SERANGAN BLACK HOLE
PADA MANET
SKRIPSI
Oleh :
WINDY PUSPITASARI
1034010027
PROGRAM STUDI TEKNIK INFORMATIKA
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN”
J AWA TIMUR
SIMULASI KINERJ A MEKANISME KEAMANAN WATCHDOG
ROUTING PROTOCOL AODV TERHADAP
SERANGAN BLACK HOLE
PADA MANET
SKRIPSI
Diajukan Untuk Memenuhi Sebagai Persyaratan
Dalam Memperoleh Gelar Sarjana Komputer
Jurusan Teknik Informatika
Disusun oleh :
WINDY PUSPITASARI
1034010027
PROGRAM STUDI TEKNIK INFORMATIKA
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN”
J AWA TIMUR
Judul : SIMULASI KINERJA MEKANISME KEAMANAN WATCHDOG
ROUTING PROTOCOL AODV TERHADAP SERANGAN
BLACK-HOLE PADA MANET
Pembimbing I : I Made Suartana, S.Kom, M.Kom
Pembimbing II : Henni Endah W, S.T, M.Kom
Penyusun : Windy Puspitasari
ABSTRAK
Black Hole Attack merupakan jenis serangan yang mengecoh dan
menimbulkan kehilangan data berupa node berbahaya pada suatu protokol routing untuk menyebarkan informasi palsu dan mencegah paket yang terkirim. Inti dari mekanisme watchdog adalah pengawasan tepat (promiscuous monitoring). Jika terdeteksi misbehave node, source node akan memilih rute baru yang bebas dari
misbehave node dengan bantuan "Path rater". Mekanisme ini tidak akan
menampilkan hasil dengan baik pada saat kondisi jaringan tidak menguntungkan dimana terdapat gangguan dari misbehave node yang mengakibatkan data corrupt saat probabilitas tinggi.
Pembuktian serangan dilakukan dengan cara menjalankan file tcl melalui terminal. Source node menyebarkan route discovery process untuk membentuk jalur pengiriman menuju destination node. Bila dalam keadaan normal source
node akan memilih node – node terdekat untuk membentuk suatu rute pengiriman,
namun pada keadaan ini, source node tanpa disadari akan mengirimkan paket pada misbehave. Sementara untuk pembuktian mekanisme watchdog dilakukan sama persis dengan simulasi saat serangan Black Hole terjadi. Yaitu dengan memanggil program .tcl pada terminal setelah pemasangan watchdog mechanism. Perbandingan dinilai berdasarkan hasil Packet Loss selama serangan dan mekanisme berlangsung. Nilai Packet Loss saat serangan lebih besar disbanding saat mekanisme keamanan berlangsung.
Hasil perbandingan inilah yang menunjukan pengaruh dari mekanisme keamanan watchdog. Nilai packet loss saat serangan bernilai sama besarnya dengan paket terkirim yaitu 251 untuk ukuran 1000 paket sementara packet loss bernilai 1 untuk ukuran 1000 paket. Semakin kecil nilai packet loss, tingkat keberhasilan pencegahan serangan black hole dengan watchdog mechanism semakin tinggi.
KATA PENGANTAR
Puji syukur saya panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan
segala nikmat dan limpahan rahmatNya. Sehingga saya dapat menyelesaikan
skripsi tepat pada waktunya dengan judul “Simulasi Kinerja Mekanisme
Keamanan Watchdog Routing Protocol AODV Terhadap Serangan Black Hole
Pada MANET”.
Skripsi ini dibuat sebagai salah satu syarat memperoleh gelar sarjana
komputer di jurusan teknik informatika UPN “Veteran” Jawa Timur. Skripsi ini
dapat diselesaikan berkat bantuan dan doa dari semua pihak. Oleh karena itu, saya
ingin mengucapkan terima kasih kepada :
1. Allah SWT.
2. Keluarga.
3. Bapak Prof. Dr. Ir. Teguh Soedarto, MP. selaku Rektor UPN “Veteran”
Jatim.
4. Bapak Ir. Sutiyono, selaku Dekan Fakultas Teknologi Industri UPN
“Veteran” Jatim.
5. Bapak Budi Nugroho, S.Kom, M.Kom, selaku Kajur Teknik Informatika.
6. Bapak I Made Suartana, S.Kom, M.Kom selaku dosen pembimbing satu.
7. Ibu Henni Endah W, S.T, M.Kom selaku dosen pembimbing dua.
8. Sahabat dan kawan – kawan seperjuangan, Echi, Nana, Ariesta, Dewi,
Fara, Echa, Ade, Natalia, Mas Aris, Alpin, Cak Tri, Fian, Fiki, Dhea, Adit
Mieka, Popo, Bagus, Zahry, Yudis, Alwi, Yan, Iqbal, Amik, Frans,
Saya menyadari jika skripsi ini jauh dari kesempurnaan, sehingga saran
dan kritik sangat saya terima untuk menjadi lebih baik. Semoga laporan skripsi ini
dapat bermanfaat khususnya bagi mahasiswa teknik informatika dan umumnya
bagi orang – orang yang membutuhkan refrensi mengenai black hole attack,
watchdog mechanism, routing protocol AODV dan network simulator 2.
Akhir kata, saya berharap agar penyusunan laporan ini mampu
memberikan manfaat bagi perkembangan dan kemajuan teknik informatika
Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur.
Surabaya, 26 November 2014
DAFTAR ISI
1.6 Sistematika Penulisan ...4
BAB II ... 6
TINJAUAN PUSTAKA... 6
2.1 Penelitian Terdahulu ...6
2.2 Dasar Teori ... 10
2.2.1 MANET (Mobile Ad Hoc Network) ... 10
2.2.2 Protokol Routing (Routing Protocol) ... 12
2.2.3 AODV (Ad Hoc On Demand Vector) ... 14
2.2.4 Black Hole Attack (Serangan Lubang Hitam) ... 18
2.2.5 Mekanisme Watchdog (Watchdog Mechanism) ... 20
2.2.6 NS2 (Network Simulator 2) ... 21
BAB III... 26
METODE PENELITIAN ... 26
3.1 Rancangan Penelitian ... 26
3.1.1 Studi Literatur ... 27
3.1.2 Spesifikasi Kebutuhan Penelitian... 27
3.1.4 Desain Instalasi Kebutuhan Program ... 31
3.2 Uji Coba dan Evaluasi ... 32
3.3 Analisa Parameter ... 34
3.4 Analisa Simulasi ... 35
BAB IV ... 36
HASIL DAN PEMBAHASAN ... 36
4.1 Implementasi ... 36
4.1.1 Instalasi Network Simulator 2 (NS2) ... 36
4.1.2 Konfigurasi Black Hole Attack ... 37
4.1.3 Menjalankan Black Hole Attack... 39
4.1.4 Konfigurasi Watchdog Mechanism... 40
4.2 Analisa Pembuktian Serangan dan Keamanan ... 42
4.2.1 Pembuktian Serangan Black Hole ... 42
4.2.2 Pembuktian Keamanan ... 43
4.3 Perbandingan Analisa Pembuktian Dua Simulasi ... 43
BAB V ... 46
KESIMPULAN DAN SARAN ... 46
5.1 Kesimpulan ... 46
5.2 Saran ... 47
DAFTAR PUSTAKA ... 48
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Algoritma Mechanism Watchdog………..….9
Gambar 2.2 Perangkat Heterogen……….…………..….11
Gambar 2.3 Perangkat Homogen……….11
Gambar 2.4 Karakteristik Protokol Routing………13
Gambar 2.5 Pengaruh Jumlah Node Terhadap Rata – Rata Overhead…………17
Gambar 2.6 AODV – Route Establishment……….13
Gambar 2.7 Serangan Black Hole………...………13
Gambar 2.8 Deteksi dengan metode single flow case………..214
Gambar 2.9 Komponen Pembangun NS 2………...………..22
Gambar 3.1 Diagram Alur Rancangan Penelitian………...………26
Gambar 3.2 Diagram alur rancangan program………....29
Gambar 3.3 Topologi tanpa Watchdog Mechanism………...….30
Gambar 3.4 Topologi dengan Watchdog Mechanism………..30
Gambar 3.5 Diagram alur instalasi Black Hole Attack………...…..31
Gambar 3.6 Diagram alur instalasi Watchdog Mechanism………...32
Gambar 4.1 Proses Instalasi NS2.35 pada Ubuntu………...36
Gambar 4.2 Indikasi Keberhasilan Instalasi NS2 & NAM………...37
Gambar 4.3 Proses Konfigurasi Black Hole Attack………...38
Gambar 4.4 Proses Black Hole Attack………...40
Gambar 4.5 Proses Konfigurasi Watchdog………...41
Gambar 4.6 Simulasi dengan Watchdog Mechanism………...41
Gambar 4.7 Nilai Packet Loss saat serangan berlangsung………..42
Gambar 4.8 Nilai Packet Loss saat watchdog mechanism terpasang…………...43
Gambar 4.9 Hasil Throughput………..44
Gambar 4.10 Hasil Delay………...45
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Simulasi Parameters yang telah digunakan dalam peneltian
...
