ANALISIS UNJUK KERJA KONVERGENSI TUNDA DAN … · BAB IV Pengujian dan Analisis ... relay dan waktu untuk mencapai titik konvergen yang ... Bab ini berisi pelaksanaan simulasi dan

ANALISIS UNJUK KERJA KONVERGENSI TUNDA DAN JUMLAH

BEBAN PENGIRIMAN DENGAN MENGGUNAKAN PROTOKOL

DIFFIE HELLMAN PADA JARINGAN OPORTUNISTIK

SKRIPSI

Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat

Untuk Mendapatkan Gelar Sarjana Komputer

Program Studi Teknik Informatika

DISUSUN OLEH

Vinsen Muliadi

135314003

PROGRAM STUDI TEKNIK INFORMATIKA

JURUSAN TEKNIK INFORMATIKA

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

2017

i

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

DELAY AND COST PERFORMANCE ANALYSIS OF THE DIFFIE –

HELLMAN KEY EXCHANGE PROTOCOL IN OPPORTUNISTIC

MOBILE NETWORKS

A THESIS

Presented as Partial Fullfillment of Requirements

To Obtain Sarjana Komputer Degree

In Informatics Engineering Department

By :

Vinsen Muliadi

135314003

INFORMATICS ENGINEERING STUDY PROGRAM

DEPARTMENT OF INFORMATICS ENGINEERING

FACULTY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY

SANATA DHARMA UNIVERSITY

YOGYAKARTA

2017

ii


iii


iv


HALAMAN MOTTO

“You can't cross the sea merely by standing

and staring at the water”

Rabindranath Tagore

“Science is the great antidote to the poison

of enthusiasm and superstition”

Adam Smith

"I was not a good student. I did not spend much

time at college; I was too busy enjoying myself"

Stephan Hawking

v


vi


vii


ABSTRAK

Jaringan oportunistik (OppNet) adalah jaringan wireless yang bersifat unik

dimana setiap node yang ada pada jaringan dapat mengirimkan pesan tanpa

adanya proses encryption/decryption antara kedua node yang ada di jaringan.

Kenyataannya, untuk mengirimkan informasi lewat saluran yang kurang aman

kita membutuhkan protokol untuk mengatur otentikasi dari node-node yang ada

pada jaringan seperti protokol untuk mengatur distribusi kunci, pembuatan kunci,

dan bagaimana cara kerja otentikasi antara kedua node yang sedang

berkomunikasi. Di lain hal, node-node pada jaringan oportunistik memiliki

sumber daya seperti jumlah buffer dan sumber daya dalam jumlah yang terbatas.

Dengan demikian, kita membutuhkan sebuah protokol yang efisien dan bersahabat

dengan kekurangan-kekurangan pada node-node di jaringan oportunistik. Pada

penilitian ini, penulis menguji efisiensi protokol Diffie – Hellman dengan

protokol klasik apabila diterapkan pada jaringan oportunistik. Unjuk kerja yang

akan diperhatikan adalah overhead ratio dan delay convergence dari kunci-kunci

yang akan disebarkan.

Hasil pengujian menunjukkan bahwa protokol Diffie – Hellman lebih

efektif daripada protokol klasik dalam kasus penyebaran kunci. Hal ini

dikarenakan cara kerja dari protokol Diffie – Hellman sendiri yang menggunakan

konsep public dan private key, sedangkan pada protokol klasik menggunakan

kunci tanpa menggunakan konsep public dan private key sehingga jumlah kunci

yang akan disebarkan berbeda.

Kata kunci : jaringan oportunistik, overhead ratio, key convergence,

diffie – hellman protocol, public key, private key.

viii


ABSTRACT

Opportunistic network is a unique wireless network which is every node in

the network can deliver a message without encryption/decryption process. In

reality, to deliver an information via insecure network needs a protocol that handle

the entire authentication of the message such as key distribution, key generation,

and how two network authenticate themselves when building a connection. And

also in opportunistic network, all nodes have limited buffer, and power. So we

need a protocol which is efficient enough and friendly to weaknesses of the nodes.

In this research, the writer will analyze the efficiency of Diffie – Hellman protocol

and the classic protocol for key exchange . The research will test the overhead

ratio and key convergence.

The result shows Diffie – Hellman protocol more efficient than the classic

protocol in opportunistic network in terms of key exchange because

Diffie – Hellman protocol use public and private key to exchange their key. In the

other hand, classic protocol not using public and private key. That means the

number of key distributed over the network is vary.

