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

  MENGGUNAKAN ALGORITMA VIGINERE CIPHER BERBASIS JARINGAN SENSOR NIRKABEL First Wanita Teknik Informatika, STMIK AKBA

  Abstrak

  Penelitian menggunakan jaringan sensor wireless sebagai media transmisi data yang mudah diakses oleh banyak orang sehingga mengharuskan dilakukan pengamanan data dengan cara mengengkripsi dan deskripsi karena menyangkut data medis dari seseorang yang menurut kode etik rumah sakit harus dirahasiakan dan tidak dapat diakses/diketahui oleh orang yang tidak berkepentingan. Data monitoring suhu ruangan incubator bayi sebagai sampel penelitian apabila nantinya diterapkan pada informasi yang berbeda juga bisa dilakukan, penelitian yang dilakukan dalam incubator adalah bayi yang lahir premature yang sangat rentan karena organ-organ tubuhnya masih ada yg belum bekerja dengan baik sehingga sangat perlu untuk dimonitor setiap beberapa saat dan hal tersebut bisa menyulitkan para rekan medis apalagi apabila jumlah bayi dalam incubator lebih dari satu dan waktu monitoring setiap bayi berbeda karena kondisinya berbeda.

  Penelitian ini bertujuan memberikan metode keamanan data sensing suhu incubator bayi pada jaringan sensor nirkabel dan bermanfaat untuk mengaplikasikan monitoring lingkungan yang memerlukan tingkat keamanan data pengukuran. Hasil penelitian menggunakan algoritma vigenere cipher dapat efisien untuk mengamankan informasi data suhu incubator bayi dan menggunakan jaringan sensor nirkabel sebagai medianya

  Kata Kunci :

Algoritma, prediksi bencana, Layanan prediksi 1. Pendahuluan

  Jaringan sensor nirkabel (JSN) adalah sebuah kelas jaringan yang memungkinkan penggunaannya pada berbagai aplikasi potensial dalam bidang kesehatan, militer, dan pemantauan lingkuangan. Secara umum, jaringan ini sering digunakan untuk melakukan pengamatan dalam kondisi posisi pengamat dan yang diamati berbeda. Sehingga dibutuhkan media yang memadai untuk dapat mengirimkan data-data hasil suatu pengamatan. Dalam aplikasinya informasi khususnya mengenai informasi medis seseorang sangatlah sensitif pada berbagai tindak kejahatan [3] karenanya sangat perlu dijaga keamanan dan keutuhannya. Dengan mengetahui kenyataan tersebut maka dibutuhkan suatu metode untuk mengamankan informasi yang bersifat rahasia.

  Ilmu yang mempelajari tentang proses pengamanan data adalah kriptografi. Secara umum ada 2 macam jenis kriptografi, yaitu kriptografi klasik dan kriptografi modern. Kriptografi klasik adalah suatu algoritma yang menggunakan satu kunci untuk mengamankan data. Sedangkan kriptografi modern adalah algoritma yang lebih komplek daripada algoritma kriptografi klasik. Algoritma yang digunakan penulis adalah algoritma kriptografi klasik. utama yakni enkripsi dan dekripsi.[1] Enkripsi adalah proses dimana informasi/data yang hendak dikirim diubah menjadi bentuk yang hampir tidak dikenali sebagai informasi awalnya dengan menggunakan algoritma tertentu. Dekripsi adalah kebalikan dari enkripsi yaitu mengubah kembali bentuk tersamar tersebut menjadi informasi awal. Penelitian ini mengembangkan penelitian sebelumnya mengenai pengamanan informasi menggunakan algoritma AES Rijendel[3], algoritma vigenere cipher[2], sedangkan pada penelitian ini digunakan metode vigenere

  cipher pada jaringan sensor nirkabel yang

  Penelitian tujuan dan manfaat yang diharapkan, yaitu:

  dikirim ketika kanal transmisi telah kosong atau tidak terpakai sehingga data yang dikirimkan jarang terjadi losses.

