......XXXXX........................ ............XXXX......XXXX......XXXXX... ............XXXX......XXXX......XXXXX... ............XXXX......XXXX......XXXXX... .............XXX......XXXXXX....XXXXX... .............XXX......XXXXXXX...XXXXX... .............XXX....XXXXXXXX.....XXXX... ............XXXXXXXXXXXXXXX......XXXX... ............XXXXXXXXXXXXXXX......XXXX... ...........XXXXXXXXXXXXXXX.......XXXX... .........XXXXXXXXXXX..XXXX......XXXXXXXX XXXXXXXXXXXXXXXXXX....XXXXX.....XXXXXXXX XXXXXXXXXXXXXXXXXX.....XXXX.....XXXXXXXX XXXXXXXXXXXXXXXXX......XXXX.....XXXXXXXX
XXXXX........XXXX......XXXX....XXXXXXXXX .............XXXX.......XXX....XXXXXXXXX .............XXXX.......XXX....XXXXXXXXX ..............XXX.......XXX...XXX..XXXX. ..............XXX.......XXXX..XXX....... ..............XXX.......XXXXXXXX........ ..............XXXX.......XXXXXXX........ ..............XXXX.......XXXXXXX........ ..............XXXX........XXXXX......... ..............XXXX.........XXX.......... ..............XXXX...................... ..............XXXX...................... ..............XXXX...................... ..............XXXX...................... ..............XXXX...................... ..............XXXX......................
X.............XXXX...................... X.............XXXX...................... X.............XXXX...................... XX............XXXX...................... XX............XXXX...................... XXX...........XXXX......................
XXX...........XXXX......................
XXXX..........XXXX......................
XXXX..........XXXX...................... .XXX..........XXXX...................... .XXXX..........XXX...................... ..XXX..........XXX...................... ..XXXX.........XXX...................... ...XXX.........XXX...................... ...XXXX........XXX...................... ....XXX........XXX....................XX ....XXX........XXXX..................XXX ....XXXX.......XXXX................XXXXX .....XXX.......XXXX...............XXXXXX .....XXX.......XXXX.............XXXXXXXX .....XXXX......XXXX............XXXXXXXXX ......XXX......XXXX...........XXXXXXXX.. ......XXX......XXXX.........XXXXXXXXX... ......XXXX.....XXX.........XXXXXXXX..... .......XXX.....XXX.......XXXXXXXXX...... .......XXXX....XXX......XXXXXXXXX....... .......XXXX....XXX....XXXXXXXXX......... ........XXX....XXXX..XXXXXXXXX..........
........XXX....XXXXXXXXXXXXX............ ........XXX....XXXXXXXXXXXX.............
.........XX....XXXXXXXXXXX..............
Arti pesan : Flaigh Plain Dari Medan
Maka Plaintext : CRA0065 010313
FF WIMMYFYA   (Medan
010313 WIMMYOYM (Medan

## TEST
Jumlah  karakter plainteks : 48 karakter = 48 byte

## 2. Enkripsi Pesan
a. Konversi ke angka desimal pada kode ASCII  menjadi : 67 82 65 48 48 54 53 32 49 48 51
49 51 10 70 70 32 87 73 77 77 89 65 10 48 49 48 51 49 51 32 87 73 77 77 89 79 89 77 10 84
69 83 84 null.
b. Ubah plaintext ke dalam matriks dengan jumlah kolom 3 menjadi :
[ 67 48   53  48   10  32  77
65 49 49  87 77  89 84 84 82 48   32  51  70  87  77 10  48  51 73 89 77 69  0 65 54   49  49  70  73  89 48  51 32 77 79 10 83  0 ]
Angka 0 ditambah dibelakang untuk mengisi kekosongan karakter.
c. Kunci Hill adalah :    dengan nilai threshold =0
Diubah menjadi matriks 3x3 [ 0 166 89 110 79 71 73 217 207 ] ( Proses pembentukan matrik kunci dapat dilihat pada langkah 4.3.)
Ciphertext = [ 0 166 89 110 106 71 73 217 207 ] ∗ [ 67 48   53  48   10  32  77 65 49 49  87 77  89 84 84 82 48   32  51  70  87  77 10  48  51 73 89 77 69  0 65 54   49  49  70  73  89 48  51 32 77 79 10 83  0 ] mod 256
C11 = (( 0*67) + (166*) 82) + (89*65) ) mod 256
= 197
C12 dst sehingga diperoleh hasil :
= [ 197 230   112  219 140 132  27     12  160   118  129 203  223  123 117 16 31 106   246     3    145   142    68   247     19   15   46 216 136 196 91 254 44 10     13    230      74      44  243        0   144    9   81  230  49     59 217 7 ]
Diubah menjadi ASCII menjadi Å_,æj pö Û_æŒ‘J„ ,_D ó
÷
Maka pesan yang dikrim pada Message Handling Service =  Å_,æj

