RANCANG BANGUN SISTEM ENKRIPSI DAN DEKRIPSI PENGIRIMAN INFORMASI MENGGUNAKAN ALGORITMA VIGINERE CIPHER BERBASIS JARINGAN SENSOR NIRKABEL First Wanita Teknik Informatika, STMIK AKBA

Teks penuh

(1)

RANCANG BANGUN SISTEM ENKRIPSI DAN DEKRIPSI PENGIRIMAN INFORMASI MENGGUNAKAN ALGORITMA VIGINERE CIPHER

BERBASIS JARINGAN SENSOR NIRKABEL

First Wanita

Teknik Informatika, STMIK AKBA ririn@gmail.com

Abstrak

Penelitian menggunakan jaringan sensor wireless sebagai media transmisi data yang mudah

diakses oleh banyak orang sehingga mengharuskan dilakukan pengamanan data dengan cara mengengkripsi dan deskripsi karena menyangkut data medis dari seseorang yang menurut kode etik rumah sakit harus dirahasiakan dan tidak dapat diakses/diketahui oleh orang yang tidak

berkepentingan. Data monitoring suhu ruangan incubator bayi sebagai sampel penelitian apabila

nantinya diterapkan pada informasi yang berbeda juga bisa dilakukan, penelitian yang dilakukan

dalam incubator adalah bayi yang lahir premature yang sangat rentan karena organ-organ tubuhnya

masih ada yg belum bekerja dengan baik sehingga sangat perlu untuk dimonitor setiap beberapa saat

dan hal tersebut bisa menyulitkan para rekan medis apalagi apabila jumlah bayi dalam incubator lebih

dari satu dan waktu monitoring setiap bayi berbeda karena kondisinya berbeda.

Penelitian ini bertujuan memberikan metode keamanan data sensing suhu incubator bayi pada

jaringan sensor nirkabel dan bermanfaat untuk mengaplikasikan monitoring lingkungan yang

memerlukan tingkat keamanan data pengukuran. Hasil penelitian menggunakan algoritma vigenere cipher dapat efisien untuk mengamankan informasi data suhu incubator bayi dan menggunakan jaringan sensor nirkabel sebagai medianya

Kata Kunci : Algoritma, prediksi bencana, Layanan prediksi

1. Pendahuluan

Jaringan sensor nirkabel (JSN) adalah sebuah kelas jaringan yang memungkinkan

penggunaannya pada berbagai aplikasi

potensial dalam bidang kesehatan, militer, dan pemantauan lingkuangan. Secara umum, jaringan ini sering digunakan untuk melakukan pengamatan dalam kondisi posisi pengamat

dan yang diamati berbeda. Sehingga

dibutuhkan media yang memadai untuk dapat

mengirimkan data-data hasil suatu

pengamatan. Dalam aplikasinya informasi

khususnya mengenai informasi medis

seseorang sangatlah sensitif pada berbagai

tindak kejahatan [3] karenanya sangat perlu

dijaga keamanan dan keutuhannya. Dengan

mengetahui kenyataan tersebut maka

dibutuhkan suatu metode untuk mengamankan informasi yang bersifat rahasia.

(2)

Dalam kriptografi terdapat dua konsep utama yakni enkripsi dan dekripsi.[1] Enkripsi adalah proses dimana informasi/data yang hendak dikirim diubah menjadi bentuk yang hampir tidak dikenali sebagai informasi awalnya dengan menggunakan algoritma tertentu. Dekripsi adalah kebalikan dari enkripsi yaitu mengubah kembali bentuk tersamar tersebut menjadi informasi awal. Penelitian ini mengembangkan penelitian sebelumnya mengenai pengamanan informasi menggunakan algoritma AES Rijendel[3],

algoritma vigenere cipher[2], sedangkan pada

penelitian ini digunakan metode vigenere

cipher pada jaringan sensor nirkabel yang mana algoritma terkait menggunakan jaringan

