Jurnal TICOM Vol.1 No.2 Januari · C. Modifikasi Kanal Warna Pada deteksi dini citra Pap smear,...

Jurnal TICOM Vol.1 No.2 Januari 2013

ISSN 2302 - 3252 70

Perbandingan Segmentasi Luas Nukleus Sel Normal

dan Abnormal Pap Smear Menggunakan Operasi

Kanal Warna dengan Deteksi Tepi Canny dan

Rekonstruksi Morfologi Dwiza Riana

1, Dwi H. Widyantoro

2, Tati Latifah R. Mengko

3

Teknik Elektro dan Informatika, Institut Teknologi Bandung

Jl. Ganesha 10, Bandung 40132, Indonesia [email protected]

[email protected]

[email protected]

Abstrak— This paper presents a comparison of cell nucleus

segmentation and area measurement of Pap smear images by

means of modification of color canals with Canny edge detection

and morphological reconstruction methods. Regular Pap smear

screening is the most successful attempt of medical science and

practice for the early detection of cervical cancer. Manual

analysis of the cervical cells is time consuming, laborious and

error prone. In early detection, cell nucleus characterization

plays an important role for classifying the degree of abnormality

in cervical cancer. The aim of this work is to find the matched

measurement method with the manual nucleus area

measurement. In this work, we utilized Pap smear single cell

images from Herlev data bank in RGB mode. The cell images

were selected from 90 normal and 160 abnormal class subjects

that include: Mild (Light) Dysplasia, Moderate Dysplasia, Severe

Dysplasia and Carcinoma In Situ classes. The nucleus of each cell

image was cropped manually to localize from the cytoplasm. The

color canals modification was performed on each cropped

nucleus image by, first, separating each R, G, B, and grayscale

canals, then implementing addition operation based on color

canals (R+G+B, R+G, R+B, G+B, and grayscale). The Canny

edge detection was applied on those modifications resulting in

binary edge images. The nucleus segmentation was implemented

on the edge images by performing region filling based on

morphological reconstruction. The area property was calculated

based on the segmented nucleus area. The nucleus area from the

proposed method was verified to the existing manual

measurement (ground truth) of the Herlev data bank. Based on

thorough observation upon the selected color canals and Canny

edge detection. It can be concluded that Canny edge detection

with canal modification is the most significant for all abnormal

classes. While for Normal Superficial, Normal Intermediate,

Severe Dysplasia and Moderate Dysplasia, Canny edge detection

is significant for all RGB modifications with (r 0.314 – 0.817

range, p-value 0.01), and for Normal Columnar, Mild (Light)

Dysplasia and Carsinoma In Situ, Canny edge detection is not

sensitive for the three classes.

Kata Kunci— Pap smear images, nucleus, color canals, Canny

edge detection, morphological reconstruction.

I. PENDAHULUAN

Di seluruh dunia kanker serviks merupakan salah satu

kanker yang paling umum di kalangan wanita. Kanker ini

penyebab hilangnya nyawa produktif pada wanita baik karena

kematian dini serta kecacatan berkepanjangan. Lebih dari 80%

wanita di negara berkembang meninggal karena kanker

serviks [1]. Alasan utama adalah kurangnya kesadaran akan

penyakit dan akses ke layanan kesehatan. Pemeriksaan rutin

dengan Pap smear dapat membantu mencegah sejak dini

kanker serviks. Pemeriksaan terhadap squamous epithelium

dilakukan ahli patologi anatomi untuk menyatakan hasil Pap

smear seorang pasien wanita memiliki sel normal atau

abnormal. Tahap kunci dalam deteksi otomatis dini kanker

serviks adalah akurasi segmentasi sel nukleus [2]. Selama ini

segmentasi nukleus pada citra sel Pap smear banyak dilakukan

pada citra berskala abu-abu (grayscale) [3]-[10]. Tujuan

penelitian ini untuk membandingkan segmentasi pada citra

RGB dengan citra grayscale dalam menangani segmentasi

nukleus sel normal dan abnormal. Selain itu juga ingin

mengetahui metode deteksi Canny dengan rekonstruksi

morpologi apakah mampu mendeteksi tepi nukleus sel normal

dan abnormal Pap smear. Paper ini terbagi dalam beberapa

bagian. Bagian 2 membahas tentang kanker serviks. Bagian 3

tentang tentang material dan metode yang digunakan dalam

penelitian. Bagian 4 menjelaskan tentang hasil dan

pembahasan. Selanjutnya ditutup dengan kesimpulan dan

rencana penelitian lanjutan.

II. KANKER SERVIKS

Kanker adalah sekelompok penyakit yang memiliki ciri

adanya pertumbuhan dan penyebaran sel-sel abnormal (sel

kanker) yang tidak terkendali [11]. Sel merupakan penyusun

dari semua makhluk hidup. Manusia memiliki trilyunan sel,

yang memungkinkan manusia untuk bernafas, bergerak,

berpikir, dan melakukan semua fungsi yang mencirikan bahwa


ISSN 2302 - 3252 71

manusia hidup. Namun kadang kala beberapa sel mengalami

perubahan fungsi dan perilaku, berhenti berfungsi, bahkan

menjadi perusak dalam tubuh sendiri. Sel-sel ini disebut sel

kanker. Salah satu sifat utama dari sel, baik sel normal

maupun sel kanker, adalah kemampuannya untuk

memperbanyak diri. Sel melakukan proses ini dengan cara

membelah diri [2], [12], [13].