  Sense Multiple Access with Collision Avoidance (CSMA/CA) dimana data baru akan

  pada Jaringan Sensor Nirkabel ini menggunakan sistem pengiriman Carrier

  Access with Collision Detection (CSMA/CD),

  2.1 Jaringan Sensor Nirkabel Jaringan Sensor Nirkabel ini terdiri dari dua komponen utama yaitu sensor (node slave) dan node master (Administrator). Berbeda dengan jaringan Wi-fi yang menggunakan sistem pengiriman Carrier Sense Multiple

  2. Landasan Teori

  memerlukan tingkat keamanan data pengukuran.

  monitoring lingkungan yang

  2. Dapat di manfaatkan untuk aplikasi

  1. Memberikan metode keamanan data sensing suhu incubator bayi pada jaringan sensor nirkabel

  sensing yang asli kemudian ditampilkan di GUI.

  mana algoritma terkait menggunakan jaringan

  tertentu. Data yang sudah dikodekan kemudian di paketkan oleh protokol zigbee dan kemudian dikirim ke penerima. Modul zigbee di penerima akan menangkap data tersebut selama sinyal radio frekuensi masih berada pada jangkauannya. Pada saat di penerima data tersebut di dekripsi dan menghasilkan data

  sensing di enkripsi menjadi sebuah kode-kode

  Penelitian dilakukan dengan mengambil hasil pengukuran data sensing suhu ruangan inkubator bayi dan di proses di mikrokontroller. masukkan dalam mikokontroller, dimana data

  yang sangat rentan karena organ-organ tubuhnya masih ada yg belum bekerja dengan baik sehingga sangat perlu untuk dimonitor setiap beberapa saat dan hal tersebut bisa menyulitkan para rekan medis apalagi apabila jumlah bayi dalam incubator lebih dari satu dan waktu monitoring setiap bayi berbeda karena kondisinya berbeda. Pertimbangan lainnya adalah peneliti merencanakan menggunakan jaringan sensor wireless sebagai media transmisi data yang mudah diakses oleh banyak orang, makanya peneliti harus mengamankan data tersebut dengan cara mengengkripsi dan deskripsi karena menyangkut data medis dari seseorang yang menurut kode etik rumah sakit harus dirahasiakan dan tidak dapat diakses/ diketahui oleh orang yang tidak berkepentingan.

  incubator adalah bayi yang lahir premature

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

  monitoring suhu ruangan incubator bayi

  Awal Bross. Alasan peneliti mengambil data

  incubator bayi pada Pada Rumah Sakit (RS)

  penelitian ini adalah data suhu ruangan

  wired [1]. Informasi yang dijadkan objek pada

  Beberapa versi komersial dari penerapan teknologi transmisi data nirkabel ditujukan untuk aplikasi dari jaringan sensor nirkabel. Dan kebanyakan dari sistem tersebut mengikuti spesifikasi standart dari IEEE 802.15.4 dan Zigbee untuk aplikasi pada lingkup jaringan area personal nirkabel (WPAN – Wireless Personal Area Network ). Karakteristik umum dari WPAN adalah komunikasi, dengan radio kanal lebih dari 16 kanal berdasarkan lebar frekuensi, dan didukung protokol yang sesuai sehingga meningkatkan reliability dari transmisi data dan sinkronisasi waktu[ 3].

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

  Fusion Center _{Sensor Field Sensor Node · Sensirng · Processing Unit · Wireless Tranceiver} ^{Wireless Network} Gambar 1 Arsitektur Jaringan Sensor

  Nirkabel

  2.2 Enkripsi dan Dekripsi Enkripsi adalah proses mengamankan suatu informasi dengan membuat informasi tersebut tidak dapat dibaca tanpa bantuan pengetahuan khusus. atau bisa didefinisikan juga Enkripsi merupakan proses untuk mengubah plainteks menjadi cipherteks .

  Plainteks sendiri adalah data atau pesan asli

  yang ingin dikirim, sedangkan Cipherteks adalah data hasil enkripsi.

  Enkripsi dapat diartikan sebagai kode atau cipher. Sebuah system pengkodean menggunakan suatu table atau kamus yang telah didefinisikan untuk mengganti kata dari informasi atau yang merupakan bagian dari informasi yang dikirim. Sebuah cipher mengunakan suatu algoritma yang dapat mengkodekan semua aliran data (stream) bit dari sebuah pesan menjadi cryptogram yang tidak dimengerti (unintelligible). Karena teknik cipher merupakan suatu system yang digunakan dalam system keamanan komputer dan jaringan.

  Enkripsi dimaksudkan untuk melindungi informasi agar tidak terlihat oleh orang atau pihak yang tidak berhak. Informasi ini dapat berupa nomor kartu kredit, catatan penting dalam komputer, maupun password untuk mengakses sesuatu. Deskripsi dalam dunia keamanan komputer merupakan proses untuk mengubah cipherteks menjadi plainteks atau pesan asli. Jadi Deskripsi merupakan kebalikan dari Enkripsi upaya pengolahan data menjadi sesuatu yang dapat diutarakan secara jelas dan tepat dengan tujuan agar dapat dimengerti oleh orang yang tidak langsung mengalaminya sendiri [1,2].