7Tabel 2.2 Pending Packet Table
...
8Tabel 2.3 Node Rating Table
...
8Tabel 2.4 Hasil Perhitungan Rata – Rata Overhead ... 12
Tabel 3.1 Spesifikasi sistem laptop ... 27
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Berbagai bentuk pengembangan mengenai jaringan komputer telah banyak
dilakukan. Salah satu penelitian yang dilakukan yaitu mengenai mekanisme
keamanan pada suatu jaringan untuk menangkal sebuah serangan tertentu.
Serangan - serangan yang ada pun terbagi dalam berbagai jenis, salah satunya
adalah Black Hole Attack pada AODV dalam MANET. Black Hole Attack
merupakan jenis serangan yang mengecoh dan menimbulkan kehilangan data
yang berupa node berbahaya pada suatu protokol routing untuk menyebarkan
informasi palsu dan mencegah paket yang terkirim. Di awali dengan menciptakan
rute palsu yang dikirim kepada node source, bila berhasil maka paket yang
dikirim pada node palsu ini tidak akan diteruskan ke node destination dan tidak
akan dapat dilacak keberadaan paket yang telah dikirim.
Kerugian inilah yang menjadi alasan dibuatnya berbagai macam keamanan
untuk mengurangi maupun manangani serangan tersebut. Salah satu bentuk
keamanan yang telah diterapkan adalah mekanisme watchdog. Jenis mekanisme
keamanan yang memantau dan mendeteksi malware (malicious software) yang
ada pada jaringan yang diawasi. Cara kerja dari watchdog mechanism sendiri
menggunakan dua pendekatan menurut Neelavathy Pari (2010), yang pertama
yaitu pendekatan End to End misbehave detection menggunakan error detection
coding. Dan yang kedua pendekatan yang dilakukan secara umum pada saat
2
dimana node - node memantau arus pergerakan yang terjadi dalam satu lingkup
jaringan. Tujuan dari penggunaan mekanisme keamanan watchdog ini dapat
dicapai dengan melakukan pengenalan error detection coding pada watchdog
mechanism, protokol yang mampu mendeteksi pergerakan misbehaving node dan
pendeteksian misbehaving node pada saat probabilitas tinggi ketika throughput
mencapai titik maksimal.
Hasil dari penggunaan mekanisme watchdog pada penelitian tim Kanika
Lakhani (2010) menunjukan peningkatan presentase packet delivery ratio pada
saat terjadi serangan dan penurunan presentase packet delivery ratio pada saat
mekanisme watchdog diterapkan.
1.2 Rumusan Masalah
Adapun rumusan masalah yang akan dibahas dalam tugas akhir kali ini adalah.
a. Bagaimana melakukan simulasi serangan Black Hole pada MANET?
b. Bagaimana cara mengatasi serangan Black Hole pada routing AODV
dengan mekanisme watchdog?
c. Bagaimana penerapan Black Hole attack dan watchdog mechanism
pada dunia nyata?
1.3 Batasan Masalah
Agar pembahasan pada tugas akhir kali tidak mengalami perluasan dalam
kajian, maka penulisan laporan ini dibatasi pada hal sebagai berikut.
a. Jumlah node yang digunakan 20 node.
menggunakan mekanisme keamanan dengan kondisi saat
menggunakan mekanisme keamanan watchdog.
c. Serangan yang digunakan adalah Black Hole Attack. Sistem diuji
secara simulasi dengan menggunakan NS2-3.5 pada OS Ubuntu 14.04
d. Penelitian hanya mencakup tentang simulasi keamanan watchdog dan
simulasi serangan Black Hole.
1.4Tujuan
Tujuan dilakukannya tugas akhir ini adalah :
a. Mengetahui bagaimana serangan Black Hole terjadi pada routing
protocol AODV.
b. Mengetahui bagaimana mengamankan routing protocol AODV
terhadap serangan Black Hole dengan menggunakan mekanisme
keamanan watchdog.
c. Dapat mengantisipasi dan meminimalisir terjadinya serangan Black
Hole.
1.5Manfaat
Manfaat yang didapat dari penelitian ini adalah.
a. Bagi penulis mendapatkan manfaat dari pengetahuan yang diperoleh
selama menempuh pendidikan di bangku perkuliahan khususnya
mengenai jenis serangan Black Hole terhadap routing protocol AODV
dan cara mengamankannya dengan mekanisme watchdog.
b. Bagi mahasiswa mendapatkan manfaat mengenai pemahaman akan
4
c. Bagi pembaca mendapatkan manfaat berupa informasi mengenai
serangan Black Hole dan bagaimana cara mengamankannya pada
routing protocol AODV untuk menjadikannya sebagai referensi
tambahan serta pengembangan lebih lanjut.
1.6 Sistematika Penulisan
BAB I PENDAHULUAN
Bab ini berisi latar belakang masalah, rumusan masalah, batasan
masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian dan sistematika
penulisan.
BAB II TINJ AUAN PUSTAKA
Bab ini mengenai konsep dasar penyerangan Black Hole, AODV,
keamanan watchdog serta MANET dan analisa yang digunakan
sebagai dasar teori yang berkaitan dengan topik permasalahan yang
diambil dalam penelitian.
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
Bab ini menjelaskan tentang metode – metode yang digunakan dalam
rancangan jaringan, rancangan serangan dan rancangan keamanan
pada penelitian yang dilakukan.
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
Bab ini membahas hasil dari serangkaian konfigurasi yang telah
dilakukan sebelumnya, kemudian dilakukan analisa secara
menyuluruh dengan menggunakan beberapa skenario metode
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
Bab ini menyajikan kesimpulan dari penelitian yang telah dilakukan
dan saran-saran yang bermanfaat bagi peningkatan kerja sistem
BAB II
TINJ AUAN PUSTAKA
2.1 Penelitian Ter dahulu
Bagian ini menjelaskan tentang penelitian yang telah dilakukan oleh
Kanika Lakhani, Himani Bathla dan Rajesh Yadav dengan judul “A Simulation
Model to Secure the Routing Protocol AODV againts Black Hole Attack in
MANET” serta penelitian yang dilakukan oleh Surana K.A, Rathi S.B, Thosar T.P
dan Snehal Mehatre dengan judul “Securing Black Hole Attack in Routing
Protocol AODV in MANET with WATCHDOG MECHANISM” yang dijadikan
sebagai acuan dalam tugas akhir kali ini.
Kedua penelitian tersebut bertujuan untuk mengetahui dampak dari
serangan Black Hole pada routing protocol AODV dengan melakukan simulasi.
