View
9
Download
0
Category
Preview:
Citation preview
Perpustakaan Universitas Gunadarma BARCODE
BUKTI UNGGAH DOKUMEN PENELITIANPERPUSTAKAAN UNIVERSITAS GUNADARMA
Nomor Pengunggahan
SURAT KETERANGANNomor: 486/PERPUS/UG/2020
Surat ini menerangkan bahwa: Nama Penulis : ARY BIMA KURNIAWANNomor Penulis : 020601Email Penulis : bima@staff.gunadarma.ac.idAlamat Penulis : Perumahan Ciriung Cemerlang Blok K No. 11
Telah menyerahkan hasil penelitian/ penulisan untuk disimpan dan dimanfaatkan di Perpustakaan Universitas Gunadarma,dengan rincian sebagai berikut : Nomor Induk : FILKOM/KA/PENELITIAN/486/2020Judul Penelitian : TINJAUAN ALGORITMA KONTROL AKSES KAMERA CCTV BERBASIS BLOCKCHAINTanggal Penyerahan : 27 / 07 / 2020
Demikian surat ini dibuat untuk dipergunakan seperlunya dilingkungan Universitas Gunadarma dan Kopertis Wilayah III.
Dicetak pada: 17/08/2020 23:39:53 PM, IP:103.130.129.145 Halaman 1/1
TINJAUAN ALGORITMA KONTROL AKSES KAMERA
CCTV BERBASIS BLOCKCHAIN
Oleh :
Ary Bima Kurniawan (NIP : 020106)
Universitas Gunadarma
2020
1
TINJAUAN ALGORITMA KONTROL AKSES KAMERA CCTV
BERBASIS BLOCKCHAIN
Ary Bima Kurniawan, S.T., M.T
bima@staff.gunadarma.ac.id
Fakultas Teknologi Industri
Universitas Gunadarma
ABSTRAK
Penggunaan kamera CCTV (Closed Circuit Television) sebagai sarana pengawasan
keamanan lingkungan merupakan suatu hal yang umum dilakukan. Hasil rekaman CCTV
dapat digunakan sebagai bukti adanya kejahatan dalam pengadilan. Oleh karena itu
diperlukan kontrol akses yang baik dalam proses perekaman, penyimpanan dan pengaksesan,
sehingga data hasil rekaman dapat dipertanggungjawabkan. Dalam penelitian ini terdapat
beberapa algoritma kontrol akses berbasis Blockchain. Diharapkan adanya pengembangan
terhadap algoritma kontrol akses berbasis Blockchain, sehingga keamanan data hasil
rekaman CCTV terjamin. Penelitian ini mengusulkan penggunaan sistem cluster dalam
proses perekaman data, dan Smart Contract untuk menyimpan kebijakan akses kontrol
pengaksesan data video CCTV.
Kata kunci : Algoritma, Kontrol, Akses, CCTV, Blockchain
2
PENDAHULUAN
Perkembangan Internet dan perangkat keras komputer yang pesat, mengakibatkan
semakin banyaknya perangkat yang terhubung. Hal ini menjadikan perkembangan jaringan
Internet of Things (IoT) semakin besar. IoT adalah jaringan terdistribusi yang terdiri dari
sejumlah besar sensor dan gateway. Perangkat IoT berinteraksi dengan lingkungan setiap
saat, menghasilkan berbagai jenis sumber daya data, seperti gambar, audio, video, sinyal
digital, dan lain sebagainya. Semua sistem dan aplikasi IoT dapat mengakses Internet dan
secara efisien berbagi sumber daya dan informasi (Lin, J., et.al., 2017). Hal ini
mengidikasikan bahwa semuanya dapat saling terhubung, baik manusia maupun mesin
(Chopra, K., et.al., 2019). Namun, karena penyebaran perangkat IoT yang didistribusikan
dalam jumlah dan skalanya yang besar, kontrol akses terhadap sumber daya perangkat
menghadapi tantangan besar. Sumber daya yang dihasilkan oleh perangkat IoT sering
mengandung privasi dan data sensitif, sehingga akan ada konsekuensi ketika sumber daya
tersebut diperoleh secara ilegal (Liu, H., et.al., 2020).
Perangkat IoT yang sering dijumpai adalah kamera pengawas CCTV (Closed Circuit
TeleVision). Sistem pengawasan video banyak digunakan di berbagai bidang, khususnya,
dalam sistem keselamatan jalan, sistem pemantauan lalu lintas, sistem kontrol akses, dan lain
sebagainya. Penggunaan hasil pengambilan gambar oleh CCTV digunakan oleh berbagai
pemangku kepentingan, misalnya pemilik gedung, pihak keamanan hingga pengadilan.
Dengan demikian dibutuhkan perangkat keamanan khusus untuk melindungi data video dari
perubahan yang tidak sah dalam proses menerima, menyimpan, dan mentransmisikannya
(Yatskiv, V., et.al., 2019).
Teknologi kontrol akses merupakan sarana penting untuk melindungi sumber daya,
yang telah banyak digunakan dalam berbagai sistem dan lingkungan (Wang, J., et.al., 2017).
Metode kontrol akses tradisional diantaranya adalah Discretionary Access Control (DAC),
Identity-Based Access Control (IBAC), dan Mandatory Access Control (MAC). Namun,
semua metode tersebut adalah didesain secara terpusat, memiliki kelemahan kegagalan satu
titik yang berakibat fatal (Single Point of Failure - SPOF), sulit diperluas, keandalan yang
rendah dan throughput yang rendah. Bahkan, perangkat IoT dapat saja dimiliki oleh
organisasi atau pengguna yang berbeda, memiliki mobilitas dan kinerja terbatas, yang
membuat kontrol akses terpusat sulit untuk memenuhi persyaratan kontrol akses di
lingkungan IoT (Liu, H., et.al., 2020).
