Proteksi Sistem Manajemen Kartu Mifare untuk Perangkat Keamanan Sepeda Motor Menggunakan Algoritma AES

PROTEKSI SISTEM MANAJEMEN KARTU MIFARE UNTUK PERANGKAT KEAMANAN SEPEDA MOTOR

MENGGUNAKAN ALGORITMA AES

SKRIPSI

BAGUS WICAKSONO 101402106

PROGRAM STUDI S1 TEKNOLOGI INFORMASI

FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN 2015

iii

PROTEKSI SISTEM MANAJEMEN KARTU MIFARE UNTUK PERANGKAT KEAMANAN SEPEDA MOTOR

MENGGUNAKAN ALGORITMA AES

SKRIPSI

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh ijazah Sarjana Teknologi Informasi

BAGUS WICAKSONO 101402106

PROGRAM STUDI S1 TEKNOLOGI INFORMASI

FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN 2015

PERSETUJUAN

Judul : PROTEKSI SISTEM MANAJEMEN KARTU MIFARE

UNTUK PERANGKAT KEAMANAN SEPEDA

MOTOR MENGGUNAKAN ALGORITMA AES.

Kategori : SKRIPSI

Nama : BAGUS WICAKSONO

Nomor Induk Mahasiswa : 101402106

Program Studi : SARJANA (S1) TEKNOLOGI INFORMASI

Fakultas : ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Komisi Pembimbing :

Pembimbing 2 Pembimbing 1

Dr. Erna Budhiarti Nababan, M.IT Dr. Syahril Efendi, S.Si, M.IT

NIP. - NIP. 19671110 199602 1 001

Diketahui/Disetujui oleh

Program Studi S1 Teknologi Informasi Ketua,

Muhammad Anggia Muchtar, ST., MM.IT NIP. 19800110 200801 1 010

iii

PERNYATAAN

PROTEKSI SISTEM MANAJEMEN KARTU MIFARE UNTUK PERANGKAT KEAMANAN SEPEDA MOTOR

MENGGUNAKAN ALGORITMA AES

SKRIPSI

Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing telah disebutkan sumbernya.

Medan, Mei 2015

Bagus Wicaksono 101402106

UCAPAN TERIMA KASIH

Alhamdulillah, segala puji bagi Allah SWT yang telah memberikan rahmat, karunia, taufik dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini. Penulis mengucapkan terima kasih kepada:

1. Bapak Prof. Dr. M. Zarlis, selaku dekan Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi (Fasilkom-TI) yang telah banyak memberikan dukungan dan bimbingannya.

2. Bapak Dr. Syahril Efendi, S.Si, M.IT, selaku pembimbing 1 dan Dr. Erna Budhiarti Nababan, M.IT, selaku pembimbing 2 yang telah banyak memberikan bimbingan, motivasi dan dukungannya selama penyusunan dan penulisan skripsi ini.

3. Bapak M. Anggia Muchtar, ST., MM.IT dan Bapak Baihaqi Siregar S.Si.,M.T sebagai tim penguji, atas segala koreksi, kritik dan saran dalam penyempurnaan penulisan skripsi ini.

4. Ketua program studi Teknologi Informasi, Bapak Muhammad Anggia Muchtar, ST., MM.IT dan sekretaris program studi Teknologi Informasi, Bapak M. Fadly Syahputra, B.Sc, M.Sc.IT, serta seluruh Bapak dan Ibu dosen yang telah memberikan ilmu yang bermanfaat bagi penulis.

5. Ayahanda Bapak Sugiono S.Pd, Ibunda ibu Siti Asni S.Pd, Adinda Ayu Rahmadhani, Gita Anisa Utami dan Utari Anggita yang selalu mendoakan, mendukung dan senantiasa memberikan kasih sayang sepanjang masa.

6. Teman-teman program studi teknologi informasi khususnya angkatan 2010 atas segala doa dan dukungannya.

Akhirnya, penulis berharap agar skripsi ini berguna dan memberikan manfaat kepada seluruh pembaca.

Penulis

v

ABSTRAK

Sistem manajemen kartu mifare adalah sistem yang mengelola penggunaan kartu mifare pada perangkat keamanan sepeda motor. Perangkat keamanan sepeda motor adalah perangkat keamanan yang memanfaatkan teknologi Radio Frequency identification (RFid) untuk membaca serial kartu mifare lalu diproses oleh arduino uno untuk mencocokkan serial kartu yang telah dibaca dengan yang disimpan di dalam EEPROM. Jika sesuai, arduino uno akan mengaktifkan relay untuk mengembalikan fungsi kunci kontak sepeda motor. Dalam penggunaannya sistem manajemen kartu mifare harus terkoneksi dengan perangkat keamanan sepeda motor melalui slot USB komputer. Kode id perangkat keamanan sepeda motor digunakan sebagai key untuk mengkoneksikan sistem dengan perangkat. Namun, sistem ini perlu diproteksi dengan mengenkripsi kode id (plainteks) didalam sistem dan menyimpan hasil enkripsi atau kode sandi (chiperteks) diluar sistem manajemen kartu mifare. Algoritma AES adalah algoritma yang dapat digunakan untuk mengenkripsi dan mendekripsikan kode id di dalam sistem. Dengan menggunakan metode ini, sistem manajemen kartu mifare dapat diproteksi.

Kata kunci: Radio Frequency identification, Perangkat Keamanan Sepeda motor, Sistem Manajemen kartu Mifare, Algoritma AES.

MIFARE CARD MANAGEMENT SYSTEM PROTECTION FOR MOTORCYCLE SECURITY DEVICES

USING AES ALGHORITM

ABSTRACT

Mifare card management system is a system that manages the use of mifare card security devices on motorcycles. Motorcycle security devices is a security device that utilizes Radio Frequency identification technology (RFid) to read the serial card mifare and processed by an arduino uno to match the cards read with series that are stored in the EEPROM. If appropriate, the arduino uno will activate the relay contacts key functions to return the motorcycle. In its use of management systems should be connected with mifare card security devices through a USB slot on a motorcycle. Device id code security motorcycle is used as a key to connect to the system with the device. However, these systems need to be protected with the encrypt code id (plaintext) in the system and save the results of the encryption or password code (chippertext) outside the system management card mifare. The AES algorithm is an algorithm that can be used to encrypt and decrypt id code in the system. By using this method, the system management card mifare can be protected.

Keyword: Radio Frequency identification, Motorcycle security sistem, Mifare card Management System, AES Alghoritm.

vii

DAFTAR ISI

Hal.

PERSETUJUAN ii

PERNYATAAN iii

UCAPAN TERIMA KASIH iv

ABSTRAK v

ABSTRACT vi

DAFTAR ISI vii

DAFTAR TABEL x

DAFTAR GAMBAR xi

BAB 1 PENDAHULUAN 1

1.1 Latar Belakang 1

1.2 Rumusan Masalah 3

1.3 Batasan Masalah 3

1.4 Tujuan Penelitian 3

1.5 Manfaat Penelitian 3

1.6 Sistematika Penulisan 4

BAB 2 LANDASAN TEORI 5

2.1 Algoritma AES 5

2.2 Teori Umum 6

2.2.1 Konsep Dasar Sistem

A. Karakteristik Sistem 6

B. Klasifikasi Sistem 8

2.2.2 Konsep Dasar Pengontrolan 9

2.2.3 Konsep Dasar Sinyal 10

2.3 Perangkat Keras 11

2.3.1 Rangkaian Relay 11

2.3.3 Physical Computing 13

2.3.4 Modul Arduino Uno 15

2.3.5 Radio Frequency Identification 15

2.3.6 Mifare 17

2.3.7 Buzzer 17

2.3.8 Light Emitting Diode (LED) 18

2.4 Perangkat Lunak 18

2.4.1 Software Arduino 18

2.4.2 Bahasa Pemrograman 19

2.5 Penelitian Terdahulu 20

BAB 3 ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM 21

3.1 Identifikasi Masalah 21

3.2 Arsitektur Umum 22

3.3 Metode Penelitian 23

3.4 Analisis Sistem 25

3.5 Perancangan Instalasi Perangkat Keras 31

3.5.1 Perancangan Radio Frequency Identification Pada Arduino 31 3.5.2 Perancangan Rangkaian Catu Daya Dan Kunci Kontak 32

3.5.3 Perancangan Buzzer dan LED 33

3.5.4 Perancangan Pin Arduino 34

3.5.5 Perancangan Sistem Perangkat Keras Keseluruhan 35 3.5.6 Perancangan Aplikasi Manajemen Kartu Mifare 37 3.5.7 Perancangan Aplikasi Proteksi Sistem Arduino 38 3.5.8 Perancangan Aplikasi Manajemen Database Pengguna Sistem 39

BAB 4 IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN SISTEM 41

4.1 Implementasi Sistem 41

4.1.1 Spesifikasi software dan hardware yang digunakan 41

4.2 Implementasi Perangkat Keras 41

4.2.1 Implementasi Rangkaian relay 41

4.2.2 Implementasi Rangkaian RFid 43

ix

4.2.4 Pengujian Perangkat 44

4.3 Tampilan Antar Muka 44

4.3.1 Tampilan Menu Utama 44

4.3.2 Tampilan Menu Data Customer 45

4.3.3 Tampilan Menu RFid 46

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN 48

5.1 Kesimpulan 48

5.2 Saran 48

DAFTAR TABEL

Hal.

Tabel 3.1. Tabel SBox 25

Tabel 4.1. Perbandingan anatara cara manual dan otomatis 43

xi

DAFTAR GAMBAR

Hal.

Gambar 2.1. Sistem Pengendali loop terbuka 8

Gambar 2.2. Sistem Pengendali loop tertutup 9

Gambar 2.3. Relay 11

Gambar 2.4. Konfigurasi PIN Arduino Uno 15

Gambar 2.5. RFid reader jenis MFRC522 18

Gambar 2.6. Kartu mifare 19

Gambar 2.7. Buzzer 20

Gambar 2.8. Rangkaian LED 20

Gambar 3.1. Arsitektur Umum 26

Gambar 3.2. Flowchart Sistem Proses Enkripsi dan Dekripsi 29

Gambar 3.3. Matriks 4x4 state dan chipper key 27

Gambar 3.4. Illustrasi Sub Bytes 27

Gambar 3.5. Visualisasi dari pemilihan subbyte dengan nilai pada state E0 28 Gambar 3.6. Hasil dari state yang telah disubtitusi 29

Gambar 3.7. Gambar pergeseran elemen 29

Gambar 3.8. Hasil dari proses kedua hingga keenam 30 Gambar 3.9. Hasil dari proses ketujuh hingga mendapatkan Chiperteks 30

