1 1. Pendahuluan
Perkembangan teknologi memberikan fasilitas dan kemudahan dalam kehidupan manusia. Pertukaran informasi mudah dan cepat dilakukan. Perkembangan Internet dan aplikasi menggunakan Internet, juga mengakibatkan berkembangnya pula kejahatan sistem informasi. Informasi yang bersifat pribadi atau rahasia dapat diketahui pihak lain, dan beresiko untuk dipalsukan, atau digunakan tanpa ijin [1].
Salah satu sistem yang paling rentan terhadap pencurian informasi adalah teknologi smart card yaitu media pertukaran data pada sistem berbasis kartu. Teknologi smart card bukanlah hal yang baru, penggunaan smart card sudah umum dijumpai seperti pada kartu kredit, bidang pendidikan seperti kartu siswa/mahasiswa, perhubungan, industri jasa hingga digunakan sebagai kartu identitas multifungsi seorang karyawan pada suatu perusahaan. Oleh karena itu, dibutuhkan keamanan data yang handal ketika terjadinya pertukaran data dalam sistem [2]. Pembobolan rekening bank menghiasi berita baru-baru ini. Selain dengan cara penipuan undian lewat sms, transaksi kartu kredit, ATM Skimming juga perlu diwaspadai. Istilah ini digunakan untuk kejahatan dengan modus pencurian data melalui kartu ATM atau kartu kredit nasabah bank [3].
Algoritma Luhn dapat digunakan untuk melakukan validasi terhadap nomor smart card. Proses validasi ini dapat digunakan sebagai pengamanan tahap awal pada proses transaksi berbasis kartu. Pengamanan selanjutnya dapat digunakan teknik kriptografi untuk menyandikan nomor smart card, dengan tujuan untuk menghindari pencurian nomor smart card. Salah satu algoritma kriptografi yang disepakati sebagai standar saat ini adalah Advanced Encryption Standard (AES). Advanced Encryption Standard (AES) merupakan standar enkripsi dengan kunci-simetris yang diadopsi oleh pemerintah Amerika Serikat. Standar ini terdiri atas 3 blok cipher, yaitu AES-128, AES-192 dan AES-256, yang diadopsi dari koleksi yang lebih besar yang awalnya diterbitkan oleh Rijndael. Masing-masing cipher memiliki ukuran 128-bit, dengan ukuran kunci masing-masing 128, 192, dan 256 bit. AES telah dianalisis secara luas dan sekarang digunakan di seluruh dunia, seperti halnya dengan pendahulunya, Data Encryption Standard (DES).
Berdasarkan latar belakang tersebut, maka dilakukan penelitian yang membahas tentang implementasi algoritma Luhn pada aplikasi validasi smart card, dan pengamanan nomor smart card dengan teknik kriptografi Advanced Encryption Standard (AES).
2. Tinjauan Pustaka
Penelitian tentang verifikasi kartu kredit yang pernah dilakukan salah
2
Gambar identitas dari pemilik kartu ditanamkan ke dalam kartu kredit, disimpan secara digital [4].
Penelitian yang membahas tentang penggunaan algoritma Luhn adalah
“Luhn Validation And Data Security Across Multiple Active Domains”. Penelitian tersebut membahas tentang penggunaan algoritma Luhn, untuk membangkitkan dan memvalidasi token dari data sensitif, salah satunya adalah nomor kartu kredit [5].
Berdasarkan penelitian-penelitian yang telah dilakukan tentang algoritma
Luhn dan validasi nomor kartu kredit, maka dilakukan penelitian yang bertujuan untuk mengimplementasikan algoritma Luhn pada aplikasi validasi smart card. Pada penelitian ini juga ditambahkan lapisan keamanan dengan menggunakan teknik kriptografi algoritma AES.
Penelitian yang dilakukan membahas tentang validasi nomor kartu kredit. Pada sistem yang terdapat pada kasir-kasir supermarket, bila nomor identitas setiap barang yang ada dibuat berurutan, maka saat kasir salah memasukkan satu selisih angka saja, sistem akan tetap menganggap nomor yang dimasukkan tersebut valid walaupun jenis barang yang diinginkan oleh pembeli tidak sama dengan jenis barang yang dimasukkan datanya oleh kasir. Hal yang sama berlaku terhadap nomor kartu kredit. Bila nomor kartu kredit dibuat berurutan, maka sistem akan menganggap setiap nomor yang dimasukkan saat melakukan transaksi hampir selalu merupakan nomor valid [6]. Berdasarkan masalah tersebut, maka dapat dilakukan cara baru untuk membangkitkan nomor kartu kredit yang baik. Nomor kartu kredit sekarang ini merupakan hasil operasi dari nomor identitas yang dimiliki oleh tiap-tiap penyelenggara kartu kredit. Nomor kartu kredit pada umumnya terdiri dari 13 sampai 16 digit. Untuk mencegah nomor kartu kredit yang berurutan, biasanya nomor-nomor yang dimiliki oleh masing-masing pengguna kartu kredit merupakan hasil operasi dari angka-angka yang disebut
Check Digit.