Keywords : opportunistic network, overhead ratio, key convergence,

diffie – hellman protocol, public key, private key

ix


KATA PENGANTAR

Merupakan salah satu kebahagian bagi penulis dapat menyelesaikan tugas

akhir yang berjudul “Efisiensi Sumber Daya Node Distribusi Kunci pada Protokol

Diffie – Hellman di Jaringan Oportunistik”. Tugas akhir ini adalah salah satu

syarat untuk menyelesaikan studi di program studi Teknik Informatika di

Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta, Indonesia.

Dalam proses pengerjaan, banyak pihak yang secara langsung maupun

tidak langsung membantu penyelesaian tugas akhir ini. Pada kesempatan kali ini,

penulis ingin menyampaikan ucapan terima kasih kepada :

1. Bapak Bambang Soelistijanto, S.T., M.Sc., Ph.D. selaku dosen

pembimbing yang telah memberikan banyak masukan, kritik, bimbingan,

dan solusi yang diberikan kepada penulis selama pengerjaan tugas akhir

ini.

2. Orang tua (Mak Sau Siong dan Almh. Liong Bie Giok) dan Kelvin Max

Riady serta sanak keluarga yang selalu memberikan semangat, dukungan

baik dalam bentuk materil maupun non materil sehingga penulis dapat

menyelesaikan tugas akhir ini.

3. Ibu Sri Hartati Wijono, M.Kom. dan Bapak Puspaningtyas Sanjoyo Adi,

S.T., M.T. selaku Dosen Pembimbing Akademik atas bimbingan dan

nasehat yang diberikan kepada penulis sejak awal proses perkuliahan

hingga penulisan tugas akhir ini selesai.

x


4. Christophorus Adhipandito Fidelano Tito, teman seperjuangan skripsi,

teman bermain, dan drinking partner yang selalu memberikan semangat

dan dukungan kepada penulis untuk menyelesaikan tugas akhir ini dengan

baik.

5. Capcom Ltd., Namco Co., Ltd., dan Square Enix Holdings Co., Ltd. untuk

Tales of Series, Final Fantasy Series, dan Breath of Fire Series yang telah

menghibur penulis ketika kebosanan dan kepenatan melanda pada saat

pengerjaan tugas akhir ini.

6. SoftwareSeni Indonesia dan Australia terutama kepada Billy Fanino

Bagyo, Michael Buntoro, dan Aditya Yuga Pradhana untuk semangat dan

canda tawa ketika bekerja sebagai DevOps Engineer. Semangat, canda

tawa, saran, dan pengalaman pada saat pengerjaan tugas akhir ini.

Penulis menyadari bahwa dalam proses penyelesaian tugas akhir ini masih

terdapat beberapa kekurangan. Saran dan kritik yang membangun dari pembaca

sangat diharapkan untuk perbaikan di masa mendatang. Akhir kata, semoga tugas

akhir ini dapat bermanfaat bagi kemajuan dan perkembangan ilmu pengetahuan

dan teknologi.

Penulis

Vinsen Muliadi

xi


DAFTAR ISI

Halaman Judul...........................................................................................................i

Title Page.................................................................................................................ii

Halaman Persetujuan..............................................................................................iii

Halaman Pengesahan..............................................................................................iv

Halaman Motto.........................................................................................................v

Pernyataan Keaslian Karya.....................................................................................vi

Lembar Persetujuan Publikasi................................................................................vii

Abstrak..................................................................................................................viii

Abstract...................................................................................................................ix

Kata Pengantar.........................................................................................................x

Daftar Isi................................................................................................................xii

Daftar Gambar.......................................................................................................xiv

BAB I Pendahuluan..................................................................................................1

1.1 Latar Belakang...................................................................................1

1.2 Rumusan Masalah..............................................................................2

1.3 Tujuan Penelitian...............................................................................2

1.4 Batasan Masalah................................................................................3

1.5 Metode Penelitian..............................................................................3

1.6 Sistematika Penulisan........................................................................5

BAB II Landasan Teori............................................................................................6

2.1 Teori Jaringan Nirkabel (Wireless)...................................................6

2.2 Teori Jaringan Oportunistik...............................................................6

2.3 Teori Store – Carry - Forward...........................................................7

2.4 Teori Store – Carry - Forward...........................................................8

2.5 Teori Manajemen Kunci dengan Protokol Diffie - Hellman...........10

2.6 Teori Manajemen Kunci dengan Protokol RSA..............................11

2.7 Pergerakan Random Waypoint........................................................12

2.8 Pergerakan Manusia.........................................................................13

xii


BAB III Rancangan Simulasi Jaringan..................................................................14

3.1. Skenario Simulasi...........................................................................14

3.2 Parameter Kinerja............................................................................14

3.3 Topologi Jaringan............................................................................15

BAB IV Pengujian dan Analisis............................................................................17