Untuk mencapai tujuannya, mereka memperkenalkan sebuah protocol baru yang
disebut “Modified AODV”. Protocol baru ini merupakan turunan dari AODV
yang sudah ada. Dijelaskan penggunaan mekanisme watchdog memerlukan dua
tabel tambahan di tiap node. Dari dua tabel ini nantinya dapat dilacak apakah
terdapat misbehave yang berupa nilai 0 dan 1, dimana 0 sebagai keterangan well
behaving dan 1 untuk misbehaving node. Dalam mekanisme watchdog juga
dijelaskan jika tiap node yang ada akan tetap melakukan pelacakan saat
melakukan pengiriman data. Penilaian dan penentuan apakah terdapat misbehave
dilakukan dengan perbandingan jumlah paket yang berhasil dikirim dengan
jumlah paket yang gagal terkirim. Hal ini juga tergantung pada nilai threshold,
yang berarti selama misbehaving node melakukan forwarding packets sebanyak
akan terdeteksi. Jika diambil nilai terendah maka akan menambah presentase false
positive. Setelah mendeteksi misbehaving node, sebuah node akan melakukan
local repair untuk seluruh rute yang dilewati oleh misbehaving node tersebut.
Simulasi yang telah dilakukan dalam penelitian ini menggunakan pola
pergerakan sebanyak 50 node dalam area berukuran 1000 x 1000 meter dan
kecepatan maksimum tiap node sebesar 5 m/sec. Lalu lintas pergerakan tiap 50
node akan dimaksimalkan oleh 5 koneksi menggunakan CBR (Constant bit Rate)
dan perbedaan nilai yang telah digunakan dalam simulasi. Nilai yang digunakan
untuk memetakan lalu lintas pola secara acak. Dengan perubahan yang hanya
memetakan nilai dengan koneksi CBR ini, dapat merubah lalu lintas pola secara
keseluruhan.
Parameter Simulasi yang telah digunakan dapat dilihat pada tabel di
bawah ini :
Tabel 2.1 Simulasi Parameters yang telah digunakan dalam peneltian
Communication Type CBR
Number of Nodes 50
Maximum mobility speed of nodes 5 m/sec
Simulation Area 1000m x 1000m
Simulation Time 200 sec
Packet Rate 4 packet/sec
Packet Size 512 bytes
Number of Connections 5
Transmission Range 250 m
Pause Times 0, 40, 120, 160 sec
Number of malicious node 0, 3, 5
Transmission speed 10 Mbps
8
Dengan mekanisme watchdog, tiap node membentuk dua buah tabel
tambahan, yaitu pending packet table dan node rating table. Pada pending packet
table terdapat empat kolom yang terdiri dari Packet ID, Next Hop, Expiry Time,
dan Packet Destination.
Tabel 2.2 Pending Packet Table
Packet ID Next Hop Expiry Time Packet Destination
(Sumber : IJCSNS, Vol 10 No 5, 2010)
Packet Destination : alamat tujuan pengiriman paket
Pada node rating table juga terdiri dari empat kolom, yaitu Node Address,
Packet Drops, Packet Forwards dan Misbehave ( Node Malware/penyerang ).
Tabel ini berfungsi untuk melakukan update informasi saat proses berlangsung
pada Pending Packet Table.
Tabel 2.3 Node Rating Table
node Address Packet Drops Packet Forwards Misbehave
(Sumber : IJCSNS, Vol 10 No 5, 2010)
Keterangan :
node Address : alamat node next - hop
Packet Drops : perhitungan jumlah dropped packet
Packet Forwards : perhitungan jumlah forwarded packet
Misbehave(node berbahaya) : memiliki dua nilai 0 dan 1, 0 untuk
Algoritma yang digunakan pada penelitian tim Kanika (2010) adalah
sebagai berikut :
Gambar 2.1 Algoritma Mechanism Watchdog
Hasil analisa dari penelitian ini ditampilkan pada ns-2.31 yang
10
dengan 50 node dipilih untuk simulasi dengan perbedaan waktu jeda 0, 40, 120
dan 160 detik. Perbandingan Throughput dan Packet Delivery dikalkulasi pada
AODV yang telah ada menggunakan perbedaan skenario dengan Black Hole node
pada node 0, 3, dan 5. Dengan menggunakan parameter yang sama pada AODV
modifikasi yang telah dilakukan tes seperti yang telah disebutkan sebelumnya
dengan Black Hole pada node 0, 3 dan 5, dimana pada keduanya mekanisme
watchdog dalam posisi aktif dan tidak aktif. Hasil yang ditampilkan saat serangan
Black Hole node meningkat hingga 6% dari jumlah total node yang ada pada
jaringan maka keberadaan watchdog secara aktif akan meningkat hingga 3%
sampai 8% untuk skenario yang lain. Ketika serangan Black Hole meningkat
hingga 10% dari total node yang ada pada jaringan maka keberadaan watchdog
secara aktif meningkat hingga 10% sampai 18% untuk skenario yang lain.
2.2Dasar Teor i
Pada bagian ini akan membahas tentang MANET (Mobile Ad Hoc
Network), routing protocol, AODV (Ad Hoc On Demand Vector), Black Hole
Attack, wacthdog mechanism dan NS 2.
2.2.1 MANET (Mobile Ad Hoc Network)
Merupakan suatu jaringan yang terdiri dari berbagai perangkat bergerak
(mobile) yang tergabung menjadi satu tanpa adanya infrastruktur yang memadai,
sehingga membentuk suatu jaringan yang bersifat sementara (Irawan, Dedy;
Roestam, Rusdianto, 2011). Dimana tiap perangkat yang ada memiliki tampilan
Perangkat - perangkat tersebut disebut node. Contoh nyata dari suatu node pada
jaringan ad hoc adalah sebuah laptop dan smartphone yang saling terhubung
secara langsung. Berikut adalah contoh gambar dari perangkat - perangkat yang
ada pada jaringan ad hoc :
Gambar 2.2 Perangkat Heterogen (Sumber : KNS&I11-052, 2011)
Heterogen terdiri dari perangkat yang berbeda - beda sedangkan perangkat
yang sama disebut sebagai homogen.
12
2.2.2 Pr otokol Routing (Routing Protocol)
Terdapat banyak jenis protokol yang digunakan saat ini. Masing – masing
memiliki kelebihan dan kekurangan. Tujuan dari penggunaan protokol seperti
yang tercatat pada (Outline, 2004) yaitu :
a. Menyederhanakan proses manajemen jaringan karena alamat – alamat
yang dicapai dapat segera diketahui secara otomatis.
b. Menemukan jalur – jalur “bebas – loop” di dalam jaringan.
c. Menetapkan jalur “terbaik” di antara beberapa pilihan yang tersedia.
d. Memastikan bahwa semua router yang ada di dalam jaringan
“menyetujui” jalur – jalur terbaik yang telah ditetapkan.
Ada dua pernyataan umum mengenai tipe protokol untuk jaringan Ad Hoc,
yaitu protokol proaktif dan protokol reaktif (Irawan, Dedy; Roestam, Rusdianto,
2011). Protokol routing reaktif bersifat on demand, yang artinya membentuk suatu
rute dari sebuah node sumber ke node tujuan hanya berdasarkan pada permintaan
node sumber tersebut. Sementara protokol routing proaktif bersifat table driven,
dimana tiap node menyimpan tabel yang berisi informasi rute ke setiap node yang
diketahui. Informasi rute diperbaharui secara berkala jika terjadi perubahan link.
Penggunaan protokol routing proaktif secara mendasar memberikan solusi
terpendek End to End delay, karena informasi routing selalu tersedia dan
diperbaharui secara berkaladibandingkan protokol routing reaktif. Berikut adalah
Gambar 2.4 Karakteristik Protokol Routing (Sumber : KNS&I11-052, 2011)
Gambar diatas menjelaskan mengenai beberapa protokol yang ada
pada MANET seperti AODV, OLSR, dan DSDV. Masing - masing
mempunyai karakteristik yang berbeda. AODV bekerja selama koneksi rute
dari sender ke receiver valid, maka AODV tidak akan melakukan pencarian
lagi. AODV memelihara rute selama dibutuhkan. OLSR (Optimized Link
State Protocol) merupakan protokol routing proaktif yang selalu
menyediakan rute secara cepat saat dibutuhkan. OLSR sendiri merupakan
versi optimasi dari sebuah protokol pure link state. DSDV (Routing Protocol
Destination Sequenced Distance Vector) merupakan sebuah protokol awal
yang diusulkan pada jaringan nirkabel Ad Hoc. DSDV termasuk salah satu
protokol proaktif dan salah satu protokol yang menjaga informasi dari
topologi global berupa tabel pada setiap node. Tabel - tabel tersebut nantinya
akan sering diperbaharui untuk menjaga kestabilan dan keakurasian atau
14
2.2.3 AODV (Ad Hoc On Demand Vector )
AODV merupakan sebuah routing yang menyampaikan pesan antar mobile
komputer. Dimana tiap mobile komputer atau biasa disebut node, menyampaikan
pesan yang tidak bisa dikirim langsung, melalui node – node yang berada di
sekitarnya untuk meneruskan pesan ke destination node dari source node. Proses
ini dilakukan oleh AODV dengan cara menemukan rute untuk pengiriman pesan.