3
Berdasarkan latar belakang tersebut, maka dibutuhkan sebuah metode pengamanan
berupa akses kontrol yang sesuai dengan karakteristik perangkat dan pengguna dalam
teknologi IoT. Hal ini diperlukan supaya perangkat IoT yang terbatas sumberdayanya tidak
terbebani oleh proses pengamanan yang memerlukan komputasi yang tinggi.
Objek penelitian ini hanya memfokuskan pada jaringan dan perangkat kamera CCTV.
Platform Blockchain yang digunakan adalah Hyperledger Fabric dan Smart Contact.
Sedangkan tujuan dari penelitian ini adalah melakukan tinjauan terhadap algoritma-algoritma
yang dapat menjaga keamanan hasil video yang ditangkap oleh CCTV, sehingga hanya dapat
diakses oleh pengguna yang berhak. Dan kemudian dapat digunakan untuk pengembangan
algoritma yang baru.
PENELITIAN-PENELITIAN SEBELUMNYA
Attributed based access control (ABAC)
Attributed Based Access Control (ABAC) adalah model kontrol akses logis, yang
mengontrol akses antara subjek dan objek, sesuai dengan atribut entri, operasi, dan
lingkungan terkait (Hu, V. C., et.al., 2015). ABAC pertama-tama mengekstraksi atribut
pengguna (subjek), sumber daya (objek), izin, dan lingkungan masing-masing, kemudian
menggabungkan hubungan atribut-atribut ini secara fleksibel, dan akhirnya mengubah
pengelolaan izin menjadi pengelolaan atribut, memberikan perincian metode manajemen
akses yang mudah dan dinamis.
Atribut adalah inti dari ABAC, yang dapat didefinisikan ke set dengan empat elemen:
A ∈ {S, O, P, E}. Arti masing-masing bidang dijelaskan sebagai berikut:
A mewakili atribut, A = {name: value}. Nilai atribut memiliki nama kunci.
S mewakili atribut subjek, yang berarti identitas dan karakteristik entitas yang memulai
permintaan akses, seperti ID seseorang, usia, nama, posisi.
O mewakili atribut objek, yang berarti atribut sumber daya yang diakses, seperti jenis
sumber daya, alamat IP layanan, protokol jaringan.
P mewakili atribut izin, yang berarti pengoperasian subjek pada objek, seperti
membaca, menulis, mengeksekusi.
E mewakili atribut lingkungan, yang berarti informasi lingkungan ketika permintaan
akses dihasilkan, seperti waktu, lokasi.
4
Blockchain
Blockchain (Nakamoto, S., 2008) adalah jenis lain dari teknologi manajemen data yang
muncul, memastikan keandalan data melalui penyimpanan terdistribusi. Catatan pembacaan
atau modifikasi data ditulis ke dalam blok sebagai transaksi, dan blok tersebut dihubungkan
oleh algoritma Hash sebagai rantai untuk memastikan integritas data. Ini menyinkronkan data
antara node melalui jaringan P2P dan algoritma konsensus, yang membuat semua pihak yang
terlibat dalam jaringan blockchain mencapai konsensus, sehingga memastikan konsistensi
data.
Hyperledger Fabric
Hyperledger Fabric (Androulaki, E., et.al., 2018) adalah platform pengembangan
Blockchain yang bersifat open-source, yang tidak hanya memiliki karakteristik Blockchain
seperti buku besar yang terdesentralisasi, tidak berubah, dan konsensus secara kelompok,
tetapi juga menyediakan mekanisme konsensus yang lebih efisien, throughput yang lebih
tinggi, Smart Contract, dan dukungan untuk banyak organisasi dan buku besar.
Semua program Hyperledger Fabric dijalankan dalam kontainer Docker. Kontainer
menyediakan lingkungan Sandbox, yang memisahkan program aplikasi dari sumber daya
fisik, dan mengisolasi kontainer satu sama lain untuk memastikan keamanan aplikasi.
Hyperledger Fabric adalah sejenis rantai aliansi, di mana semua node perlu diperintah untuk
menyatukan jaringan Blockchain. Atas dasar ini, Fabric menyediakan mekanisme konsensus
berdasarkan antrian pesan Kafka, yang dapat dengan cepat mencapai konsensus dalam
skenario aplikasi skala besar. Hyperledger Fabric mengatasi kekurangan rantai publik
tersebut.
Smart Cotract dalam Fabric disebut Chaincode. Chaincode adalah program yang ditulis
dalam Golang (mendukung bahasa pemrograman lain, seperti Java) dan
mengimplementasikan antarmuka yang telah ditentukan. Transaksi dapat dihasilkan oleh
Chaincode, yang merupakan satu-satunya cara bagi pihak luar untuk berinteraksi dengan
sistem Blockchain. Dengan mengirimkan atau mengevaluasi transaksi, orang luar dapat
mengubah atau membaca data State DataBase (SDB), sedangkan transaksi tersebut akan
ditulis ke buku besar Fabric. Logika bisnis dapat diimplementasikan dengan menulis
Chaincode, sehingga pengembang dapat menulis Chaincode yang berbeda untuk
mengimplementasikan aplikasi yang berbeda.
5
Arsitektur Interoperabilitas IoT Berbasis Blockchain
Salah satu penelitian mengenai interoperabilitas blockchain dan IoT telah dilakukan
oleh (Viriyasitavat, W., et.al., 2019). Penelitian tersebut mengenai interoperabilitas layanan
IoT dan tantangannya serta menawarkan solusi arsitektur yang terhubung dengan Blockchain
Technology (BCT), Service-oriented Architecture (SoA), dan mengaktifkan pemilihan Key
Performance Indicators (KPIs) dan layanan. Tujuan dari arsitektur yang ditawarkan dalam
penelitian ini adalah untuk menyelesaikan masalah mengenai interoperabilitas dan
kepercayaan terhadap layanan IoT.