Gambar 3.10. Relasi RFid pada Arduino 32

Gambar 3.11. Rangkaian catu daya pada arduino 32

Gambar 3.12. Relasi relay pada rangkaian kunci kontak 33

Gambar 3.13. Rangkaian LED 33

Gambar 3.14. Rangkaian buzzer 34

Gambar 3.15. Arsitektur Arduino 34

Gambar 3.16. Sistem Keseluruhan 35

Gambar 3.17. Flowchart Sistem Perangkat Keamanan Sepeda Motor 36

Gambar 3.18. Aplikasi Manajemen Mifare 37

Gambar 3.19. Rancangan Aplikasi Konektifitas antara Arduino dengan sistem 38

Gambar 3.21. Form user management 40

Gambar 4.1. Rangkaian Relay 42

Gambar 4.2. Rangkaian Relay Pada Arduino 42

Gambar 4.3. Jalur Rangkaian Pada PCB 43

Gambar 4.4. RFid reader Pada Rangkaian Relay 43

Gambar 4.5. Tampilan Menu Utama 45

Gambar 4.6. Tampilan Menu Daftar Customer 45

Gambar 4.7. Tampilan Menu Data Customer 46

Gambar 4.8. Menu RFid 46

Gambar 4.9. Menu Manajemen Mifare 47

Gambar 4.10. Menu Manajemen Mifare Aktif 47

v

ABSTRAK

Sistem manajemen kartu mifare adalah sistem yang mengelola penggunaan kartu mifare pada perangkat keamanan sepeda motor. Perangkat keamanan sepeda motor adalah perangkat keamanan yang memanfaatkan teknologi Radio Frequency identification (RFid) untuk membaca serial kartu mifare lalu diproses oleh arduino uno untuk mencocokkan serial kartu yang telah dibaca dengan yang disimpan di dalam EEPROM. Jika sesuai, arduino uno akan mengaktifkan relay untuk mengembalikan fungsi kunci kontak sepeda motor. Dalam penggunaannya sistem manajemen kartu mifare harus terkoneksi dengan perangkat keamanan sepeda motor melalui slot USB komputer. Kode id perangkat keamanan sepeda motor digunakan sebagai key untuk mengkoneksikan sistem dengan perangkat. Namun, sistem ini perlu diproteksi dengan mengenkripsi kode id (plainteks) didalam sistem dan menyimpan hasil enkripsi atau kode sandi (chiperteks) diluar sistem manajemen kartu mifare. Algoritma AES adalah algoritma yang dapat digunakan untuk mengenkripsi dan mendekripsikan kode id di dalam sistem. Dengan menggunakan metode ini, sistem manajemen kartu mifare dapat diproteksi.

Kata kunci: Radio Frequency identification, Perangkat Keamanan Sepeda motor, Sistem Manajemen kartu Mifare, Algoritma AES.

MIFARE CARD MANAGEMENT SYSTEM PROTECTION FOR MOTORCYCLE SECURITY DEVICES

USING AES ALGHORITM

ABSTRACT

Mifare card management system is a system that manages the use of mifare card security devices on motorcycles. Motorcycle security devices is a security device that utilizes Radio Frequency identification technology (RFid) to read the serial card mifare and processed by an arduino uno to match the cards read with series that are stored in the EEPROM. If appropriate, the arduino uno will activate the relay contacts key functions to return the motorcycle. In its use of management systems should be connected with mifare card security devices through a USB slot on a motorcycle. Device id code security motorcycle is used as a key to connect to the system with the device. However, these systems need to be protected with the encrypt code id (plaintext) in the system and save the results of the encryption or password code (chippertext) outside the system management card mifare. The AES algorithm is an algorithm that can be used to encrypt and decrypt id code in the system. By using this method, the system management card mifare can be protected.

Keyword: Radio Frequency identification, Motorcycle security sistem, Mifare card Management System, AES Alghoritm.

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1Latar Belakang

Sistem manajemen pengguna perangkat keamanan sepeda motor adalah sistem yang digunakan oleh admin untuk mengelola pengguna perangkat keamanan sepeda motor. Adapun pengelolaan yang dapat dilakukan pada sistem ini adalah pengelolaan data pengguna perangkat keamanan sepeda motor dan pengelolaan kartu mifare.

Perangkat keamanan sepeda motor adalah perangkat yang terdiri atas rangkaian perangkat elektronika dan RFid reader yang terhubung pada Arduino Uno sebagai pusat sistemnya. Perangkat ini memanfaatkan fungsi relay untuk memanipulasi fungsi kunci kontak sepeda motor.

Arduino uno adalah salah satu kit mikrokontroller yang berbasis pada ATMega28 yang dapat mengontrol komponen elektronika. kelebihan dari board Arduino uno adalah terdapat modul yang bisa dipasang pada board arduino uno. Salah satu modul yang bisa dipasang pada board arduino adalah modul MFRC522 yang menggunakan teknologi Radio Frequency identification (RFid).

Teknologi Radio Frequency Identification (RFid) adalah teknologi untuk mengidentifikasi seseorang atau objek benda menggunakan transmisi frekuensi radio dari 125kHz, 13.65Mhz sampai 800-900MHz. RFid adalah sistem identifikasi tanpa kabel yang memungkinkan pengambilan data tanpa harus bersentuhan. RFID kini banyak dipakai diberbagai bidang seperti sistem absensi, kartu identitas, rekam medis, data pegawai, sistem pembayaran dan sistem keamanan sepeda motor.

Salah satu pemanfaatan teknologi Radio Frequency identification (RFid) adalah sebagai sistem keamanan sepeda motor. RFid digunakan sebagai media untuk mengidentifikasi data yang sesuai pada mifare. data yang didapatkan oleh RFid

selanjutnya akan diproses oleh Arduino uno untuk memberi perintah kepada relay untuk menyalakan atau mematikan sepeda motor.

Relay adalah saklar remote listrik yang dikendalikan oleh saklar/ switch, komputer, atau modul kontrol lainnya. Relay memungkinkan penggunaan arus kecil untuk mengontrol arus yang lebih besar guna mengurangi beban kerja batre/ aki pada kendaraan. Hal ini dimungkinkan karena relay memiliki kumparan (coil) yg akan bersifat magnetik saat diberi arus, sehingga menghasilkan arus yang lebih besar. Secara sederhana relay memiliki rangkaian mirip coil (lilitan kawat dengan inti besi) untuk pengapian pada busi. Sifat magnetik kumparan mempengaruhi dan memperbesar kontak di sebelahnya yang berfungsi sebagai kontinuitas suplai arus bagi beban (lampu atau klakson). Sehingga relay memiliki lebih dari 2 pin, di mana pin-pin tersebut terkoneksi sebagai kumparan, dan kontinuitas arus listrik.

Untuk mengelola kartu mifare perangkat keamanan sepeda motor di dalam sistem manajemen kartu mifare harus mengkoneksikan perangkat keamanan dengan sistem manajemen kartu mifare terlebih dahulu. Konektifitas antara perangkat keamanan dengan sistem ini menggunakan kode id sebagai key. Kode id merupakan kode identitas yang disimpan didalam arduino uno dan juga disimpan di dalam database sistem pengguna perangkat.

Namun, sistem pengguna perangkat keamanan rentan dicuri. Sehingga sistem pengelolaan kartu mifare dapat disalah gunakan. Kode id Sebagai key untuk konektifitas perangkat keamanan dengan sistem perlu di proteksi. Proteksi kode id dilakukan dengan cara mengenkripsi kode id dan menyimpan file hasil enkripsi diluar sistem pengguna perangkat keamanan sepeda motor.

Advanced Encryption Standard (AES) merupakan algoritma cryptographic yang dapat digunakan untuk mengamankan data. Algoritma AES adalah block chipertext simetrik yang dapat mengenkripsi (enchiper) dan dekripsi (dechiper) informasi. Enkripsi merubah data yang tidak dapat lagi dibaca disebut chipertext. Sebaliknya dekripsi adalah merubah chipertext data menjadi bentuk semula yang kita kenal sebagai plaintext. (M.D. Nuryatin, 2014).

3

Berdasarkan latar belakang tersebut, penulis mencoba untuk memproteksi sistem manajemen kartu mifare dengan mengenkripsi kode id didalam sistem menggunakan algoritma AES.

1.2. Rumusan Masalah

Sistem manajemen kartu mifare rentan dicuri. Sehingga kartu mifare yang terdaftar pada perangkat keamanan sepeda motor juga rentan disalahgunakan. Kode id perangkat keamanan sepeda motor yang berfungsi sebagai key untuk konektifitas antara perangkat dengan sistem perlu diproteksi dengan cara mengenkripsi kode id didalam sistem dan menyimpan hasil enkripsi tersebut diluar sistem. Proses enkripsi tersebut dilakukan dengan menggunakan algoritma AES.

1.3. Batasan Masalah

Untuk mencegah meluasnya pembahasan dan agar lebih terarah maka dibuat batasan masalah. Batasan-batasan tersebut adalah sebagai berikut.

1. Penulis menggunakan algoritma AES. 2. Jenis file hasil enkripsi .txt

3. Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah a. Sistem relay.

b. Modul MFRC522.

c. Mikrokontroller jenis Arduino Uno (ATMega328). 4. Sepeda motor yang menggunakan CDI DC.

5. Penelitian fokus pada memproteksi sistem manajemen kartu mifare.

1.4. Tujuan Penelitian

Dengan memanfaatkan algoritma AES untuk mengenkripsi kode id, tujuan penelitian ini adalah untuk melindungi sistem manajemen kartu mifare perangkat keamanan sepeda motor.

1.5. Manfaat Penelitian

Manfaat penelitian ini adalah sebagai berikut.

1. Mengetahui penggunaan algoritma AES untuk memproteksi sistem manajeman kartu mifare.

2. Penelitian dapat dijadikan bahan rujukan untuk penelitian lain.

1.6. Sistematika Penulisan

Sistematika penulisan skripsi ini terdiri dari lima bagian utama antara lain sebagai berikut:

Bab 1: Pendahuluan

Bab ini terdiri dari latar belakang, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian, dan sistematika penulisan.

Bab 2: Landasan Teori

Bab ini merupakan kumpulan referensi yang berkaitan dengan penelitian, baik dari buku-buku yang memuat pemecahan masalah dari penelitian maupun informasi yang diperoleh melalui internet.

Bab 3: Analisis dan Perancangan Sistem

Pada tahap ini dilakukan perancangan sesuai dengan hasil dari analisis sistem dan dilanjutkan dengan mengimplementasi hasil analisis dan perancangan ke dalam sistem.

Bab 4: Implementasi dan Pengujian Sistem

Bab ini membahas tentang implementasi dari analisis dan perancangan yang telah disusun pada Bab 3 dan pengujian untuk mengetahui apakah hasil yang didapatkan sesuai dengan yang diharapkan.

Bab 5: Kesimpulan dan Saran

Bab ini terdiri dari kesimpulan yang merupakan uraian dari bab-bab sebelumnya dan saran untuk pengembangan pada penelitian berikutnya.

BAB 2

LANDASAN TEORI

2.1 Kriptografi

Kriptografi pada sebuah sistem bertujuan untuk menjaga kerahasiaan informasi yang terkandung didalam data. Sehingga data tidak dapat diketahui, dimanipulasi dan diduplikasi oleh pihak yang tidak sah.

Kriptografi mentransformasikan plaintext kedalam bentuk chipertext. Chiphertext ini kemudian dikirim oleh sender kepada receiver. Chiphertext lalu ditransformasikan kembali kedalam bentuk plaintext agar dapat dikenali oleh receiver. Proses transformasi dari plaintext menjadi chipertext disebut sebagai proses Enkripsi. Sedangkan proses transformasi kembali dari chipertext menjadi plaintext disebut proses dekripsi.

Berdasarkan kunci yang digunakan, algoritma kriptografi dapat dibedakan atas dua golongan, yaitu:

a. Symmetric Algorithms

Algoritma kriptografi simetris atau disebut juga algoritma kriptografi konvensional adalah algoritma yang menggunakan kunci untuk proses enkripsi sama dengan kunci proses dekripsi. Contoh Symetric Alghorithms adalah Algoritma AES.

b. Asymmetric Algorithms

Algoritma kriptografi Asimetris adalah algoritma yang menggunakan kunci yang berbeda untuk proses enkripsi dan dekripsinya. Salah satu contoh Asymetric Algorithms adalah Algoritma RSA.

