JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 2, No. 1, (2013) ISSN: 2337-3539 (2301-9271 Print)

1

Abstrak— Pemilihan umum adalah suatu cara untuk memilih

opini atau kandidat dalam suatu organisasi maupun kelompok.

Setelah bertahun-tahun pemilihan menggunakan kertas, e-voting

mulai digunakan dengan menggunakan bermacam-macam

teknologi. Salah satu teknologi yang digunakan yaitu (Near Field

Technology) NFC. Teknologi NFC saat ini semakin berkembang

pada telepon pintar dan dapat dibacanya E-KTP oleh perangkat

berteknologi NFC dapat dilihat sebagai kesempatan untuk

memanfaatkannya sebagai metode autentikasi pemilih pada

sistem e-voting. Dalam e-voting data pemilih dapat disimpan

secara terpusat di basis data server. Disisi lain NFC memiliki

kemampuan lebih cepat dan lebih aman dibanding beberapa

teknologi lain seperti Bluetooth yang mana NFC memiliki

kemungkinan terintrusi cukup kecil.

Aplikasi e-voting ini memanfaatkan telepon pintar Android

dan E-KTP sebagai alat kepemilikan pemilih. IMEI dan

password digunakan untuk mencegah pemilihan ganda; dan

untuk melakukan verifikasi pemilih dengan syarat identitas

mereka telah terdaftar pada basis data. Aplikasi e-voting ini juga

menggunakan kriptografi dalam pengimplementasian sistemnya.

Dengan algoritma enkripsi Paillier dan RSA diharapkan dapat

meningkatkan keamanan informasi datanya.

Uji coba aplikasi ini dilakukan melalui beberapa skenario. Uji

coba ini berhasil mengimplementasikan pemilihan skala kecil

dengan menggunakan teknologi NFC pada telepon pintar dan E-

KTP. Sistem ini menciptakan proses pemilihan umum menjadi

lebih cepat dibandingkan pemilihan tradisional dengan rata-rata

waktu 21.76 detik. Meskipun dalam sistem NFC voting ini faktor

konektivitas dan spesifikasi perangkat keras cukup berpengaruh.

Selain itu pengecekan IMEI dan password pada telepon pintar

pengguna berguna dalam metode pencegahan adanya pemilihan

ganda.

Kata Kunci— Android, E-KTP, e-voting, NFC, Paillier, RSA

I. PENDAHULUAN

ECARA tradisional sistem pemilihan umum pada suatu

organisasi maupun kelompok dilakukan dengan cara

memberikan suara pada tempat yang telah ditentukan dan juga

menggunakan kertas. Selain itu biasanya perhitungan suara

pada sistem pemilihan tradisional membutuhkan waktu yang

cukup lama karena dihitung secara manual.

Maka dari itu perlu adanya pemanfaatan teknologi dalam

mendukung sistem pemilihan umum. E-voting merupakan

jenis sistem yang menggunakan komputer dan internet untuk

mendukung proses pemungutan suara. Seiring dengan

perkembangan zaman saat ini mulai banyak penelitian

mengenai e-voting bahkan telah dilakukan pada instansi atau

kelompok–kelompok tertentu. Salah satunya e-voting yang

memanfaatkan Near Field Communication (NFC).

NFC merupakan teknologi yang digunakan untuk transfer

data dari satu perangkat ke perangkat lainnya. Perangkat

bergerak yang sudah mendukung teknologi NFC juga dapat

menjadi kartu pintar yang sangat pribadi, suatu identitas

rahasia dan aman yang menjadi milik pengguna [1].

NFC dapat dikembangkan menjadi alternatif baru dalam

verifikasi e-voting. Karena pada e-voting data pemilih dapat

disimpan secara terpusat di basis data server, selain itu NFC

memiliki kemampuan lebih cepat dan lebih aman karena

kemungkinan terintrusi oleh pihak lain cukup kecil jika

dibanding Bluetooth [2].

Teknologi NFC ini memungkinkan pengguna menggunakan

perangkat mereka sebagai alat untuk melakukan verifikasi

pemilih dengan syarat identitas mereka telah terdaftar pada

basis data. Sedangkan platform Android adalah sistem

operasi terbuka yang memiliki dukungan terhadap teknologi

NFC dengan menawarkan library untuk melakukan

komunikasi antara perangkat lunak dengan perangkat NFC

yang ada di telepon selular berikut.