Pemeriksaan patologi masih merupakan baku emas dalam

pemeriksaan kanker, karena merupakan alat diagnostik

terpenting yang harus dilakukan. Pemeriksaan patologi adalah

pemeriksaan sampel kecil sel di bawah mikroskop untuk

menentukan apakah terdapat kanker dengan melihat

abnormalitasnya yaitu membandingkan sel yang diamati

dengan sel yang sehat. Dilihat dari bentukan sel dan

diferensiasi melalui mikroskop [2], [12], [14]. Diferensiasi

menyatakan seberapa banyak kemiripan sel kanker ini dengan

sel jaringan asalnya yang normal, baik dalam hal morfologi

ataupun fungsi [12]. Perkembangan kanker serviks

membutuhkan waktu, sejak serviks yang sehat terinfeksi oleh

virus Human Papilloma Virus (HPV) [15] sehingga terjadi

displasia ringan. Proses lesi kanker berlangsung cukup lama

antara 3 – 17 tahun. Pada perkembangan lesi pra kanker sel

berubah menjadi displasia sedang, displasia keras, karsinoma

insitu hingga terjadi kanker serviks [16]. Pada perjalanan

penyakit kanker serviks ini dapat dihindari dengan melakukan

deteksi dini kanker serviks, sehingga tidak terlanjur

berkembang menjadi kanker serviks.

Sel-sel kanker menunjukkan peningkatan luas areal bila

dibandingkan dengan sel-sel normal. Fitur karakteristik dapat

digunakan sebagai penanda sel-sel leher rahim yang normal

atau abnormal. Gbr (1a) dan (1b) menunjukkan sel normal dan

sel yang abnormal [17] sel normal memiliki luas nukleus lebih

kecil dan luas sitoplasma yang sangat besar sedangkan sel

yang abnormal nukleus telah meningkat sehingga luas

sitoplasma menyusut [18].

Gbr (1a) Sel Normal Gbr (1b) Sel Abnormal

III. MATERIAL DAN METODE PENELITIAN

Penelitian ini menggunakan 250 citra dari 917 citra sel

tunggal data Herlev [19]. Data citra sel tunggal kanker serviks

tersebut telah diklasifikasi dalam tujuh kelas cyto-technicians

dan dokter berdasarkan pengukuran dan konfirmasi klinikal

[17].

TABEL I DATA HERLEV SEL CITRA PAP SMEAR

No Nama Kelas Jumlah Data Jumlah

Sampel

1 Normal Superficial 74 30

2 Normal Intermediate 70 30

3 Normal Columnar 98 30

4 Mild (Light) Dysplasia 182 40

5 Severe Dysplasia 146 40

6 Moderate Dysplasia 197 40

7 Carcinoma In Situ 150 40

Total Data 917 250

Database citra tunggal ini tersedia dan dapat diunduh untuk

penelitian dan dapat digunakan untuk analisis dan validasi.

Tabel 1 menjelaskan sebaran jumlah citra untuk masing-

masing kelas. Dari tujuh kelas tersebut, 3 kelas pertama

adalah kelas Normal yang terdiri dari Normal Superficial (NS),

Normal Intermediate (NI), dan Normal Columnar (NC).

Sedangkan empat kelas berikutnya kategori kelas abnormal

yaitu Mild (Light) Dysplasia (MLD), Severe Dysplasia (SD),

Moderate Dysplasia (MD), dan Carcinoma In Situ (CIS) [17].

Sampel yang digunakan dalam penelitian ini terdiri dari 90

citra sel dari kelas normal, masing-masing diambil 30 sampel

perkelas. Untuk kelas abnormal, total sampel yang digunakan

sebanyak 160, tiap kelas sebanyak 40 citra.

Pendekatan metode penelitian yang diusulkan untuk

segmentasi luas nukleus citra sel normal dan abnormal Pap

smear menggunakan operasi kanal warna dengan deteksi tepi

Canny dan rekonstruksi morfologi seperti yang ditunjukkan

pada Gbr 2 [20]. Citra yang digunakan dalam metode ini

adalah citra Pap smear konvensional yang merupakan gambar

optik mikroskopis dalam format bmp. Dalam penelitian ini

dipilih citra sel Pap smear tunggal untuk pengukuran luas

nukleus pada sel normal dan abnormal. Metode terdiri dari

proses manual cropping nukleus yang bertujuan mengambil

citra nukleus, operasi pemisahan kanal warna. Proses

selanjutnya dilakukan deteksi tepi, modifikasi kanal warna,

segmentasi dengan region filling dan hitung luas nukelus.