Check Digit terletak pada satu digit terakhir pada rangkaian nomor kartu kredit. Check Digit adalah bilangan yang ditambahkan untuk memastikan nomor kartu kredit akan dinyatakan valid saat dilakukan pengecekan. Karena 6 digit awal dan 1 digit terakhir tersebut sudah memiliki arti, berarti tinggal tersisa 9 digit di tengah yang berfungsi sebagai Account number. 10 kemungkinan angka (dari angka 0 sampai dengan 9) yang dapat dimasukkan ke tiap digit dari 9 digit
account number tersebut, maka kombinasi yang dihasilkan dari 9 digit tersebut berjumlah 1 milyar kemungkinan nomor untuk masing-masing jenis kartu kredit. Panjang nomor kartu kredit pun berbeda-beda tergantung dari penyelenggaraannya, kebanyakan nomor kartu kredit 16 digit. Berikut ini adalah panjang nomor kartu kredit dari 3 bank yang telah disebutkan VISA 16 digit,
MasterCard 16 digit, American Express 16 digit [7].
Penelitian yang dilakukan, menggunakan algoritma Luhn untuk validasi nomor smart card. Algoritma Luhn merupakan pertahanan garis depan pada banyak layanan e-commerce. Algoritma tersebut digunakan untuk melakukan validasi berbagai macam nomor identitas, seperti nomor kartu MasterCard dan
3
Penelitian ini membahas teknik kriptografi AES. AES adalah singkatan dari
Advanced Encryption Standard, yakni teknik algoritma kriptografi yang juga dikenal dengan sebutan Rijndael. Dikembangkan oleh dua orang ahli kriptografi Belgia, Joan Daemen dan Vincent Rijmen, standar Enkripsi AES kemudian diadopsi sebagai standar yang digunakan di Amerika Serikat, dan akhirnya di seluruh penjuru dunia. AES adalah penerus dari Data Encryption Standard (DES) [9]. Rijndael mendukung panjang kunci 128 bit sampai 256 bit dengan step 32 bit. Panjang kunci dan ukuran blok dapat dipilih secara independent. Setiap blok dienkripsi dalam sejumlah putaran tertentu. AES menetapkan panjang kunci adalah 128 bit, 192 bit, dan 256 bit, maka dikenal AES-128, AES-192, dan AES -256. Karena AES mempunyai panjang kunci paling sedikit 128 bit, sehingga AES
tahan terhadap serangan exhaustive key search dengan teknologi saat ini, dan dengan panjang kunci 128 bit, maka terdapat sebanyak
kemungkinan kunci. Jika digunakan komputer tercepat yang dapat mencoba 1 juta kunci setiap detik, maka akan dibutuhkan waktu tahun untuk mencoba seluruh kemungkinan kunci. Jika digunakan komputer tercepat yang dapat mencoba 1 juta kunci setiap milidetik, maka akan dibutuhkan waktu
tahun untuk mencoba seluruh kemungkinan kunci [10].
3. Metode dan Perancangan Sistem
Penelitian yang dilakukan, diselesaikan melalui tahapan penelitian yang terbagi dalam empat tahapan, yaitu: (1) Analisis kebutuhan dan pengumpulan data, (2) Perancangan sistem, meliputi perancangan proses dan antarmuka, (3) Implementasi sistem, (4) Pengujian dan analisis sistem.
Analisis Kebutuhan dan Pengumpulan Data
Perancangan Sistem meliputi Perancangan Proses, dan Perancangan Antarmuka
Implementasi Sistem
Pengujian dan Analisis Sistem
Gambar 1 Tahapan Penelitian
Tahapan penelitian pada Gambar 1, dijelaskan sebagai berikut: Tahap pertama: mengumpulkan data latar belakang masalah yaitu perlunya validasi nomor kartu kredit, kemudian memilih metode validasi yang tepat, yaitu Algoritma Luhn dan teknik kriptografi AES; Tahap kedua: merancang proses validasi menggunakan Algoritma LUHN, dan merancang tampilan aplikasi;
4
kemudian melakukan analisis terhadap hasil pengujian tersebut. Pengujian dilakukan untuk mengetahui apakah tujuan pembuatan sistem telah tercapai yaitu berhasil mengetahui apakah suatu nomor kartu kredit valid atau tidak.