Pada paper ini, kami mengembangkan sistem e-voting

dengan memanfaatkan NFC pada proses verifikasi pemilihnya.

Berikut merupakan struktur pada paper ini. Bab 2

menggambarkan kerangka kerja pada penelitian sebelumnya.

Bab 3 menggambarkan metode dalam implementasi sistem e-

voting ini. Bab 4 merupakan penjelasan hasil uji coba yang

telah dilakukan dan diakhiri bab 5 yang merupakan

kesimpulan dari keseluruhan paper ini.

II. URAIAN PENELITIAN

A. E-voting

Elektronik voting yang biasa disebut e-voting adalah salah

satu bentuk pemilihan suara dari sejumlah option kandidat

dengan memanfaatkan teknologi elektronisasi untuk membuat

pekerjaan lebih cepat elektronisasi untuk membuat pekerjaan

VERIFIKASI PEMILIH PADA SISTEM E-

VOTING MEMANFAATKAN FITUR NEAR

FIELD COMMUNICATION (NFC) PADA

SMARTPHONE Afrian Wicaksono, Tohari Ahmad, dan Royyana Muslim Ijtihadie

Jurusan Teknik Informatika, Fakultas Teknologi Informasi, Institut Teknologi Sepuluh Nopember

(ITS)

Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111 Indonesia

e-mail: tohari@if.its.ac.id

S

JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 2, No. 1, (2013) ISSN: 2337-3539 (2301-9271 Print)

2

lebih cepat selesai. Pada tugas akhir ini jenis e-voting yang

diterapkan merupakan poll-site e-voting karena merupakan

sistem e-voting yang lebih aman ketimbang jenis e-voting

yang lainnya.

B. NFC

Near Field Communication (NFC) adalah teknologi baru

yang merupakan pengembangan dari teknologi Radio

Frequency Identification (RFID). Menurut Nfc-forum.org,

Near Field Communication (NFC) adalah suatu set dari

standar untuk seluler pintar dan perangkat serupa untuk

melakukan komunikasi radio antara satu dan lainnya dengan

menyentuhkan kedua perangkat bersamaan atau

mendekatkan kedua perangkat dalam jarak dekat tertentu,

biasanya tidak lebih dari beberapa sentimeter [3].

Dalam sistem ini NFC mengirim dan menerima data dalam

bentuk pesan NDEF (NFC Data Exchange Format). Ada dua

kasus kegunaan utama ketika bekerja dengan NDEF data dan

Android:

1. Membaca NDEF data dari sebuah NFC tag.

2. Transfer pesan NDEF dari satu perangkat ke perangkat

lainnya dengan Android beam. sebagai pemenuhan syarat

kelulusan.

C. E-KTP

E-KTP adalah KTP yang dilengkapi dengan contactless

chip berisi biodata, tanda tangan, pas photo, sidik jari telunjuk

kanan dan kiri penduduk yang bersangkutan. E-KTeknologi

yang digunakan berbasis smart card bertipe contactless card,

yaitu chip smart card yang mampu berkomunikasi dengan

pembaca (reader) tanpa kontak langsung secara fisik

melainkan menggunakan gelombang radio dengan frekuensi

13,56 MHz. Memang bisa dikatakan sebagai bagian dari

keluarga RFID yaitu kartu identitas yang menggunakan

frekuensi radio. Walaupun ada sebagian pemahaman bahwa

yang lazim disebut dengan RFID card biasanya adalah RFID

tag yaitu yang tidak dilengkapi dengan kemampuan prosesor

lengkap sebagaimana layaknya sebuah mini komputer di

dalam kartu.

Pada sistem NFC voting ini E-KTP digunakan sebagai

perangkat yang berisi identitas pemilih guna selanjutnya

diverifikasi dan otentikasi oleh sistem. Selain dengan E-KTP

pemilih juga dapat menggunakan telepon pintarnya.

D. RSA

RSA adalah sebuah algoritma dalam enkripsi asimetris yang

menggunakan kunci bersifat publik dan privat. RSA masih

digunakan secara luas dalam protokol electronic commerce,

dan dipercaya dalam mengamankan dengan menggunakan

kunci yang cukup panjang [4].