  Dalam hal ini terdapat tiga kategori enkripsi, yaitu :

  1. Kunci enkripsi rahasia, artinya terdapat sebuah kunci yang digunakan untuk mengenkripsi dan juga sekaligus mendekripsikan informasi.

  2. Kunci enkripsi public, artinya dua kunci digunakan satu untuk proses enkripsi dan yang lain untuk proses dekripsi.

  3. Fungsi one-way, atau fungsi satu arah adalah suatu fungsi dimana informasi dienkripsi untuk menciptakan “signature” dari informasi asli yang bisa digunakan untuk keperluan autentikasi. Salah satu metode enkripsi/dekripsi paling sederhana adalah metode sandi Vigenere

  Cipher , dimana metode tersebut menyandi teks alphabet dengan menggunakan deretan sandi

  Caesar berdasarkan huruf pada kata kunci. Sandi Vigenere merupakan bentuk sederhana dari sandi polialfabetik. Kelebihan sandi ini dibanding sandi Caesar dan sandi

  monoalfabetik lainnya adalah sandi ini tidak

  begitu rentan terhadap metode pemecahan sandi yang disebut analisis frekuensi. rimkan data ke module Xbee lainnya secara wireless .

  serial port , kemudian Xbee module mengi-

  1. Low duty cycle

  RF Modul Operation. Komunikasi Xbee/

  packet mode, yaitu IO packet dan command packet.

  Xbee itu sendiri. Terdapat dua macam

  2. Packet mode. Pengiriman pesan ke module

  Vigenere cipher mungkin adalah

  data dari sensor ke modul Xbee melalui

  1. Transparent serial port mode. Pengiriman

  sebuah level translator ke beberapa perangkat

  serial (misalnya: melalui RS 232 atau USB interface board).

  Beberapa keuntungan yang diperoleh pada penggunaan protokol ZigBee ini antara lain :

  2.4 Perangkat zigbee Xbee Pro adalah salah satu perangkat yang menggunakan zigbee IEEE 802.15.4 sebagai protokolnya. Xbee Pro merupakan sebuah modul berstandar IEEE 802.15.4 yang dirancang untuk komunikasi tanpa kabel dengan band frekuensi 2,4 GHz. Salah satu keunggulan Xbee Pro ini adalah konsumsi daya yang sangat rendah, sehingga memiliki

  voltage compatible UART, atau melalui

  2. Huruf

  1. Angka

  Teknik dari substitusi vigenere cipher bisa dilakukan dengan dua cara [1,2]

  Vigènere cipher sangat dikenal karena mudah dipahami dan diimplementasikan.

  war ).

  oleh tentara Konfiderasi (Confederate Army) pada perang sipil Amerika (American Civil

  vigènere cipher . Vigènere cipher digunakan

  tahun 1586, tetapi algoritma tersebut baru dikenal luas 200 tahun kemudian yang oleh penemunya cipher tersebut dinamakan

  del Sig . Vigènere cipher dipublikasikan pada

  contoh terbaik dari cipher alphabet-majemuk „manual’. Algoritma ini dipublikasikan oleh diplomat (sekaligus seorang kriptologis) Perancis, Blaise de Vigènere pada abad 16, meskipun Giovan Batista Belaso telah menggambarkannya pertama kali pada tahun 1553 sepeti ditulis di dalam bukunya La Cifra

  Xbee-Pro ke host device adalah melalui sebuah logic-level asynchronous serial port. Melalui serial port ini, modul dapat berkomunikasi dengan be-berapa logic atau

• – mempunyai umur baterai

  Gambar 2 Perangkat zigbee merupakan sebuah transceiver yang dapat mendukung ZigBee wireless standard dalam penggunaanya. Xbee module mempunyai dua mode operasi :

  zigbee secara umum seperti pada gambar 2.