Pada proses enkripsi dan dekripsi oleh algoritma AES, terdapat tiga proses yang akan dilalui oleh algoritma AES yaitu Add Round key, Standart Round dan Final Round.

2.2 Algoritma AES

Algoritma AES berfungsi untuk mengenkripsi kode id perangkat keamanan sepeda motor yang diinput oleh admin. Proses ini bertujuan untuk mengubah kode id (plaintext) menjadi kode sandi (chipertext). Proses ini dilakukan pada tahapan registrasi pengguna perangkat keamanan sepeda motor secara otomatis lalu disimpan kedalam database pengguna perangkat keamanan sepeda motor.

Selain itu, Algoritma AES juga berfungsi untuk mendekripsikan kode sandi (chipertext) menjadi kode id (plaintext) kembali. Dekripsi kembali kode sandi (chipertext) menjadi kode id (plaintext) bertujuan untuk mensinkronkan kode id pada aplikasi dengan kode iddidalam sistem arduino. Proses ini dilakukan sistem pada saat konektifitas antara perangkat keamanan sepeda motor dengan sistem.

Algoritma AES merupakan algoritma simetris yaitu mengunakan kunci yang sama untuk proses enkripsi dan dekripsi. Algoritma AES memiliki tiga pilihan kunci yaitu tipe: AES-128, AES-192 dan AES-256. Masing-masing tipe menggunakan kunci internal yang berbeda untuk setiap proses putaran (Round Key). Pada AES-128 proses putaran sebanyak 10 kali (a=10), pada AES-192 proses putaran sebanyak 12 kali (a=12), sedangkan AES-256 proses putaran dikerjakan sebanyak 14 kali (a=14). Berdasarkan ukuran block yang tetap, AES bekerja pada matriks berukuran 4x4 dimana tiap-tiap sel matriks terdiri atas 1 byte (8 bit).

Proses enkripsi AES-128 dikerjakan sebanyak 10 kali (a=10), yaitu sebagai berikut : 1. AddRoundKey

Pada proses enkripsi dan dekripsi, sebuah round key ditambahkan pada state dengan operasi XOR.

2. Proses yang dilakukan pada putaran sebanyak a-1 kali adalah: I. SubBytes

7

SubBytes merupakan transformasi byte dimana setiap elemen pada state akan dipetakan dengan menggunakan sebuah tabel subtitusi (S-Box).

II. ShiftRows

Transformasi ShiftRows adalah pergeseran bit dimana bit disebelah kiri akan dipindahkan menjadi bit disebelah kanan atau disebut sebagai rotasi bit.

III. MixColumns

MixColumns mengoperasikan setiap elemen dalam satu kolom pada state.

3. Final round, adalah proses untuk putaran terakhir yang meliputi SubBytes, ShiftRows, dan AddRoundKey.

Sedangkan pada proses dekripsi AES-128, proses putaran juga dikerjakan sebanyak 10 kali (a=10), yaitu sebagai berikut:

1. AddRoundKey

2. Putaran sebanyak a-1 kali, dilakukan proses: InverseShiftRows, InverseSubBytes, AddRoundKey, dan InverseMixColumns.

3. Final round, adalah proses untuk putaran terakhir yang meliputi InverseShiftRows, InverseSubBytes, dan AddRoundKey.

2.3 Teori Umum

2.3.1 Konsep Dasar Sistem

Secara sederhana suatu sistem dapat diartikan sebagai suatu kumpulan atau himpunan dari unsur, komponen, atau variable yang terorganisir, saling berinteraksi, saling tergantung satu sama lain, dan terpadu. (Sutabri, 2012).

Sistem adalah suatu jaringan kerja dari prosedur-prosedur yang berhubungan, terkumpul bersama-sama untuk melakukan suatu kegiatan atau tujuan tertentu. (Yakub, 2012).

A. Karakteristik Sistem

1. Komponen Sistem (Component System).

Suatu sistem terdiri dari sejumlah komponen yang seling berinteraksi, artinya saling bekerja sama membentuk satu kesatuan. Komponen-komponen sistem tersebut dapat berupa suatu bentuk subsistem. Setiap subsistem memiliki sifat

dari sistem yang menjalankan suatu fungsi tertentu dan mempengaruhi proses sistem secara keseluruhan. Suatu sistem dapat mempunyai sistem yang lebih

besar atau sering disebut “super sistem”.

2. Batasan Sistem (Boundary System).

Ruang lingkup sistem merupakan daerah yang membatasi antara sistem dengan sistem yang lain atau sistem dengan lingkungan luarnya. Batasan sistem ini memungkinkan suatu sistem dipandang sebagai satu kesatuan yang tidak dapat dipisahkan.

3. Lingkungan Luar Sistem (Environment System).

Bentuk apapun yang ada diluar ruang lingkup atau batasan sistem yang mempengaruhi operasi sistem tersebut disebut lingkungan luar sistem. Lingkungan luar sistem ini dapat bersifat menguntungkan dan dapat juga bersifat merugikan sistem tersebut. Dengan demikian, lingkungan luar tersebut harus tetap dijaga dan dipelihara. Lingkungan luar yang merugikan harus dikendalikan. Kalau tidak, maka akan mengganggu kelangsungan hidup sistem tersebut.

4. Penghubung Sistem (Interface System).

Media yang menghubungkan sistem dengan sub sistem lain disebut penghubung sistem atau interface. Penghubung ini memungkinkan sumber-sumber daya mengalir dari satu subsitem ke sub sistem lain. Bentuk keluaran dari satu subsistem akan menjadi masukan untuk sub sistem lain melalui penghubung tersebut. Dengan demikian, dapat terjadi suatu integritas sistem yang membentuk satu kesatuan.

5. Masukan Sistem (Input System).

Energi yang dimasukan ke dalam sistem disebut masukan sistem, yang dapat berupa pemelihaaran dan sinyal. Contohnya, di dalam suatu unit sistem

komputer, ”program” adalah maintenance input yang digunakan untuk

mengoperasikan komputernya dan “data” adalah signal input untuk diolah

9

6. Keluaran Sistem (Output System).

Hasil energi yang diolah dan diklasifikasikan menjadi keluaran yang berguna. Keluaran ini merupakan masukan bagi subsitem yang lain seperti sistem informasi. Keluaran yang dihasilkan adalah informasi. Informasi ini dapat digunakan sebagai masukan untuk pengambilan keputusan atau hal-hal lain yang menjadi input bagi subsistem lain.

7. Pengolahan Sistem (Processing System).

Suatu sistem dapat mempunyai suatu proses yang akan mengubah masukan menjadi keluaran, contohnya sistem akuntansi. sistem ini akan mengolah data transaksi menjadi laporan-laporan yang dibutuhkan oleh pihak manajemen. 8. Sasaran Sistem (Objective).

Suatu sistem memiliki tujuan dan sasaran yang pasti dan bersifat deterministic. Kalau suatu sistem tidak memiliki sasaran maka operasi sistem tidak ada gunanya. Suatu sistem dikatakan berhasil bila mengenai sasaran atau tujuan yang telah direncanakan.

B. Klasifikasi Sistem

1. Sistem Absrak dan Sistem Fisik

Sistem abstrak adalah sistem yang berupa pemikiran atau ide-ide yang tidak tampak secara fisik, misalnya sistem teologia, yaitu sistem yang berupa pemikiran hubungan antara manusia dengan Tuhan, sedangkan sistem fisik merupakan sistem yang ada secara fisik, misalnya sistem komputer, sistem produksi, sistem penjualan, sistem administrasi personalia, dan lain sebagainya.

2. Sistem Alamiah dan Sistem Buatan Manusia

Sistem alamiah adalah sistem yang terjadi melalui proses alam, tidak dibuat oleh manusia, misalnya sistem perputaran bumi, terjadinya siang malam, danpergantian musim. Sedangkan sistem buatan manusia merupakan sistem yang melibatkan interaksi manusia dengan mesin yang disebut human machine sistem. Sistem informasi berbasis komputer merupakan contoh human

machine system karena menyangkut penggunaan komputer yang berinteraksi dengan manusia.

3. Sistem Determinasi dan Sistem Probabillistik

Sistem yang berinterkasi dengan tingkah laku yang dapat diprediksi disebut sistem deterministic. Sistem komputer adalah contoh dari sistem yang tingkah lakunya dapat dipastikan berdasarkan program-program komputer yang dijalankan. Sedangkan sistem yang bersifat probabilistik adalah sistem yang kondisi masa depannya tidak dapat diprediksi karena mengandung unsur probabilistic.

4. Sistem Terbuka dan Sistem Tertutup

Sistem tertutup merupakan sistem yang tidak berhubungan dan tidak terpengaruh oleh lingkungan luarnya. Sistem ini bekerja secara otomatis tanpa campur tangan pihak luar. Sedangkan sistem tebuka adalah sistem yang berhubungan dan dipengaruhi oleh lingkungan luarnya. Sistem ini menerima masukan dan menghasilkan keluaran untuk subsistem lainnya.

2.3.2 Konsep Dasar Pengontrolan

Suatu sistem kontrol otomatis dalam suatu proyek berfungsi mengendalikan proses tanpa adanya campur tangan manusia. (Erinofiardi et al,2012).

Saat ini, kontrol otomatis sudah diterapkan dalam banyak bidang ilmu yang bertujuan untuk mempermudah pekerjaan rumit untuk dilakukan lebih teliti dan mendapatkan hasil yang lebih detail. Selain itu pemanfaatan control secara otomatis dapat meminimalisir kesalahan yang dilakukan oleh human error.

A. Jenis-jenis Pengontrolan

1. Sistem Kontrol Loop Terbuka

Sistem kontrol loop terbuka adalah suatu sistem kontrol yang keluarannya tidak berpengaruh terhadap aksi pengontrolan. Dengan demikian pada sistem control ini, nilai keluaran tidak diumpan-balikkan ke parameter pengendalian. (Erinofiardi, 2012).

11

Dari Gambar 2.1. menggambarkan tidak ada proses umpan balik yang terjadi pada sistem. Sehingga proses yang terjadi pada sistem hanya memproses sinyal masukan kemudian mengirimkannya ke alat kendali.

Gambar 2.1. Sistem Pengendali loop terbuka (Sumber: Erinofiardi et al, 2012)

2. Sistem Kontrol Loop Tertutup

Sistem kontol loop tertutup adalah suatu sistem yang sinyal keluarannya memiliki pengaruh langsung terhadap kendali yang dilakukan. (Erinofiardi et al,2012).

Sistem kontrol loop tertutup memiliki sinyal umpan balik yang merupakan keluaran dari sistem tersebut, namun pada sistem control loop keluaran dari sistem tersebut di umpankan kembali ke elemen pengendali untuk memperkecil kesalahan dan membuat keluaran mendekati hasil yang diinginkan.

Sinyal input merupakan masukan yang akan menentukan suatu nilai yang diharapkan bagi sistem yang dikendalikan. Untuk sistem pengendalian ini sinyal input dihasilkan oleh mikrokontroller.