Gbr 2. Skema Metode Penelitian [20]


ISSN 2302 - 3252 72

A. Proses Cropping Nukleus dan Pemisahan Kanal Warna.

Ilustrasi pemisahan nukleus dari sitoplasma pada proses

cropping ditunjukkan pada Gbr 3. Tahap berikut merubah

warna citra ke citra RGB dan grayscale. Citra terbentuk dari 3

layer matrik yaitu Red (R), Green (G), dan Blue (B). Dalam

metode grayscale, citra RGB dikonversi ke nilai grayscale

dengan mengubah komponen penjumlahan masing-masing R,

G, dan B dengan Persamaan (1).

1 gray = 0.2989 * R + 0.5870 * G + 0.1140 * B (1)

Pemisahan nukles dari sitoplasma dilakukan pada sel

normal dan abnormal. Ukuran hasil cropping berbeda-beda,

untuk sel normal nukleus lebih kecil dibandingkan dengan sel

abnormal.

Sitoplasma

Gbr 3. Ilustrasi Proses Cropping Nukleus pada Sel Normal dan Abnormal

B. Deteksi Tepi dengan Detektor Canny

Proses deteksi tepi dilakukan untuk menandai bagian yang

menjadi detail citra. Selain itu untuk memperbaiki detail dari

citra yang belum jelas, yang terjadi karena erorr atau adanya

efek dari proses akuisisi citra. Deteksi tepi juga untuk

meningkatkan penampakan garis batas suatu daerah atau

obyek di dalam citra.

Seperti diketahui citra sel Pap smear memiliki banyak derau

dan variasi bentuk. Di beberapa kondisi sulit untuk mengenali

bentuk nukleus dengan mudah. Ini membutuhkan satu deteksi

tepi yang baik. Deteksi tepi Canny termasuk operator gradien

pertama. Deteksi Tepi Canny adalah salah satu detektor yang

memiliki kemampuan anti-derau [21].

Citra (1) Citra (2) Citra (3)

Gbr 4. Hasil Citra biner dengan Detektor Tepi Canny pada

3 citra Normal Superficial [23]

Metode Canny bahkan tidak hanya mampu mengatasi derau

tetapi juga mendeteksi dengan benar tepi obyek [22].

Pemilihan metode Canny juga dikarenakan informasi dari

penelitian sebelumnya [23] sebagai penelitian awal

menggunakan 3 citra Normal Superficial. Pada penelitian

sebelumnya [23] dilakukan deteksi tepi dengan empat metode

deteksi tepi yaitu Roberts, Prewitt, Sobel dan Canny.

Citra (1) Citra (2) Citra (3)

Gbr 5. Hasil Citra Nukleus dengan Detektor Tepi Canny pada

3 citra Normal Superficial [23]

Hasil untuk tiga citra Normal Superficial menunjukkan

bahwa deteksi tepi Canny lebih sensitif mendeteksi tepi

nukleus (Gbr 4 dan 5) [23]. Diantara empat detektor yang

digunakan pada penelitian awal tersebut, detektor tepi Canny

dianggap yang paling powerful. Berikut adalah diagram blok

algoritma Canny (Gbr 6) :

Original Image Differentation

Image Smoothing

Edge Edge Nonmaximum

Image Thresholding Suppression

Gbr. 6. Diagram Blok Canny

Deteksi tepi Canny menggunakan dua threshold pada

gradien: nilai threshold tinggi untuk tepi yang rendah

sensitivitasnya. Sebaliknya nilai threshold tinggi untuk tepi

yang sensitivitasnya rendah.

C. Modifikasi Kanal Warna

Pada deteksi dini citra Pap smear, warna memegang

peranan penting dalam analisa dan evaluasi oleh ahli Patologi.

Penelitian ini mengusulkan pemisahan kanal warna RGB dan

sekaligus memodifikasi kanal warna tersebut. Dalam

penelitian ini deteksi tepi Canny digunakan pada semua

modifikasi kanal warna (R+G+B, R+G, R+B, G+B, dan

Grayscale) dan hasil deteksi dalam citra biner.

Gbr 7. Contoh hasil modifikasi kanal warna pada citra sel Normal [20].

Nukleus


ISSN 2302 - 3252 73

Pada tahap ini dilakukan modifikasi terhadap nilai RGB

untuk 250 citra, yang terdiri dari 90 citra nukleus normal dan

160 citra nukleus abnormal. Penjumlahan hasil deteksi operasi

kanal warna RGB yang ditentukan dalam empat modifikasi

yaitu R+G+B, R+G, R+B, dan G+B. Gbr 7 menyajikan contoh citra hasil penjumlahan kanal

untuk empat modifikasi pada citra nukleus kelas normal.

Secara berurutan citra asli kelas normal diberikan pada Gbr 7, citra nukleus NS(1a), NI(2a), NC(3a). Sedangkan citra (1b, 2b,

3b) adalah hasil citra masing-masing yang telah dilakukan

modifikasi kanal warna R+G+B.

(1a) (2a) (3a) (4a)

(1b) (2b) (3b) (4b)

Gbr 8. Contoh hasil modifikasi kanal warna pada citra sel Abnormal [24]

Hal yang sama dilakukan terhadap 160 citra nukleus kelas

abnormal. Gbr 8 memberikan contoh 4 citra dari masing-

masing kelas abnormal. Citra di bagian atas adalah citra asli

tiap-tiap kelas abnormal MLD(1a), SD(2a), MD(3a), CIS(4a).