Mulai
Nomor Smart Card
Kunci Enkripsi
Proses Validasi dengan Luhn
Enkripsi dengan
AES
Hasil Enkripsi Valid
Selesai
Ya
Tidak
Gambar 2 Proses Enkripsi dan Validasi pada Sistem
5
Mulai
Nomor Smart Card Terenkripsi
Kunci Dekripsi
Proses Dekripsi dengan AES
Tampilkan Pesan Valid
Tampilkan Pesan Tidak Valid
Valid
Selesai Proses Validas
dengan Luhn
Ya
Tidak
Gambar 3 Proses Dekripsi dan Validasi pada Sistem
Proses dekripsi dan validasi merupakan kebalikan dari proses enkripsi, ditunjukkan pada Gambar 3. Proses ini diawali dengan input nomor smart card
yang telah terenkripsi, dan kunci untuk proses dekripsi. Selanjutnya nomor tersebut didekripsi, dan hasilnya dilakukan proses validasi dengan algoritma
6 mulai
Input nomor smart card
Digit ke-1 adalah chek
digit
I=2
Kalikan digit pada posisi ke-I dengan angka 2
Kurangi dengan angka
9 Hasil > 9
I = I + 2
Digit selesai dikalikan
Sum Of Digit = jumlahkan semua digit
(tanpa digit)
Sum Of Digit x 9
Angka paling belakang sama
dengan chek digit
Valid
Tidak valid
Selesai
Ya
Tidak
Ya
Tidak
Gambar 4 Proses Validasi Nomor Smart Card dengan Algoritma Luhn
Detail Proses validasi nomor kartu kredit menggunakan algoritma Luhn
ditunjukkan dengan flowchart, pada Gambar 4. Penjelasan langkah proses pada Gambar 4 adalah sebagai berikut:
1) Input nomor kartu kredit;
7
3) Dimulai dari posisi ke-2 sebelah kanan, dilakukan perkalian digit tersebut dengan angka dua;
4) Jika hasil dari langkah 3 adalah lebih dari 9, maka dilakukan pengurangan 9 pada angka tersebut;
5) Langkah 3 dan 4 dilakukan kembali untuk digit posisi ke- 4, 6, 8, dan seterusnya;
6) Proses perhitungan Sum of Digits, yaitu dengan menjumlahkan semua digit yang ada, tanpa Check Digit;
7) Sum of Digits dikalikan dengan 9;
8) Digit terakhir dari langkah 7 merupakan Check Digit sebenarnya.
9) Jika Check Digit dari langkah 8 dengan Check Digit dari langkah 2 sama, maka nomor kartu kredit dinyatakan valid;
10) Selesai;
Contoh Proses Validasi nomor kartu kredit dengan menggunakan algoritma Luhn adalah sebagai berikut. Jika diketahui nomor kartu kredit adalah
5542135611412, maka angka hasil proses validasi adalah 342, yang berarti valid
karena digit terakhir antara nomor kartu kredit dengan angka tersebut adalah sama, yaitu 2. Proses validasi dan hasilnya ditunjukkan pada Gambar 5.
Jika diketahui IMEI suatu handphone adalah 358472042445412, maka angka hasil proses validasi adalah 540. Digit terakhir nomor berbeda dengan angka hasil proses validasi (2 tidak sama dengan 0), maka nomor tersebut tidak valid. Proses validasi dan hasilnya ditunjukkan pada Gambar 6.
Posisi 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1
Nomor Kartu 5 5 4 2 1 3 5 6 1 1 4 1 2
Kalikan 2 5 10 4 4 1 6 5 12 1 2 4 2 ?
Sum of Digit 5 1 4 4 1 6 5 3 1 2 4 2 ? 38
Gambar 5 Contoh 1 Proses Validasi Nomor Kartu Kredit
Check Digit = 2 Sum of Digit = 38 38 x 9 = 342
Posisi 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1
Nomor 3 5 8 4 7 2 0 4 2 4 4 5 4 1 2
Kalikan
2 3 10 8 8 7 4 0 8 2 8 4 10 4 2 ?