AODV memastikan rute ini tidak terdapat loops dan mencoba untuk mencari rute
terpendek agar sampai pada destination node. AODV juga dapat menangani
perubahan rute dan menciptakan rute baru jika terjadi error. AODV merupakan
‘on demand routing protocol’ dengan delay sedikit. Ini berarti sebuah rute akan
terbentuk saat dibutuhkan untuk mengurangi tingkat overhead. AODV
mendukung Unicast, Broadcast dan Multicast.
Ada dua jenis route pada AODV, yaitu route discovery dan route
maintenance. Route discovery berupa RREQ (Route Request) dan RREP (Route
Reply) sedangkan route maintenance berupa RERR (Route Erorr).
a. RREQ (Route Request)
RREQ dan RREP diciptakan oleh AODV saat source membutuhkan
suatu rute untuk pengiriman paket data menuju destination namun belum
terbentuk sebuah rute yang sesuai dengan permintaan source. Sehingga
source node akan menyebarkan route discovery process untuk menemukan
rute yang sesuai menuju destination node. RREQ dikirimkan pada node
yang berada di luar wilayah source node dan belum terbentuk sebuah rute
tersebut. Node yang menerima RREQ akan memperbarui informasi untuk
dikirim kembali sebagai balasan dan akan memelihara informasi yang
telah valid tersebut menciptakan sebuah reserve path menuju source node
dalam bentuk tabel routing.
Node penerima RREQ memiliki dua pilihan, yaitu :
a. Saat node tersebut mengetahui destination node, maka node
akan mengirim RREP sebagai balasan kepada source node.
b. Saat node tidak mengetahui destination node, maka node
tersebut akan mengirim ulang RREQ dari source node ke node
lainnya sehingga nilai pada hop counter akan bertambah.
b. RREP (Route Reply)
Saat source node menerima RREP, sebuah jalur akan terbentuk
diantara source node dengan node penerima. Sehingga pengiriman paket
menuju destination node akan mulai diproses. Ketika source node
menerima RREP dengan sequence number yang lebih besar atau sama dan
hop count yang lebih kecil, maka source node akan memperbarui
informasi routing menuju destination node.
c. RERR (Route Erorr)
Saat proses pengiriman berlangsung dan terjadi perubahan topologi
jaringan yang mengakibatkan berubahnya rute yang telah terbentuk
sehingga node tidak dapat mengirim paket, maka sebuah node akan
16
yang menerima pesan erorr tersebut akan melakukan perubahan informasi
dalam tabel routing. Setelah source node menerima pesan erorr tersebut,
maka proses pengiriman akan diulangi kembali dari awal saat source node
menyebarkan route discovery process pada node yang berada di
sekitarnya.
AODV tidak akan membangun sebuah rute jika itu tidak diperlukan.
Informasi routing tersimpan hanya pada source node, destination node, dan
intermediate nodes (node – node perantara). Skenario ini mengurangi memory
overhead, mengurangi pemakaian sumber jaringan dan dapat berjalan dengan baik
pada situasi dengan tingkat pergerakan nodes yang tinggi. Ciri utama dari AODV
adalah menjaga timer-based state pada setiap node sesuai dengan penggunaan
tabel routing. Tabel routing akan kadaluarsa jika jarang digunakan (Sari, Riri
Fitri; Syarif, Abdusy dan Budiardjo, Bagio , 2008).
Di sisi lain, disebutkan oleh Yonas Sidharta dan Damar Widjaja tahun
2013, tingginya nilai overhead pada AODV sangat dipengaruhi oleh kapasitas
jaringan. Routing overhead AODV semakin tinggi tingkatannya pada saat kondisi
jaringan dengan jumlah node 25 dan 50. Pada tabel 2.2 menampilkan hasil
penelitian overhead yang dilakukan oleh Yonas dan Damar.
Tabel 2.4 Hasil Perhitungan Rata – Rata Overhead
Gambar 2.5 Pengaruh Jumlah Node Terhadap Rata – Rata Overhead (Sumber : Jurnal Teknologi Vol 6 No.1, 2013 )
Yonas dan Damar (2013) menjelaskan dalam laporan mereka mengenai
gambar 2.5 di atas bahwa routing AODV memiliki nilai routing overhead lebih
besar. Tinggi nilai routing overhead pada AODV sangat dipengaruhi oleh
kapasitas jaringan. Routing overhead AODV semakin meningkat saat kondisi
jaringan berjumlah 25 node dan 50 node.
18
2.2.4 Black Hole Attack (Serangan Lubang Hitam)
Black Hole Attack merupakan serangan yang ada pada MANET. Serangan
ini merupakan sebuah node yang mengirimkan RREP palsu pada source node
yang telah menyebarkan RREQ untuk memulai pengiriman sebuah paket. Node
ini akan memberi informasi baru mengenai rute baru yang lolos dari pengecekan
tabel routing. Dengan cara ini, node tersebut dapat mengecoh source node agar
menerima RREP yang dikirimkan. Sehingga paket yang terkirim akan dicegah
dan proses pengiriman ke destination node mengalami gangguan.
Gambar 2.7 Serangan Black Hole
(Sumber : Master Thesis Electrical Engineering, 2010)
Gambar 2.7 memperlihatkan bagaimana proses Black Hole Attack
berlangsung. Di sini, node A akan melakukan pengiriman paket ke node D dan
menyebarkan route discovery process pada semua node yang berada didekatnya.
Jika node C adalah malicious node atau gangguan, maka node tersebut akan
membentuk sebuat rute aktif menuju destination node dengan cepat setelah node
tersebut menerima paket RREQ. Balasan akan dikirimkan pada node A sebelum
node yang lain membalas. Sehingga node A akan mengira jika rute aktif tersebut
adalah sebuah rute pengiriman yang telah selesai terbentuk. Node A tidak akan
pengiriman paket akan mulai berlangsung pada node C. Karena hal inilah, paket
akan mengalami kehilangan ataupun pengurangan informasi data ( Ullah, Irshad
and Rehman, Shoaib Ur, 2010).
Terdapat dua tipe serangan Black Hole pada AODV, yaitu Internal Black
Hole Attack dan External Black Hole Attack. Internal Black Hole Attack adalah
jenis serangan yang terjadi pada rute asal paket dan rute tujuan paket dikirim.
Secepat setelah mendapatkan kesempatan, node penyerang akan membuat dirinya
menjadi sebuah bagian dari aktif router data. Pada tahap ini node penyerang
mampu untuk melakukan serangan dengan memulainya pada transmisi data. Ini
termasuk serangan internal karena node tersebut berada dalam rute pengiriman
data. Serangan internal lebih rentan dan sulit dicegah karena sulitnya mendeteksi
node internal yang berbahaya. Sementara External Black Hole Attack secara fisik
berada di luar jaringan dan menolak akses menuju lalu lintas jaringan atau
menciptakan kemacetan dalam jaringan atau dengan mengganggu seluruh
jaringan. Serangan eksternal dapat menjadi jenis serangan internal jika mengambil
alih kontrol dari node penyerang yang berada di bagian internal dan mengontrol
untuk melakukan suatu serangan terhadap node lain yang ada pada MANET.