Sedangkan 4 citra di bawahnya adalah hasil penumpukan

modifikasi kanal warna R+G+B (1b, 2b, 3b,4b) pada kelas

abnormal.

D. Segmentasi dengan Region Filling

Tahap selanjutnya dilakukan segmentasi terhadap semua

citra. Segmentasi membagi citra ke dalam sejumlah region

atau obyek. Segmentasi dalam penelitian ini didasarkan pada

properti nilai intensitas diskontinuitas. Pendekatan yang

dilakukan adalah memecah atau memilah citra berdasarkan

perubahan dalam tepi citra. Tujuan segmentasi adalah

melakukan proses pengisian lubang nukleus (region filling).

Proses ini berdasarkan operasi morfologi rekontruksi terhadap

citra biner berbasis connectivity [14].

Citra biner hasil deteksi tepi Canny dari setiap operasi

modifikasi kanal warna dilakukan rekonstruksi morfologi [8].

Hasilnya akan disegmentasi sebagai luas nukleus. Pada proses

segmentasi ini digunakan region filling dengan mengisi piksel

background dari tepi citra dengan mengikuti 4-connected

ketetanggaan background.

Segmentasi yang baik harus dapat memisahkan obyek dari

background dan memperjelas wilayah yang diamati [25].

Hasil dari proses segmentasi ini adalah luas atau area yang

tersegmentasi.

Contoh hasil segmentasi dengan region filling dapat dilihat

pada Gbr 9 dan 10, masing-masing contoh untuk kelas normal

dan abnormal. Pada citra tersebut masih terdapat area di luar

nukleus yang masih terdeteksi dengan jelas. Ini

memperlihatkan kinerja deteksi tepi Canny yang over deteksi.

NS NI NC

Gbr 9. Contoh hasil segmentasi pada citra sel normal [20]

MLD SD MD CIS

Gbr 10. Contoh hasil segmentasi pada citra sel abnormal [24]

Gbr 11 dan 12 menunjukkan contoh hasil final dari segmentasi nukleus setelah garis-garis di sekeliling nukleus dihilangkan. Dari citra akhir ini, luas nukleus akan mudah dihitung dengan menghitung nilai piksel dari area yang telah tersegmentasi.

NS NI NC

Gbr 11. Contoh hasil final segmentasi demgan region filling pada citra sel

normal [20]

MLD SD

MD CIS

Gbr 12. Contoh hasil final segmentasi demgan region filling pada citra sel

abnormal [24]


ISSN 2302 - 3252 74

E. Menghitung Luas Nukleus

Perhitungan luas nukleus menggunakan regional

deskriptor. Nilai area adalah jumlah piksel dalam region yang

dihitung dengan parameter size.

Pada hasil akhir proses segmentasi memungkinkan masih

terdapat area di luar nukleus yang masih belum hilang. Hal ini

disebabkan sensitivitas deteksi Canny yang sangat tinggi

mengakibatkan luas nukleus yang dihasilkan mungkin lebih

dari satu. Pada penelitian ini diputuskan untuk memilih luas

nukleus yang memiliki luar terbesar.

Canny_R+G+B

Luas : 1496

Canny_R+G

Luas :1488

Canny_R+B

Luas:1495

Canny_G+B

Luas:1483

Canny_Grayscale

Luas :1281

Gbr 13. Contoh hasil final dan nilai luas nukleus

Gbr 13 adalah contoh hasil final citra dari proses

segmentasi luas nukleus citra sel normal Pap smear menggunakan operasi kanal warna dengan deteksi tepi canny dan rekonstruksi morfologi untuk kelas normal.

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

Penelitian telah dilakukan dengan 250 citra sel tunggal

data Herlev. Sebanyak 90 citra nukleus adalah kelas normal

dan 160 citra nukleus kelas abnormal. Seluruh luas yang

dihasilkan merupakan hasil proses segmentasi menggunakan

operasi kanal warna dengan deteksi tepi canny dan

rekonstruksi morfologi.

Nilai luas tersebut dibandingkan dengan nilai luas manual

dari data Herlev. Selanjutnya dianalisis dengan korelasi

Spearman’s rho untuk mengetahui seberapa dekat luas hasil

segmentasi menggunakan operasi kanal warna dengan deteksi

tepi canny dan rekonstruksi morfologi dengan nilai luas

manual, seperti yang diperlihatkan pada Tabel 2 dan Tabel 3.

TABEL II NILAI KORELASI SPEARMAN’S RHO UNTUK LUAS NUKLEUS SEL NORMAL[20]

Metode All NS NI NC

Canny_

R+G+B 0,305** 0,707** 0,817** 0,264

Canny_

R+G 0,138 0,577** 0,615** 0,212

Canny_

R+B 0,179 0,709** 0,596** 0,505**

Canny_

G+B 0,208* 0,504** 0,724** 0,103

Canny_

Grayscale 0,203 0,793** 0,414* 0,377*

Total images 90 30 30 30

** Correlation is significant at the 0.01 level (2 tailed)

* Correlation is significant at the 0.05 level (2 tailed)

Normal Superficial (NS), Normal Intermediate (NI), dan

Normal Columnar (NC)

Untuk citra sel normal Pap smear, jika dibandingkan

ketiga kelas, dua kelas yaitu Normal Superficial (NS) dan

Normal Intermediate (NI), memiliki nilai korelasi luas

nukleus berada pada nilai signifikan, rata-rata nilai korelasi di

atas 0,4. Menunjukkan semua metode segmentasi dengan

modifikasi Canny_R+G+B, Canny_R+G, Canny_R+G,

Canny_G+B, dan Canny_grayscale menghasilkan nilai luas

nukleus signifikan pada nilai 0.01 p-value dengan 2-tailed.