Sum of
Digit 3 1 8 8 7 4 0 8 2 8 4 1 4 2 ? 60
Gambar 6 Contoh 2 Proses Validasi IMEI (tidak valid)
8 4. Hasil dan Pembahasan
Pada bagian ini dibahas tentang hasil implementasi sistem berdasarkan perancangan yang telah dibuat dijelaskan sebagai berikut. Aplikasi yang dihasilkan dalam penelitian ini, dibangun menggunakan Visual Studio.Net
digunakan untuk memvalidasi dan mengamankan data pemilik kartu kredit, SQLite digunakan untuk menginput data pemilik kartu kredit, setelah nomor dan data pemilik kartu kredit diinput maka nomor akan divalidasi menggunakan algoritma LUHN. Pengamanan nomor dan data pemilik kartu kredit dapat dienkripsi menggunakan . Net Framework library.
Gambar 7 Database Pemilik Nomor Kartu Kredit
9
Gambar 8 Validasi Nomor Kartu Kredit Valid dan Hasil Enkripsi
Gambar 9 Hasil Dekripsi Nomor Kartu Kredit
10
Gambar 10 Validasi Nomor Kartu Kredit Invalid
Kode Program 1 Perintah database
1. var list = new List<Pemilik>();
2 using (var connection = new SQLiteConnection(ConnectionString))
Kode Program 1 merupakan perintah pemanggilan data yang sudah tersimpan di dalam database.
Kode Program 2 Perintah Validasi
1. for (int i = x.Length - 2; i >= 0; i -= 2)
2. {
3. step2[i] = step1[i] * 2;
4. }
5. for (int i = x.Length - 2; i >= 0; i--)
6. {
7. step3[i] = step2[i] - 9;
8. }
9. int sumOfDigit = step2.Sum();
10. var multiplyBy9 = sumOfDigit * 9;
11. var lastDigit = multiplyBy9 % 10;
11
angka 9, sehingga digit yang memiliki nilai lebih dari 9 akan menjadi digit bernilai di bawah 9. Perintah pada baris 10 – baris 11, sum of digit dikalikan dengan 9, kemudian di-modulo dengan angka 10 untuk mendapatkan digit paling belakang (lastDigit). Nilai dari lastDigit ini kemudian dibandingkan dengan nilai digit paling kanan dari nomor kartu kredit, jika hasilnya sama maka nomor tersebut valid.
Pengujian 1 dilakukan untuk mengetahui apakah aplikasi yang dibuat berhasil melakukan validasi terhadap beberapa contoh nomor kartu kredit yang valid. Nomor kartu kredit pada pengujian ini diperoleh dari paypalobject.com. Nomor kartu kredit yang diujikan adalah 15 nomor valid, terbagi ke dalam 8 jenis yaitu American Express, American Express Corporate, Diners Club, Discover, JCB, MasterCard, dan Visa. Pengujian 1 memberikan hasil bahwa aplikasi berhasil melakukan validasi. Hasil pengujian 1 ditunjukkan pada Tabel 1.
Tabel 1 Hasil Pengujian Nomor Kartu Kredit Valid
No Jenis Kartu Kredit
Nomor Kartu Kredit
Check Digit
Last Digit
Hasil Pengujian
1 American Express 378282246310005 5 495 5=5 valid
2 American Express 371449635398431 1 711 1=1 valid
3 American Express
Corporate 378734493671000 0 540 0=0 valid
4 Australian
BankCard 5610591081018250 0 360 0=0 valid
5 Diners Club 30569309025904 4 414 4=4 valid
6 Diners Club 38520000023237 7 297 7=7 valid
7 Discover 6011111111111117 7 207 7=7 valid
8 Discover 6011000990139424 4 414 4=4 valid
9 JCB 3530111333300000 0 360 0=0 valid
10 JCB 3566002020360505 5 405 5=5 valid
11 MasterCard 5555555555554444 4 504 4=4 valid
12 MasterCard 5105105105105100 0 180 0=0 valid
13 Visa 4111111111111111 1 261 1=1 valid
14 Visa 4012888888881881 1 801 1=1 valid
15 Visa 4222222222222 2 342 2=2 valid
Hasil pengujian 1 menunjukkan nomor kartu kredit yang valid, sebagai contoh jenis kartu kredit yaitu American Express dengan nomor kartu kredit 378282246310005 yang tersedia pada kartu kredit. Angka pada Last Digit
12
Tabel 2 Hasil Pengujian Nomor Kartu Kredit Tidak Valid
No Jenis Kartu Kredit
Nomor Kartu Kredit Check Digit Last Digit Hasil Pengujian
1 American Express 378282246310001 1 495 1<>5 tidak
valid
2 American Express 371449635398432 2 711 2<>1 tidak
valid