Serangan Black Hole eksternal dapat dilihat dari poin – pon berikut ini :
a. node penyerang mendeteksi rute yang aktif dan mencatat alamat tujuan.
b. node penyerang mengirim rute paket balasan (RREP) termasuk alamat
tujuan field spoofed menuju alamat tujuan yang tidak diketahui. Nilai
20
c. node penyerang mengirim RREP ke node terdekat yang mana termasuk
dalam rute aktif. Hal ini juga termasuk dalam pengiriman langsung
menuju node sumber data yang ada.
d. RREP diterima oleh node terdekat yang ada kepada node penyerang
yang menyesuaikan diri dengan rute berbeda yang dibentuk dari source
node.
e. Informasi baru diterima dalam rute yang memberi balasan akan
mengijinkan source node untuk memperbarui tabel routing.
f. Rute baru dipilih oleh source node untuk seleksi data.
g. node penyerang akan melakukan drop seluruh data yang ada pada rute
yang terbentuk.
2.2.5 Mekanisme Watchdog (Watchdog Mechanism)
Inti dari mekanisme watchdog adalah pengawasan tepat (promiscuous
monitoring). Jika terdeteksi misbehave node, source node akan memilih rute baru
yang bebas dari misbehave node dengan bantuan "Path rater". Mekanisme ini
tidak akan menampilkan hasil dengan baik pada saat kondisi jaringan tidak
menguntungkan dimana terdapat gangguan dari misbehave node yang
mengakibatkan data corrupt saat probabilitas tinggi. Terdapat dua jenis
pendekatan pada watchdog mechanism, yaitu pendekatan pertama adalah
End-to-End misbehavior detection using error detection coding. Kekurangannya adalah
Throughput jaringan dapat berkurang bahkan saat tidak ada misbehave node.
Dalam skema ini, source node dan destination node tidak mengetahui
tentang lokasi misbehave node. Yang kedua adalah pendekatan yang diambil
sebuah node akan mengawasi arus pergerakan data pada suatu jaringan, node
tersebut merupakan watchdog. Untuk pendekatan yang kedua ini memiliki
tantangan utama, yaitu jaringan yang perlahan menghilang, terjadinya tabrakan
tranmissions dan gangguan lain yang dapat muncul tanpa diduga. Sehingga
watchdog tidak dapat menangkap tranmissions yang berlangsung. Di sini,
perilaku next - hop diukur dengan evaluasi catatan lokal terbagi menjadi 2, yaitu
ratio byte and ratio packet dan forwarded by the next - hop neighbor. Tingkat
kepercayaan (Trust level) dari node adalah gabungan dari pengamatan lokal dan
informasi yang disiarkan. Trust level dimasukan pada RREQ tersebut kemudian
rute dipilih dengan cara yang sama dengan AODV. Gambar 2.7 di bawah ini
menjelaskan secara singkat salah satu cara deteksi yang dilakukan oleh watchdog
mechanism, yaitu metode single flow case.
Gambar 2.8 Deteksi dengan metode single flow case
(Sumber: Project Report Malicious Node Detection in MANET using Watchdog Mechanism)
2.2.6 NS2 (Network Simulator 2)
NS2 (Network Simulator 2) dikembangkan pertama kali di UCB
(University of California Berkeley) yang didukung oleh DARPA. NS2 merupakan
suatu system yang bekerja pada system Unix/Linux , NS2 juga dapat dijalankan
dalam system Windows namun harus menggunakan Cygwin sebagai Linux
22
library yang berisi event scheduler, protokol , dan network component yang
diimplementasikan pada simulasi oleh user. Otcl digunakan pada script simulasi
yang ditulis oeh NS user. Otcl juga berperan sebagai interpreter. Bahasa C++
digunakan pada library karena C++ mampu mendukung runtime simulasi yang
cepat, meskipun simulasi melibatkan simulasi jumlah paket dan sumber data
dalam jumlah besar. Sedangkan bahasa Tcl memberikan respon runtime yang
lebih lambat daripada C++, namun jika terdapat kesalahan , respon Tcl terhadap
kesalahan syntax dan perubahan script berlangsung dengan cepat dan interaktif.
Pengetahuan tentang komponen pembangun NS2 dan letaknya akan sangat
berguna dalam membangun simulasi.
Gambar 2.9 Komponen Pembangun NS 2 (Sumber : IT Training Center, 2011 )
Keterangan:
Tcl : Tool command language
Otcl : Object Tcl
TK : Tool Kit
Tclcl : Tcl/C++ Interface
NS2 : NS versi 2
Penjelasan secara singkat hubungan antara header file (.h) adalah untuk
menemukan arti dari ungsi tanpa body, sementara file .cc untuk menemukan
fungsi body dan file .tcl untuk melakukan konfigurasi jaringan. (seperti jumlah
node dan parameter lainnya).
Transport agent pada NS 2 di jaringan internet, terdapat 4 layer
komunikasi TCP/IP. Yaitu layer aplikasi, transport, IP dan network. Lapisan
transport merupakan layer komunikasi yang mengatur komunikasi data yang akan
digunakan oleh lapisan aplikasi di atasnya. NS berada pada lapisan transport
dengan objek simulasi yang bernama transport agent. Pada simulasi pengiriman
data, transport agent tidak dapat bergerak sendiri. Transport agent membutuhkan
lapisan aplikasi di atasnya yang berfungsi sebagai traffic generator. Protokol
lapisan transport data yang didukung network simulator 2 antara lain :
a. TCP (Transport Control Protocol)
Network simulator 2 mendukung 2 jenis TCP agent, yaitu one way
TCP agent dan two way TCP agent.
b. UDP (User Datagram Protocol)
Koneksi dengan menggunakan UDP pada NS2 dilakukan dengan
menggunakan agent UDP sebagai pengirim dan agent Null sebagai
penerima.
c. RTP (Real Time Transport Protocol)
RTP menyelenggarakan end to end delivery services untuk data yang
24
interaktif. Layanan tersebut termasuk identifikasi tipe payload,
pengurutan, timestamping, dan monitor pengiriman data. Sama
seperti UDP, pemakai RTP sebagai agent pengirim dipasangkan
dengan agent Null sebagai penerima.
Kedudukan lapisan aplikasi NS 2 pada sistem dunia nyata, aplikasi
terhubung dengan lapisan transport yang ada di bawahnya melalui sebuah
Aplication Program Interface (API). Jenis API yang umum digunakan yaitu
socket. Ada 2 tipe dasar aplikasi yang disimulasikan pada NS2, yaitu:
a. Simulated Application
Pada saat ini baru terdapat dua jenis aplikasi yang disimulasikan oleh
NS yaitu :
a. FTP dibangun untuk mensimulasikan bulk data transfer.
b. Telnet masing-masing aplikasi diatur oleh transport agent.
Jumlah paket yang ditransmisikan diatur oleh mekanisme
flow control dan congestion control TCP.
b. Generator Traffic
Object generator traffic dibagi atas 4 type, yaitu:
a. Eksponensial, generator traffic ini membangkitkan traffic
dengan inter arrival time antar paket sesuai
b. Pareto, generator traffic ini membangkitkan traffic dengan
inter arrival time antar paket sesuai dengan fungsi pareto.
c. CBR, fungsi ini membangkitkan data secara berkelanjutan
dengan bit rate yang konstan.
d. Traffic race, generator ini membangkitkan traffic dari
sebuah file trace.
Secara umum simulasi routing pada NS2 dilakukan melalui 3 blok fungsi,
yaitu routing agent yang mempertukarkan paket routing antar node, routing logic
yang menggunakan informasi yang dikumpulkan oleh routing agent untuk
melakukan perhitungan rute dalam bentuk table routing dan Classifier yang ada
BAB III
METODE PENELITIAN
3.1 Rancangan Penelitian
Penelitian kali ini melakukan sebuah simulasi keamanan yang telah
diterapkan sebelumnya oleh tim Kanika Lakhani. Dengan menggunakan dua buah
skenario yang nantinya kan dibandingkan tingkat efektifitas mekanisme watchdog
pada throughput, delay dan packet loss. Berikut ini adalah alur rancangan
penelitian yang akan dilakukan :
3.1.1 Studi Liter atur
Tahap ini dilakukan persiapan kebutuhan sistem dan aplikasi yang akan
digunakan serta pengumpulan konsep dan metode dari berbagai sumber seperti
jurnal, makalah dan artikel ilmiah serta buku.