Pada ketiga kelas normal, nilai korelasi tertinggi diraih

Canny_R+G+B sebesar 0,817 untuk Normal Intermediate (NI)

(sig. 0.01 p-value 2-tailed) (Gbr 14).

Gbr 14. Grafik Nilai Korelasi Citra sel Normal

Dari grafik itu pula dapat dilihat bahwa untuk kelas

Normal Columnar(NC), hanya metode Canny_R+B p=0,505

(sig. 0.01 p-value 2-tailed) dan Canny_grayscale p=0,377

(sig. 0.05 p-value 2-tailed) yang memiliki nilai signifikan.

Sedangkan, untuk metode yang lain pada kelas Normal

Columnar (NC), nilai korelasi tidak signifikan berada pada

kisaran nilai 0,103 -0,264.

Artinya pada kelas Normal Columnar(NC), deteksi tepi

Canny dengan rekonstruksi morfologi tidak cukup sensitif

untuk mendeteksi tepi nukleus.

Tingkatan nilai signifikansi luas nukleus untuk ketiga

kelas dari tersignifikan adalah Normal Superficial (NS),

Normal Intermediate (NI), dan Normal Columnar (NC). Hal


ISSN 2302 - 3252 75

ini diduga dipengaruhi perubahan bentuk nukleus yang mulai

bervariasi (Gbr 15).

Gbr 15. Grafik Perbandingan Nilai Korelasi Citra sel Normal untuk kelima

metode

Korelasi Spearman rho digunakan untuk perbandingan

hasil luas 160 citra dari data Herlev. Hasil perbandingan untuk

luas nukleus dari semua kelas abnormal dan setiap kelas Mild

(Light) Dysplasia (MLD), Severe Dysplasia (SD), Moderate

Dysplasia (MD), dan Carcinoma In Situ (CIS) ditunjukkan

pada Tabel 3. TABEL III

NILAI KORELASI SPEARMAN’S RHO UNTUK LUAS NUKLEUS SEL ABNORMAL [24]

Metode All MLD SD MD CIS

Canny_

R+G+B 0,518** 0,298 0,586** 0,494** 0,251

Canny_

R+G 0,358** 0,009 0,445** 0,314* 0,138

Canny_

R+B 0,489** 0,267 0,558** 0,450** 0,305

Canny_

G+B 0,397** 0,159 0,420** 0,396** 0,122

Canny_

Grayscale 0,365** 0,232 0,283 0,419** 0,226

Total images 160 40 40 40 40 ** Correlation is significant at the 0.01 level (2 tailed)

* Correlation is significant at the 0.05 level (2 tailed)

Class; MLD =Mild (Light) Dysplasia cells; MD= Moderate Dysplasia; SD= Severe

Dysplasia; CIS= Carcinoma In Situ

Gbr 16. Grafik Nilai Korelasi Citra sel Abormal pada Keempat Kelas

Analisis korelasi menunjukkan hubungan yang sangat dekat

antara luas nukleus hasil segmentasi manual dan Canny pada

citra nukleus yang sama untuk kelas abnormal. Untuk semua

kelas abnormal dan Moderate Dysplasia (MD), deteksi tepi

Canny dengan semua metode modifikasi kanal warna

menunjukkan kinerja yang paling dekat dengan perhitungan

manual, dengan jangkauan korelasi Spearman rho antara

0,314 -0518. Semua korelasi signifikan pada 0,01 & 0,05 p-

value (2-tailed). Hasil terbaik dari Canny dengan modifikasi

warna kanal diberikan oleh Canny dengan R+G+B (0, 518

pada 0,01 p-value dengan 2-tailed).

Pada Gbr 16, grafik menunjukkan untuk kelas Severe

Dysplasia (SD) dan Moderate Dysplasia (MD), menunjukkan

kinerja terbaik dibandingkan dengan dua kelas yang lain Mild

(Light) Dysplasia (MLD), dan Carcinoma In Situ (CIS).

Pada kelas Severe Dysplasia (SD) dan Moderate Dysplasia

(MD), nilai korelasi tertinggi pada Canny dengan modifikasi

kanal warna R+B+G (0,586 dan 0,494 pada p-value 0,01

dengan 2-tailed).

Sedangkan untuk kelas Mild (Light) Dysplasia (MLD), dan

Carcinoma In Situ (CIS), memiliki berbagai nilai korelasi

Spearman rho antara 0,009 -0,251, yang tidak signifikan,

diduga detektor tepi Canny tidak sensitif untuk kedua kelas

tersebut.