Alur dari operasi RSA terbagi menjadi tiga proses yaitu

proses pembuatan kunci publik dan kunci privat, proses

enkripsi, dan proses dekripisi Persamaan untuk enkripsi dan

dekripsi dapat dilihat pada persamaan 1 dan persamaan 2.

Pada aplikasi ini proses enkripsi RSA ini digunakan untuk

mengenkripsi nilai hash dari klien sehingga pada

perjalanannya kemungkinan terintrusi menjadi lebih kecil.

Enkripsi

(1)

Dekripsi

(2)

E. Hash

Hash adalah transformasi aritmatik sebuah string dari

karakter menjadi nilai yang merepresentasikan string

aslinya. Menurut bahasanya, hash berarti memenggal dan

kemudian menggabungkan. Hashing digunakan sebagai

metode untuk menyimpan data dalam sebuah array agar

penyimpanan data, pencarian data, penambahan data,

mempercepat pencarian dalam tabel data, pembandingan data

pada basis data, mencari duplikasi, atau kesamaan data dan

penghapusan data. Ide dasarnya adalah menghitung posisi

record yang dicari dalam array, bukan membandingkan

record dengan isi pada array. Fungsi yang mengembalikan

nilai atau kunci disebut fungsi hash dan array yang

digunakan disebut hash table. Hash menggunakan struktur

data array asosiatif yang mengasosiasikan record dengan

sebuah field kunci unik berupa bilangan (hash) yang

merupakan representasi dari record tersebut. Pada aplikasi ini

juga nilai hash berguna untuk melindungi data password dan

IMEI yang dikirim, karena jika terjadi perubahan nilai hash

maka data yang dikirim menjadi tidak valid.

F. SHA

SHA adalah fungsi hash satu arah yang dibuat oleh NIST

dan digunakan bersama DSS (Digital Signature Standard).

Oleh NSA, SHA dinyatakan sebagai standard fungsi hash satu

arah. Algoritma SHA menerima masukan berupa pesan

dengan ukuran maksimum 264

bit (2147483648 gigabyte) dan

menghasilkan message digest yang panjangnya 160 bit, lebih

panjang dari message digest yang dihasilkan oleh MD5.

Langkah-langkah pemuatan message digest dengan SHA-1

1. Penambahan bit-bit pengganjal (padding bits).

2. Penambahan nilai panjang pesan semula.

3. Inisialisasi penyangga (buffer) MD.

4. Pengolahan pesan dalam blok berukuran 512 bit.

G. Paillier

Kriptografi Paillier ditemukan oleh Pascal Paillier pada

tahun 1999 [4]. Paillier adalah sebuah sistem kriptografi yang

berbasis algoritma asimetris probabilistik. Maksudnya disini

Paillier menggunakan dua kunci yang berbeda untuk proses

enkripsi dan dekripsi. Untuk enkripsi yang digunakan adalah

sebuah algoritma kriptografi kunci publik.

Pada sistem ini paillier digunakan sebagai penghitung suara.

Sistem Paillier ini memiliki properti-properti seperti random

self reducibility, additive homomorphic property, dan self

blinding. Properti-properti inilah yang menyebabkan Paillier

ini dapat digunakan untuk berbagai keperluan, seperti

pemungutan suara elektronik dan uang elektronik [5].

Properti homomorfisme pada Paillier ini memungkinkan

penjumlahan nilai yang dienkripsi dengan nilai yang

dienkripsi lainnya tanpa melalui proses dekripsi satu-persatu

terlebih dahulu, tetapi hasil penjumlahannya dapat didekripsi

tanpa mengetahui nilai–nilai yang membentuknya. Dengan

maksud agar suara hasil pilihan voter tetap terjaga

kerahasiaannya. Sebuah fungsi enkripsi F(M) dikatakan

homomorphic jika memiliki persamaan seperti persamaan 3

JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 2, No. 1, (2013) ISSN: 2337-3539 (2301-9271 Print)

3

yaitu jika perkalian dua pesan yang terenkripsi adalah sama

dengan penjumlahan dua pesan yang terenkripsi.