## pö
Û_æŒ‘J„ ,_D ó
÷
Untuk beberapa karakter kode ASCII tidak kelihatan karena symbol tombol. Ciphertext ini yang akan dikirim kepada penerima.
Pesan ini tidak dapat dimengerti oleh pembajak ( cryptanalyst)

## 3. Dekripsi Pesan
Untuk mengetahui pesan asli dekripsi dengan rumus = Pi = K -1 * Ci mod 256
Kunci = [ 0 166
89 110 79 71
73 217 207 ] Maka di cari K -1 = [ −0,001 0,012 −0,004 0,013 0,005 −0.007 −0,014 −0,009 0,014 ] mod 256 Sehingga kunci invers = [ 250 211 159 193 219 182
83 46 92 ] Pi = [ 250 211 159 193 219 182 83 46 92 ] * [ 197 230   112  219 140 132  27     12  160   118  129 203  223  123 117 16 31 106   246     3    145   142    68   247     19   15   46 216 136 196   91 254 44 10     13    230      74      44  243        0   144    9   81  230  49     59 217 7 ] mod  256 = [ 67 48   53  48   10  32  77 65 49 49  87 77  89 84 84 82 48   32  51  70  87  77 10  48  51 73 89 77 69  0 65 54   49  49  70  73  89 48  51 32 77 79 10 83  0 ] ; dimana 0  adalah Dummy
Angka pada matriks dikonversikan pada kode ASCII, maka Plaintext = CRA0065 010313

## FF WIMMYFYA
010313 WIMMYOYM
TEST                          terbukti.
Implementasi  System Informasi Metode Hill Cipher  Terhadap Keamanan  Message Handling System (MHS)
Data yang dimasukkan kedalam system adalah pesan pada MHS dengan jumlah karakter = 48 byte.
Pesan                      CRA0065 010313
FF WIMMYFYA   (Medan 010313 WIMMYOYM (Medan TEST
Image tandatangan =
Hasil input pesan dan  proses pembuatan kunci dapat dilihat pada gambar 2
Gambar 3.  Inisialisasi imange kunci dengan Threshold 0
Dari    gambar  3  dapat  dilihat  bahwa  image  tanda  tangan  yang  diberikan  dengan  nilai threshold  0  menghasilkan  nilai  determinan  141  sehingga  menghasilkan  matriks  kunci
[ 0 166 89 110 79 71 73 217 207 ]
Pada system yang dibangun hasil enkripsi dan konversi enkripsi terhadap kode ASCII serta waktu enkripsi dapat dilihat pada gambar 4. Dari gambar 4 dapat dilihat hasil enkripsi adalah =  Å_,æj
pö Û_æŒ‘J„ ,_D ó ÷

## Konversi ke dalam ASCII  menjadi
[ 197 230   112  219 140 132  27     12  160   118  129 203  223  123 117 16 31 106   246     3    145   142    68   247     19   15   46 216 136 196 91 254 44 10     13    230      74      44  243        0   144    9   81  230  49     59 217 7 ]
Waktu proses enkripsi 00:00:00.3892486 detik.
Sedangkan proses dekripsi, kunci inverse, waktu proses dekripsi dan jumlah karakter dekripsi dapat dilihat pada gambar 5.
Gambar 5. Dekripsi file
Dari gambar 5 dapat dilihat  bahwa kunci invers :
Hasil  dekripsi    dapat  mengembalikan  ke  pesan  semula  dengan  kunci  invers  matriks  =
[ 250 211 159
193 219 182
83 46 92 ]
Waktu proses dekripsi 00:00:00.0992495 detik.
Jumlah karakter = 48 byte
Dengan menggunakan CPU time pada spec komputer Processor Intel Core i3 7020 U CPU 2,3 GHz , Memory 4 GB, OS 64 bit dilakukan ujicoba sebanyak 256 kali terhadap data 48
byte dengan image kunci :
Hasil uji coba sistem enkripsi pesan pada Message Handling System selengkapnya dapat dilihat pada tabel 3  sedangkan  Hasil uji coba sistem dekripsi pesan pada Message Handli System dengan  pesan dengan panjang yang berbeda selengkapnya dapat dilihat pada tabel 4 .
Gambar 6. Perangkat Komputer Uji Coba System.