Gambar 2.2. Sistem pengendali loop tertutup (Sumber : Erinofiardi et al, 2012)

Dari Gambar 2.2. menyatakan hubungan antara masukan dan keluaran yang dilakukan didalam sistem kontrol loop tertutup. Sinyal input dibandingkan terlebih dahulu dengan sinyal umpan balik untuk menghasilkan sinyal bersih yang akan dikirimkan ke elemen pengendali untuk menghasilkan sinyal keluaran yang akan dikirim ke alat terkendali.

2.3.3. Konsep Dasar Sinyal

Sinyal adalah energi elektrik (arus atau gelombang) dapat menyimpan informasi jika dibuat dalam variasi tertentu dan satuan waktu tertentu pula/intensitas. (Mulyanto, 2009).

Variasi energi disebut juga dengan sinyal terbagi atas 2 bagian. Yaitu: a. Sinyal Analog

Sinyal analog adalah sinyal data dalam bentuk gelombang yang kontinyu, yang membawa informasi dengan mengubah karakteristik gelombang. Dua parameter/ karakteristik terpenting yang dimiliki oleh isyarat analog adalah amplitude dan frekuensi. Isyarat analog biasanya dinyatakan dengan gelombang sinus, mengingat gelombang sinus merupakan dasar untuk semua bentuk isyarat analog. (Kuswanto, 2014).

b. Sinyal Digital

Sinyal digital merupakan sinyal data dalam bentuk pulsa yang dapat mengalami perubahan yang tiba-tiba dan mempunyai besaran 0 dan 1. Teknologi sinyal digital hanya memiliki dua keadaan, yaitu 0 dan 1, sehingga tidak mudah terpengaruh oleh noise, tetapi transmisi dengan sinyal digital hanya mencapai jarak jangkau pengiriman data yang relatif dekat. Sinyal digital juga biasanya disebut juga sinyal diskret. (Kuswanto, 2014).

2.4 Perangkat Keamanan Sepeda Motor

Perangkat keamanan sepeda motor adalah perangkat tambahan yang dipasang pada sepeda motor untuk meningkatkan keamanan sepeda motor. Perangkat keamanan sepeda motor ini terdiri atas rangkaian elektronika, Arduino Uno dan Radio Frequency identification (RFid).

13

Perangkat keamanan ini memanfaatkan relay sebagai saklar untuk memutus atau menyambungkan kembali rangkaian kelistrikan sepeda motor pada kunci kontak. dengan menggunakan relay pada kunci kontak sepeda motor, tegangan listrik dari battery tidak mengalir ke rangkaian. Sehingga pengguna sepeda motor tidak dapat menyalakan sepeda motor, menyalakan lampu, membunyikan klakson dan lain sebagainya. Arduino uno berfungsi memberi perintah kepada relay untuk tersambung atau terputus dengan memanfaatkan tegangan listrik hasil dari output Arduino uno.

Selain itu, Arduino uno juga berfungsi untuk menyimpan serial kartu mifare didalam EEPROM dan memproses seluruh rangkaian yang terhubung dengannya. Seperti RFID reader, LED, Relay, dan Buzzer seperti pada gambar 2.3.

Gambar 2.3. Diagram proses Sistem Keamanan sepeda motor.

Adapun proses yang terjadi pada gambar 2.3 adalah sebagai berikut : 1. Tag kartu mifare pada RFid reader

2. RFid reader akan membaca serial kartu mifare dan mengirimkan serial kartu tersebut kepada arduino uno.

3. Arduino akan mengecek serial kartu yang diterima dan mencocokkan serial kartu tersebut didalam EEPROM.

4. Jika sesuai, arduino uno memerintahkan LED, Buzzer dan Relay untuk aktif. 5. Relay yang aktif akan mengembalikan fungsi kunci kontak sepeda motor

seperti semula.

2.5 Komponen Perangkat Keamanan Sepeda Motor 2.5.1. Relay

Relay adalah saklar listrik yang membuka atau menutup rangkaian dalam kondisi tertentu. Relay akan membuka atau menutup dengan tenaga listrik melalui coil relay yang terdapat didalamnya. Sebuah relay memiliki coil (kaitan) tembaga yang melilit pada sebatang logam, pada saat coil diberi masukan arus maka coil akan membuat

medan elektromagnetik yang mempengaruhi batang logam didalam lingkarannya tersebut untuk menjadikannya sebuah magnet. Kekuatan magnet yang terjadi pada batang logam tersebut menarik lempeng logam lain yang terhubung melalui tuas ke sebuah sakelar. Relay memicu sakelar terbuka dan tertutup.

Secara umum relay digunakan untuk memenuhi fungsi-fungsi berikut:

a. Remote Control yaitu dapat menyalakan dan mematikan suatu alat dari jarak jauh.

b. Penguatan daya.

c. Pengatur logika control suatu sistem.

Gambar 2.4. Relay 2.5.2 Radio Frequency Identification

Radio Frequency Identification (RFid) merupakan sebuah teknologi penangkapan data yang memanfaatkan frekuensi radio dalam sistem kerjanya yang dapat digunakan secara elektronik untuk mengidentifikasi, melacak dan menyimpan informasi yang tersimpan dalam tag RFid.

Perhatian terhadap RFid dalam lingkungan media massa maupun akademis yang populer telah meningkat dalam beberapa tahun ini. Salah satu buktinya adalah usaha dari organisasi-organisasi yang besar seperti Wal-Mart, Procter and Gamble, dan Departemen pertahanan Amerika Serikat untuk menggunakan RFid sebagai suatu alat untuk mengontrol secara otomatis terhadap rantai supply mereka. (kurniawan, 2009).

RFid menggunakan standart Global, yaitu EPC (Electronic Product Code). Standar ini mewajibkan setiap tag yang dibuat harus memiliki Unique identifier. Sehingga akan memudahkan dalam proses identifikasi objek tertentu secara spesifik. ID ini merupakan kunci untuk merujuk pada data suatu objek yang ada pada database.

15

Ada 3 kategori frekuensi yang umum digunakan untuk teknologi RFid, yaitu:

a. Low frequency untuk identifikasi jarak dekat (dibaca dalam jarak 3-4 cm). beroperasi pada 125 kHz atau 134 kHz.

b. High frequency untuk identifikasi yang lebih jauh (dibaca dalam jarak 1 m). dan memiliki kecepatan yang lebih baik. Beroperasi pada 13.56 MHz.

c. Ultra high frequency untuk identifikasi lebih cepat dan paling jauh. Namun proses identifikasinya tidak bias menembus tempat dengan kandungan air tinggi. Beroperasi pada 866 MHz – 960 MHz. UHF hanya mampu beroperasi pada jarak lebih 3,3 meter.

Gambar 2.5. RFid reader jenis MFRC522

Secara umum, RFid terdiri atas 3 komponen utama yaitu, RFid tag, RFid Reader, dan Middleware.

1. RFid tag a. Active tag.

Tag ini memiliki jarak baca dengan rentang 20 meter-300 meter dan menggunakan baterai sebagai sumber daya. Tag ini tidak memantulkan sinyal radio, namun hanya mengirimkannya saja. Active tag dapat dibedakan menjadi dua, yaitu transponder, reader akan mengirimkan sinyal untuk memicu active tag mengirimkan data ke reader.

b. Passive tag.

Merupakan tag konvensional yang memantulkan sinyal yang diberikan oleh reader dengan jarak baca yang relatife pendek.

2. RFid Reader

Digunakan untuk mengirimkan sinyal dan menerima sinyal dari tag, jenis RFid reader dapat berupa dumb reader yang dapat membaca tag secara kasar (RAW)

dan tidak memiliki kemampuan komputasi. Atau bisa juga berupa intelligent Reader yang memiliki kemampuan komputasi sehingga dapat melakukan proses filtering terhadap sinyal-sinyal yang terkirim dari tag.

3. Middleware

Merupakan aplikasi yang menerima data dari reader dan mengolahnya agar sesuai dengan kebutuhan system. Pekerjaan yang dapat dilakukan oleh middleware salah satunya adalah memfilter RAW data dan memonitoring keadaan reader.

2.5.3 Mifare

Pada gambar 2.6. merupakan rangkaian chip mifare. Mifare adalah merek dagang serangkaian chips produk dari nxp semiconductors, yang secara luas diaplikasikan pada smart cards dan proximity cards. Mifare merupakan salah satu jenis RFid tag yang berfungsi sebagai tempat penyimpanan data sebelum di baca oleh RFid reader.

Mifare memiliki kemampuan untuk membaca dan menulis kedalam kartu. Didalam mifare terdapat memori yang bersifat volatile. Pada awalnya mifare dikembangkan untuk menangani transaksi pembayaran sistem transportasi umum. Pada perkembangannya, mifare sudah diterapkan dalam banyak bidang diantaranya absensi pegawai, transaksi pembayaran dan elektronik identitas kependudukan.

Gambar 2.6. Kartu mifare

Selain memiliki memori didalamnya, penggunaan mifare lebih efektif dan efisien karena tidak memiliki bobot yang berat dan mudah dalam penyimpanannya. Selain itu, mifare lebih cepat dalam pemrosesan data dan hampir tidak ada pemeliharaan khusus pada kerusakan pada kartu.

17

2.5.4 mikrokontroller

Mikrokontroller adalah sistem fungsional computer yang berbentuk chip. Chip dari mikrokontroller ini terdiri atas inti prosesor, memori (sejumlah kecil RAM, memori program, atau keduanya), dan pelengkapan input/output.

Secara umum, mikrokontroller terdiri atas 3 jenis. Masing-masing jenis mikrokontroller tersebut memiliki karakteristik dan fungsi yang berbeda. Adapun ketiga jenis mikrokontroller tersebut adalah :

1. MCS51

Mikrokontroller MCS51 termasuk kedalam bagian dari complex instruction-set computing (CISC) yang sebagian besar instruksinya dieksekusi dalam 12 siklus. MCS51 memiliki memori (ROM) dengan kapasitas 64kb dan memori (RAM) 64kb yang dapat diakses dengan cara memberi jalur pemilihan chip yang terpisah dari chip utama untuk mengakses program dari memori data.

Salah satu kemampuan dari mikrokontroller MCS51 ini adalah pemasukan aljabar Boolean yang mengizinkan operasi algoritma dalam tingkatan satuan –bit dapat dilakukan secara langsung dalam register internal dan akses RAM. Oleh karena itu, MCS51 digunakan dalam rancangan awal Programmable Logic Control (PLC).

2. Alv and Vegard’s Risc (AVR)

Mikrokontroller AVR merupakan microcontroller tipe Reduce Instruction Set Computing (RISC) 8 bit. Karena pemrosesan dilakukan secara RISC, sebagian besar instruksinya dikemas kedalam satu siklus clock.

Secara umum, AVR dikelompokkan kedalam 4 kelas. Perbedaan disetiap kelasnya adalah kapasitas memori, peripheral dan fungsi. Adapun keempat kelas tersebut adalah ATTiny, AT90Sxx, ATMega dan AT86RFxx.

3. PIC

PIC merupakan mikrokontroller tipe reduce Instruction Set Computing (RISC). PIC dilengkapi dengan EPROM dan komunikasi serial, UAT, kernel kontrol motor, dan memori program dari 512 word hingga 32 word. Word merupakan instruksi yang terdapat dalam bahasa assembly dari 12 bit hingga 16 bit.