  Xbee Pro dirancang sedemikian rupa agar dapat ditempatkan pada sebuah socket, sehingga tidak perlu ditempatkan langsung pada papan pengerjaan perangkat. Perangkat

  lifetime yang sangat lama. Arsitektur fisik

  dengan umur yang cukup panjang 2. low latency

  3. Mendukung untuk topologi multiple jaringan: static, dynamic, star, dan mesh.

  4. Direct sequence spread spectrum (DSSS)

  5. Dapat menangani jaringan dengan jumlah hingga 64.000 node

  6. Dapat mengindikasikan kualitas link 7.

Interferensi dapat dihindari dengan

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

  2.4 Mikrokontroler Mikrokontroler adalah mikroprosessor yang dirancang khusus untuk aplikasi kontrol, dan dilengkapi dengan ROM, RAM dan fasilitas I/O pada satu chip ( Agrianto, 2003) .

  AT89S52 adalah salah satu anggota dari keluarga MCS-51/52 yang dilengkapi dengan

  (Programmable and Erasable Read Only

  Memory ), yang memungkinkan memori program untuk dapat diprogram kembali.

  Mikrokontroler merupakan sebuah sistem komputer yang seluruh atau sebagian besar elemennya dikemas dalam satu chip IC, sehingga sering disebut Single Chip

  Microcomputer . Mikrokontroler merupakan

  sebuah sistem komputer yang mempunyai satu atau beberapa tugas yang sangat spesifik, berbeda dengan PC ( personal Computer) yang memiliki beragam fungsi. Perbedaan yang lainnya adalah perbandingan RAM dan ROM yang sangat berbeda antara komputer dengan mikrokontroler. Dalam mikrokontroler ROM jauh lebih besar dibanding RAM, sedangkan dalam komputer atau PC, RAM jauh lebih besar dibanding ROM. (Data sheet

  Mikrokontroler,ATMEL :2010).

  Mikrokontroler dapat dikelompokkan dalam satu keluarga, masing-masing mikrokontroler memiliki spesifikasi tersendiri namun kompatibel / cocok dalam pemrogramannya. Misalnya keluarga MCS-51 yang diproduksi ATMEL seperti AT89S51, AT89S52 dan AT89Cx051. Contoh-contoh keluarga Mikrokontroler : a. Keluarga MCS-51

  b. Keluarga MC68HC05

  c. Keluarga MC68HC11

  d. Keluarga AVR 3.

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

  Dalam penelitian [1], algoritma vigenere cipher digunakan untuk mengamankan kerahasiaan data di perusahaan yang bergerak pada produksi yang berisi identitas pelanggan yang didalamnya terdapat harga dan discount menginkripsi data pelanggan yang ada sebelum disimpan di komputer kemudian mendeskripsi sewaktu akan melihat data tersebut kembalidari hasil penelitia diketahui bahwa implementasi program enkripsi data dengan algoritma vigenere cipher dapat meningkatkan keamanan dan keakuratan informasi khususnya pada data harga dan perhitungan harga jual.

  Penelitian [2], pada penelitian ini algoritma vigenere cipher digunakan untuk mengamankan informasi pada saat komonikasi menggunakan aplikasi vigenere chat yang berbasis client server,dengan cara sipengirim menginkripsi pesan sebelum dikirim dan setelah sampai dipenerima dideskrisi kembali untuk melihat pesan aslinya.dari hasil penelitian diketahui bahwa penggunaan huruf besar dan kecil yang digunakan bersamaan dapat mempengaruhi kualitas dari pesan saat dideskripsi. Oleh karena itu, pada penelitian ini akan digunakan algoritma vigenere cipher untuk mengamankan data suhu incubator bayi tetapi sebelum data tersebut di enkripsi terlebih dahulu di konversi ke data ascii dengan tujuan agar masukan dari data bisa lebih fleksibel karena kode ascii mengcover seluru karakter yang ada di keyboard. Penelitian terkait lainnya [3]. Pada penelitian tersebut peneliti menggunakan algoritma AES dalan mengamankan informasi. Penelitian dilakukan dengan mengusulkan skema yang ditujukan untuk peningkatan pemahaman tentang keamanan data pada teknologi multimedia dan begaimana enkripsi dan deskripsi bisa diimplementasikan untuk aplikasi video dalam jaringan sensor dan meningkatkan enkripsi selektif untuk H.264/AVC. Penelitian lain yang terkait [4], pada penelitian tersebut dikemukakan bahwa jaringan sensor nirkabel (Wireless Sensor Network / WSN) dapat dimanfaatkan untuk keperluan manajemen energi berskala besar maupun kecil secara otomatis. Dalam penelitian tersebut didesain suatu sistem jaringan sensor nirkabel yang dapat memantau, mendeteksi dan mengontrol kinerja peralatan

Rancangan Penelitian

  suhu, kelembaban, pergerakan serta keamanan dalam sebuah bangunan. Jaringan yang dibuat, kemudian diuji kualitas penginderaan, pengiriman data serta komsumsi selama masa pemantauan.