4.1 Hasil Simulasi..................................................................................17

BAB V Kesimpulan dan Saran..............................................................................25

DAFTAR PUSTAKA............................................................................................26

LAMPIRAN...........................................................................................................27

xiii


Daftar Gambar

Gambar 2.1 – Diagram Key Distribution dengan menggunakan Point to Point Key

Distribution (i) dan Centralized Key Distribution (ii)..............................................9

Gambar 2.2 – Bentuk distribusi kunci dalam protokol Diffie – Hellman.............10

Gambar 2.3 – Bentuk distribusi kunci dalam protokol RSA................................12

Gambar 2.4 – Pergerakan Random Waypoint........................................................13

Gambar 3.1 – Contoh simulasi dengan ONE Simulator........................................16

Gambar 4.1 – Rerata Konvergensi Tunda Random Movement.............................18

Gambar 4.2 – Jumlah Pesan yang di Forward Random Movement.......................19

Gambar 4.3 – Rerata Konvergensi Tunda MIT Reality Mining............................20

Gambar 4.4 – Rerata Konvergensi Tunda Haggle Infocom...................................21

Gambar 4.5 – Rerate Konvergensi Tunda SASSY................................................21

Gambar 4.6 – Jumlah Pesan di Forward MIT Reality Mining...............................22

Gambar 4.7 – Jumlah Pesan di Forward Haggle Infocom.....................................23

Gambar 4.8 – Jumlah Pesan di Forward SASSY...................................................23

xiv


BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Jaringan oportunistik adalah salah satu bentuk jaringan yang tidak

membutuhkan infrastruktur dimana setiap node pada jaringan ini memiliki

resource (sumber daya) dan bandwidth yang terbatas, node yang bergerak,

dan media transmisi yang beragam (dapat menggunakan bluetooth,

wireless, atau media lain). Dalam penerapannya, jaringan oportunistik

dapat berkomunikasi dari satu node ke node yang lain dengan cara

memberikan copy message (replikasi pesan) atau memberikan pesan

kepada node yang ia jumpai. Salah satu prinsip komunikasi dalam jaringan

yang baik adalah terpenuhinya unsur confidentiality (kerahasiaan) dimana

hanya node pengirim dan penerima dapat mengetahui isi dari suatu pesan

dan untuk memenuhi unsur tersebut, kita membutuhkan kunci untuk

berkomunikasi. Kunci tersebut tidak dapat diberikan begitu saja, tetapi

harus melewati proses distribusi kunci agar tidak dapat diketahui oleh

pihak ketiga.

Karena sifat alamiah dari jaringan oportunistik yang memiliki

keterbatasan pada sumber daya dan bandwidth untuk melakukan transmisi,

maka dari itu perlu dibutuhkan sebuah protokol penyebaran kunci untuk

melakukan proses enkripsi dan dekripsi yang dapat berjalan di jaringan

oportunistik dan cukup bersahabat dengan jaringan oportunistik. Dalam

penelitian ini, penulis akan melakukan pengukuran seberapa efisien

protokol Diffie – Hellman dalam hal manajemen kunci jika dibandingkan

dengan protokol teknik konvensional berdasarkan jumlah pesan yang di

1


relay dan waktu untuk mencapai titik konvergen yang disebabkan oleh

perubahan kunci oleh dari satu atau beberapa node yang ada pada jaringan.

1.2 Rumusan Masalah

Berdasar pada latar belakang masalah, rumusan masalah yang

didapat adalah seberapa efisien implementasi dari protokol Diffie –

Hellman berdasarkan waktu konvergensi dan jumlah pesan yang harus

direlay pada jaringan oportunistik yang kontak durasi dan waktu kontak

yang tidak dapat diprediksi jika dibandingkan dengan metode

konvensional.

1.3 Tujuan Penelitian

Tujuan yang akan dicapai dalam tugas akhir ini adalah untuk

mengetahui seberapa efisien protokol pertukaran kunci dengan

menggunakan protokol Diffie – Hellman jika dibandingkan dengan

protokol RSA dalam jaringan oportunistik yang diukur berdasarkan lama

konvergensi penyebaran kunci dan jumlah pesan yang disebarkan pada

jaringan.

2


1.4 Batasan Masalah

Dalam pelaksanaan penelitan dan penulisan tugas akhir ini, batasan

masalah yang penulis gunakan meliputi :

• Pengujian hanya dilakukan menggunakan ONE Simulator

• Protokol routing yang digunakan Epidemic Routing Protocol

• Performance metric yang digunakan adalah delay konvergensi

dan jumlah pesan yang direlay ke node lain.