2.5.5 Physical Computing

Physical Computing adalah membuat sebuah sistem atau perangkat fisik dengan menggunakan software dan hardware yang bersifat interaktif. Physical Computing merupakan konsep untuk menghubungkan dua sifat alami yang berbeda, yaitu analog dengan digital. Pada pengaplikasiannya konsep ini digunakan untuk mendesain alat atau projek yang menggunakan sensor dan microcontroller untuk menerjemahkan input analog kedalam sebuah sistem yang mengontrol gerakan alat-alat elektromekanik.

Dalam pengujian Physical Computing diperlukan sebuah prototype untuk melakukan eksperimen dan uji coba dari komponen, parameter, program komputer dan sebagainya. Pengujian dilakukan berulang kali sehingga diperoleh kombinasi yang paling tepat.

Saat ini ada beberapa alat yang digunakan sebagai prototype berbasis microcontroller yang cukup popular, misalnya:

1. Arduino 2. I-Cubex

3. Arieh Robotics Project Junior 4. Dwengo

5. Embedded Lab 6. GP3

A. Arduino uno (Mikrokontroller ATmega 328)

Arduino adalah sebuah platform dari physical computing yang bersifat open source. Arduino tidak hanya sebuah alat pengembangan, tetapi ia adalah kombinasi dari hardware, bahasa pemrograman dan integrated Development Environtment (IDE).

IDE adalah sebuah software yang berfungsi untuk menulis program, meng-compile menjadi bilangan biner,dan meng-upload kedalam memory microcontroller. Dengan kemampuan ini, Arduino dapat digunakan sebagai pembangunan sebuah projek yang menghubungkan sifat analog dan digital.

Arduino didukung oleh modul pendukung seperti sensor, visual, gerak, dan sebagainya. Komponen utama didalam papan Arduino adalah sebuah

19

microcontroller 8 bit dengan jenis ATmega yang diproduksi oleh Atmel Corporation.

ATMega328 merupakan mikrokontroller keluarga AVR 8 bit. Beberapa tipe mikrokontroller yang sama dengan ATMega8 ini antara lain ATMega8535, ATMega16, ATMega32, ATMega328, yang membedakan antara mikrokontroller antara lain adalah ukuran memori, banyaknya GPIO (pin input/outpur), peripheral (USART, timer, counter, dll). (Syahid, 2012).

Fitur Arduino antara lain:

a. 32 x 8-bit register multifungsi.

b. Kecepatan mencapai 16 MIPS dengan clock 16 MHz.

c. 32 KB flash memory dan pada arduino memiliki bootloader yang menggunakan 2 KB dari flash memori sebagai bootloader.

d. Memiliki EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory) sebesar 1KB sebagai tempat penyimpanan data semi permanent karena EEPROM tetap dapat menyimpan data meskipun catu daya dimatikan.

e. Memiliki SRAM (Static Random Akses Memory) sebesar 2KB

f. Memiliki pin I/O digital sebanyak 14 pin 6 diantaranya PWM (Pulse Width Modulation) output.

g. Master / Slave SPI Serial Interface.

Arduino Uno (ATMega328) memiliki kemampuan untuk memisahkan memori untuk kode program dan memori untuk data atau disebut sebagai arsitektur Harvard. Dengan kemampuan ini, dapat memaksimalkan kerja dan paralellisme. Selain itu, didalam Arduino Uno dapat dieksekusi dalam setiap satu siklus. Hal ini disebabkan karena intruksi-instruksi dalam memori program dieksekusi dalam alur tunggal dimana pada saat satu instruksi dikerjakan, instruksi berikutnya sudah diambil dari memori program.

2.5.6. Modul Arduino Uno

Modul Arduino uno adalah perangkat tambahan yang dipasangkan pada komponen utama (board Arduino) untuk melengkapi perangkat input dan output dari projek arduino.

Komponen tambahan yang digunakan oleh penulis pada projek ini adalah RFid board (RFid reader) dengan jenis MFRC522 dan mifare (RFid tag). Kedua perangkat ini digunakan sebagai input. Sedangkan untuk ouput menggunakan perangkat elektronika yaitu relay yang menerima arus listrik dari hasil pemrosesan arduino.

2.5.7 Buzzer

Pada Gambar 2.7. merupakan komponen buzzer. Buzzer adalah sebuah komponen elektronika yang berfungsi untuk mengubah getaran listrik menjadi getaran suara. Pada dasarnya prinsip kerja buzzer hampir sama dengan loud speaker, jadi buzzer juga terdiri dari kumparan yang terpasang pada diafragma dan kemudian kumparan tersebut dialiri arus sehingga menjadi elektromagnet, kumparan tadi akan tertarik ke dalam atau keluar, tergantung dari arah arus dan polaritas magnetnya, karena kumparan dipasang pada diafragma maka setiap gerakan kumparan akan menggerakkan diafragma secara bolak-balik sehingga membuat udara bergetar yang akan menghasilkan suara. Buzzer biasa digunakan sebagai indikator bahwa proses telah selesai atau terjadi suatu kesalahan pada sebuah alat (alarm).

Gambar 2.7. buzzer

2.5.8 Light Emitting diode (LED)

Pada Gambar 2.8. merupakan rangkaian Light Emitting diode (LED). LED adalah komponen eleketronika yang terbuat dari bahan semikonduktor. LED masih termasuk dalam kategori diode, hanya saja LED memiliki kemampuan untuk memancarkan cahaya seperti lampu.

21

Dari Gambar 2.8. dapat dilihat cara kerja dari LED. LED memiliki dua kutub, kutub anoda dan katoda, LED akan menyala apabila mendapat arus listrik yang mengalir dari anoda ke katoda.

2.6. Perangkat Lunak 2.6.1 Software Arduino

Software arduino yang digunakan untuk pengolahan bahasa pemrograman didalam arduino terdiri atas driver dan IDE.

IDE Arduino adalah software yang ditulis menggunakan java yang terdiri atas:

1. Editor program, sebuah alat yang digunakan oleh pengguna untuk menulis dan mengedit program dalam bahasa processing.

2. Compiler, sebuah modul yang mengubah kode program (sketch) menjadi kode biner.

3. Uploader, sebuah modul yang memuat kode biner ke dalam memory di dalam papan arduino.

2.6.2 Bahasa Pemrograman

Dalam pemrograman suatu microcontroller terdapat tiga tingkatan bahasa pemrograman. Yaitu :

1. Bahasa Mesin

Bahasa mesin adalah bahasa yang dipahami oleh komputer. Kode yang terdapat pada bahasa ini berupa kode bilangan biner yang dapat diproses oleh microprosesor sehingga sulit dipahami oleh user. Setiap jenis microprosessor memiliki bahasa pemrograman yang berbeda dengan jenis microprosessor lainnya yang disebabkan oleh bahasa yang digunakan oleh mesin adalah bahasa yang bersifat spesifik. Bahasa mesin memiliki ekstensi .hex disetiap filenya.

2. Assembly

Bahasa Assembly terdiri dari instruksi berupa reperesentasi mnemonic dari instruksi kode bilangan biner dari bahasa mesin. Umumnya mnemonic berupa singkatan tiga atau empat huruf dari kata yang mewakili suatu instruksi. Contohnya instruksi Assembly adalah sebagai berikut:

a. SUB adalah kode Assembly untuk instruksi substract, yaitu mengurangkan suatu angka dari angka lain.

b. CBI adalah kode assembly untuk instruksi Clear bit Input/Output, yaitu memberi logika nol pada suatu pin Input/Output digital.

3. Bahasa tingkat tinggi

Bahasa tingkat tinggi memiliki sintaks yang mendekati bahasa manusia. Sehingga bahasa tingkat tinggi lebih mudah untuk dipelajari, meski demikian bahasa tingkat tinggi umumnya menghasilkan ukuran kode yang lebih besar dari bahasa Assembly. Pada penerapannya bahasa tingkat tinggi memerlukan perangkat lunak kompiler (compiler) untuk menerjemahkan kode bahasa mesin.

Adapun beberapa contoh perangkat lunak pemrograman microcontroller adalah bahasa C, Assemblyer, dan basic.

2.7 Penelitian Terdahulu

Adapun beberapa penelitian terdahulu yang berkaitan dengan penggunaan Algoritma AES antara lain:

1. Sistem pengamanan data sidik jari menggunakan algoritma AES pada sistem kependudukan berbasis radio frequency identification (Putra et al, 2012)

Pada penelitian ini, penulis menggunakan algoritma AES untuk mengamankan data sidik jari user pada sistem kependudukan. data sidik jari pada sistem ini disimpan didalam radio frequency identification (RFid) tag. dengan memanfaatkan metode ini, teknologi RFid tag hanya dapat digunakan oleh user yang memiliki hak akses saja.

2. Perbandingan Algoritma AES dengan Algoritma XTS-AES untuk enkripsi dan dekripsi teks sms berbasis java ME (Mariana et al, 2013)

Pada penelitian ini, penulis menganalisa perbandingan performansi algoritma AES dan XTS-AES dengan menerapkan algoritma tersebut pada aplikasi berbasis java ME. pengujian dua algoritma ini bertujuan untuk mengamankan informasi saat menggunakan aplikasi SMS.

3. Implementasi QR-Code dan algoritma kriptografi AES pada pengamanan keaslian dokumen (Kusuma I.B,2012)

Pada penelitian ini, penulis menggunakan teknik QR-Code untuk mengubah data tertulis menjadi kode-kode 2-dimensi yang tercetak kedalam suatu media yang lebih

23

ringkas. lalu hasil transformasi yang dilakukan oleh QR-Code lalu dienkripsi menggunakan algoritma AES. sehingga, hasil transformasi dari QR-Code tidak dapat diidentifikasi secara langsung format dan isinya oleh orang lain.

BAB 3

ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM

Bab ini akan menjelaskan proses yang terjadi didalam sistem. Adapun proses yang terjadi di dalam sistem adalah proses konektifitas antara perangkat keamanan sepeda motor dengan sistem manajemen kartu mifare dan proses enkripsi dan dekripsi kode id menggunakan algoritma AES.

Pada Bab ini juga menjelaskan bagian yang menjadi objek peneleitian yang dilakukan penulis serta tahapan penyelesaian masalah pada objek penelitian. Selain itu, bab ini juga menjelaskan rancangan sistem yang dirancang oleh penulis.

3.1Arsitektur Umum

Bentuk perancangan sistem yang diajukan didalam penelitian ini dapat dilihat pada Gambar 3.1. dimana pada gambar ditunjukkan langkah-langkah yang dilakukan oleh admin didalam sistem, maupun proses yang terjadi didalam sistem. pada awalnya, admin menginput kode id kedalam sistem. kode id merupakan kode identitas yang disimpan didalam perangkat keamanan sepeda motor. Proses menginput kode id dilakukan pada tahapan registrasi pengguna perangkat keamanan sepeda motor.

Algorima AES akan mengenkripsi dan mendekripsikan kembali kode id perangkat keamanan sepeda motor. Pada proses enkripsi dan dekripsi, terdapat 3 proses yang dilakukan oleh algoritma AES. Yaitu AddRoundKey, Standard Round, dan Final Round. Hasil dari proses yang dilakukan oleh algoritma AES adalah konektifitas antara perangkat keamanan sepeda motor dengan sistem serta menejemen penggunaan kartu mifare.