3.1.2 Spesifikasi Kebutuhan Penelitian
Perancangan penelitian berupa persiapan hardware dan software yang akan
digunakan dalam penelitian. Antara lain :
a. Hardware
Hardware yang digunakan pada penelitian ini adalah sebuah laptop
Acer Aspire tipe 4752G dengan kelengkapan spesifikasi seperti pada
tabel 3.1 :
Tabel 3.1 Spesifikasi sistem laptop Pr ocessor Intel® Core ™ i5-2430M
CPU 2.40 GHz
RAM 3 GB
HDD 500 GB
b. Softwar e
Berikut ini merupakan software atau perangkat lunak yang digunakan
dalam penelitian :
a. Windows 8.1 Pro
Sistem operasi utama pada laptop atau sebagai host OS.
b. Virtualbox
Software yang digunakan sebagai mesin virtual yang berguna
untuk menjalankan lebih dari satu sistem operasi dalam satu
perangkat keras dengan spesifikasi hardware yang disesuaikan
28
c. Ubuntu 14.04
Sistem operasi yang dijalankan pada mesin virtual untuk
menjalankan aplikasi NS 2, berperan sebagai guest OS pada
laptop.
d. NS2 (Network Simulator 2)
Sistem yang berjalan pada Unix/Linux, bisa juga pada
Windows dengan menggunakan Cygwin sebagai linux
enviromentnya. Dibangun dari dua bahasa pemrograman yaitu
C++ dan Otcl. Bahasa C++ digunakan pada library karena C++
mampu mendukung runtime simulasi yang cepat, meskipun
simulasi melibatkan simulasi jumlah paket dan sumber data
dalam jumlah besar. Sedangkan bahasa Tcl memberikan
respon runtime yang lebih lambat daripada C++, namun jika
terdapat kesalahan , respon Tcl terhadap kesalahan syntax dan
perubahan script berlangsung dengan cepat dan interaktif. NS2
yang digunakan adalah NS2.35 yang merupakan seri terbaru.
Berfungsi sebagai simulator untuk menerapkan serangan Black
Hole dan mekanisme keamanan Watchdog.
3.1.3 Desain Sistem Kebutuhan
Adapun penjelasan mengenai desain sistem kebutuhan dapat dilihat pada
gambar 3.2 di bawah ini, sebuah diagram alur penerapan rancangan program yang
START
Source node m elakukan rout e discovery pr ocess unt uk mem bent uk jalur pengirim an dat a
M isbehave node m engirim kan RREP palsu unt uk mengecoh source
Topologi yang digunakan merupakan jenis topologi dinamis dimana
pergerakan routing protocol AODV merupakan pergerakan secara acak dan
30
Gambar 3.3 Topologi tanpa Watchdog Mechanism
Alur pengiriman data yang dilakukan oleh source node menuju destination
node terganggu akibat misbehave node mengirimkan RREP palsu terhadap node –
node yang berada dalam cakupan jalur pengiriman paket yang telah dibentuk oleh
source node selama melakukan discovery route process.
Sementara pada saat penggunaan watchdog mechanism RREP palsu yang
dikirimkan oleh misbehave node tidak akan dihiraukan sehingga paket dapat
dikirimkan pada destination node.
3.1.4 Desain Instalasi Kebutuhan Pr ogr am
Pada bagian ini menjelaskan tentang desain instalasi program. Proses
instalasi program berlangsung bertahap dan dilakukan secara terpisah dengan
instalasi Black Hole Attack terlebih dahulu dilanjutkan dengan instalasi Watchdog
Mechanism.
Gambar 3.5 Diagram alur instalasi Black Hole Attack
Proses pemasangan Black Hole Attack menggunakan sebuah berkas patch
yang dipasang dalam folder ns-allinone-2.35. Selanjutnya dilakukan konfigurasi
untuk penyesuaian informasi agar dapat membaca pergerakan data yang telah
ditentukan. Begitu juga dengan pemasangan Watchdog Mechanism, sebuah berkas
32
Gambar 3.6 Diagram alur instalasi Watchdog Mechanism
3.2 Uji Coba dan Evaluasi
Uji coba simulasi dilakukan pada network simulator 2.35 yang telah
dipasang pada Ubuntu 12.04 di virtualbox. Penerapan dua skenario dijelaskan
a. Skenario 1 – Black Hole Attack
Saat simulasi berlangsung, source node akan menyebarkan route
discovery process untuk memulai pengiriman paket. Sebuah node
yang diidentifikasikan sebagai Black Hole akan melakukan RREP
pada source node dan melakukan serangan dengan drop packet. Dari
sini dapat dihitung jumlah paket yang hilang, waktu delay dan paket
yang berhasil terkirim. Jika jumlah paket hilang lebih besar dibanding
paket terkirim, maka serangan Black Hole berhasil dilakukan.
b. Skenario 2 – Watchdog Mechanism
Parameter :
val(nn) 20 val(x) 500
rp AODV val(y) 500
val(ifqlen) 100 time finish 20.0
Cara Kerja :
Mechanism watchdog yang telah terpasang pada NS2 akan melakukan
kerjanya ketika serangan Black Hole terjadi. Hal ini dapat dilihat dari
pergerakan proses pengiriman paket yang langsung mencari rute baru
tanpa melewati misbehave node. Saat jumlah paket yang terkirim akan
lebih besar dari jumlah paket yang hilang. Ini dikarenakan watchdog
telah menemukan keberadaan misbehave node dan mengabarkan pada
34
Penggunaan kelas layanan atau tipe komunikasi berupa CBR (Constant Bit
Rate) yang bekerja sebagaimana layaknya, atau mengemulasikan sebuah saluran
fisik, tidak membutuhkan pengecekan error atau kontrol aliran data dan tanpa
gangguan jitter (variasi delay antar paket yang terjadi pada jaringan). Jika didapat
perbedaan seperti yang diharapkan maka penelitian simulasi tugas akhir ini
dinyatakan berhasil sesuai dengan konsep yang diterapkan sebelumnya.
3.3 Analisa Par ameter
Parameter yang digunakan untuk perbandingan adalah sebagai berikut :
a. Throughput
Throughput adalah laju data aktual per satuan waktu, bisa disebut juga
sebagai bandwith dalam kondisi yang sebenarnya. Namun, bandwith
lebih bersifat tetap sementara throuput sifatnya dinamis tergantung
proses yang yang sedang terjadi dengan satuan yang digunakan adalah
Bps (Bits per second). Rumus menghitung throughput yaitu :
b. Delay
Delay adalah jeda waktu antara paket pertama dikirim dengan paket
yang diterima oleh tujuan. Rumus delay yaitu :
c. Packet Loss
Packet Loss adalah banyaknya paket yang hilang selama proses
3.4 Analisa Simulasi
Pada bagian ini menjelaskan bagaimana dua simulasi akan dilakukan, yaitu :
a. Serangan Black Hole
Jumlah node : 20 node
Luas area : 500 x 500
Tujuan : Penerapan serangan Black Hole pada AODV,
tingkat keberhasilan serangan dilihat dari parameter yang telah
disebutkan di atas.
b. Watchdog Mechanism
Jumlah node : 20 node
Luas area : 500 x 500
Tujuan : Penerapan mekanisme keamanan watchdog yang
mampu menangkap keberadaan misbehave node. Sehingga dapat
mencegah hilangnya paket yang dikirim pada saat proses pengiriman
berlangsung.
Dari kedua simulasi di atas akan ditemukan nilai perbandingan sesuai
dengan parameter yang nantinya dianalisa untuk penentuan keberhasilan
mekanisme keamanan watchdog terhadap serangan black hole pada routing
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Implementasi
Pada bagian ini menjelaskan mengenai implementasi dari rancangan yang
telah dibuat pada BAB 3 dengan alur sebagai berikut :
4.1.1 Instalasi Networ k Simulator 2 (NS2)
Langkah awal yang dilakukan adalah melakukan update dan upgrade pada
linux untuk mempermudah instalasi NS2.35. Instalasi NS2.35 memerlukan paket
seperti autoconf, automake, build-essential dan libxmu-dev untuk tambahan
library.