• Pengujian dilakukan dengan cara membandingkan unjuk kerja

Diffie – Hellman dengan RSA.

• Penelitian terfokus pada penyebaran kunci di jaringan

oportunistik dan tidak mencakup aspek keamanan data dan

keamanan jaringan.

1.5 Metode Penelitian

▪ Studi Literatur

Mempelajari teori-teori pendukung dan referensi yang

dikumpulkan untuk mengerjakan penelitian ini antara lain :

Teori jaringan oportunistik dan model pergerakan

Teori manajemen pertukaran kunci konvensional

Teori manajemen pertukaran kunci Diffie – Hellman

Teori manajemen pertukaran kunci protokol RSA

Teori kinerja delay convergency dan relayed message

Tahapan-tahapan dalam membangun simulasi

Teori ONE Simulator dan dokumentasinya

3


▪ Perancangan

Tahapan ini merupakan rancangan skenario yang digunakan

dalam penelitian terdiri dari :

• Jumlah node bervariasi pada pergerakan Random.

• TTL bervariasi pada masing-masing simulasi

• Menggunakan pergerakan Random Waypoint dan pergerakan

manusia encounter trace yang berasal dari hasil penelitian di

MIT (MIT Reality Mining).

▪ Pembangunan Data Simulasi dan Pengumpulan Data

Simulasi yang penulis gunakan untuk tugas akhir ini adalah ONE

Simulator dan membangkitkan report untuk mengumpulkan data

sesuai dengan parameter kinerja.

▪ Analisis Data Simulasi

Dari data yang telah dikumpulkan setelah proses simulasi, untuk

selanjutnya data diproses dan diamati untuk dianalisis

berdasarkan parameter kinerja yang telah ditentukan.

▪ Penarikan Kesimpulan

Penarikan kesimpulan terhadap data yang telah dianalisis

mengacu pada parameter kinerja yang telah ditentukan.

4


1.6 Sistematika Penulisan

Berikut adalah sistematika penulisan tugas akhir yang dibagi dalam

beberapa bab dengan susunan :

BAB I PENDAHULUAN

Bab ini memberikan penjelasan secara umum tentang latar belakang

penulisan tugas akhir, rumusan masalah, batasan, dan sistematika

penulisan tugas akhir,

BAB II LANDASAN TEORI

Bab ini berisi tentang penjelasan teori sebagai acuan auat landasan yang

dibutuhkan dalam melakukan penelitian sesuai dengan permasalahan.

BAB III PERENCANAAN SIMULASI JARINGAN

Bab ini memuat deskripsi secara teknis mengenai perencanaan dari

simulasi yang akan dikerjakan dalam tugas akhir.

BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISIS

Bab ini berisi pelaksanaan simulasi dan analisis data hasil simulasi

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

Bab ini berisi kesimpulan dari analisis data simulasi berdasarkan pada

parameter kinerja yang telah ditentukan sebelumnya.

5


BAB II

LANDASAN TEORI

2.1 Teori Jaringan Nirkabel (Wireless)

Jaringan nirkabel adalah jaringan yang menggunakan gelombang

radio sebagai media transmisi untuk menghubungkan satu komputer

dengan komputer lain yang bergerak pada frekuensi 2,4 GHz, 3.5 GHz,

dan 5 GHz 1. Secara umum, jaringan nirkabel dikenal dengan WiFi (IEEE

802.11 atau Wireless LAN) yang memiliki dua jenis topologi, yaitu

transmisi dengan menggunakan teknologi nirkabel dengan bantuan

infrastruktur dan transmisi tanpa menggunakan infrastruktur (MANET –

Mobile Ad-hoc Network). Secara umum, kita menggunakan teknologi

wireless dengan bantuan dari infrastruktur seperti router ketika

menggunakan notebook atau laptop dan adanya BTS (Base Transmission

Station) untuk koneksi dengan menggunakan telepon genggam

(handphone).

2.2 Teori Jaringan Oportunistik

Jaringan oportunistik adalah salah satu bentuk penerapan dari

jaringan yang tidak menggunakan infrastruktur yang mana pada jaringan

ini tidak memiliki jalur antara node pengirim dan node penerima.

1 “Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications”,http://standards.ieee.org/getieee802/download/802.11-2012.pdf

6


Berbeda dengan jaringan MANET, yang harus memiliki koneksi

end to end. Node-node yang ada dalam jaringan MANET haus terhubunga

satu sama lain. Jaringan oportunistik adalah bagian dari jaringan

bertoleransi tunda (Delay Tolerant Network) 2 yang tetap dapat

berkomunikasi walaupun tidak memiliki jalur yang terhubung antara node

pengirim dan node penerima.