25

Mengenkripsi kode id menjadi

kode Sandi

Menyimpan Kode Sandi Input kode id perangkat keamanan sepeda motor

kedalam sistem Menginput Kode Sandi kedalam sistem Memilih perangkat keamanan sepeda motor yang terkoneksi dengan sistem Mendekripsikan kode sandi menjadi

kode id Mengkoneksikan sistem dengan perangkat keamanan sepeda motor Mengelola mifare Menghapus kartu mifare aktif Membaca mifare Mengganti kartu mifare aktif Agoritma AES Algoritma AES

Gambar 3.1. Arsitektur Umum

3.2 Analisis Sistem

Proses analisis dilakukan sebelum melakukan perancangan untuk mendapatkan kebutuhan dari sistem yang akan dikembangkan. Sistem ini bertujuan untuk memproteksi sistem pengelolaan kartu mifare dengan mengenkripsi kode id perangkat keamanan sepeda motor didalam sistem. Dalam mencapai tujuan tersebut, dapat menggunakan algoritma AES untuk mengenkripsi dan mendekripsi kode id.

Untuk menganalisa sistem, digunakan diagram proses yang bertujuan untuk menampilkan alur proses yang terjadi didalam sistem pengelolaan kartu mifare.

Dengan menggunakan diagram proses, penulis dapat memfokuskan objek yang menjadi penelitian penulis.

Gambar 3.2. Diagram proses konektifitas antara perangkat keamanan sepeda motor dengan Sistem manajemen kartu mifare

Pada Gambar 3.2. merupakan proses yang terjadi pada sistem manajemen kartu mifare. Untuk mengkoneksikan perangkat keamanan sepeda motor dengan sistem manajemen kartu mifare digunakan kode id perangkat keamanan sepeda motor sebagai key agar sistem dan perangkat keamanan sepeda motor saling terkoneksi.

Adapun proses koneksi antara perangkat keamanan sepeda motor dengan sistem manajemen kartu mifare adalah sebagai berikut:

1. Admin menginput kode id perangkat keamanan sepeda motor didalam sistem manajemen kartu mifare.

2. Kode id perangkat sudah tersimpan pada database pengguna perangkat didalam sistem manajemen kartu mifare.

3. Jika kode id yang diinput oleh admin sesuai dengan kode id pada perangkat sepeda motor, maka sistem manajemen kartu mifare akan terkoneksi dengan perangkat keamanan sepeda motor.

4. Kartu di tag pada RFid reader.

5. RFid reader akan membaca serial kartu mifare dan mengirimkan serial kartu tersebut kepada arduino uno.

27

6. Admin menggunakan sistem manajemen kartu mifare untuk mengelola kartu mifare tersebut. Adapun pengelolaan kartu mifare seperti membaca serial kartu mifare, menghapus serial kartu didalam EEPROM arduino uno dan menyimpan serial kartu didalam EEPROM arduino uno.

Pada Gambar 3.3. merupakan kode id yang dienkripsi menjadi kode sandi. Kode sandi lalu disimpan diluar sistem manajemen pengguna perangkat keamanan sepeda motor. Pada penelitian ini, penulis memproteksi kode id perangkat yang disimpan didalam database sistem manajemen kartu mifare. Proteksi yang dilakukan pada kode id adalah dengan mengenkripsi kode id menjadi kode sandi perangkat dan menyimpan kode sandi tersebut diluar sistem manajemen pengguna perangkat keamanan sepeda motor.

Gambar 3.3. Proses Enkripsi dan Dekripsi di dalam Sistem Manajemen Kartu Mifare

Kode sandi akan dienkripsi kembali dalam bentuk Kode id. Dekripsi kode sandi digunakan sebagai key konektifitas antara sistem manajemen kartu mifare dengan perangkat keamanan sepeda motor.

Pada penelitian ini, penulis menggunakan Algoritma AES untuk mengenkripsi dan mendekripsikan kembali kode id didalam sistem manajemen kartu mifare.

3.3 Analisis Algoritma AES

Algoritma AES berfungsi untuk mengenkripsi kode id pada sistem dan merubahnya menjadi kode sandi. Selain itu, Algoritma AES juga berfungsi sebagai dekripsi kode sandi menjadi kode id kembali.

Mulai

Input kode id

Addround key

ROUND = 0

Round ++ SubByte ShiftRows Mix columns Addround key Jika (Round=10) SubByte true ShiftRows Addroundkey Kode sandi Selesai false Mulai Input kode sandi Addround key

ROUND = 0

Round ++

Inverse SubByte

Inverse ShiftRows

Inverse Mix Columns

Addround key Jika (Round=10) Inverse SubByte true Inverse ShiftRows Addroundkey Kode id Selesai

Proses Enkripsi Proses Dekripsi

false Algoritma AES

Gambar 3.4. Flowchart Sistem Proses Enkripsi dan Dekripsi

Dari Gambar 3.4. dapat dilihat proses enkripsi dan dekripsi yang dilakukan oleh algoritma AES didalam sistem manajemen kartu mifare. Adapun proses yang dilakukan oleh algoritma AES untuk mengenkripsi dan mendekripsikan kode id didalam sistem manajemen kartu mifare adalah sebagai berikut:

1. Input kode id (plaintext) perangkat keamanan sepeda motor kedalam sistem pada form registrasi.

29

2. Kode id lalu dienkripsi oleh algoritma AES dengan beberapa tahapan, yaitu :

a. Untuk memulai proses enkripsi diperlukan sebuah S box, dimana S box dapat dilihat pada tabel 3.1

Tabel 3.1 Tabel SBox

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A b c d e F 0 63 7c 77 7b f2 6b 6f c5 30 01 67 2b fe d7 ab 76

1 Ca 82 c9 7d fa 59 47 f0 ad d4 a2 af 9c a4 72 c0

2 b7 Fd 93 26 36 3f f7 cc 34 a5 e5 f1 71 d8 31 15

3 04 c7 23 c3 18 96 05 9a 07 12 80 e2 eb 27 b2 75

4 09 83 2c 1a 1b 6e 5a a0 52 3b d6 b3 29 e3 2f 84

5 53 d1 00 ed 20 fc b1 5b 6a Cb Be 39 4a 4c 58 cf

6 d0 Ef aa fb 43 4d 33 85 45 f9 02 7f 50 3c 9f a8

7 51 a3 40 8f 92 9d 38 f5 bc b6 Da 21 10 ff f3 d2

8 Cd 0c 13 ec 5f 97 44 17 c4 a7 7e 3d 64 5d 19 73

9 60 81 4f dc 22 2a 90 88 46 Ee b8 14 de 5e 0b db

a e0 32 3a 0a 49 06 24 5c c2 d3 Ac 62 91 95 e4 79

b e7 c8 37 6d 8d d5 4e a9 6c 56 f4 ea 65 7a ae 08

c Ba 78 25 2e 1c a6 b4 c6 e8 Dd 74 1f 4b bd 8b 8a

d 70 3e b5 66 48 03 f6 0e 61 35 57 b9 86 c1 1d 9e

e e1 f8 98 11 69 d9 8e 94 9b 1e 87 e9 ce 55 28 df

f 8c a1 89 0d bf e6 42 68 41 99 2d 0f b0 54 bb 16 b. AddRoundKey(initial round) melakukan kombinasi antara plain

teks yang sudah ada dengan chipper key menggunakan hubungan XOR.

Pada Gambar 3.5. dapat dilihat chipper key dan state. XOR dilakukan per kolom yaitu kolom-1 chipper teks di XOR dengan kolom-1 round key dan seterusnya.

c. Lakukan putaran sebanyak Nr-1 kali. Sedangkan proses yang dilakukan pada setiap putarannya adalah sebagai berikut :

1. Transformasi SubBytes()

Transformasi subtitusi byte non linear yang dioperasikan secara independen pada setiap byte dengan menggunakan tabel subtitusi s-box dimana s-box tersebut juga memiliki invers yang digunakan untuk proses dekripsi nantinya.

Gambar 3.6. Ilustrasi Sub Bytes (Sumber : M.D Nuryatin, 2014)

Pada proses ini dilakukan pencocokan antara state yang telah dimasukkan ke dalam matriks 4x4. Untuk jelasnya dapat dilihat pada gambar 3.6.

Setelah mendapatkan State, maka proses subtitusi dilakukan antara state dan S-Box. Berdasarkan contoh maka proses yang terjadi sebagai berikut :

1. Mengambil elemen dari Si dan Sj dimana i menunjukkan baris dan j menujukkan kolom dari matriks State.

2. Berdasarkan elemen yang telah diambil, karakter pertama diambil sebagai penunjuk baris, dan karakter kedua diambil sebagai penunjuk kolom pada S-Box.

3. Setelah didapatkan elemen pada S-Box, elemen yang telah diperoleh tersebut disubtitusikan pada matriks State.

31

Berdasarkan uraian proses diatas, maka hal yang terjadi dengan State kita miliki adalah sebagai berikut :

a. Mengambil elemen S00, S01, S02, S03, , … ,S33 didapatkan elemen

{e0,48,28,04,…,e5}.

b. Untuk elemen S00 maka didapatkan baris e dan kolom 0 pada matriks S-Box, adalah elemen e1. Seperti yang ditunjukkan pada gambar 3.5. Kemudian untuk elemen S01 didapatkan 52, elemen S02 didapatkan 34, elemen S03 didapatkan f2, … , dan untuk elemen S33 didapatkan 69.

c. Selanjutnya setiap elemen yang ditemukan, disubtitusikan sehingga matriks setelah melakukan subtitusi menjadi seperti pada gambar 3.8.

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e F

0 63 7c 77 7b f2 6b 6f c5 30 01 67 2b fe d7 ab 76

1 Ca 82 c9 7d fa 59 47 f0 ad d4 a2 af 9c a4 72 c0

2 b7 Fd 93 26 36 3f f7 cc 34 a5 e5 f1 71 d8 31 15

3 04 c7 23 c3 18 96 05 9a 07 12 80 e2 eb 27 b2 75

4 09 83 2c 1a 1b 6e 5a a0 52 3b d6 b3 29 e3 2f 84

5 53 d1 00 ed 20 fc b1 5b 6a Cb be 39 4a 4c 58 cf

6 d0 Ef aa fb 43 4d 33 85 45 f9 02 7f 50 3c 9f a8

7 51 a3 40 8f 92 9d 38 f5 bc b6 da 21 10 ff f3 d2

8 Cd 0c 13 ec 5f 97 44 17 c4 a7 7e 3d 64 5d 19 73

9 60 81 4f dc 22 2a 90 88 46 Ee b8 14 de 5e 0b db

a e0 32 3a 0a 49 06 24 5c c2 d3 ac 62 91 95 e4 79

b e7 c8 37 6d 8d d5 4e a9 6c 56 f4 ea 65 7a ae 08

c Ba 78 25 2e 1c a6 b4 c6 e8 Dd 74 1f 4b bd 8b 8a

d 70 3e b5 66 48 03 f6 0e 61 35 57 b9 86 c1 1d 9e

e e1 f8 98 11 69 d9 8e 94 9b 1e 87 e9 ce 55 28 df

f 8c a1 89 0d bf e6 42 68 41 99 2d 0f b0 54 bb 16

Gambar 3.7 Visualisasi dari pemilihan subbyte dengan nilai pada State adalah E0

E1 52 34 F2

If 41 6f 33

D4 66 F7 Cd

Ee Da 29 69

2. Transformasi ShiftRows()

ShiftRows adalah proses yang melakukan shift atau pergeseran pada setiap elemen blok/tabel yang dilakukan pada setiap barisnya. Pada baris pertama tidak dilakukan pergeseran, baris kedua dilakukan pergeseran 1 byte. Baris ketiga dilakukan pergeseran 2 byte, dan baris keempat dilakukan pergeseran 3 byte.