(3)

III. DESAIN DAN IMPLEMENTASI

Bab ini menjelaskan mengenai metode dalam membangun

sistem. Pada paper ini dibangun sistem e-voting dengan

menggunakan E-KTP, telepon pintar dan menggunakan

Internet dalam proses pemilihannya. Sistem e-voting ini hanya

dapat diakses oleh semua pemilih yang telah terdaftar

sebelumnya.

Gambar 1. Arsitektur Sistem

Arsitektur sistem pada umumnya dijelaskan pada Gambar

1. Berikut ini adalah langkah-langkah jalannya sistem:

1. Password dan IMEI dibentuk menjadi hash, kemudian nilai

hash dienkripsi dengan menggunakan RSA.

2. Serial number E-KTP dibaca oleh reader.

3. Reader akan meneruskan chipper teks yang diterima yang

kemudian chipper teks didekripsi di server yang kemudian

query select data pemilih yang terdapat di basis data sesuai

nilai hash atau id_tag.

4. Setelah nilai hash dibandingkan pada basis data, server

kemudian mengirim nilai true atau false ke reader. Jika true

maka akan dilakukan proses selanjutnya dan jika false

proses berakhir.

5. Kemudian reader mengirim permintaan untuk menampilkan

kandidat.

6. Server mengirimkan data kandidat.

7. Setelah kandidat dipilih maka data akan dienkripsi pada

reader dengan menggunakan Paillier terlebih dahulu

kemudian disimpan di basis data.

8. Ketika ingin melihat hasil pemilihan reader mengirim

permintaan hasil pemilihan.

9. Server mengirimkan hasil pemilihan berupa chipper teks

yang kemudian didekripsi dengan Paillier dan ditampilkan

pada reader.

Secara umum terdapat tiga proses penting pada sistem e-

voting ini yaitu proses autentikasi pemilih, memilih kandidat,

dan perhitungan hasil. Proses tersebut akan dijelaskan pada

subbab selanjutnya.

A. Proses Verifikasi

Sebelum masuk ke dalam sistem, pemilih harus

memasukkan password. Kemudian password dan IMEI yang

otomatis didapat dari perangkat akan diubah ke dalam bentuk

hash yang selanjutnya akan dienkripsi dengan menggunakan

algoritma RSA. Setelah itu pengguna harus mendekatkan

telepon pintar atau E-KTP-nya kepada reader kemudian

perpindahan data akan terjadi.

Ketika data telah sampai di server maka data akan langsung

di dekripsi dengan menggunakan kunci publik pengguna yang

kemudian hasil dekripsi berupa hash akan dibandingkan

apakah ada di basis data atau tidak. Jika tidak maka pengguna

harus kembali ke proses awal namun jika ada maka pengguna

dapat melanjutkan ke proses selanjutnya. Diagram alir pemilih

dapat dilihat pada Gambar 2.

B. Proses Pemilihan Kandidat

Proses pemilihan kandidat ini terjadi di server dimana yang

dilakukan pertama kali ialah mengecek status pengguna

apakah telah memilih atau belum kemudian jika belum

memilih pengguna akan dipersilahkan untuk memilih kandidat

yang setelah itu data tersebut akan langsung terenkripsi dan

disimpan di basis data. Diagram alir pemilihan kandidat dapat

dilihat pada Gambar 3.

C. Perhitungan Hasil

Proses perhitungan suara dimulai dari pengambilan data

yang telah terenkripsi sebelumnya di basis data yang

kemudian akan dihitung jumlahnya dengan memanfaatkan

sifat homomorpik dari kriptografi Paillier. Dari hasil

perhitungan tersebut akan di dekripsi sehingga total hasil

perhitungan suara dapat diketahui namun hasil pilihan tiap

individu tidak dapat diketahui sehingga hasil pilihan harus

terjamin kerahasiaannya. Diagram alir perhitungan suara dapat

dilihat pada Gambar 4.

Gambar 2. Diagram Alir Proses Verifikasi

JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 2, No. 1, (2013) ISSN: 2337-3539 (2301-9271 Print)

4

Gambar 3. Diagram Alir Pemilihan

Gambar 4. Diagram Alir Perhitungan Suara

IV. EVALUASI DAN PENGUJIAN

Pada bagian ini dilakukan uji coba performa untuk

mengetahui perilaku dari sistem ketika dilakukan uji coba

pada keadaan yang sebenarnya.