Jaringan oportunistik menggunakan mekanisme pengiriman yang

dikenal dengan mekanisme Store – Carry – Forward untuk mengirimkan

pesan. Hal ini diakibatkan karena mekanisme pengiriman konvensional

yang menggunakan Store – Forward tidak dapat bekerja dengan baik di

jaringan oportunistik.

2.3 Teori Store – Carry - Forward

Pada TCP/IP, mekanisme untuk mengirimkan pesan menggunakan

mekanisme Store – Forward. Mekanisme ini tidak dapat bekerja dengan

baik pada jaringan oportunistik karena apabila dalam proses pengiriman

maka koneksi akan terputus, maka pesan yang dikirimkan akan di drop.

Seperti yang kita ketahuidalam jaringan oportunistik jaringan yang

terputus adalah hal yang sangat sering terjadi. Maka dari itu, jaringan

oportunistik menggunakan mekanisme yang dikenal dengan nama Store –

Carry – Forward.

Store – Carry – Forward adalah mekanisme pengiriman pesan

yang digunakan oleh jaringan oportunistik untuk menggantikan

mekanisme Store – Forward yang digunakan pada TCP/IP. Pada

2 Chung-Ming Huang, Kun-chan Lan and Chang-Zhou Tsai, “A Survey of OpportunisticNetworks,” In Proceedings of the 22nd International Conference on Advanced InformationNetworking and Applications – Workshops, pp. 1672 – 1677, 2008.

7


mekanisme ini, ketika sebuah node menerima informasi maka informasi

tersebut akan dibawa hingga node tersebut bertemu dengan node lain.

Mekanisme Store – Carry – Forward memang dapat bekerja dengan baik

pada jaringan oportunistik dengan persyaratan bahwa setiap node yang ada

pada jaringan oportunistik harus memiliki media penyimpanan (storage)

yang cukup besar untuk menampung pesan tersebut.

Mekanisme Store – Carry – Forward dilakukan pada layer

tambahan yang dinamakan dengan Bundle Layer dan data yang disimpan

disebut dengan Bundle. Bundle layer ini terletak sebelum layer aplikasi

dan layer ini bertugas untuk memproses data sehingga dapat beroperasi

dengan baik pada jaringan oportunistik.

2.4 Teori Store – Carry - Forward

Dalam jaringan komputer, kunci adalah salah satu hal yang sangat

penting untuk mengamankan komunikasi. Salah satu masalah utama

dalam komunikasi di jaringan adalah manajemen kunci antara satu node

dengan node lain. Manajemen kunci adalah seperangkat teknik dan

prosedur yang mendukung pembangunan dan pemeliharaan dari hubungan

antar kunci diantara node jaringan. Hubungan antar kunci adalah status

dimana node yang ingin berkomunikasi membagikan kunci untuk

memfasilitasi untuk kebutuhan kriptografi.

Aspek-aspek yang ada pada manajemen kunci ini adalah kontrol

penggunaan kunci, pembaharuan kunci, pembuatan kunci, dan

pemasangan kunci. Salah satu aspek yang sangat penting dalam

manajemen kunci ini adalah pertukaran kunci. Pertukaran kunci ini

8


meliputi bagaimana cara menukarkan kunci untuk dapat berkomunikasi

lewat media yang tidak aman seperti internet.

Pertukaran kunci pada kriptografi dapat menggunakan berbagai

macam cara. Cara-cara yang paling sering digunakan point to point key

management dan centralized key management. Point to point key

management adalah pertukaran kunci yang dilakukan tanpa adanya

bantuan dari pihak ketiga dan secar alangsung melakukan pertukaran

pesan. Centralized key management adalah pertukaran kunci yang

dilakukan dengan bantuan dari pihak ketiga seperti adanya KDC (Key

Distribution Centre).

9

Gambar 2.1 – Diagram Key Distribution dengan menggunakanPoint to Point Key Distribution (i) dan Centralized Key

Distribution (ii)


2.5 Teori Manajemen Kunci dengan Protokol Diffie - Hellman

Diffie – Hellman adalah protokol pertukaran kunci yang dilakukan

antara satu node dengan node lain dimana masing-masing node memiliki

satu pasang kunci yang terdiri dari satu kunci private dan satu kunci

public.

Pada jaringan yang menggunakan pertukaran kunci dengan protokol

Diffie – Hellman, jumlah kunci yang harus disebarkan adalah sebanyak

jumlah node yang ada pada jaringan tersebut. Hal ini dikarenakan masing-

masing node menghitung kunci mereka sendiri-sendiri dengan cara

menukarkan bilangan prima dengan node lainnya.