Metode yang ditawarkan divalidasi dengan contoh dari implementasi Smart Contract.
Smart Contract adalah pendekatan yang sepenuhnya baru yang menggunakan mekanisme
konsensus terdistribusi untuk kode skrip otomatis untuk menghasilkan, memverifikasi,
memproses, menyimpan, dan memanipulasi data. Smart Contract memungkinkan para pihak
untuk menyebarkan kode mereka sendiri, setelah disepakati, pada Blockchain ketika kontrak
tinggal di buku besar (ledger) yang didistribusikan. Akibatnya, kontrak secara otomatis
mewarisi properti Blockchain. Smart Contract menjamin kepercayaan atas eksekusi proses.
Arsitektur dari BCT pada layanan IoT yang dibuat pada penelitian ini terdiri dari empat
layer yaitu BCT pada layer 1 dimana sebagai pondasi untuk validitas data, SoA pada layer 2
yang memungkinkan terjadinya enkapsulasi berdasarkan spesifikasi dan standar komunikasi,
PKI (Public Key Infrastructure) pada layer 3 yang digunakan untuk membangun kepercayaan
validator dan registrasi pemilihan servis pada layer 3. Layer 4, pemilihan servis akan aktif
ketika sejumlah vendor yang ada menyediakan layanan yang sama. BCT merupakan solusi
yang sangat potensial terhadap validitas data, ketidakpastian, kepercayaan dan Quality of
Service (QoS).
Empat pendekatan yang digunakan pada arsitektur BCT yang digunakan pada IoT
adalah :
Pertama, memastikan validitas data dimana data dari perangkat yang digunakan harus
divalidasi terlebih dahulu sebelum digunakan.
Kedua, mendukung mobilitas perangkat dengan mendaftarkan dan memberikan
autentikasi perangkat ketika divais bergerak ke domain administrasi lain dengan cara
yang dapat dipercaya. Hal ini berarti validator harus setuju mengenai operasi dan semua
aksi yang akan divalidasi sebelum digunakan secara efektif dalam sistem blockchain.
Ketiga, mendukung operasi waktu sensitivitas dimana protokol konsensus yang dipilih
harus menyediakan penyelesaian cepat dari finalisasi transaksi.
6
Keempat, memelihara kepercayaan dari nilai QoS yang digunakan dalam pemilihan
layanan.
Gambar 1. Arsitektur Interoperabilitas Layanan IoT
Gambar 2. Komponen IoT berbasis Blockchain
7
Berdasarkan arsitektur tersebut, maka terdapat empat fungsi utama modul yaitu skema
penyimpanan Blockchain, konsensus dan kumpulan validator, sertifikasi validator, registrasi
dan autentikasi dari perangkat.
Hasil dari arsitektur yang ditawarkan adalah integrasi BCT dengan IoT dapat
memastikan validitas data dan dapat menghadapi keberagaman, ketidakpastian dan mobilitas
dari divais, dan juga dapat memberikan jaminan terhadap kepercayaan dari atribut QoS untuk
pemilihan layanan.
Keamanan Komunikasi Perangkat IoT Pada Smart City
Penelitian mengenai IoT dan Blockchain pada Smart City telah dilakukan oleh (Yetis,
R., & Sahingoz, O. K., 2019). Sistem yang dibuat adalah sistem otorisasi untuk perangkat IoT
yang telah dicoba untuk diatur dengan menggunakan node terdistribusi dari sistem
Blockchain dan blok disimpan dalam node tersebut. User Datagram Protocol (UDP)
digunakan karena menggunakan model komunikasi yang mudah tanpa adanya koneksi ke
mekanisme minimum protokol dari node yang digunakan pada sistem ini. Komunikasi antara
node telah dienkripsi dengan menggunakan metode enkripsi Vigenere Cipher, sehingga
menjadi lebih aman. Beberapa permasalahan dengan menggunakan komunikasi UDP dapat
diatasi. Ketika setiap node yang digunakan dalam proyek ditutup dan dibuka kembali, terlihat
bahwa blok ditambahkan ke Blockchain dari node lain ditambahkan ke Blockchain mereka
selama mereka ditutup.
Sistem Akses Kontrol IoT Berbasis Blockchain
Penelitian (Liu, H., et.al., 2020) mengusulkan Sistem kontrol akses di IoT bernama
Fabric-IoT, sistem ini didasarkan pada kerangka kerja Blockchain Hyperledger Fabric dan
Attributed Based Access Control (ABAC). Sistem ini berisi tiga jenis kontrak pintar, yaitu
Device Contract (DC), Policy Contract (PC), dan Access Contract (AC). DC menyediakan
metode untuk menyimpan URL data sumber daya yang dihasilkan oleh perangkat, dan
metode untuk menanyakannya (query). PC menyediakan fungsi untuk mengelola kebijakan
ABAC untuk pengguna admin. AC adalah program inti untuk menerapkan metode kontrol
akses untuk pengguna biasa. Dikombinasikan dengan teknologi ABAC dan Blockchain,
Fabric-IoT dapat memberikan manajemen kontrol akses yang terdesentralisasi, mudah, dan
dinamis di IoT.
8
Gambar 3. Hubungan Antara Sumber Daya dan Pengguna
Koneksi antara perangkat sumber daya dan pengguna ditunjukkan pada Gambar.2.1. Alur
kerja singkat ditampilkan dalam 1-5 nomor seri pada gambar.
1) Perangkat mendistribusikan sumber daya ke Internet dan menghasilkan URL sumber
daya.
2) Perangkat menyimpan URL sumber daya ke sistem blockchain.
3) Pengguna meminta sistem blockchain dengan atribut untuk mendapatkan otorisasi.
4) Blockchain mengirim URL ke pengguna yang berwenang.
5) Pengguna mengunduh atau menarik data sumber daya di Internet sesuai dengan URL.