E1 52 34 F2 E1 52 34 F2 E1 52 34 F2

33 41 6f If

Bergeser 1 byte

33 41 6f If 33 41 6f If

D4 66 F7 Cd F7 Cd D4 66

Bergeser 2 byte F7 Cd D4 66

Ee Da 29 69 Ee Da 29 69 _{69 Ee Da 29 Bergeser 3 byte}

Gambar 3.9. Gambar pergeseran elemen

3. Transformasi MixColumns()

Yang terjadi saat MixColumns adalah mengalikan tiap elemen dari blok chipper dengan matriks. Perkalian secara bergantian oleh setiap baris dari state.

Tabel 3.2. perkalian MixColumns

4. Add Round key

Pada proses add round key ini, proses yang dilakukan oleh XOR antara state dengan subkeys.

Setelah keempat proses selesai. Proses ini diulangi sampai mendapatkan chipper key seperti pada Gambar 3.10. dan 3.11.

E1 52 34 F2 33 41 6f If F7 Cd D4 66 69 Ee Da 29

2 3 1 1

1 2 3 1

1 1 2 3

33

Gambar 3.10. Hasil dari proses kedua hingga keenam

Gambar 3.11. Hasil dari ketujuh hingga mendapatkan Chiperteks

3. Setelah kode sandi didapatkan dari proses enkripsi, kode sandi disimpan diluar system aplikasi dalam format .txt. Kode sandi akan digunakan

kembali pada saat konektifitas antara perangkat keamanan sepeda motor dengan sistem.

4. Pada proses dekripsi, kode sandi akan kembali diubah menjadi kode id. Proses yang dilakukan oleh algoritma AES untuk mendekripsi kode sandi adalah kebalikan dari proses enkripsi yaitu Inverse AddRoundKey, Inverse SubByte, Inverse ShiftRows dan Inverse Mixcolumns.

5. Dekripsi kode sandi akan secara otomatis dijalankan pada tahap konektifitas antara perangkat keamanan sepeda motor dengan sistem. hasil dari dekripsi ini akan menghubungkan perangkat keamanan sepeda motor dengan sistem.

3.4Perancangan Antarmuka

Perancangan antarmuka bertujuan untuk merancang tampilan yang dapat menghubungkan pengguna dengan program. Perancangan antarmuka dilakukan sebelum tahapan implementasi sistem agar memudahkan dalam pengembangan sistem.

Perancangan antarmuka dirancang khusus untuk admin dalam mengelola sistem management kartu mifare. Pengelolaan yang dapat dilakukan oleh admin di dalam sistem adalah mengelola data pengguna perangkat keamana sepeda motor dan mengelola penggunaan kartu mifar yang digunakan oleh user.

3.4.1 Form Utama

35

Pada Gambar 3.12. merupakan rancangan tampilan pengelolaan sistem. Di dalam sistem terdapat dua form yang dapat dikelola oleh admin yaitu form database user dan form manajemen kartu mifare.

3.4.2 Perancangan Aplikasi Manjemen Database Pengguna Sistem

Perancangan aplikasi ini bertujuan untuk pengelolaan data pengguna perangkat Arduino. Data yang dikelola pada aplikasi ini meliputi pengelolaan data user, pengelolaan Mifare dan enkripsi kode id user. Pada aplikasi ini terdapat 3 tahapan yaitu:

1. Form Registrasi

Gambar 3.13. Form Registrasi

Form registrasi pada Gambar 3.13. merupakan form awal untuk mendata pengguna perangkat sistem keamanan sepeda motor. Pada form ini, admin menginput data user kedalam sistem. adapun data yang diinput adalah nama user, type kenderaan, dan nomor STNK. Sedangkan untuk id alat merupakan kode id yang disimpan didalam Arduino. Kode id alat akan secara otomatis dienkripsi setelah registrasi selesai dilakukan.

2. Form User management

Form user management pada Gambar 3.14. adalah form untuk mengelola data user setelah didaftarkan. Pada form ini dapat dilihat seluruh informasi tentang user mulai dari tanggal registrasi, nama pemilik, type kenderaan, nomor STNK dan kode unik. Kode unik merupakan kode hasil enkripsi dari sistem pada tahapan registrasi. Kode unik merupakan kode yang digunakan untuk mendekripsikan

kembali id alat. Proses ini diperlukan sebagai konektifitas antara perangkat sistem keamanan sepeda motor dengan sistem menejemen.

Gambar 3.14. form user management 3.4.3 Perancangan Aplikasi Manajemen Kartu Mifare

Perancangan aplikasi manajemen kartu mifare bertujuan untuk mengelola penggunaan kartu mifare pada RFid. Kartu mifare yang diizinkan penggunaannya oleh sistem sebanyak 2 buah. Kartu pertama disebut kartu utama yang digunakan sebagai RFid tag. Sedangkan kartu kedua bersifat kartu cadangan jika kartu utama mengalami kerusakan atau hilang.

37

Dari gambar 3.15. terdapat proses yang dapat dilakukan oleh Admin untuk mengelola kartu mifare. adapun fungsi dari setiap fitur yang terdapat pada aplikasi adalah :

1. Card 1 dan Card 2 berfungsi sebagai option untuk memilih kartu mifare utama dan kartu mifare cadangan.

2. Read Card berfungsi sebagai button untuk membaca kartu mifare.

3. Record Id berfungsi sebagai button untuk merekam kartu mifare sehingga kode dari kartu mifare tersimpan didalam sistem.

4. Erase id berfungsi sebagai button untuk menghapus kartu dari sistem. 5. Show id berfungsi untuk menampilkan kode dari setiap kartu mifare.

6. Save berfungsi sebagai button untuk menyimpan seluruh aktivitas didalam sistem

3.4.3 Perancangan Konektifitas antara Sistem dengan Perangkat.

Perancangan aplikasi proteksi sistem Arduino berfungsi untuk melindungi perangkat Arduino dari pencurian dan duplikasi data. Penulis pada awalnya sudah menyimpan kode id didalam sistem Arduino. kode id pada sistem Arduino memiliki serial yang berbeda-beda. Sehingga satu kode id hanya terdapat pada satu perangkat Arduino.

Gambar 3.16. Rancangan Aplikasi konektifitas antara Arduino dengan sistem

Dari Gambar 3.16. dapat dilihat form manajemen RFid. Form ini berfungsi sebagai konektifitas perangkat keamanan sepeda motor dengan sistem. terdapat tiga fitur utama pada form ini yaitu select device, input kode, dan connect. Select device

berfungsi untuk memilih perangkat Arduino yang telah terhubung dengan komputer Admin melalui kabel usb. Input code befungsi untuk menginput kode id hasil enkripsi dari Algoritma AES. Dan connect berfungsi untuk mendekripsikan kembali kode id yang telah dienkripsikan sebelumnya sehingga Arduino terkoneksi dengan sistem.

3.5Perancangan Perangkat Keamanan Sepeda motor 3.5.1 Perancangan Pin Arduino

Pada Arduino, terdapat pin yang berfungsi sebagai tempat pengolahan sinyal data. Baik bersifat analog maupun digital. pada sistem yang akan dibangun ini, pin dimanfaatkan untuk pengolahan RFid, buzzer, maupun relay. Yang semua proses dilakukan secara digital.

Gambar 3.17. Arsitektur Arduino

Sistem memanfaatkan pin yang terdapat pada arduino, masing-masing pin dibagi sesuai dengan kebutuhan sistem. pada sistem yang dibangun, pin yang digunakan berasal dari Digital Input/Output karena output dari arduino berupa perintah untuk menyala atau mati.

adapun pembagian pin yang digunakan adalah: 1. RFid menggunakan pin 9 – pin 13. 2. Buzzer menggunakan pin 8.

39

3.5.2 Perancangan Rangkaian Catu Daya dan Kunci Kontak

Agar alat yang dibuat dapat bekerja dengan baik. Maka diperlukan sumber tegangan listrik sebagai catu daya. Perangkat yang menggunakan sumber tegangan listrik adalah perangkat arduino. Arduino uno harus menerima arus listrik untuk menyala minimum 5 volt dan maksimal 12 volt. Arus listrik yang diterima oleh arduino harus stabil untuk menghindari terjadinya drop saat pengoperasian arduino.

Gambar 3.18. Rangkaian catu daya pada arduino

Pada Gambar 3.18. penulis akan menggunakan arus dari baterai sepeda motor (ACCU). Arus listrik pada baterai sepeda motor sebesar 12 volt. Sehingga cukup untuk menyalakan arduino pada sistem.

Pada Gambar 3.19. merupakan relay yang dipasang pada rangkaian kelistrikan sepeda motor. Relay menjadi pemutus arus dari rangkaian kelistrikan sebelum kelistrikan sepeda motor di proses pada kunci kontak.

3.5.3 Perancangan Radio Frequency identification (RFid) pada Arduino.

Gambar 3.20. Relasi RFid pada Arduino

Pada Gambar 3.20. ini menunjukkan RFid terpasang pada rangkaian Arduino. Arduino sebagai pusat sistem menerima RFid melalui slot input digital. RFid pada dasarnya menerima input dari mifare sehingga proses yang terjadi pada RFid merupakan proses input.

3.5.4 Perancangan Buzzer dan LED

Didalam sistem yang akan dibangun, Buzzer dan lampu LED berfungsi sebagai indikator bahwa sistem telah berjalan. Pada dasarnya, buzzer dan LED dipasang pada rangkaian yang sama dengan Relay. Sehingga indikator yang diberikan oleh buzzer dan LED adalah indikator yang menandakan bahwa relay telah diaktifasi.

41

Pada Gambar 3.21 menjelaskan proses yang terjadi pada LED sebagai indikator bahwa sistem telah berjalan. LED akan menyala jika menerima tegangan dari Arduino.

Gambar 3.22. Rangkaian Buzzer

Pada Gambar 3.22. menjelaskan proses yang terjadi pada buzzer sebagai indikator bahwa sistem telah berjalan. Tegangan yang dihasilkan oleh arduino akan mendorong transistor untuk mengirim tegangan ke buzzer sehingga buzzer menghasilkan bunyi.

3.5.5 Perancangan Sistem perangkat keras keseluruhan

Dari Gambar 3.23 dapat dilihat seluruh rangkaian perangkat keras sudah saling terhubung satu sama lain. Dari rangkaian ini dapat dilihat bahwa RFid berfungsi sebagai input dengan pengolahan secara digital dihubungkan pada arduino yang memiliki port digital input. Hasil pengolahan dari arduino setelah menerima input dari RFid adalah mengaktivasi relay pada bagian output. Sebagai indikator bahwa sistem telah berjalan, buzzer akan menghasilkan suara dan lampu LED akan menyala.

START Inisialisasi RFID, SPI, EEPROM Relay, Buzzer Baca Kartu RFID

Jika terdeteksi ada kartu

Baca Serial Kartu (UID)

Jika terdeteksi ada serial kartu Baca dan bandingkan dengan data UID yang tersedia pada EEPROM

Jika serial UID sesuai dengan data

UID 1

Jika serial UID sesuai dengan data

UID 2 Nyalakan Buzzer selama ¼ detik Nyalakan Buzzer selama ¼ detik Nyalakan Relay 1 Nyalakan Relay 2 selama 1,5 detik Jika Relay 1 belum

pernah menyala Matikan Relay 1 Ya Tidak Ya Ya Tidak Tidak Ya Ya Tidak Tidak

43

Adapun proses yang terjadi pada sistem perangkat keamanan sepeda motor adalah: 1. Sistem keamanan sepeda motor akan aktif setelah arduino uno mendapatkan

tegangan listrik dari baterai sepeda motor.