3 American Express
Corporate 378734493671003 3 540 3<>0 tidak
valid
4 Australian
BankCard 5610591081018254 4 360 4<>0 tidak
valid
5 Diners Club 30569309025905 5 414 5<>4 tidak
valid
6 Diners Club 38520000023236 6 297 6<>7 tidak
valid
7 Discover 6011111111111110 0 207 0<>7 tidak
valid
8 Discover 6011000990139420 0 414 0<>4 tidak
valid
9 JCB 3530111333300001 1 360 1<>0 tidak
valid
10 JCB 3566002020360500 0 405 0<>5 tidak
valid
11 MasterCard 5555555555554440 0 504 0<>4 tidak
valid
12 MasterCard 5105105105105101 1 180 1<>0 tidak
valid
13 Visa 4111111111111110 0 261 0<>1 tidak
valid
14 Visa 4012888888881880 0 801 0<>1 tidak
valid
15 Visa 4222222222226 6 342 6<>2 tidak
valid Pengujian 2 memiliki hasil yang berbeda dengan penelitian pertama contoh jenis kartu kredit yaitu American Express dengan nomor kartu kredit 378282246310001 yang tersedia pada kartu kredit. Angka pada Last Digit
dihasilkan dari perhitungan menggunakan algoritma LUHN, kemudian hasil tersebut dimodulus dengan 10 yang terdapat pada perhitungan algoritma LUHN , jika hasil Last Digit tidak sama dengan Chek Digit maka nomor kartu tidak valid. Berdasarkan hasil pengujian 1 dan pengujian 2, disimpulkan bahwa aplikasi yang dibuat telah berhasil melakukan validasi terhadap nomor kartu kredit.
Pengujian 3 dilakukan untuk mengetahui pengaruh panjang kunci terhadap waktu proses enkripsi dan dekripsi. Kunci yang digunakan pada AES adalah 128
13
Tabel 3 Hasil Pengujian Nomor Kartu Kredit Valid
No Panjang Kunci (byte)
Waktu Enkripsi (milidetik)
Waktu Dekripsi (milidetik)
1 1 0.93 0.94
2 2 0.94 0.94
3 3 0.91 0.96
4 4 1.00 0.98
5 5 0.92 0.96
6 6 0.96 0.92
7 7 0.91 0.99
8 8 0.92 0.90
9 9 0.94 0.92
10 10 0.95 0.93
11 11 0.95 0.93
12 12 0.99 0.97
13 13 0.99 0.95
14 14 0.99 0.95
15 15 0.99 0.91
16 16 0.96 0.96
Berdasarkan hasil pengujian 3, maka disimpulkan bahwa panjang kunci mempengaruhi proses enkripsi dan dekripsi. Kunci kurang dari 16 byte, akan diulang oleh AES sehingga menjadi 16 byte. Sebagai contoh kunci "abcde" (5 karakter) akan diulang menjadi "abcdeabcdeabcdea" (16 karakter), sebelum digunakan pada proses enkripsi maupun dekripsi.
5. Simpulan
14 6. Daftar Pustaka
[1]. Dal Pozzolo, A., Caelen, O., Le Borgne, Y.-A., Waterschoot, S. &
Bontempi, G. 2014. Learned lessons in credit card fraud detection from a practitioner perspective. Expert Systems with Applications 41, 4915–4928. [2]. Chen, Y. & Chou, J.-S. 2014. ID-Based Certificateless Electronic Cash on
Smart Card against Identity Theft and Financial Card Fraud. In The International Conference on Digital Security and Forensics
(DigitalSec2014), pp. 56–67.
[3]. Duvey, A. A., Goyal, D. & Hemrajani, D. N. 2013. A Reliable ATM Protocol and Comparative Analysis on Various Parameters with Other ATM Protocols. International Journal of Communication and Computer Technologies 1.
[4]. Ellson, R. N. & Ray, L. A. 1994. Method and apparatus for credit card verification. U.S. Patent No. 5,321,751
[5]. Chambers, J., Robison, T., Dorsner, D., Manickam, S. & Konisky, D. 2012.
Luhn validation and data security across multiple active domains. U.S. Patent Application 13/527,852
[6]. Rankl, W. & Effing, W. 2010. Smart card handbook. John Wiley & Sons. [7]. Halim, S. A. 2007. Pembangkitan Nomor Kartu Kredit dan Pengecekannya
Dengan Menggunakan Algoritma Luhn. Program Studi Teknik Informatika Institut Teknologi Bandung
[8]. Hussein, K. W., Fazlida, N. & Sani, M. 2013. Enhance Luhn Algorithm for Validation of Credit Cards Numbers. Journal of Computer Science and Information Technology 2, 262–272.
[9]. Danielyan, E. 2001. Goodbye DES, Welcome AES. Cisco The Internet Protocol Journal 4, 15–21.