9
Gambar 4. Alur kerja Fabric-IoT
Seperti yang ditunjukkan pada Gambar.2.4, alur kerja seluruh sistem terutama
mencakup empat bagian, yaitu :
Bagian 1 : Inisialisasi jaringan Blockchain dan pemasangan Chaincode adalah proses
dasar dari sistem. Operasi ini mengharuskan Admin untuk bekerja di Intranet.
Bagian 2 : Kembangkan kebijakan kontrol akses dan simpan ke sistem Blockchain.
Proses ini mengharuskan pengguna dan Admin bekerja bersama untuk memutuskan
dan menyesuaikan kebijakan akses terlebih dahulu dan mengunggahnya ke sistem
Blockchain oleh admin.
Bagian 3 : Perangkat melaporkan URL sumber daya ke smart gateway, dan setelah
itu, smart gateway mengunggahnya ke sistem Blockchain.
Bagian 4 : Proses memperoleh sumber daya berdasarkan atribut adalah inti dari
sistem.
10
Hasilnya menunjukkan bahwa Fabric-IoT dapat mempertahankan throughput tinggi
dalam lingkungan permintaan berskala besar dan mencapai konsensus secara efisien dalam
sistem terdistribusi untuk memastikan konsistensi data.
Penelitian lain mengenai blockchain dan IoT juga telah dilakukan oleh (Islam, M. A., &
Madria, S. 2019). Dikarenakan sistem akses kontrol tradisional IoT terpusat dan tidak
memasukkan semua yang berkepentingan dalam penentuan pembuatan proses pada akses
kontrol, maka penelitian ini dibuat. Penelitian ini mengenai Blockchain yang diijinkan
berdasarkan penentuan akses kontrol yang terjadi pada semua bagian yang berkepentingan.
Penelitian ini mendisain dan mengimplementasi Attribute Based Access Control (ABAC)
dalam hal perijinan blockchain yang dinamakan dengan Hyperledger Fabric dan pengaruhnya
terhadap smartcontract dan konsensus terdistribusi yang mengaktifkan akses control
terdistribusi untuk IoT. Dengan menggunakan ABAC sebagai model akses kontrol, dapat
mendukung akses kontrol yang baik dimana divais IoT berbagi sumber daya bersama (data)
dengan pihak ketiga.
Dengan menjalankan eksperimen dalam IoT testbed, didapatkan range yang baik untuk
jaringan blockchain dalam hal akses kontrol dengan mencari nilai parameter yang optimal
untuk jaringan ini (block timeout = 1 detik, block size = 20 hingga 40 transaksi per detik).
Dengan menggunakan nilai parameter yang optimum, terlihat bahwa sistem akses kontrol
dapat menyediakan permintaan akses dari sumber daya IoT yang lebih cepat dari blockchain
publik. Algoritma evaluasi kebijakan ABAC yang digunakan adalah NP-complete.
Aplikasi Pemantau Kesehatan Berbasis Blockchain
Penelitian terkait IoT dan Blockchain pada arsitektur untuk aplikasi pemantauan
kesehatan telah dilakukan oleh (Attia, O., et.al., 2019). Skenario yang dibuat dalam penelitian
ini adalah pemantauan kesehatan pasien yang lokasinya jauh dari rumah sakit. Pemantauan
dilakukan oleh staf kedokteran. Supaya hal ini dapat dilakukan, penggunaan perangkat sensor
digunakan pada setiap pasien untuk dapat memantau beberapa parameter terkait kesehatan
dari pasien, seperti tekanan darah dan saturasi oksigen, detak jantung, suhu tubuh dan
sebagainya. Sensor lain juga diletakkan pada rumah pasien untuk dapat memonitor keadaan
sekitarnya dan dapat mendeteksi aktivitas dari pasien dengan cepat.
11
Gambar 5. Blockchain Perangkat Medis
Data yang didapatkan dari perangkat yang digunakan oleh pasien, dan sensor lainnya
pada rumah pasien secara permanen diunggah ke sistem database jarak jauh. Pada tingkat ini,
sistem pemantauan secara langsung digunakan untuk menganalisis data, sehingga dapat
mendeteksi anomali dan menghidupkan alarm jika digunakan oleh tenaga medis. Dengan
demikian tenaga medis dapat mengambil keputusan dari jarak jauh. Data ini disimpan supaya
terekam semua kejadian yang pernah terjadi, dan dokter dapat mengikuti status kesehatan
seorang pasien.
Semua transaksi dari skenario ini merupakah data pribadi yang sangat sensitif. Hal ini
memperlihatkan bahwa data mengenai kesehatan seorang pasien harus bersifat rahasia dan
akses yang terbatas dalam sistem global yang memastikan tidak terjadi penolakan. Pada
arsitektur ini terdapat dua blockchain yang digunakan yaitu pada sistem pemantauan dan
perangkat kesehatan.
Untuk implementasi pada arsitektur ini digunakan Hyperledger Fabric. Untuk
memvalidasi arsitektur ini, dua contoh dilakukan pertama adalah memvisualisasi data terakhir
dari tiap sensor dan contoh kasus dari visualisasi data. Berdasarkan proses data yang
digunakan dibuatlah GUI untuk memvisualisasikan sejarah transaksi, posisi pasien pada peta
atau konsultasi. GUI terdiri dari dashboard yang memberikan informasi real-time pada
kondisi dari blockchain, nama data, nilai dan lainnya. Akun yang merepresentasikan
informasi yang tersedia yang berhubungan dengan pasien. Peta yang memungkinkan tim
medis melihat posisi pasien, jika terjadi keadaan darurat. Grafik yang merupakan rangkuman
informasi sebelumnya berdasarkan data.