wired [1]. Informasi yang dijadkan objek pada penelitian ini adalah data suhu ruangan

incubator bayi pada Pada Rumah Sakit (RS) Awal Bross. Alasan peneliti mengambil data

monitoring suhu ruangan incubator bayi sebagai sampel penelitian apabila nantinya diterapkan pada informasi yang berbeda juga bisa dilakukan, pertimbangan kedua adalah mengingat bayi yang dimasukkan ke dalam

incubator adalah bayi yang lahir premature

yang sangat rentan karena organ-organ tubuhnya masih ada yg belum bekerja dengan baik sehingga sangat perlu untuk dimonitor setiap beberapa saat dan hal tersebut bisa menyulitkan para rekan medis apalagi apabila

jumlah bayi dalam incubator lebih dari satu

dan waktu monitoring setiap bayi berbeda

karena kondisinya berbeda. Pertimbangan

lainnya adalah peneliti merencanakan

menggunakan jaringan sensor wireless sebagai

media transmisi data yang mudah diakses oleh

banyak orang, makanya peneliti harus

mengamankan data tersebut dengan cara

mengengkripsi dan deskripsi karena

menyangkut data medis dari seseorang yang menurut kode etik rumah sakit harus dirahasiakan dan tidak dapat diakses/ diketahui oleh orang yang tidak berkepentingan.

Penelitian dilakukan dengan mengambil

hasil pengukuran data sensing suhu ruangan

inkubator bayi dan di proses di mikrokontroller.

Algoritma enkripsi vigenere cipher di

masukkan dalam mikokontroller, dimana data

sensing di enkripsi menjadi sebuah kode-kode tertentu. Data yang sudah dikodekan kemudian

di paketkan oleh protokol zigbee dan

kemudian dikirim ke penerima. Modul zigbee

di penerima akan menangkap data tersebut selama sinyal radio frekuensi masih berada pada jangkauannya. Pada saat di penerima data tersebut di dekripsi dan menghasilkan data

sensing yang asli kemudian ditampilkan di GUI.

Penelitian tujuan dan manfaat yang diharapkan, yaitu:

1. Memberikan metode keamanan data

sensing suhu incubator bayi pada jaringan sensor nirkabel

2. Dapat di manfaatkan untuk aplikasi

monitoring lingkungan yang

memerlukan tingkat keamanan data pengukuran.

2. Landasan Teori

2.1 Jaringan Sensor Nirkabel

Jaringan Sensor Nirkabel ini terdiri dari

dua komponen utama yaitu sensor (node slave)

dan node master (Administrator). Berbeda dengan jaringan Wi-fi yang menggunakan

sistem pengiriman Carrier Sense Multiple

Access with Collision Detection (CSMA/CD),

pada Jaringan Sensor Nirkabel ini

menggunakan sistem pengiriman Carrier

Sense Multiple Access with Collision Avoidance (CSMA/CA) dimana data baru akan dikirim ketika kanal transmisi telah kosong atau tidak terpakai sehingga data yang

dikirimkan jarang terjadi losses.

Beberapa versi komersial dari

penerapan teknologi transmisi data nirkabel ditujukan untuk aplikasi dari jaringan sensor nirkabel. Dan kebanyakan dari sistem tersebut

mengikuti spesifikasi standart dari IEEE

802.15.4 dan Zigbee untuk aplikasi pada

(3)

konsumsi power rendah, indikasi kualitas jalur komunikasi, dengan radio kanal lebih dari 16 kanal berdasarkan lebar frekuensi, dan didukung protokol yang sesuai sehingga

meningkatkan reliability dari transmisi data

dan sinkronisasi waktu[ 3].

Secara umum jaringan sensor nirkabel ditunjukan pada Gambar 1. Titik-titik sensor ini mempunyai keterbatasan daya, komputasi dan komunikasi. Tugas utama dari sensor adalah memonitor kondisi fisik dari suatu lingkungan dan mengkomunikasikan hasilnya ke base station atau fusion center.