10

Gambar 2.2 – Bentuk distribusi kuncidalam protokol Diffie – Hellman


2.6 Teori Manajemen Kunci dengan Protokol RSA

Protokol RSA adalah protokol asymmetric key yang paling

banyak digunakan dalam dunia nyata. Protokol ini diajukan sebagai

standard dari protokol dalam dunia kriptografi karena protokol ini tidak

hanya dapat menyebarkan kunci, tetapi juga dapat melakukan proses

enkripsi dan dekripsi pada file atau packet. Penggunaan protokol RSA ini

dapat kita temukan pada protokol SSH (Secure Shell), SSL/TLS (Secure

Socket Layer / Transport Layer Security), dan PGP (Pretty Good Privacy)

yang umumnya kita temukan pada email untuk mengirim atau menerima

pesan 3.

Sama seperti protokol Diffie – Hellman dimana setiap node

mengirimkan pesan (packet) kepada semua node dengan menggunakan

konsep pengiriman broadcast. Perbedaan RSA dalam menyebarkan kunci

dibandingkan dengan protokol Diffie – Hellman adalah protokol RSA

menggunakan sebuah kunci yang dinamakan dengan session key. Session

key ini akan disebarkan secara unicast. Dengan demikian, protokol RSA

akan mengirimkan lebih banyak packet daripada protokol Diffie –

Hellman.

3 Christof Paar and Jan Pelzl. Understanding Cryptography. Springer, 1st Edition , 2010

11


Pada gambar diatas, protokol RSA mengirimkan pesan atau packet

ke seluruh node dengan metode broadcast. Hal ini ditandakan dengan

adanya keterangan bahwa node tersebut dapat menerima kunci dari sumber

lain. Setelah itu, node akan mengirimkan sebuah packet yang berisi kunci

yang kita sebut dengan session key. Session key ini dikirimkan secara

unicast kepada node tujuan.

2.7 Pergerakan Random Waypoint

Pergerakan dengan Random Waypoint adalah pergerakan yang

bersifat random dengan kecepatan tertentu kemudian berhenti sesaat

selama PAUSE_TIME dan kemudian lanjut berjalan kembali ke arah yang

tidak dapat ditentukan. Pada pergerakan ini, lokasi, kecepatan, dan

akselerasi dari node berubah dari waktu ke waktu 4.

4 Mao, Shiwen (2010). "Fundamentals of Communication Networks". Cognitive Radio Communications and Networks. pp.201–234. DOI:10.1016/B978-0-12-374715-0.00008-3. ISBN 9780123747150.

12

Gambar 2.3 – Bentuk distribusikunci dalam protokol RSA


2.8 Pergerakan Manusia

Model pergerakan manusia didapat dari hasil monitoring

pergerakan manusia dari operator seluler, penelitian yang ada di

universitas, dan kuisioner yang dilakukan oleh sebuah komunitas. Data-

data yang dikelola adalah frekuensi seseorang untuk mengunjungi tempat

yang berbeda, probabilitas seseorang bertemu dengan teman, lama durasi

kontak, dan data-data lain sehingga dapat dibuat sebuah model pergerakan

manusia. Pada pergerakan manusia, probabilitas satu node bertemu dengan

node yang lain tidak sama karena pada pergerakan manusia memiliki hub

node. Hub node adalah satu atau beberapa node dalam jaringan yang

memiliki popularitas yang tinggi dibandingkan dengan node-node lainnya

dalam jaringan oportunistik.

13

Gambar 2.4 – PergerakanRandom Waypoint


BAB III

RANCANGAN SIMULASI JARINGAN

3.1. Skenario Simulasi

Simulasi ini menggunakan dua jenis pergerakan yaitu Random Waypoint

dan Real Human Trace dari MIT. Simulasi ini juga menggunakan dua

jenis simulasi pendistribusian kunci yaitu protokol RSA dan protokol

Diffie – Hellman.

3.2 Parameter Kinerja

3.2.1. Delay Konvergensi

Delay konvergensi adalah waktu yang dibutuhkan untuk

mencapai titik konvergen ketika satu atau beberapa kunci yang

ada dalam jaringan mengalami perubahan. Semakin kecil nilai

dari delay konvergensi, maka semakian baik pula unjuk kerjanya.

ΔkC = ∑ (T received−T created)

N

Formula untuk mencari nilai konvergensi key. Dimana

Treceived adalah waktu penerimaan pesan. Tcreated adalah waktu

pembuatan pesan. N adalah jumlah node yang ada pada jaringan.

ΔkC adalah rata-rata waktu konvergensi kunci.