12
Framework Keamanan Berbasis Blockchain
Penelitian mengenai Blockchain dan IoT yang diimplementasikan pada sistem selular
5G telah dilakukan oleh (Rashid, M. A., & Pajooh, H. H. 2019). Sistem keamanan yang
dibuat untuk sistem selular 5G adalah keamanan multi-layer untuk jaringan IoT berdasarkan
Blockchain. Model yang dibuat mampu mengatasi permasalahan yang berhubungan dengan
penyebaran aktual dari teknologi Blockchain dengan membagi jaringan IoT ke dalam sistem
desentralisasi multi-layer.
Jaringan dibagi dalam K-unknown cluster dengan menggunakan Evolutionary
Computation Algorithms yaitu Genetic Algoritms (GA) dan Particle Swarm Optimization
(PSO). Mekanisme autentikasi lokal dipilih untuk kepentingan autentikasi dan otorisasi
dalam setiap cluster yang didapatkan dari setiap Cluster Head (CH). Jaminan keamanan dan
kredibilitas tinggi dari teknologi blockchain menyediakan mekanisme otentikasi untuk
komunikasi CH satu dengan lainnya, serta Base Station (BS) melalui implementasi
Blockchain lokal tanpa otoritas pusat. Implementasi global Blockchain untuk komunikasi BS
juga diperhitungkan.
Model yang dibuat menggunakan platform open source Blockchain yaitu Hyperledger
Fabric untuk memverifikasi sistem yang dibuat. Mekanisme autentikasi dan otorisasi lokal
menyediakan framework untuk perangkat IoT sehingga dapat berkoordinasi secara lokal
dengan keamanan dan kemampuan yang lebih baik, dimana implementasi global Blockchain
diperiksa untuk komunikasi layer atas.
Gambar 6a. Mekanisme autentikasi dan otorisasi Berbasis Blockchain
13
Gambar 6b. Mekanisme autentikasi dan otorisasi Berbasis Blockchain
Beban komputasi dan beban jaringan, serta delay, berkurang dengan pendekatan
keamanan multi-layer. Efisiensi komunikasi menjadi lebih baik dengan penerapan model
yang diusulkan melalui sifat komunikasi peer-to-peer dari jaringan blockchain termasuk
peningkatan integritas dan keamanan.
Penelitian lain yang dilakukan oleh (Satapathy, U., et.al., 2019) membuat arsitektur
untuk mampu berkomunikasi secara aman dengan aplikasi IoT menggunakan Hyperledger
berbasis Blockchain. Pada aplikasi IoT data dikirimkan dari berbagai perangkat dan disimpan
pada database terpusat yang membuatnya rentan terhadap pelanggaran keamanan. Otentikasi
dari pengirim juga tidak dapat diverifikasi secara benar yang membuatnya terbuka dari
ancaman keamanan. Deteksi aktor jahat akan mudah, karena setiap node menyadari semua
node lain di jaringan Hyperledger. Menyimpulkannya menjamin langkah-langkah keamanan
untuk non-repudiation, privasi dan skalabilitas dalam aplikasi IoT.
Keamanan Integritas Video Berbasis Blockchain
Penelitian (Gipp, B., et.al., 2016) mengusulkan penggunaan teknologi blockchain untuk
mengamankan dan memverifikasi integritas file video. Dalam penelitian ini digunakan
aplikasi yang mengubah ponsel dengan kamera video menjadi kamera dasbor tamperproof
hemat biaya (dash cam). Jika sensor bawaan ponsel mendeteksi tabrakan, aplikasi secara
otomatis membuat Hash dari rekaman video yang relevan. Hash file video ini segera
ditransmisikan ke layanan OriginStamp, yang mencakup Hash dalam transaksi yang
dilakukan ke jaringan Bitcoin. Setelah jaringan Bitcoin mengonfirmasi transaksi tersebut,
Hash file video secara permanen diamankan dalam buku besar Blockchain yang
didesentralisasi. Upaya selanjutnya untuk memanipulasi video itu sia-sia, karena Hash dari
rekaman yang dimanipulasi tidak akan cocok dengan hash yang diamankan di Blockchain.
14
Dengan menggunakan pendekatan ini, integritas bukti video tidak dapat diganggu gugat.
Rekaman kamera dasbor bisa menjadi bentuk bukti yang sah di pengadilan.
Gambar 7. Alur aksi aplikasi pada saat terjadi kecelakaan
Di masa depan, pendekatan ini dapat diperluas untuk secara otomatis mengamankan
integritas data yang direkam secara digital dalam skenario lain, termasuk: sistem
pengawasan, rekaman drone, kamera tubuh penegakan hukum, data log dari mesin industri,
pengukuran yang direkam oleh peralatan lab, dan kegiatan sistem senjata.
Penelitian lain (Yatskiv, V., et. al., 2019) mengusulkan pendekatan baru untuk
melindungi file video dari perubahan yang tidak sah menggunakan teknologi Blockchain dan
layanan Cloud. Inti dari pendekatan ini terdiri dari fungsi hash yang menghitung untuk setiap
frame dan membentuk urutan blok dari fungsi hash yang dihitung untuk semua frame dari file
video. Blok fungsi hash dikirim ke penyimpanan cloud Blockchain, yang dipercaya oleh
semua pihak yang berkepentingan.
Kerangka yang diusulkan memungkinkan untuk menyimpan blok fungsi hash secara
pribadi atau di blockchain publik. Dalam penelitian ini menggunakan FFmpeg untuk
memproses file video, tetapi dapat digunakan untuk menangani streaming video, sehingga
pendekatan ini cocok untuk sistem video pengawasan. Dalam penelitian ini menggambarkan
dan mengevaluasi waktu yang dihabiskan untuk menghasilkan hash dan menunjukkan bahwa
itu berbanding lurus dengan resolusi file video dan jumlah frame yang dipilih.