A. Uji Coba Kecepatan Proses Verifikasi dengan Telepon

Pintar dan E-KTP

Uji coba pertama yaitu uji coba membandingkan proses

autentikasi dengan perangkat yang berbeda-beda. Dalam uji

coba ini kami juga melihat waktu yang diperlukan untuk

transfer data menggunakan NFC tidak stabil karena belum

terbiasanya pengguna dalam mendekatkan perangkatnya,

perbedaan spesifikasi perangkat keras, dan konektivitas

jaringan ke server. Penjelasan lebih lanjut dapat dilihat pada

Tabel 1.

Tabel 1. Perbandingan Waktu Verifikasi Pemilih

No.

Waktu (detik)

Galaxy Nexus

I515

Sony Xperia M2

D2305

E-KTP

1 12.04 3.32 1.02

2 5.92 5.12 0.80

3 2.81 2.90 0.81

4 4.10 3.21 0.77

Berdasarkan Tabel 1 dapat disimpulkan bahwa waktu yang

dibutuhkan dalam memautentikasi pemilih dengan

menggunakan E-KTP jauh lebih cepat dibandingkan dengan

menggunakan telepon pintar

B. Uji Coba Waktu Proses Verifikasi dengan Waktu yang

Bersamaan

Uji coba selanjutnya yaitu uji coba perbandingan waktu

pemilih dengan sejumlah perangkat secara bersamaan. Uji

coba ini dilakukan dengan cara beberapa E-KTP yang sudah

terdaftar sebelumnya diautentikasi secara bersamaan dengan

menggunakan reader kemudian melakukan pemilihan dengan

beberapa perangkat juga secara bersamaan. Hasil

perbandingan waktu autentikasi pemilih dapat dilihat pada Gambar 5

C. Uji Coba Waktu Proses Pemilihan dengan Waktu yang

Bersamaan

Uji coba selanjutnya yaitu untuk menghitung kecepatan

perhitungan data di server, uji coba dilakukan dengan

mencatat waktu yang dibutuhkan saat menerima data vote dari

beberapa pemilih. Waktu dihitung ketika pengguna menekan

tombol lihat hasil sampai data tersebut ditampilkan. Hasil

perbandingan waktu autentikasi pemilih dapat dilihat pada

Gambar 5.

D. Uji Coba Kecepatan Perhitungan Suara

Selanjutnya yaitu uji coba waktu perhitungan hasil

pemilihan. Untuk menghitung kecepatan perhitungan data di

server, uji coba dilakukan dengan mencatat waktu yang

dibutuhkan saat menerima data vote dari beberapa pemilih.

Pada uji coba ini data voters yang digunakan yaitu hingga

1000 voters dengan kandidat bervariasi mulai dari 2, 5, 25,

dan 50. Waktu dihitung ketika pengguna menekan tombol

lihat hasil sampai data tersebut ditampilkan.

JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 2, No. 1, (2013) ISSN: 2337-3539 (2301-9271 Print)

5

Data hasil uji coba perhitungan suara dapat dilihat pada

Tabel 2. Berdasarkan data pada Tabel 2 dan Gambar 6 dapat dilihat

bahwa waktu yang diperlukan ketika semakin banyaknya

perangkat yang digunakan bersamaan akan semakin

bertambah. Faktor konektivitas dan spesifikasi perangkat juga

sangat berpengaruh dalam kasus ini.