Gambar 4.1 Proses Instalasi NS2.35 pada Ubuntu
Pemasangan NS2.35 akan dikatakan berhasil apabila dilakukan pengetikan
“ns” pada terminal dan muncul simbol “%”. Sementara NAM yang proses
pemasangannya sudah menjadi satu paket dengan NS2.35, dikatakan berhasil
apabila dilakukan pengetikan “nam” dan muncul jendela animator. Seperti yang
Gambar 4.2 Indikasi Keberhasilan Instalasi NS2 & NAM
4.1.2 Konfigurasi Black Hole Attack
Pada proses konfigurasi Black Hole Attack dilakukan pemasangan patch
pada folder “ns-allinone-2.35”. Berikut ini merupakan proses konfigurasi yang
dilakukan :
a. Pemasangan patch dengan instruksi pada terminal :
b. Instruksi selanjutnya adalah melakukan proses konfigurasi dalam
folder ns-2.35 :
c. Dilanjutkan dengan tiga instruksi di bawah ini :
make clean
make
make install ./configure
38
Gambar 4.3 Proses Konfigurasi Black Hole Attack
Gambar 4.3 memperlihatkan proses berlangsungnya konfigurasi serangan
Black Hole pada AODV. Alur konfigurasi secara bertahap dimulai dari proses
configure yang melakukan proses pengecekan data, penghapusan data lama (make
clean), pembuatan data baru (make) dan instalasi informasi baru dengan informasi
yang sudah ada. Sehingga pada tahap selanjutnya, Black Hole Attack dapat
langsung dijalankan dan dianalisa.
Tahap selanjutnya setelah melakukan konfigurasi di atas yaitu memberi
tambahan script dalam tcl seperti di bawah ini :
Script tersebut merupakan inisialisasi misbehave node dalam ruang lingkup
yang telah dibentuk. Menunjukan node 5 merupakan misbehave node. Peletakan
scipt di atas dilakukan setelah melakukan inisialisasi node keseluruhan. Seperti
terlihat pada script di bawah ini :
Peletakan script misbehave node sangat berpengaruh terhadap keberhasilan
terjadinya serangan. Hal ini dikarenakan pembacaan proses yang secara urut pada
NS2 dalam melakukan inisialisasi variabel yang digunakan pada tcl.
4.1.3 Menjalankan Black Hole Attack
Penerapan serangan Black Hole dapat langsung dijalankan melalui terminal.
Jumlah awal node yang digunakan sebagai uji coba keberhasilan konfigurasi
sebanyak 7 node. Source node adalah node 0 berwarna hijau dan destination node
adalah node 3 berwarna biru. Sementara node 5 diidentifikasikan sebagai
misbehave node. Node 0 melakukan proses pengiriman data yang tidak
disampaikan oleh node 2.
Proses pengiriman diatur dalam konfigurasi jenis komunikasi yang
digunakan, yaitu CBR. Besar paket yang terkirim terbagi menjadi 5, yaitu 1000,
1500, 2000, 2500 dan 3000 paket dengan melakukan 5 kali simulasi yang
berbeda. Sementara besaran paket pada UDP bernilai tetap yaitu 1000 paket.
set n18 [$ns node]
$ns at 0.0 "[$n5 set ragent_] hacker"
40
Pada gambar 4.4 memperlihatkan bagaimana simulasi proses serangan telah
berhasil. Node – node terkecoh oleh RREP yang diberikan misbehave node dan
terus melakukan pengiriman pada attacker dan tidak menyampaikan paket pada
destination node yang telah ditentukan.
Gambar 4.4 Proses Black Hole Attack
4.1.4 Konfigurasi Watchdog Mechanism
Tidak jauh berbeda dengan konfigurasi Black Hole Attack, konfigurasi
Wacthdog Mechanism sendiri menggunakan metode pacthing pada NS2.35.
Proses pacthing merupakan proses penambahan fungsi library pada file NS2.35
agar bisa menyesuaikan kebutuhan informasi mengenai watchdog.
Gambar 4.5 Proses konfigurasi Watchdog
Berikut ini adalah code yang digunakan untuk konfigurasi watchdog
mechanism pada NS2 :
Untuk menjalankan watchdog mechanism dapat langsung melakukan
pemanggilan program .tcl seperti sebelumnya. Perubahan langsung terlihat seperti
pada gambar 4.6 di bawah ini.
Gambar 4.6 Simulasi dengan Watchdog Mechanism
$ cd ns-allinone-2.35/
42
Proses akan langsung kembali normal sebelum serangan terjadi. Hal ini
dikarenakan pendektesian misbehave node oleh watchdog mechanism. Source
node tidak akan menghiraukan RREP yang dikirimkan oleh misbehave node dan
langsung mencari node lain yang dapat mengirimkan paket pada destination node.
4.2 Analisa Pembuktian Ser angan dan Keamanan
Pada bagian ini menjelaskan analisa proses serangan dan keamanan yang
telah dilakukan dengan melakukan perbandingan hasil dari kedua proses tersebut.
4.2.1 Pembuktian Serangan Black Hole
Pembuktian serangan dilakukan dengan cara menjalankan file tcl melalui
terminal. Source node menyebarkan route discovery process untuk membentuk
jalur pengiriman menuju destination node. Selanjutnya, node – node lain yang
berada pada lingkup penyebaran akan memberi RREP terhadap RREQ dari source
node. Bila dalam keadaan normal source node akan memilih node – node terdekat
untuk membentuk suatu rute pengiriman, namun pada keadaan ini, dimana
serangan telah diaktifkan, source node hanya akan menanggapi RREP dari
misbehave node yang telah melakukan proses RREP lebih cepat dibanding node
normal lainnya pada source node.
Sehingga tanpa disadari oleh source node akan mengirimkan paket pada
misbehave. Simulasi berlangsung seperti pada gambar 4.4 di atas yang telah
disebutkan. Serangan dinyatakan berhasil karena nilai Packet Loss sebesar nilai
paket yang dikirimkan. Ini berarti paket tidak diterima oleh destination node dan
serangan telah terjadi selama proses pengiriman berlangsung.
4.2.2 Pembuktian Keamanan
Sementara untuk pembuktian mekanisme watchdog dilakukan sama persis
dengan simulasi saat serangan Black Hole terjadi. Yaitu dengan memanggil
program .tcl pada terminal dan menjalankan simulasi seperti pada gambar 4.6 di
atas. Source node tidak akan menghiraukan RREP yang dikirimkan oleh
misbehave node dan memberi akses kirim pada node lain yang dapat mengirimkan
paket pada destination node. Hal ini dibuktikan dengan jumlah Packet Loss yang
lebih kecil dibandingkan pada saat terjadinya serangan.
Gambar 4.8 Nilai Packet Loss saat watchdog mechanism terpasang
4.3 Perbandingan Analisa Pembuktian Dua Simulasi
Perbandingan QoS dilakukan untuk mempermudah perubahan informasi
selama serangan berlangsung. Dengan melakukan perbandingan ini akan dapat
dianalisa pergerakan Black Hole Attack. Seperti yang telihat pada tabel 4.1 di
44
Tabel 4.1 Hasil Perbandingan Dua Simulasi
Hasil Tanpa Watchdog Mechanism
Tabel di atas menjelaskan perbedaan besar ukuran paket yang dikirimkan
pada saat simulasi berlangsung. Pada saat serangan Black Hole terjadi, perbedaan
terlihat jelas pada jumlah paket (Sent) dan waktu jeda pengiriman (Delay). Jumlah
paket yang terkirim berbeda – beda tergantung besar paket yang ditentukan.
Sementara pada Delay terjadi peningkatan nilai seiring bertambahnya besaran
paket yang dikirimkan. Semakin besar ukuran paket, semakin tinggi delay yang
terjadi. Sementara Packet Loss bernilai sama dengan Sent.