Penelitian (Gallo, P., et.al., 2018) memperkenalkan BlockSee. Kebutuhan untuk
menganalisis berbagai aliran video dari kamera yang berbeda dan digunakan di sekitar kota
oleh pemilik yang beraneka ragam, menimbulkan kerentanan dan masalah privasi. Bingkai
video, pencatat waktu, dan pengaturan kamera dapat dimanipulasi secara digital oleh
pengguna jahat; posisi kamera, orientasi dan pengaturan mekanisnya dapat dimanipulasi
secara fisik. Manipulasi digital dan fisik mungkin memiliki beberapa efek, termasuk
perubahan pemandangan yang diamati dan potensi pelanggaran privasi tetangga.
15
BlockSee merupakan sistem pengawasan video berbasis blockchain yang bersama-
sama memberikan validasi dan ketidakberubahan pada pengaturan kamera dan video
pengawasan, menjadikannya tersedia bagi pengguna yang berwenang jika terjadi peristiwa.
Hasil yang menggembirakan yang diperoleh dengan BlockSee membuka jalan ke sistem
pemantauan baru yang tersebar di seluruh kota.
(Jeong, Y., et.al., 2019) mengusulkan sistem pengawasan video berdasarkan sistem
Blockchain. Sistem yang diusulkan terdiri dari jaringan Blockchain dengan manajer internal
terpercaya. Metadata video direkam pada buku besar yang didistribusikan dari Blockchain,
sehingga memblokir kemungkinan pemalsuan data. Arsitektur yang diusulkan mengenkripsi
dan menyimpan video, membuat lisensi di dalam blockchain, dan mengekspor video. Karena
kunci dekripsi untuk video dikelola oleh DB pribadi dari Blockchain, itu tidak dibocorkan
oleh manajer internal secara tidak sah. Selain itu, administrator internal dapat mengelola dan
mengekspor video dengan aman dengan mengekspor lisensi yang dihasilkan di blockchain ke
pemutar video yang diterapkan DRM.
PEMBAHASAN
Perbandingan Penelitian
Penelitian-penelitian terkait kontrol akses menggunakan Blockchain disajikan pada
tabel 2.1.
Tabel 2.1. Ringkasan Penelitian Kontrol Akses Menggunakan Blockchain
No. Peneliti Judul dan
Metode
Hasil Penelitian Peluang
Pengembangan
1 (Viriyasitavat,
W., et.al.,
2019)
New
Blockchain-
Based
Architecture for
Service
Interoperations
in Internet of
Things
Metode :
Integrasi berbasis
BCT yang diusulkan
dapat memastikan
validitas data dan
menangani
heterogenitas,
ketidakpastian,
mobilitas perangkat,
dan menjamin
kepercayaan atribut
Rekomendasi
mengintegrasikan
prediktor dalam
arsitektur, yang
digunakan untuk
eksternal user
mempercayai
Smart Contract.
Memperluas
interoperasi
16
No. Peneliti Judul dan
Metode
Hasil Penelitian Peluang
Pengembangan
Menggabungkan
BTC, SoA, KPI,
dan pemilihan
layanan
QoS untuk pemilihan
layanan
layanan di tingkat
semantik, yang
saat ini hanya data
dan eksekusi
proses.
2 (Yetis, R., &
Sahingoz, O.
K., 2019)
Blockchain
Based Secure
Communication
for IoT Devices
in Smart Cities
Metode :
Menggunakan
UDP (User
Datagram
Protocol)
sebagai
pengiriman data
(terenkripsi)
antara node
Membuktikan bahwa
Blockchain dapat
digunakan untuk
keamanan perangkat
IoT, dan pesan yang
terenkripsi dapat
digunakan pada
keamanan dalam
komunikasi
Dapat digunakan
untuk contoh
penelitian
berikutnya
3 (Liu, H.,
et.al., 2020)
Fabric-iot: A
Blockchain-
Based Access
Control System
in IoT
Metode :
Kerangka kerja
Blockchain
Hyperledger
Fabric dan
Fabric-IoT dapat
mempertahankan
throughput tinggi
dalam lingkungan
permintaan berskala
besar dan mencapai
konsensus secara
efisien dalam sistem
terdistribusi untuk
memastikan
konsistensi data.
Perangkat PC yang
digunakan 2 buah,
penelitan
selanjutnya
diarahkan ke
sistem cluster atau
edge computing,
dengan tambahan
perangkat dan
layanan IoT
17
No. Peneliti Judul dan
Metode
Hasil Penelitian Peluang
Pengembangan
Attributed Based
Access Control
(ABAC)
4 (Islam, M. A.,
& Madria, S.
2019)
A Permissioned
Blockchain
Based Access
Control System
for IOT
Metode :
Blockchain
Hyperledger
Fabric dan
Attributed Based
Access Control
(ABAC)
didapatkan range yang
baik untuk jaringan
blockchain dalam hal
akses kontrol dengan
mencari nilai
parameter yang
optimal yaitu block
timeout = 1 detik,
block size = 20 hingga
40 transaksi per detik
Mengurangi
latency dengan
optimasi algoritma
yang digunakan
5 (Attia, O.,
et.al., 2019)
An IoT-
Blockchain
Architecture
Based on
Hyperledger
Framework for
Healthcare
Monitoring
Application
Metode :
Blockchain
Hyperledger
Fabric pada
aplikasi atau
Mengimplementasikan
Blockchain untuk
beberapa layanan
medis
Mengembangkan
framework khusus
untuk health
monitoring
18
No. Peneliti Judul dan
Metode
Hasil Penelitian Peluang
Pengembangan
perangkat medis
6 (Rashid, M.