Gambar 1 Arsitektur Jaringan Sensor Nirkabel

2.2 Enkripsi dan Dekripsi

Enkripsi adalah proses mengamankan suatu informasi dengan membuat informasi tersebut tidak dapat dibaca tanpa bantuan pengetahuan khusus. atau bisa didefinisikan juga Enkripsi merupakan proses untuk

mengubah plainteks menjadi cipherteks.

Plainteks sendiri adalah data atau pesan asli

yang ingin dikirim, sedangkan Cipherteks

adalah data hasil enkripsi.

Enkripsi dapat diartikan sebagai kode

atau cipher. Sebuah system pengkodean

menggunakan suatu table atau kamus yang

telah didefinisikan untuk mengganti kata dari informasi atau yang merupakan bagian dari

informasi yang dikirim. Sebuah cipher

mengunakan suatu algoritma yang dapat

mengkodekan semua aliran data (stream) bit

dari sebuah pesan menjadi cryptogram yang

tidak dimengerti (unintelligible). Karena

teknik cipher merupakan suatu system yang

telah siap untuk di automasi, maka teknik ini

digunakan dalam system keamanan komputer

dan jaringan.

Enkripsi dimaksudkan untuk

melindungi informasi agar tidak terlihat oleh orang atau pihak yang tidak berhak. Informasi ini dapat berupa nomor kartu kredit, catatan

penting dalam komputer, maupun password

untuk mengakses sesuatu. Deskripsi dalam dunia keamanan komputer merupakan proses

untuk mengubah cipherteks menjadi plainteks

atau pesan asli. Jadi Deskripsi

merupakan kebalikan dari Enkripsi upaya pengolahan data menjadi sesuatu yang dapat diutarakan secara jelas dan tepat dengan tujuan agar dapat dimengerti oleh orang yang tidak langsung mengalaminya sendiri [1,2].

Dalam hal ini terdapat tiga kategori enkripsi, yaitu :

1. Kunci enkripsi rahasia, artinya terdapat

sebuah kunci yang digunakan untuk

mengenkripsi dan juga sekaligus

mendekripsikan informasi.

adalah suatu fungsi dimana informasi

dienkripsi untuk menciptakan

signature” dari informasi asli yang

bisa digunakan untuk keperluan

autentikasi.

Salah satu metode enkripsi/dekripsi paling

sederhana adalah metode sandi Vigenere

Cipher, dimana metode tersebut menyandi teks

alphabet dengan menggunakan deretan sandi Caesar berdasarkan huruf pada kata kunci.

Sandi Vigenere merupakan bentuk sederhana

dari sandi polialfabetik. Kelebihan sandi ini

dibanding sandi Caesar dan sandi

(4)

2.3 Vigenere Cipher

Vigenere cipher mungkin adalah

contoh terbaik dari cipher alphabet-majemuk

„manual’. Algoritma ini dipublikasikan oleh

diplomat (sekaligus seorang kriptologis)

Perancis, Blaise de Vigènere pada abad 16,

meskipun Giovan Batista Belaso telah

menggambarkannya pertama kali pada tahun

1553 sepeti ditulis di dalam bukunya La Cifra

del Sig. Vigènere cipher dipublikasikan pada tahun 1586, tetapi algoritma tersebut baru dikenal luas 200 tahun kemudian yang oleh

penemunya cipher tersebut dinamakan

vigènere cipher. Vigènere cipher digunakan

oleh tentara Konfiderasi (Confederate Army)

pada perang sipil Amerika (American Civil

war).

Vigènere cipher sangat dikenal karena mudah dipahami dan diimplementasikan.