14


Waktu yang dibutuhkan untuk mencapai titik konvergen

dihitung ketika node pertama kali mengirimkan kunci. Ketika

satu node menerima kunci ini, maka selisih antara waktu

pembuatan dan waktu penerimaan akan disimpan oleh simulator

untuk kemudian dihitung nilai rata-rata dari semua kunci.

3.2.2. Jumlah Pesan yang di Relay

Jumlah pesan yang di relay adalah jumlah pesan yang

dikirimkan kepada node lain. Tujuan dari penyebaran ini adalah

mempercepat pesan sampai ke tujuan asli dari pesan tersebut.

Node yang menerima pesan (bukan penerima asli dari pesan) akan

disebut sebagai relay. Semakin banyak pesan yang akan

disebarkan, maka semakin besar overhead cost pada jaringan.

3.3 Topologi Jaringan

Topologi jaringan dalam jaringan oportunistik tidak dapat

dipetakan secara pasti karena bentuk jaringannya yang bersifat random.

Posisi node, pergerakan node, dan juga bentuk koneksi yang ada pada

jaringan oportunistik tidak dapat digambarkan sesuai dengan topologi

yang kita rencanakan. Salah satu bentuk topologi yang ada pada jaringan

oportunistik adalah sebagai berikut.

15


16

Gambar 3.1 – Contoh simulasi dengan ONE Simulator


BAB IV

PENGUJIAN DAN ANALISIS

Untuk melakukan perbandingan delay konvergensi dan jumlah relay pada

protokol Diffie – Hellman dan RSA, maka kita akan melakukan simulasi dengan

smonitorkenario seperti yang telah dijelaskan pada Bab III sebelumnya.

4.1 Hasil Simulasi

4.1.1. Pergerakan Random

Pada pergerakan random, probabilitas setiap node bertemu

dengan node lainnya memiliki nilai yang sama. Dengan kata lain,

pada pergerakan random ini dapat dikatakan sebagai pergerakan

yang memiliki sifat ideal sehingga memberikan hasil yang sesuai

dengan teori. Hasil penelitian dengan menggunakan pergerakan

random dapat dilihat pada gambar berikut.

17


Untuk unjuk kerja konvergensi tunda pada pergerakan

manusia, protokol RSA cenderung memiliki waktu konvergensi

yang sangat signifikan dikarenakan metode pengiriman yang

digunakan oleh protokol RSA ini. Pada protokol RSA, pengiriman

pesan dilakukan dengan cara mem-broadcast packet yang disebut

dengan Public Key. Setelah public key disebar, RSA harus

mengirimkan pesan ke node tujuan dengan mengirimkan satu

packet lagi yang disebut dengan nama Session Key.

Hal ini menyebabkan pesan yang dikirimkan dengan

menggunakan protokol RSA membutuhkan waktu konvergensi

yang lebih lama untuk mengirimkan Public Key dan Session Key.

Pada protokol Diffie – Hellman, pesan yang hendak dikirim

disebarkan dengan menggunakan metode pengiriman broadcast

sehingga semua pesan diterima oleh seluruh node tanpa menunggu

packet Session Key dari node pengirim.

18

Gambar 4.1 – Rerata Konvergensi Tunda Random Movement


Pada unjuk kerja jumlah pesan yang di forward, hasil

penelitian tidak memberikan perbedaan jumlah yang signifikan

dan jumlah pesan yang diteruskan oleh protokol RSA hanya

terpaut sedikit dengan protokol Diffie - Hellman. Hal ini

dikarenakan protokol RSA dan protokol Diffie – Hellman

menggunakan konsep pengiriman Broadcast. Hanya saja protokol

RSA mengirimkan pesan berupa Session Key kepada masing-

masing node. Hal ini membuat protokol RSA memiliki jumlah

lebih dibandingkan dengan protokol Diffie – Hellman.

4.1.2. Pergerakan Manusia

Pada pergerakan manusia, probabilitas setiap node bertemu

dengan node yang lain tidak sama. Hal ini lebih menunjukkan

adanya interaksi sosial antara masing-masing node yang ada pada

jaringan sehingga lebih menggambarkan tentang kehidupan

manusia pada sehari-hari.

19

Gambar 4.2 – Jumlah Pesan yang di Forward Random Movement


Dalam penelitian ini, penulis menggunakan tiga jenis

pergerakan manusia yang berbeda. Pergerakan tersebut adalah

MIT Reality Mining dimana pada pergerakan ini berlangsung

selama 1 tahun dengan jumlah node 97, Haggle Infocom

berlangsung selama 95 hari dengan jumlah node 77, dan Sassy

berlangsung selama 6.413.284 detik dengan jumlah node sebanyak

25. Berikut adalah hasil penelitian menggunakan pergerakan

manusia.