## SIMPULAN
Berdasarkan  analisis  dan  pembahasan  yang  telah  dilakukan,  beberapa  kesimpulan dapat ditarik. Pertama, kunci Hill dapat diperoleh dengan mengonversi scan tandatangan pengirim  pesan  menggunakan  threshold  tertentu,  yang  terkecil  sehingga  menghasilkan inversi  matriks.  Proses  ini  memastikan  keamanan  pesan  yang  dikirim  melalui  Message Handling System (MHS).
Kedua,  dengan  menggunakan  metode  Hill  Cipher  untuk  enkripsi  pesan  dengan  kunci berupa gambar tandatangan pengirim, pesan menjadi lebih aman karena hanya penerima yang memiliki pengetahuan tentang kunci yang dapat membaca pesan tersebut.
Ketiga,  proses  dekripsi  pesan  membutuhkan  pengetahuan  tentang  matriks  kunci. Meskipun  seorang  cryptanalyst  mengetahui  metode  untuk  mengembalikan  pesan  asli, proses untuk mencoba semua kemungkinan angka kunci secara brute force sangatlah besar, menghasilkan jumlah percobaan yang tidak mungkin dilakukan dalam waktu yang wajar.
Keempat, hasil pengujian menunjukkan bahwa ukuran file setelah enkripsi dan dekripsi tetap sama, yang mengindikasikan keberhasilan proses enkripsi dan dekripsi serta efisiensi sistem.
Kelima, waktu proses enkripsi dan dekripsi dipengaruhi oleh ukuran file yang dienkripsi dan didekripsi. Semakin besar file tersebut, semakin lama waktu prosesnya.
Keenam, pembentukan matriks kunci dari citra membutuhkan waktu yang tergantung pada besarnya angka yang dihasilkan. Semakin besar angka tersebut, semakin lama prosesnya. Ketujuh,  waktu  proses  dekripsi  pesan  cenderung  lebih  lama  daripada  waktu  proses enkripsinya karena melibatkan perhitungan inversi matriks kunci.
Kesimpulannya, metode Hill Cipher dapat menjadi pilihan yang efektif untuk mengamankan komunikasi melalui MHS, namun perlu memperhatikan waktu proses dan keamanan kunci yang digunakan.

## DAFTAR PUSTAKA
Bhakti,  A.,  Suprapto,  Y.,  &  Setyo.  (2018).  Rancangan  Sistem  Keamanan  Aeronautical
Telecommunication  Network  Message  Handling  System  Menggunakan  Algoritma Kriptografi Berbasis Raspberry Pi. Seminar Nasional Inovasi Teknologi Penerbangan (SNITP). Surabaya: Politeknik Penerbangan Surabaya.
Bishop,  M.  2010.  Introduction  to  Computer  Security,  Pearson  Education. Department  of Computer Science National. Chia Tung University, Cryptanalysis Lab., pp.29-38.
Chmielowiec,  A.2010.  Fixed  Points  Of  The  RSA  Encryption  Algorithm. ElsevierTheoretical Computer Science411: 288-292
Dooley, J.F. 2013.A Brief History of Cryptology and Cryptographic Algorithms. Springer Brief
in Computer Science.ISBN 978-3-319-01628-3 99.
Gupta,R.K. and Singh,P. 2013. A New Way to Design and Implementation of Hybrid Crypto System  for  Security  of  the  Information  in  Public  Network. International  Journal  of Emerging  Technology  and  Advanced  Engineering  ISSN  2250-2459.  (online) http://www.ijetae.com
Hoffstein,J.,  Pipher,J.  and  Silverman.J.H.  (Editors)  .2008.An  Introduction  Of  Mathematical Cryptography. Springer Science + Business Media .e-ISBN: 978-0-387-77994-2.
Iyer, S.C., Sedamkar, R.R., Gupta, S., 2016. A Novel Idea on Multimedia Encryption using Hybrid CryptoApproach. 7th International Conference on Communication,
Computing and Virtualization 2016 : pp. 293-298. Elsevier.( online)
http://www.sciencedirect.com
Kim,  S.  And  Leeb,  G.  2013.  Secure  Verifiable  Non-interactive  Oblivious  Transfer  Protocol
Using RSA and Bit Commitment on Distributed Environment. Elsevier.
Li Chengqing, Zhang, D. & Chen, G. 2008. Cryptanalysis Of An Image Encryption Scheme
Based On The Hill Cipher. Zhejiang University SCIENCE CS CR.arXiv:0712.0693v1.
Menezes, A. J., Paul C. V. O., & Scott A. V. 1996. Handbook of Applied Cryptography, CRC Press.
McAndrew, A. 2007. Using The Hill Cipher To Teach Cryptographic Principles. International Journal  of  Mathematical  Education  in  Science  and  Technology.  DOI: 10.1080/00207390802054508.
Meng,  X.&  Zheng,  X.  2015.  Cryptanalysis  Of  RSA  With  A  Small  Parameter  Revisited.
Information Processing Letters 115: 858 – 862. (online)
http://www.elsevier.com/locate/ipl.
Mollin, R. A. 2007. An Introduction to Cryptography - 2nd edition. Chapman and Hall / CRC