Teknik dari substitusi vigenere cipher bisa

dilakukan dengan dua cara [1,2] 1. Angka

2. Huruf

2.4 Perangkat zigbee

Xbee Pro adalah salah satu perangkat

yang menggunakan zigbee IEEE 802.15.4

sebagai protokolnya. Xbee Pro merupakan sebuah modul berstandar IEEE 802.15.4 yang dirancang untuk komunikasi tanpa kabel

dengan band frekuensi 2,4 GHz. Salah satu

keunggulan Xbee Pro ini adalah konsumsi daya yang sangat rendah, sehingga memiliki

lifetime yang sangat lama. Arsitektur fisik Xbee Pro dirancang sedemikian rupa agar

dapat ditempatkan pada sebuah socket,

sehingga tidak perlu ditempatkan langsung pada papan pengerjaan perangkat. Perangkat

zigbee secara umum seperti pada gambar 2.

Gambar 2 Perangkat zigbee

Transceiver Xbee/Xbee-PRO adalah

merupakan sebuah transceiver yang dapat mendukung ZigBee wireless standard dalam penggunaanya. Xbee module mempunyai dua mode operasi :

1. Transparent serial port mode. Pengiriman

data dari sensor ke modul Xbee melalui

serial port, kemudian Xbee module

mengi-rimkan data ke module Xbee lainnya secara

wireless.

2. Packet mode. Pengiriman pesan ke module

Xbee itu sendiri. Terdapat dua macam

packetmode, yaitu IO packet dan command packet.

RF Modul Operation. Komunikasi Xbee/

Xbee-Pro ke host device adalah melalui sebuah logic-level asynchronous serial port.

Melalui serial port ini, modul dapat berkomunikasi dengan be-berapa logic atau

voltage compatible UART, atau melalui

sebuah level translator ke beberapa perangkat

serial (misalnya: melalui RS 232 atau USB

interface board).

Beberapa keuntungan yang diperoleh pada penggunaan protokol ZigBee ini antara lain : 1. Low duty cycle – mempunyai umur baterai

dengan umur yang cukup panjang 2. lowlatency

3. Mendukung untuk topologi multiple

jaringan: static, dynamic, star, dan mesh.

4. Direct sequence spread spectrum (DSSS)

5. Dapat menangani jaringan dengan jumlah

hingga 64.000 node

6. Dapat mengindikasikan kualitas link

7. Interferensi dapat dihindari dengan

membuat jarak antara ZigBee (802.15.4) dengan WiFi (802.11b) minimal sejauh 8 meter, sehingga pengaruh interferensi dapat diabaikan.

2.4 Mikrokontroler

Mikrokontroler adalah mikroprosessor yang dirancang khusus untuk aplikasi kontrol, dan dilengkapi dengan ROM, RAM dan

fasilitas I/O pada satu chip (Agrianto, 2003).

(5)

internal 8 Kbyte Flash PEROM (Programmable and Erasable Read Only

Memory), yang memungkinkan memori

program untuk dapat diprogram kembali. Mikrokontroler merupakan sebuah sistem komputer yang seluruh atau sebagian besar elemennya dikemas dalam satu chip IC,

sehingga sering disebut Single Chip

Microcomputer. Mikrokontroler merupakan sebuah sistem komputer yang mempunyai satu atau beberapa tugas yang sangat spesifik,

berbeda dengan PC ( personal Computer) yang

memiliki beragam fungsi. Perbedaan yang lainnya adalah perbandingan RAM dan ROM yang sangat berbeda antara komputer dengan mikrokontroler. Dalam mikrokontroler ROM jauh lebih besar dibanding RAM, sedangkan dalam komputer atau PC, RAM jauh lebih

besar dibanding ROM. (Data sheet

Mikrokontroler,ATMEL :2010).