20

Gambar 4.3 – Rerata Konvergensi Tunda MIT Reality Mining


Pada protokol Diffie – Hellman dapat kita lihat bahwa

konvergensi kunci tidak mengalami perubahan yang signifikan

dikarenakan Diffie – Hellman menggunakan metode komunikasi

broadcast dimana setiap node yang ada pada jaringan dianggap

sebagai final destination. Selain itu, karena protokol routing yang

digunakan pada simulasi ini adalah Epidemic Routing Protocol

21

Gambar 4.4 – Rerata Konvergensi Tunda Haggle Infocom

Gambar 4.5 – Rerate Konvergensi Tunda SASSY


yang mana menggunakan Summary Vector untuk menukarkan

pesan antara satu node dengan node lainnya, maka proses

konvergensi kunci semakin cepat.

Sebaliknya untuk protokol RSA, metode komunikasi yang

digunakan adalah broadcast (mirip dengan Diffie – Hellman) dan

juga secara unicast dimana metode komunikasi ini hanya

mengirimkan pesan dari satu node ke node yang lain (dimana node

yang lain ada node tujuan dari pesan yang hendak dituju). Metode

ini membuat proses konvergensi kunci semakin lama.

Kendati demikian, konvergensi kunci pada protokol RSA

dipengaruhi oleh faktor jumlah node dan ukuran luas area pada

simulasi. Semakin banyak jumlah node yang ada pada jaringan

maka semakin cepat konvergensi kunci karena koordinat dari

masing-msaing node semakin rapat (node density). Jumlah node

pada protokol Diffie – Hellman tidak memberikan efek yang

signifikan pada konvergensi kunci.

22

Gambar 4.6 – Jumlah Pesan di Forward MIT Reality Mining


Baik pada protokol Diffie – Hellman dan protokol RSA

tidak memiliki perbedaan yang signifikan. Hal ini dikarenakan

protokol yang digunakan untuk routing adalah protokol Epidemic.

Epidemic Routing Protocol menukarkan pesan yang ada pada

buffer ke node yang lain. Dengan demikian, jumlah pesan yang

akan dikirim akan semakin bertambah seiring dengan

bertambahnya jumlah node.

23

Gambar 4.7 – Jumlah Pesan di Forward Haggle Infocom

Gambar 4.8 – Jumlah Pesan di Forward Sassy


Namun demikian, jumlah pesan yang hendak disebarkan

pada protokol Diffie – Hellman memiliki jumlah yang lebih sedikit

dibandingkan dengan protokol RSA dikarenakan protokol Diffie –

Hellman menggunakan metode komunikasi berupa broadcast

dimana semua node dianggap sebagai final destination, sedangkan

pada RSA menggunakan metode komunikasi unicast dimana hanya

satu node yang dapat dijadikan sebagai final destination.

24


BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

5.1.1. Diffie - Hellman lebih unggul daripada protokol RSA dalam

hal waktu konvergensi kunci dan jumlah pesan yang direlay

karena hanya menggunakan metode broadcasting, tidak seperti

protokol RSA yang menggunakan broadcast dan unicast.

5.2. Saran

5.2.1. Perlu adanya tinjauan lebih lanjut pada perhitungan

kompleksitas Big O dan besar penggunaan energi pada masing-

masing protokol untuk mengetahui lebih jelas beban komputasi

untuk protokol Diffie – Hellman.

25


DAFTAR PUSTAKA

[1] “Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer

(PHY) Specifications”, available to download at

http://standards.ieee.org/getieee802/d ownload/802.11-2012.pdf

[2] Chung-Ming Huang, Kun-chan Lan and Chang-Zhou Tsai, “A Survey of

Opportunistic Networks,” In Proceedings of the 22nd International

Conference on Advanced Information Networking and Applications –

Workshops, pp. 1672 – 1677, 2008.

[3] Christof Paar and Jan Pelzl. Understanding Cryptography. Springer, 1st

Edition , 2010

[4] Mao, Shiwen (2010). "Fundamentals of Communication Networks".

Cognitive Radio Communications and Networks. pp.201–234.

DOI:10.1016/B978-0-12-374715-0.00008-3. ISBN 9780123747150.

26


http://standards.ieee.org/getieee802/download/802.11-2012.pdf

http://standards.ieee.org/getieee802/d

LAMPIRAN

https://github.com/MaX121/SkripsiIDEA

27


https://github.com/MaX121/SkripsiIDEA

Documents

ANALISIS UNJUK KERJA KONVERGENSI TUNDA DAN … · BAB IV Pengujian dan Analisis ... relay dan waktu untuk mencapai titik konvergen yang ... Bab ini berisi pelaksanaan simulasi dan