Gambar di atas menjelaskan hasil perbandingan nilai throughput antara
black hole attack dengan watchdog mechanism. Pada saat serangan terjadi tanpa
adanya pengawasan, throughput bernilai 0. Sementara pada saat watchdog
dipasang, throughput bernilai 12750 dengan 1000 paket, 12716 dengan 1500
paket, 12814 dengan 2000 paket, 10200 dengan 2500 paket dan 12698 dengan
3000 paket.
Gambar 4.10 Hasil Delay
Untuk hasil perbandingan delay, nilai delay pada saat serangan
berlangsung lebih besar dibandingkan pada saat watchdog mechanism telah
terpasang. Yaitu 0.0729172 untuk 1000 paket, 0.0821466 untuk 1500 paket,
0.107395 untuk 2000 paket, 0.103751 untuk 2500 paket dan 0.112542 untuk 3000
paket.
Gambar 4.11 Hasil Packet Loss
Sementara untuk packet loss, nilai pada saat watchdog mechanism
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Kesimpulan yang dapat diambil dari penelitian “Simulasi Kinerja
Mekanisme Keamanan Watchdog Routing Protocol AODV Terhadap Serangan
Black Hole pada MANET” adalah sebagai berikut :
1. Serangan Black Hole dapat terjadi saat sebuah node mengirimkan
RREP terhadap RREQ source node. Misbehave node tersebut tidak
akan mengirimkan paket pada destination node. Serangan black hole
dapat terjadi dari dalam maupun luar lingkup membentukan jalur
pengiriman paket.
2. Banyak cara untuk menangani serangan black hole pada routing
protocol AODV. Salah satunya dengan menggunakan watchdog
mechanism yang dapat memantau pergerakan pengiriman paket dan
memberi peringatan terhadap source node berupa RERR dan
menyebarkannya pada seluruh node terkait sehingga misbehave node
dapat terdeteksi keberadaannya dan paket akan terkirim ke destination
node. Dilihat dari hasil perbandingan pada saat tidak menggunakan
watchdog mechanism nilai packet loss sebesar nilai paket terkirim yaitu
251 untuk ukuran 1000 paket sementara pada saat penggunaan
watchdog mechanism nilai packet loss sebesar 1 untuk ukuran 1000
serangan black hole dengan watchdog mechanism semakin tinggi.
3. Penerapan black hole attack pada dunia nyata dapat berupa file yang
terinfeksi virus. File tersebut akan membuat semua data baik gambar,
suara atau film serta data hilang selama proses pengiriman. Sementara
watchdog mechanism merupakan anti virus yang berfungsi untuk
mencegah dan memperbaiki file yang telah terinfeksi tadi kembali
normal.
5.2 Sar an
Adapun saran untuk pengembangan dan perbaikan penelitian selanjutnya
mengenai “Simulasi Kinerja Mekanisme Keamanan Watchdog Routing Protocol
AODV Terhadap Serangan Black Hole pada MANET” yaitu :
1. Dilakukannya pengembangan mekanisme watchdog dan mekanisme
lainnya terhadap serangan black hole.
2. Dilakukannya percobaan jumlah node untuk mengetahui batas
maksimum pada routing protocol dalam MANET, khusunya routing
DAFTAR PUSTAKA
Anonim. (2010, January 25). NS-2 Trace Formats. Retrieved November 10, 2014, from NS-2: http://nsnam.isi.edu/nsnam/index.php/NS-2_Trace_Formats
Baumann, R. (2002). AODV - Ad hoc On Demand Distance Vector Routing Protocol. ETH Zürich: hypert.net.
Irawan, Dedy; Roestam, Rusdianto. (2011). SIMULASI MODEL JARINGAN MOBILE AD-HOC (MANET) DENGAN NS-3. Konferensi Nasional Sistem dan
Informatika, KNS&I11-052.
K.A, SURANA; B., RATHI S.; P., THOSAR T. AND MEHATRE, SNEHAL. (2012). SECURING BLACK HOLE ATTACK IN ROUTING PROTOCOL AODV IN MANET WITH WATCHDOG MECHANISMS. World Research Journal of
Computer Architecture, 19-23.
K.A, Surana; S.B, Rathi; Mehatre, Snehal. (2012). SECURING BLACK HOLE ATTACK IN ROUTING PROTOCOL AODV IN MANET WITH WATCHDOG MECHANISM. World Research Journal of Computer
Architecture, Volume 1.
Lakhani, Kanika; bathla, Himani; Yadav, Rajesh. (2010). A Simulation Model to Secure the Routing Protocol AODV against Black-Hole Attack in MANET . IJCSNS
International Journal of Computer Science and Network Security, Vol.10 No.5.
Nazaret, Ralph Nazaret; Erfianto, Bayu dan Yulianto, Fazmah Arif . (2011).
PENGARUH PROTOKOL ROUTING AODV DAN TORA PADA MANET TERHADAP PERFORMANSI APLIKASI VOIP. Institut Teknologi Telkom.
Outline, S. (2004). Computer Networking (Jaringan Komputer). Jakarta: Erlangga.
Pari, N. (2010). PROJECT REPORT MALICIOUS NODE DETECTION IN MANET
USING WATCHDOG MECHANISM. MIT India.
Pari, N. (n.d.). Project Report Malicious Node Detection in MANET Using Watchdog
Mechanism. MIT India.
Perkins, Charles E. ; Royer, Elizabeth M. ; Das, Samir R. and Marina, Mahesh K. (2001). Performance Comparison of Two On-Demand Routing Protocols for Ad Hoc Networks. IEEE Personal Communications, 1070-9916.
SIMULASI DENGAN NS-2 DAN IMPLEMENTASI PADA TESTBED DENGAN PDA. MAKARA, TEKNOLOGI, 7-18.
Sidharta, Yonas dan Widjaja, Damar. (2013). Perbandingan Unjuk Kerja Protokol Routing Ad Hoc On-Demand Distance Vector (AODV) dan Dynamic Source Routing (DSR) pada Jaringan MANET. Jurnal Teknologi, 83 - 89.
Tahiliani, M. P. (2014, May 22). Blackhole Attack in ns-2. Retrieved October 29, 2014, from Mohit P. Tahiliani: http://mohittahiliani.blogspot.in/2014/05/blackhole-attack-in-ns-2.html
Talipov, E. (2009, October 24). NS2: Adding Malicious Node to AODV. Retrieved October 10, 2014, from elmurod.net:
http://elmurod.net/en/index.php/archives/196
TS, P. (2013, March 25). AWK Scripts for NS2 to process data from Trace Files . Retrieved November 10, 2014, from Network Simulator:
http://www.nsnam.com/2013/03/awk-scripts-for-ns2-to-process-data.html
TS, P. (2013, October 30). Installing Network Simulator 2 (ns-2.35) in Ubuntu 13.10 (64
bit) . Retrieved October 15, 2014, from Network Simulators:
http://www.nsnam.com/2013/10/installing-network-simulator-2-ns-235.html
Ullah, Irshad and Rehman, Shoaib Ur. (2010). Analysis of Black Hole Attack on MANETs Using Different MANET Routing Protocols. Blekinge Institute of
LAMPIRAN
#node as attacker
$ns at 0.0 "[$n5 set ragent_] hacker"
#node movement
$ns at 5.5 "$n3 setdest 355 169 10000" $ns at 5.5 "$n5 setdest 344 400 10000" $ns at 5.5 "$n7 setdest 395 300 10000" $ns at 5.5 "$n0 setdest 179 450 10000"
# Node 5 is given RED Color and a label- indicating it is a Blackhole Attacker
$n5 color red
$ns at 0.0 "$n5 color red" $ns at 0.0 "$n5 label Attacker"
# Node 0 is given GREEN Color and a label - acts as a Source Node
$n0 color green
$ns at 0.0 "$n0 color green" $ns at 0.0 "$n0 label Source"
# Node 3 is given BLUE Color and a label- acts as a Destination Node
$n3 color blue
$ns at 0.0 "$n3 color blue"
$ns at 0.0 "$n3 label Destination" #Agents Definition
#Setup a CBR Application over UDP connection set cbr0 [new Application/Traffic/CBR]