Mikrokontroler dapat dikelompokkan

dalam satu keluarga, masing-masing

mikrokontroler memiliki spesifikasi tersendiri

namun kompatibel / cocok dalam

pemrogramannya. Misalnya keluarga MCS-51 yang diproduksi ATMEL seperti AT89S51, AT89S52 dan AT89Cx051. Contoh-contoh keluarga Mikrokontroler :

Penelitian yang terkait dengan sistem system keamanan informasi menggunakan algoritma vigenere cipher [1,2], penelitian yang terkait dengan sistem pengamanan informasi menggunakan algorima lain dan berbasis jaringan sensor nirkabel [3,4], peneltian yang terkait dengan monitoring incubator bayi [6,7]

Dalam penelitian [1], algoritma vigenere

cipher digunakan untuk mengamankan

kerahasiaan data di perusahaan yang bergerak pada produksi yang berisi identitas pelanggan yang didalamnya terdapat harga dan discount

yang diberikan untuk pelanggan. Dengan cara menginkripsi data pelanggan yang ada sebelum disimpan di komputer kemudian mendeskripsi sewaktu akan melihat data tersebut kembalidari hasil penelitia diketahui bahwa implementasi program enkripsi data dengan algoritma vigenere cipher dapat meningkatkan keamanan dan keakuratan informasi khususnya pada data harga dan perhitungan harga jual.

Penelitian [2], pada penelitian ini

algoritma vigenere cipher digunakan untuk mengamankan informasi pada saat komonikasi

menggunakan aplikasi vigenere chat yang

berbasis client server,dengan cara sipengirim menginkripsi pesan sebelum dikirim dan setelah sampai dipenerima dideskrisi kembali untuk melihat pesan aslinya.dari hasil penelitian diketahui bahwa penggunaan huruf besar dan kecil yang digunakan bersamaan dapat mempengaruhi kualitas dari pesan saat dideskripsi. Oleh karena itu, pada penelitian ini akan digunakan algoritma vigenere cipher untuk mengamankan data suhu incubator bayi tetapi sebelum data tersebut di enkripsi terlebih dahulu di konversi ke data ascii dengan tujuan agar masukan dari data bisa lebih fleksibel karena kode ascii mengcover seluru karakter yang ada di keyboard. Penelitian terkait lainnya [3]. Pada penelitian tersebut peneliti menggunakan algoritma AES dalan mengamankan informasi. Penelitian dilakukan dengan mengusulkan skema yang ditujukan untuk peningkatan pemahaman tentang keamanan data pada teknologi multimedia dan begaimana enkripsi dan

deskripsi bisa diimplementasikan untuk

aplikasi video dalam jaringan sensor dan

meningkatkan enkripsi selektif untuk

H.264/AVC. Penelitian lain yang terkait [4], pada penelitian tersebut dikemukakan bahwa jaringan sensor nirkabel (Wireless Sensor Network / WSN) dapat dimanfaatkan untuk keperluan manajemen energi berskala besar

maupun kecil secara otomatis. Dalam

(6)

listrik yang berkaitan dengan pencahayaan, suhu, kelembaban, pergerakan serta keamanan dalam sebuah bangunan. Jaringan yang dibuat,

kemudian diuji kualitas penginderaan,

pengiriman data serta komsumsi selama masa pemantauan.

Penelitian lain yang terkait, [5] pada

penelitian tersebut peneliti merancang

incubator bayi portable untuk wilayah

terpencil yang memiliki medan berat untuk mencapai wilayah itu. Dengan cara mengatur suhu dan kelembaban dengan memasang satu buah sensor SHT11, kipas dan hairdryer

dengan program bahasa C berbasis

mikrokontroler ATMega 8535. Inkubator bayi

ini diatur suhu ruangannnya antara 34oC –

38oC, dan kelembaban antara 60% – 80%.