A., & Pajooh,
H. H. 2019)
A Security
Framework for
IoT
Authentication
and
Authorization
Based on
Blockchain
Technology
Metode :
Membagi
jaringan dalam
cluster
menggunakan
Evolutionary
Computation
algorithms
Delay pada komputasi
dan load jaringan
dapat dikurangi,
efisiensi komunikasi,
integritas dan
keamanan meningkat
7 (Satapathy,
U., et.al.,
2019)
A Secure
Framework for
Communication
in Internet of
Things
Application
using
Hyperledger
based
Blockchain
Metode :
Menjamin langkah-
langkah keamanan
untuk non-repudiation,
privasi dan skalabilitas
dalam aplikasi IoT
Penerapan sistem
berbasis IoT pintar
menggunakan
framewok
Hyperledger
19
No. Peneliti Judul dan
Metode
Hasil Penelitian Peluang
Pengembangan
Menggunakan
Blockchain
Hyperledger
8 (Gipp, B., et.
al., 2016)
Securing Video
Integrity using
Decentralized
Trusted
Timestamping
on The Bitcoin
Blockchain
Metode :
Menggunakan
timestamp,
smartphone,
bitcoin
Blockchain
Metode untuk
memverifikasi
integritas file video
menggunakan
timestamping dan
fungsi hash SHA256.
Delay dari layanan
OriginStamp,
disebabkan proses
menggabungkan
semua hash yang
diterima selama 24
jam
Web portal untuk
mengunduh video
dan layanan
darurat
9 (Yatskiv, V.,
et. al., 2019)
Proof of Video
Integrity Based
on Blockchain
Metode :
Menggunakan
fungsi hash
untuk
menghitung
setiap frame dan
membentuk
urutan blok dari
fungsi hash yang
dihitung untuk
Pendekatan baru untuk
melindungi file video
dari perubahan yang
tidak sah
menggunakan
teknologi Blockchain
dan layanan cloud.
Waktu yang
dihabiskan untuk
membuat screenshot
(menghasilkan
bingkai) dan jumlah
frame yang
menghitung hash. File
Menangani
streaming video
20
No. Peneliti Judul dan
Metode
Hasil Penelitian Peluang
Pengembangan
semua frame
dari file video.
Menggunakan
FFmpeg untuk
memproses file
video.
video dengan resolusi
720p dan durasi 58
menit dan 15 detik.
Rata-rata selama 1
detik 3,55 frame
dibuat.
10 (Gallo, P., et.
al., 2018)
BlockSee:
Blockchain for
IoT video
surveillance in
smart cities
Metode :
Menggunakan
beberapa kamera
CCTV dan
menyimpannya
dalam
Blockchain
Hyperledger
Fabric
Sistem pengawasan
video berbasis
blockchain yang
bersama-sama
memberikan validasi
dan ketidakberubahan
pada pengaturan
kamera dan video
pengawasan.
Mengurangi
manipulasi digital dan
fisik kamera
pengawas.
Untuk computer
vision, landmark
dapat diekspos
pada adegan dan
kemudian dikenali
pada versi bingkai
yang dikaburkan
Untuk teknologi
blockchain,
implementasi
BlockSee pada
multichain
11 (Jeong, Y.,
et.al., 2019)
Blockchain-
Based
Management of
Video
Surveillance
Systems
Metode :
Dapat mengenkripsi
dan menyimpan video,
membuat lisensi di
dalam blockchain, dan
mengekspor video.
Kunci dekripsi untuk
video dikelola oleh
DB pribadi dari
21
No. Peneliti Judul dan
Metode
Hasil Penelitian Peluang
Pengembangan
Sistem
pengawasan
video
berdasarkan
sistem
Blockchain,
dengan bantuan
manajer internal
terpercaya.
blockchain,
Pengembangan Algoritma
Objek penelitian ini adalah data video yang diambil dari kamera pengawas CCTV.
Dalam lingkungan IoT, beberapa kamera pengawas dapat digunakan dan saling terhubung.
Gambar 8. Hasil Rekaman Kamera Pengawas CCTV (Gallo, P., et. al., 2018)
Penelitan ini mengusulkan algoritma sebagai solusi dari masalah atau kekurangan dari
teknik yang pernah dilakukan peneliti sebelumnya, sehingga dapat menjaga keamanan hasil
video yang ditangkap oleh kamera CCTV dan mempermudah dalam pengembangan dan
22
pemeliharaan sistem pengawasan dengan perangkat IoT. Penelitian akan memodifikasi
tahapan pekerjaan dan metode yang dilakukan peneliti sebelumnya untuk mendapatkan hasil
yang diinginkan.
Rencana penelitian adalah melakukan pengembangan dan modifikasi algoritma
pengamanan menggunakan Blockchain Hyperledger Fabric yang terdapat pada (Satapathy,
U., et.al., 2019) sebagai dasarnya. Kemudian untuk atribut yang digunakan dalam Smart
Contract menggunakan penelitian (Liu, H., et.al., 2020) dengan menggunakan Attributed
Based Access Control (ABAC). Sedangkan penelitian (Rashid, M. A., & Pajooh, H. H. 2019)
akan diadopsi pengembangan perangkat IoT untuk perangkat jaringan dalam sistem cluster.
Untuk menangani banyaknya perangkat kamera yang terhubung menggunakan penelitian
(Gallo, P., et. al., 2018).
Gambar 9. Arsitektur Pengamanan Perangkat IoT Menggunakan Blockchain (Satapathy, U.,
et.al., 2019)
Gambar 12. Urutan Blok pada saat Data Video dari Beberapa Kamera Datang (Gallo, P., et.
al., 2018).
23
Gambar 13. Urutan Langkah-langkah Pengembangan dalam Penelitian Pengamanan Akses
Kontrol Berbasis Blockchain
Langkah-langkah yang akan dikembangkan dalam penelitian ini, secara garis besar
adalah sebagai berikut :
1) Melakukan registrasi perangkat kamera CCTV dan pengguna oleh seorang
Administrator. Hal ini dilakukan untuk mencatat semua atribut yang terdapat pada
perangkat dan pengguna. Untuk mempermudah dalam proses perekaman dan
pengambilan data video. Untuk mempermudah proses pengambilan dikemudian hari
digunakan identitas dengan sistem domain atau cluster.