ISSN 2302 - 3252 76

Gbr 17. Grafik Nilai Korelasi Citra sel Abnormal untuk metode deteksi tepi

dan modifikasi kanal warna

Dari grafik pada Gbr 17, perbandingan antara metode

deteksi Canny dengan berbagai modifikasi kanal warna

memperlihatkan bahwa metode Canny_R+G+B lebih dominan

dibandingkan dengan Canny dengan modifikasi kanal warna

lainnya.

Nilai korelasi terendah dipunyai oleh Canny_R+G pada

kelas Mild Light Dysplasia. Sedangkan nilai korelasi tertinggi

diraih Canny_R+G+B pada kelas Severe Dysplasia.

Metode deteksi tepi dengan rekonstruksi morfologi

Canny_R+G+B, menunjukkan grafik dengan nilai korelasi

terendah pada kelas Carsinoma in Situ (0,251) dan nilai ini

tidak signifikan. Sedangkan nilai tertinggi dan terbaik untuk

Canny_R+G+B diraih pada kelas Severe Dysplasia (0,586) (sig. 0.01 p-value 2-tailed).

Canny R+B sebagai metode deteksi tepi dengan

rekonstruksi morfologi berada di posisi kedua untuk kelas

Abnormal ini. Grafik menunjukkan nilai korelasi terendah

0,267 pada kelas Mild Light Dysplasia dan nilai ini tidak

signifikan. Sedangkan nilai tertinggi dan terbaik untuk

Canny_R+B diraih pada kelas Severe Dysplasia (0,558) (sig.

0.01 p-value 2-tailed).

Analisa pada metode Canny_grayscale, menunjukkan

grafik dengan nilai korelasi tertinggi pada kelas Moderate

Dysplasia 0,419 (sig. 0.01 p-value 2-tailed). Nilai ini

signifikan walaupun masih dibawah metode modifikasi kanal

warna Canny_R+G+B dan Canny R+B di kelas yang sama.

Nilai korelasi terendah pada kelas Carsinoma in Situ 0,226 dan

nilai ini tidak signifikan.

Metode deteksi tepi dengan rekonstruksi morfologi

Canny_G+B dan Canny_R+G, dari grafik menunjukkan dua

nilai yang signifikan pada kelas Severe Dysplasia dan

Moderate Dysplasia. Sedangkan untuk kelas Mild Light

Dysplasia dan Carsinoma in Situ nilai korelasi tidak signifikan.

Gbr 18. Grafik Perbandingan Nilai Korelasi untuk Seluruh Citra sel Normal dan Abnormal

Grafik perbandingan untuk kelas normal (90 Citra) dan

kelas abnormal (160 citra) menunjukkan nilai yang cukup

terbedakan (Gbr 18). Dapat dilihat fenomena bahwa nilai

korelasi untuk kelas abnormal menghasilkan nilai korelasi

yang cukup menjanjikan karena semua nilai signifikan untuk

keseluruhan metode segmentasi luas nukleus abnormal Pap

smear menggunakan operasi kanal warna dengan deteksi tepi

Canny dan rekonstruksi morfologi. Kelas abnormal memiliki

rentang nilai korelasi antara 0,358 – 0,518 (sig. 0.01 p-value

2-tailed).


ISSN 2302 - 3252 77

Untuk kelas normal nilai korelasi hanya signifikan untuk

metode deteksi tepi dengan rekonstruksi morfologi

Canny_R+G+B sebesar 0,305.

Sedangkan untuk nilai korelasi dari metode Canny dengan

modifikasi lainnya masih memiliki nilai korelasi dibawah 0,3

dan tidak signifikan.

Gbr 19. Grafik Nilai Korelasi Citra sel Normal

Perbandingan luas nukleus hasil segmentasi dengan deteksi

tepi dan rekonstruksi morfologi yang dibandingkan untuk

ketujuh kelas secara lebih detil diperlihatkan pada Gbr 19.

Normal Superficial (NS) merupakan kelas yang 30 citranya

tersegmentasi dengan baik dan menghasilkan nilai nukleus

yang banyak mendekati luas nukleus manual. Nilai korelasi

berada pada jangkauan 0,793-0,504 (sig. 0.01 p-value 2-

tailed).

Untuk kelas kedua yaitu Normal Intermediate (NI) hasil

segmentasi luas nukleus dengan deteksi tepi dan rekonstruksi

morfologi memiliki nilai yang mendekati kelas Normal

Superficial. Bahkan di kelas ini mencapai nilai korelasi

tertinggi untuk metode Canny_R+G+B sebesar 0,817 (sig.

0.01 p-value 2-tailed).untuk keseluruhan kelas.

Analisis untuk kelas yang lain seperti Normal Columnar

(NC) dan empat kelas berikutnya kategori kelas abnormal

yaitu Mild (Light) Dysplasia (MLD), Severe Dysplasia (SD),

Moderate Dysplasia (MD), dan Carcinoma In Situ (CIS) dari

Gbr 19 menunjukkan kinerja yang belum optimal karena

hanya sebagian metode segmentasi dengan deteksi tepi dan

rekonstruksi morfologi yang memiliki nilai signifikan.