  Penelitian lain yang terkait, [5] pada penelitian tersebut peneliti merancang incubator bayi portable untuk wilayah terpencil yang memiliki medan berat untuk mencapai wilayah itu. Dengan cara mengatur suhu dan kelembaban dengan memasang satu buah sensor SHT11, kipas dan hairdryer

  Gambar 3. Blok Diagram Sistem

  dengan program bahasa C berbasis Enkripsi/Dekripsi mikrokontroler ATMega 8535. Inkubator bayi

  Hasil pengukuran data sensing suhu

• – ini diatur suhu ruangannnya antara 34oC ruangan inkubator bayi di proses dan

  38oC, dan kelembaban antara 60% – 80%. disampling di mikrokontroller. Algoritma

  Suhu tubuh bayi dijaga agar berada pada suhu enkripsi vigenere cipher di masukkan dalam 36oC

• – 37oC.sehingga dapat membantu bayi mikokontroller, dimana data sensing di yang lahir secara prematur untuk bertahan enkripsi menjadi sebuah kode-kode tertentu.

  hidup dimana dalam inkubator terdapat suhu Data yang sudah dikodekan kemudian di yang berfungsi untuk menjaga suhu tubuh bayi paketkan oleh protokol zigbee dan kemudian prematur sehingga bayi prematur terasa dikirim ke penerima. Modul zigbee di hangat. Dari penelitian sebelumnnya diketahui penerima akan menangkap data tersebut

  Sudah ada sistem untuk mengontrol suhu selama sinyal Radio frekuensi masih berada dalam inkubator bayi. Namun pada penelitian pada jangkauannya. Pada saat di penerima data sebelumnya belum ada standart komunikasi tersebut di dekripsi dan menghasilkan data yang bagus untuk [menejemen],memonitor dan

  sensing yang asli kemudian ditampilkan di

  mengelola banyak inkubator bayi seperti GUI. Cara kerja sistem dapat dilihat pada menggunakan jaringan. Pada penelitian

  flowchart gambar 4.

  tersebuti[6], peneliti memberikan solusi untuk memenuhi kelemahan tersebut dengan menambahkan jaringan LAN dengan memonitor suhu dan kelembapan inkubator bayi serta memanajemen bayi yang terkomputerisasi secara sentral. Sistem manajemennya berupa penjadwalan minum susu bayi dan perekaman data untuk mengetahui banyaknya bayi minum susu, BAB dan pipis.

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

  5. Daftar Pustaka

  1. Firtin, Fia., Hadi, Samsono., Syahroni, Nanang.,” Rancang bangun system enkripsi pengiriman informasi menggunakan algoritma klasik” : PENS-ITS.,surabya

  2. Arjana1., Putu

  H, Rahayu , tri.,

  yakup”.,implementasi enkripsi data dengan algotitma teknik vigenere cipher ”., informatika, STMIK Dharma Putra.,Tangerang

  3. Syarifuddin,primasetia risa oxy, wirawan,

  Implementasi algoritma AES

  (2013),”

  rijndel pada proses enkripsi deskripsi hemat energy untuk video straming dalam jaringan sensor nir T. Elektro, FTI, ITS- kabel”;

  Surabaya

  4. Erwin G., Wirawan, (2009), ”factor yang mempengaruhi kualitas jaringan sensor nirkabel pada disain manajemn energy pada gedung”: Lab. Komunikasi Multimedia, T.

  Elektro, FTI, ITS-Surabaya,Surabaya

  5. Basit, abdul,deny,(2011), ‟sistem incubator bayi portable “; Jurusan Sistem Komputer,

  Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi, Gambar 4. proses enkripsi dan proses deskripsi Universitas Gunadarma,Jakarta.

  6. Sakti Paundra Irwan, Hendriawan Akhmad, Kemalasari , Sumantri Bambang, 4.

Kesimpulan

  ”manajemen dan system monitoring Berdasarkan penelitian ini dapat ditarik inkubator bayi berbasis LAN”: Jurusan kesimpulan bahwa algoritma vigenere cipher

  Teknik Elektronika, Politeknik Elektronika dapat efisien untuk mengamankan informasi Negeri Surabaya, Institute Teknologi data suhu incubator bayi dan menggunakan Sepuluh November Surabaya,Surabaya jaringan sensor nirkabel sebagai medianya.