Gambar 5. Grafik Waktu Verifikasi dan Pemilihan Secara Bersamaan

Tabel 2. Uji Coba Hasil Perhitungan Suara

No Pemil

ih

Waktu (detik) Rata-

rata 2

Kandid

at

5

Kandid

at

25

Kandid

at

50

Kandid

at

1 50 0.27 0.28 0.28 0.42 0.3125

2 100 0.29 0.30 0.31 0.44 0.335

3 150 0.41 0.41 0.39 0.51 0.43

4 200 0.33 0.42 0.50 0.55 0.45

5 250 0.44 0.31 0.48 0.50 0.4325

6 300 0.45 0.46 0.51 1.04 0.615

7 350 0.52 0.51 0.56 1.10 0.6725

8 400 0.53 0.56 0.58 1.19 0.715

9 450 0.55 0.49 0.57 1.18 0.6975

10 500 1.01 1.01 1.21 1.30 1.1325

11 550 0.54 1.0 1.11 1.29 0.985

12 600 0.58 1.0 1.14 1.33 1.0125

13 650 1.21 1.04 1.18 1.35 1.195

14 700 1.01 1.05 1.20 1.36 1.155

15 750 1.03 1.09 1.09 1.40 1.1525

16 800 1.09 1.11 1.24 1.44 1.22

17 850 1.32 1.21 1.30 1.49 1.33

18 900 1.11 1.14 1.34 1.52 1.2775

19 950 1.09 1.31 1.34 1.55 1.3225

20 1000 1.14 1.22 1.28 1.50 1.285

Rata-rata 0.746 0.796 0.8805 1.123

Gambar 6. Grafik Kecepatan Perhitungan Suara

E. Uji Coba Keseluruhan Waktu E-voting

Uji coba ini dilakukan dengan simulasi seolah-olah sedang

diadakan pemilihan umum. Pada uji coba ini diasumsikan

tidak ada antrian pemilih. Tabel perbandingan waktu

pemilihan dapat dilihat pada Tabel 3.

Tabel 3. Perbandingan Waktu E-Voting dengan Pemilihan Tradisional

Pemilih ke E-voting

dengan Telepon

Pintar

E-voting

dengan E-

KTP

Pemilihan

Tradisional

1 24.50 detik 20.04 detik 60.12 detik

2 22.52 detik 21.11 detik 65.45 detik

3 23.12 detik 19.32 detik 54.31 detik

Berdasarkan hasil uji coba didapatkan hasil bahwa

pemilihan e-voting dengan menggunakan NFC mampu

mempercepat sistem pemilihan umum karena pada sistem

pemilihan tradisional panitia membutuhkan waktu yang cukup

lama ketika memverifikasi pemilih, selain itu pemilih juga

harus membuka lipatan kertas suara dan kembali melipatnya

lagi ketika berada di bilik suara.

V. KESIMPULAN DAN SARAN

Dari hasil pengamatan selama perancangan,

pengimplementasian, dan proses uji coba sistem didapatkan

kesimpulan sebagai berikut:

1. Teknologi NFC dapat dimanfaatkan untuk sistem e-voting

baik menggunakan telepon pintar maupun E-KTP.

2. Pemanfaatan teknologi NFC mampu membuat proses

pemilihan umum menjadi lebih cepat dengan rata-rata waktu

21.76 detik.

3. Dalam sistem NFC voting ini faktor konektivitas dan

spesifikasi perangkat keras cukup berpengaruh.

4. Pengecekan IMEI dan password pada telepon pintar

pengguna berguna dalam metode pencegahan adanya double

login user dan pemilih.

JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 2, No. 1, (2013) ISSN: 2337-3539 (2301-9271 Print)

6

UCAPAN TERIMAKASIH

Penulis mengucapkan terimakasih kepada pihak-pihak yang

telah banyak membantu penulis. Selesainya Tugas Akhir ini

tidak lepas dari bantuan dan dukungan beberapa pihak mulai

dari keluarga, dosen, karyawan serta rekan-rekan di teknik

informatika ITS.

DAFTAR PUSTAKA

[1] A. S. Ashour, NFC Mobile Phones and Future of Privacy,

RFID Journal, 2011.

[2] HIS iSuppli, "Comparasion of NFC and Bluetooth 4.0,"

2011.

[3] Anonim, "NFC Forum," [Online]. Available:

http://www.nfc-forum.org/aboutnfc.

[4] G. Cazalais, RSA Cryptography, 2007.

[5] A. Gunawan, "Sistem Kriptografi Paillier," 2006. [Online].

Available: http://www.informatika.org/~rinaldi/Kriptografi

/2006-2007/Makalah2/Makalah-020.pdf.

[6] P. Paillier, in Public-Key Cryptosystems Based on

Composite Degree Residuosity Classes, Springer, 1999,

pp. 223-238.