V. KESIMPULAN

Dalam peneltian ini diusulkan satu rangkaian proses

segmentasi luas nukleus sel normal dan abnormal Pap smear

menggunakan operasi kanal warna dengan deteksi tepi canny

dan rekonstruksi morfologi. Perbandingan telah dilakukan

untuk hasil luas kedua kelas normal dan abnormal.

Secara keseluruhan perbandingan menunjukkan untuk

seluruh kelas abnormal memiliki nilai korelasi Spearman’s

rho di atas 0,3 berindikasi signifikan, artinya secara bersama-

sama 160 citra memiliki nilai luas nukleus yang mendekati

nilai luas nukleus manual jika dibandingkan dengan kelas

normal secara keseluruhan.

Hasil perbandingan nilai korelasi untuk ketujuh kelas

memperlihatkan bahwa untuk kelas Normal Superficial (NS),

Normal Intermediate (NI), Severe Dysplasia (SD), dan

Moderate Dysplasia (MD) menunjukkan nilai korelasi yang

cukup tinggi dan signifikan. Maka dalam hal ini dapat

disimpulkan bahwa segmentasi luas nukleus sel normal dan

abnormal Pap smear menggunakan operasi kanal warna

dengan deteksi tepi canny dan rekonstruksi morfologi dapat

dipertimbangkan pada kelas-kelas tersebut.

Tetapi hal tersebut tidak berlaku sama pada kelas-kelas

Normal Columnar (NC), Mild (Light) Dysplasia (MLD), dan

Carcinoma In Situ (CIS), dimana segmentasi luas nukleus sel

normal dan abnormal Pap smear menggunakan operasi kanal

warna dengan deteksi tepi Canny dan rekonstruksi morfologi

tidak cukup sensitif untuk mendeteksi nukleus, sehingga

diperlukan alternatif metode lain untuk segmentasi dan

mendeteksi tepi nukleus.

Perbandingan operasi kanal warna pada citra sel normal

dan abnormal memperlihatkan untuk kedua kelas normal dan

abnormal, rata-rata modifikasi kanal warna (R+G+B, R+G,

R+B, G+B) yang dilakukan memiliki nilai korelasi yang

signifikan dibanding dengan operasi kanal warna grayscale.

Hal ini cukup menjanjikan dan makin mendukung bahwa

warna memainkan peranan penting dalam identifikasi citra sel

Pap smear. Lebih lanjut jika dibandingkan metode deteksi tepi

Canny dengan rekonstruksi morfologi dan modifikasi kanal

warna R+G+B lebih dominan menghasilkan nilai luas nukleus

yang signifikan dibandingkan dengan modifikasi kanal warna

lainnya. Penelitian ini perlu dilanjutkan untuk mengusulkan

metode segmentasi atau deteksi lain yang lebih tepat untuk

kelas-kelas yang masih belum signifikan. Hal lain adalah

perlu dipertimbangkan untuk melibatkan fitur-fitur penting

lainnya pada nukleus untuk dianalisis dan dibandingkan.

UCAPAN TERIMA KASIH

Penelitian ini menggunakan data dari Pap smear

Benchmark Data For Pattern Classification J. Jantzen1, J.

Norup, G. Dounias, and B. Bjerregaard ,University Hospital

Dept. of Pathology Herlev Ringvej 75, DK-2730 Herlev,

Denmark.


ISSN 2302 - 3252 78

REFERENSI

[1] Kusuma, Fitriyadi. “Tes Pap dan Cara Deteksi Dini Kanker Serviks

Lainnya,” Departemen Obstetri dan Ginekologi Fakultas Kedokteran Universitas Indonesia RSUPN dr. Cipto Mangunkusumo, Prevention

and Early Detection of Cervical Cancer (PEACE), Jakarta, 2012.

[2] Kale, As and Aksoy, Selim,” Segmentation of Cervical Cell Images”, International Conference on Pattern Recognition, IEEE, 2010.

[3] P. Bamford and B. Lovell, “A water immersion algorithm for

cytological image segmentation,” in Proc. APRS Image Segmentation Workshop, Sydney, Australia, 1996, pp. 75–79.

[4] P. Bamford and B. Lovell, “Unsupervised cell nucleus segmentation

with active contours,” Signal Process, vol. 71, no. 2, pp. 203–213, 1998.

[5] H. S. Wu, J. Barba, and J. Gil, “A parametric fitting algorithm for

segmentation of cell images,” IEEE Trans. Biomed. Eng., vol. 45, no. 3, pp. 400–407, Mar. 1998.

[6] A. Garrido and N. P. de la Blanca, “Applying deformable templates for

cell image segmentation,” Pattern Recognit., vol. 33, no. 5, pp. 821–832, 2000

[7] N. Lassouaoui and L. Hamami, “Genetic algorithms and multifractal

segmentation of cervical cell images,” in Proc. 7th Int. Symp. Signal

Process. Appl., 2003, vol. 2, pp. 1–4.

[8] E. Bak, K. Najarian, and J. P. Brockway, “Efficient segmentation

framework of cell images in noise environments,” in Proc. 26th Int. Conf. IEEE Eng. Med. Biol., Sep., 2004, vol. 1, pp. 1802–1805.