2. Setelah menyala, arduino uno akan mengecek perangkat terhubung seperti RFid reader, SPI, EEPROM, Relay dan Buzzer.

3. Arduino yang telah mendapatkan tegangan listrik akan menyalakan RFid reader juga. RFid reader akan terus menyala selama arduino uno mendapatkan tegangan listrik. Selama mendapatkan tegangan listrik, RFid reader akan menunggu tag dari dari RFid tag (mifare).

4. Setelah mifare di tag, RFid reader akan membaca serial kartu (UID) dan mencocokkannya dengan serial kartu (UID) yang tersimpan didalam EPPROM.

5. Jika sesuai, sistem akan memerintahkan buzzer untuk menyala sebagai tanda bahwa sistem telah berfungsi dengan semestinya. Jika tidak sesuai, maka sistem akan mencocokkan serial kartu (UID) kedua didalam EEPROM. Jika serial kartu sesuai, maka sistem akan memerintahkan Buzzer untuk menyala.

BAB 4

IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN SISTEM

4.1 Implementasi Sistem

Bab ini menjelaskan hasil analisis dan perancangan sistem beserta pengujian sistem dalam menggunakan algoritma AES untuk mengenkripsi dan mendekripsi kode id perangkat keamanan di dalam sistem.

Spesifikasi perangkat lunak (software) dan perangkat keras (hardware) yang digunakan dalam membangun sistem ini adalah sebagai berikut:

1. Sistem operasi yang digunakan adalah Microsoft Windows 7 Ultimate 64-bit. 2. Arduino uno

3. Scratch Arduino IDE versi 1.0.6.

4. Processor Intel® Core™ i5-3317U CPU @1.70GHz (4CPUs), - 1.7 GHz

5. Memory 8192MB RAM DDR3 6. Kapasitas hardisk 640 GB.

4.2 Implementasi Perangkat Keamanan Sepeda Motor 4.2.1 Implementasi Rangkaian relay

Pada Gambar 4.1. rangkaian relay di rangkai pada papan PCB, pada rangkaian ini terdapat 2 buah relay dan 2 buah resistor serta 2 buat lampu LED. Penggunaan 2 buah relay yang masing-masing berkapasitas 5 volt sebagai opsi jika terjadi kerusakan pada salah satu relay. 2 buah resistor dan 2 buah lampu LED sebagai indicator pada masing-masing relay.

45

Gambar 4.1. Rangkaian Relay

Cara kerja rangkaian relay ini adalah, jika relay mendapat pasokan arus listrik sebesar 5 volt hasil dari pengolahan RFid pada Arduino maka akan menyalakan LED dan buzzer sebagai indikator bahwa relay telah di aktifasi.

Gambar 4.2. Rangkaian Relay Pada Arduino

Pada Rangkaian relay di PCB, dipasang socket yang disesuaikan dengan pin yang ada pada arduino. Fungsi dari socket ini adalah sebagai dudukan pada arduino. Pemasangan dudukan pada arduino ini tetap mempertimbangkan fungsi dari masing-masing pin arduino termasuk dudukan untuk RFid reader. Sehingga dibuat jalur pada papan PCB yang disesuaikan dengan pin arduino. Jalur pada rangkaian PCB dapat dilihat pada Gambar 4.3.

Gambar 4.3 Jalur Rangkaian pada PCB 4.2.2 Implementasi Rangkaian RFid

Pada Gambar 4.4. RFid reader dipasang pada socket PCB rangkaian relay. Socket ini sudah langsung terhubung pada pin Arduino. Sehingga proses pada sistem tetap dilakukan oleh arduino.

Gambar 4.4. RFid reader pada rangkaian relay 4.2.3 Perbedaan cara konvensional dan menggunakan RFid.

Pada tabel 4.1 menunjukkan perbedaan hak akses kepada sepeda motor secara umum dan dengan menggunakan RFid. Perbedaan Hak akses pada tabel diurut berdasarkan langkah-langkah yang digunakan user untuk menyalakan sepeda motor. Selain itu pada tabel juga ditunjukkan output dari setiap tahapan yang berlangsung.

Tabel 4.1. Perbandingan antara cara konvensional dan menggunakan RFid

No. Hak akses Konvensional RFid Hasil dari

sistem 1. Kunci sepeda

motor

52

Gambar 4.13 Kode Sandi

4.4.2 Pengujian Dekripsi Kode Sandi

Adapun tahapan pengujian dekripsi Kode Sandi adalah : 1. Masuk ke dalam form manajemen mifare.

2. Select device dan input STNK lalu pilih tombol connect seperti pada Gambar 4.14. Secara otomatis sistem akan meminta admin untuk memilih kode sandi (key). Seperti Pada Gambar 4.15.

53

Gambar 4.15. Pilih Kode Sandi

3. Jika STNK, Device dan Kode Sandi sesuai. Maka sistem manajemen kartu mifare akan aktif.

4.5 Hasil Pengujian

Tabel 4.3 Hasil Enkripsi AES

NO Nama Kode Id Jenis Kendaraan Kode Sandi

1. Bagus “bagus” Scorpioo 9t4CAXBziaS4sXslG82sUg==

2. Andre “andre” Supra lVdQgRFIg9sVGUqIbetIGw==

3. Anggi “Anggi” Beat PC1OhiHbiTMW7YOerBplRA==

4. Joko “joko” Supra cSs2r6DpD1rm+RTGA2G3uQ==

5. Angga “angga” Vixion A7cp5mCs2lYcNiKG1Gn+fpoa3

BAB 5

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Kesimpulan yang dapat diambil dari proteksi sistem manajemen kartu mifare untuk perangkat keamanan sepeda motor menggunakan algoritma AES ini adalah:

1. Algoritma AES dapat digunakan untuk mengenkripsi serta mendekripsikan kembali kode id perangkat keamanan sepeda motor didalam sistem manajemen kartu mifare.

2. File hasil enkripsi kode id, disimpan diluar sistem manajemen pengguna perangkat keamanan sepeda motor dalam bentuk file .txt.

3. Teknologi Radio Frequency identification (RFid) dapat meningkatkan keamanan sepeda motor dengan modernisasi keamanan sepeda motor dari bersifat manual menjadi otomatis.

5.2 Saran

Beberapa saran penulis untuk penelitian selanjutnya antara lain:

1. Proteksi tidak hanya dilakukan pada kode id yang tersimpan didalam sistem, melainkan proteksi juga dapat dilakukan untuk kode id yang terdapat didalam perangkat keamanan sepeda motor.

2. Pemanfaatan teknologi Radio Frequency identification (RFid) pada sistem keamanan sepeda motor dapat dikembangkan dengan tidak hanya untuk

DAFTAR PUSTAKA

Artanto, Dian. 2012. Interaksi Arduino dan labVIEW. Jakarta: Elex Media Komputindo.

Asad, M., Gilani, J & Khalid, A., 2011. An Enhanced Least Bit Modification Technique for Audio Steganography. International Conference on Computer Network and Information Technology.

Daemen, joan. Rijmen, Vincent. 1999. Efficient Block Chipers ForSmartcards. Journal vol. 2- maret 1999.

Dworkin, Morris J., Barker, Elaine B., dkk. 2011. Advanced Encryption Standard (AES) in FIPS 197. The National Institute of Standards and Technology

Erinofiardi, Nurul Iman Supardi, Redi.2012. Penggunaan PLC Dalam PengontrolanTemperatur, Simulasi Pada Prototype Ruangan. Jurnal Mekanikal, Vol.3 No.2 –Juli 2012.

Garfinkel, Simson and Beth Rosenberg. 2005. RFID: Applications, Security, and Privacy.

Jagadev, Aseem. Senapati, Vivek. 2009. Advanced Encryption Standard (AES) Implementation. Departement of electronics and Communication Engineering National Institute of Technology, Rourkela. May, 2009.

Kamajaya. 2007. Cerdas Belajar Fisika. Jakarta: Grafindo Media Pratama.

Kusuma, Ida Bagus Putu Wirajaya. 2012. Implementasi QR-Code dan algoritma kriptografi AES pada pengamanan keaslian dokumen. Jurnal Teknik Informatika, Desember 2012.

Kuswanto, Heri. 2014. Sistem Proteksi Kenderaan Bermotor Menggunakan Android Berbasis Mikrokontroller ATmega328 Skripsi pada perguruan tinggi dengan menggunakan metode widuri. Laporan Skripsi, STMIK Rahaja, Tangerang.

56

Mariana. Sari, Martha. Yoannita. dan Tinaliah. 2013.Perbandingan Algoritma AES dengan Algoritma XTS-AES untuk enkripsi dan dekripsi teks sms berbasis java ME. Jurnal Teknik Informatika, 2013.

Maryono, Dasar-dasar Radio Fequensi Identification (RFID) Teknologi Yang Berpengaruh di Perpustakan. Media Informasi vol XIV no.20 Th 2005.

M.Dewi, Nuryatin, 2014 Advanced Encryption Standard (AES), jurnal Teknik Informatika. Juni 2014, Universitas Aki, Semarang

Putra, Gede Andika. dan Wirawan, Made Widhi. 2012.Sistem pengamanan data sidik jari menggunakan algoritma AES pada sistem kependudukan berbasis radio frequency identification. Jurnal Ilmu Komputer, Vol.5 no.2- September 2012. Rusmadi, Dedy. 2009. Mengenal komponen elektronika. Bandung: Pionir Jaya. Santoso, I, 2008, Interaksi Manusia dan Komputer, Yogyakarta : Penerbit Andi Shen, Liang Chi dan Jin Au Kong. 2001. Aplikasi Elektromagnetik. Jakarta; Erlangga. Sutabri, Tata. 2012. Konsep Dasar Informasi. Yogyakarta: Andi.

Tarigans ZJH, 2004 Integrasi Technologi RFID dengan teknologi Erp untuk otomasisasi data (Studi kasus pada gudang barang jadi perusahaan furniture,

jurnal teknik Industri vol 6 no.2 Desember 2004, Universitas Kristen Petra, Surabaya.

Winoto, Ardi. (2008). Mikrokontroler AVR ATMega8/32/16/8535 dan Pemrogramanya dengan Bahasa C pada WinAVR.Bandung:Informatika. Widharta, Dewa Made, Putu Ardana, Frederick Nixon Da Rosa Maia, Kunci Pintu

Otomatis menggunakan Aplikasi RFID Card Teknologi ElektroVol 7 no.2 Juli

– Desember 2008 Jurnal unud ac.id/abstrak dewa-6-pdf

57

Wirawan,I made Widhi, 2008 Thesis Aplikasi RFID Smardcard dibidang pariwisata Yogyakarta: Program Pasca Sarjana UGM.

Yakub, 2012. Pengantar Sistem Informasi. Graha Ilmu. Yogyakarta:

Thulasimani, L. and Madhesawaran, M. 2010. A Single Chip Design And Implementation Of AES -128/192/256 Encryption Alghoritms. International Journal Of engineering Science and Technologi.