2) Setelah data perangkat dan pengguna di registrasi, dilakukan penyimpanan dalam Smart
Contract, hal ini akan menjadi kesepakatan bersama yang tidak dapat diubah oleh
siapapun, sehingga terjaga integritas data.
3) Proses perekaman dan pengambilan data video dilakukan sesuai dengan kebijakan yang
tertuang dalam Smart Contract.
PENUTUP
Penggunaan Hyperledger dalam jaringan Blockchain sesuai digunakan dalam perangkat
IoT yang tidak mempunyai resource pemrosesan yang besar. Penelitian ini mengusulkan
pendekatan dengan menggunakan sistem cluster. Dengan sistem cluster diharapkan proses
perekaman dan pengambilan data video akan lebih mudah pencatatannya. Selain itu
penggunaan Smart Contract menjamin data tidak akan berubah selama jaringan Blockchain
berjalan. Dalam Smart Contract terdapat kebijakan-kebijakan yang harus dipatuhi serta hak
akses penggunaan data video. Dalam penelitian ini masih memerlukan kajian lebih dalam lagi
terutama kebutuhan penyimpanan data video dalam jaringan Blockchain.
Registrasi Perangkat Kamera & Pengguna
oleh Admin
Memasukkan data dalam
Smart Contract
(Blockchain)
Perekaman data Video
dan pengambilan
data Video
24
DAFTAR PUSTAKA
Androulaki, E., Barger, A., Bortnikov, V., Cachin, C., Christidis, K., De Caro, A., ... &
Muralidharan, S. (2018, April). Hyperledger fabric: a distributed operating system
for permissioned blockchains. In Proceedings of the Thirteenth EuroSys
Conference (pp. 1-15).
Attia, O., Khoufi, I., Laouiti, A., & Adjih, C. (2019, June). An IoT-Blockchain Architecture
Based on Hyperledger Framework for Healthcare Monitoring Application.
In 2019 10th IFIP International Conference on New Technologies, Mobility and
Security (NTMS) (pp. 1-5). IEEE.
Chopra, K., Gupta, K., & Lambora, A. (2019, February). Future Internet: The Internet of
Things-A Literature Review. In 2019 International Conference on Machine Learning,
Big Data, Cloud and Parallel Computing (COMITCon) (pp. 135-139). IEEE.
Gallo, P., Pongnumkul, S., & Nguyen, U. Q. (2018, June). BlockSee: Blockchain for IoT
video surveillance in smart cities. In 2018 IEEE International Conference on
Environment and Electrical Engineering and 2018 IEEE Industrial and Commercial
Power Systems Europe (EEEIC/I&CPS Europe) (pp. 1-6). IEEE.
Gipp, B., Kosti, J., & Breitinger, C. (2016, September). Securing Video Integrity Using
Decentralized Trusted Timestamping on the Bitcoin Blockchain. In MCIS (p. 51).
Hu, V. C., Kuhn, D. R., Ferraiolo, D. F., & Voas, J. (2015). Attribute-based access
control. Computer, 48(2), 85-88.
Islam, M. A., & Madria, S. (2019, July). A Permissioned Blockchain Based Access Control
System for IOT. In 2019 IEEE International Conference on Blockchain
(Blockchain) (pp. 469-476). IEEE.
Jeong, Y., Hwang, D., & Kim, K. H. (2019, January). Blockchain-Based Management of
Video Surveillance Systems. In 2019 International Conference on Information
Networking (ICOIN) (pp. 465-468). IEEE.
Lin, J., Yu, W., Zhang, N., Yang, X., Zhang, H., & Zhao, W. (2017). A survey on internet
of things: Architecture, enabling technologies, security and privacy, and
applications. IEEE Internet of Things Journal, 4(5), 1125-1142.
Liu, H., Han, D., & Li, D. (2020). Fabric-iot: A Blockchain-Based Access Control System
in IoT. IEEE Access, 8, 18207-18218.
Nakamoto, S. (2008). Bitcoin: A peer-to-peer electronic cash system.(2008).
Rashid, M. A., & Pajooh, H. H. (2019, August). A Security Framework for IoT
Authentication and Authorization Based on Blockchain Technology. In 2019 18th
IEEE International Conference On Trust, Security And Privacy In Computing And
Communications/13th IEEE International Conference On Big Data Science And
Engineering (TrustCom/BigDataSE) (pp. 264-271). IEEE.
25
Satapathy, U., Mohanta, B. K., Panda, S. S., Sobhanayak, S., & Jena, D. (2019, July). A
Secure Framework for Communication in Internet of Things Application using
Hyperledger based Blockchain. In 2019 10th International Conference on
Computing, Communication and Networking Technologies (ICCCNT) (pp. 1-7). IEEE.
Viriyasitavat, W., Da Xu, L., Bi, Z., & Sapsomboon, A. (2019). New Blockchain-Based
Architecture for Service Interoperations in Internet of Things. IEEE Transactions
on Computational Social Systems, 6(4), 739-748.
Wang, J., Wang, H., Zhang, H., & Cao, N. (2017, October). Trust and attribute-based
dynamic access control model for Internet of Things. In 2017 International
Conference on Cyber-Enabled Distributed Computing and Knowledge Discovery
(CyberC) (pp. 342-345). IEEE.
Yatskiv, V., Yatskiv, N., & Bandrivskyi, O. (2019, June). Proof of Video Integrity Based
on Blockchain. In 2019 9th International Conference on Advanced Computer
Information Technologies (ACIT) (pp. 431-434). IEEE.
Yetis, R., & Sahingoz, O. K. (2019, April). Blockchain Based Secure Communication for
IoT Devices in Smart Cities. In 2019 7th International Istanbul Smart Grids and
Cities Congress and Fair (ICSG) (pp. 134-138). IEEE.
Recommended