Suhu tubuh bayi dijaga agar berada pada suhu

36oC – 37oC.sehingga dapat membantu bayi

yang lahir secara prematur untuk bertahan hidup dimana dalam inkubator terdapat suhu yang berfungsi untuk menjaga suhu tubuh bayi prematur sehingga bayi prematur terasa hangat. Dari penelitian sebelumnnya diketahui Sudah ada sistem untuk mengontrol suhu dalam inkubator bayi. Namun pada penelitian sebelumnya belum ada standart komunikasi yang bagus untuk [menejemen],memonitor dan mengelola banyak inkubator bayi seperti

menggunakan jaringan. Pada penelitian

tersebuti[6], peneliti memberikan solusi untuk

memenuhi kelemahan tersebut dengan

menambahkan jaringan LAN dengan

memonitor suhu dan kelembapan inkubator

bayi serta memanajemen bayi yang

terkomputerisasi secara sentral. Sistem

manajemennya berupa penjadwalan minum susu bayi dan perekaman data untuk mengetahui banyaknya bayi minum susu, BAB dan pipis.

a. Perancangan dan pembuatan Alat

Metode ini dilakukan dengan rancangan simulasi alat tersebut dan jika sesuai dengan hasil teori maka dilakukan pembuatan alat. Perancangan dan pembuatan alat dapat dilihat pada blok diagram pada gambar 3.

Gambar 3. Blok Diagram Sistem

Enkripsi/Dekripsi

Hasil pengukuran data sensing suhu ruangan inkubator bayi di proses dan

disampling di mikrokontroller. Algoritma

enkripsi vigenere cipher di masukkan dalam mikokontroller, dimana data sensing di enkripsi menjadi sebuah kode-kode tertentu. Data yang sudah dikodekan kemudian di

paketkan oleh protokol zigbee dan kemudian

dikirim ke penerima. Modul zigbee di

penerima akan menangkap data tersebut selama sinyal Radio frekuensi masih berada pada jangkauannya. Pada saat di penerima data tersebut di dekripsi dan menghasilkan data

sensing yang asli kemudian ditampilkan di GUI. Cara kerja sistem dapat dilihat pada

(7)

Gambar 4. proses enkripsi dan proses deskripsi

4. Kesimpulan

Berdasarkan penelitian ini dapat ditarik kesimpulan bahwa algoritma vigenere cipher dapat efisien untuk mengamankan informasi data suhu incubator bayi dan menggunakan jaringan sensor nirkabel sebagai medianya.

5. Daftar Pustaka

1. Firtin, Fia., Hadi, Samsono., Syahroni,

Nanang.,” Rancang bangun system enkripsi

pengiriman informasi menggunakan

algoritma klasik” : PENS-ITS.,surabya

2. Arjana1., Putu H, Rahayu, tri.,

yakup”.,implementasi enkripsi data dengan

algotitma vigenere cipher ”., teknik

informatika, STMIK Dharma

Putra.,Tangerang

3. Syarifuddin,primasetia risa oxy, wirawan,

(2013),” Implementasi algoritma AES rijndel pada proses enkripsi deskripsi hemat energy untuk video straming dalam jaringan

sensor nirkabel”; T. Elektro, FTI,

ITS-Surabaya

4. Erwin G., Wirawan, (2009), ”factor yang

mempengaruhi kualitas jaringan sensor nirkabel pada disain manajemn energy pada

gedung”: Lab. Komunikasi Multimedia, T.

Elektro, FTI, ITS-Surabaya,Surabaya

5. Basit, abdul,deny,(2011), ‟sistem incubator

bayi portable “; Jurusan Sistem Komputer,

Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi, Universitas Gunadarma,Jakarta.

6. Sakti Paundra Irwan, Hendriawan Akhmad,

Kemalasari , Sumantri Bambang,

”manajemen dan system monitoring

inkubator bayi berbasis LAN”: Jurusan

Teknik Elektronika, Politeknik Elektronika

Negeri Surabaya, Institute Teknologi

Figur

Gambar 1  Arsitektur Jaringan Sensor
Gambar 1 Arsitektur Jaringan Sensor . View in document p.3
Gambar 3. Blok Diagram Sistem
Gambar 3 Blok Diagram Sistem . View in document p.6
Gambar 4. proses enkripsi dan  proses deskripsi
Gambar 4 proses enkripsi dan proses deskripsi . View in document p.7

Referensi

Memperbarui...