[9] N. A. Mat Isa, “Automated edge detection technique for Pap smear

images usingmoving K-means clustering and modified seed based region growing algorithm,” Int. J. Comput. Internet Manag., vol. 13,

no. 3, pp. 45–59,2005.

[10] C. H. Lin, Y. K. Chan, and C. C. Chen, “Detection and segmentation of cervical cell cytoplast and nucleus,” Int. J. Imaging Syst. Technol., vol.

19, no. 3, pp. 260–270, 2009.

[11] Purwadi, Sigit. “Indonesian Cervical Cancer Challenge”, Divisi Oncologi Dept Obstetrics Gynecology Faculty of Medicine.

Universitas Indonesia, Prevention and Early Detection of Cervical

Cancer (PEACE) 2012 [12] Koswara, Teja, “Pathological diagnosis of cervical cancer”, Seminar

Club Biomedical Engineering, STEI ITB, Bandung, 2012. [13] Giri, Endang P. Pap smear Image Classification Based on Association

Rules for Biomedical Image Retrieval System. Thesis. Faculty of

Computer Science, University of Indonesia, 2008

[14] Univesity of Florida Shands Cancer Center. Pathology tests [Online].

2009 [cited 2009 April 15]; Available from:

URL:http://www.ufscc.ufl.edu/Patient/content.aspx?section=testing&id=31383

[15] A. Prayitno, “Cervical Cancer with Human Papilloma Virus and

Epstein Barr Virus Positive,” Journal of Carcinogenesis, vol. 5(13), May 2006, doi:10.1186/1477-3163-5-13

[16] Winarto, Hariyono, “Kanker Serviks”, Departemen Obstetri dan

Ginekologi Fakultas Kedokteran Universitas Indonesia RSUPN dr. Cipto Mangunkusumo, Prevention and Early Detection of Cervical

Cancer (PEACE), Jakarta, 2012.

[17] Martin, Erik. Pap-Smear Classification. Technical University of Denmark – DTU.2003.http://fuzzy.iau.dtu.dk/download/martin2003

[18] BustanurRosidi, NorainiJalil, Nur. M. Pista, Lukman H. Ismail, EkoSupriyantoTati L. Mengko “Classification of Cervical Cells Based

on Labeled Colour Intensity Distribution” International Journal of

Biology and Biomedical Engineering, Issue 4, Volume 5, 2011 [19] J. Jantzen, J. Norup, G. Dounias, and B. Bjerregaard, Pap-smear

Benchmark Data For Pattern Classification, Technical University of

Denmark, Denmark, 2005. [20] Riana, Dwiza, Ekashanti Octorina Dewi, Dyah, Widyantoro, Dwi H

and Tati, LM, “Color Canals Modification with Canny Edge Detection

and Morphological Reconstruction for Cell Nucleus Segmentation and Area Measurement in Normal Pap Smear Images”. The Fourth

International Conference on Mathematics and Natural Sciences

(ICMNS). 2012 [21] J. Canny, “A computational approch to edge detection,” IEEE

Trans.Pattern Anal. Machine Intell., vol. PAMI-8, pp. 679–714, 1986.

[22] J. Canny, “Finding edges and lines in images,” MIT Artif. Intell. Lab.,Cambridge, MA, Tech. Rep. AI-TR-720, 1983.

[23] Riana, Dwiza, Ekashanti Octorina Dewi, Dyah, Widyantoro, Dwi H

and Tati, LM, “Segmentasi Luas Nukeus Sel Normal Superfisial Pap smear Menggunakan Operasi Kanal Warna dan Deteksi Tepi”. Seminar

Nasional Inovasi Teknologi. 2012

[24] Riana. Dwiza, Ekashanti Octorina Dewi. Dyah, Widyantoro. Dwi H and Tati. LM, “Segmentation and Area Measurement in Abnormal Pap

Smear Images Using Color Canals Modification with Canny Edge

Detection”. International Conference on Women’s Health in Science & Engineering (WiSE Health), ITB, Bandung. 2012.

[25] Rafael C. Gonzalez, Richard E. Woods, ”Digital Image Processing”,

Pearson Education, Inc. and Dorling Kindersley Publications, Inc.

http://www.ufscc.ufl.edu/Patient/content.aspx?section=testing&id=31383

http://www.ufscc.ufl.edu/Patient/content.aspx?section=testing&id=31383


ISSN 2302 - 3252 79

Model Deteksi Tepi untuk Penentuan Batas Wilayah

dengan Metode Sobel dan Cartesian Gunawan Pria Utama

1, Nazori AZ

2

Magister Ilmu Komputer Program Pascasarjana Universitas Budi Luhur

Jl. Ciledug Raya Petukangan Utara 12260, Jakarta Selatan [email protected]

[email protected]

Abstrak— Edge Detection (Deteksi Tepi) mempunyai peran yang

penting untuk mengidentifikasi citra secara visual sepertihalnya

citra photo satelit. Pada penelitian ini akan dibangun prototype

Aplikasi Model Deteksi Tepi untuk penetapan batas wilayah laut

dengan Metode Sobel dan Cartesian. Pada penelitian ini hasilnya

berupa peta yang sudah dapat menunjukan batas wilayah laut

Daerah Otonom Baru (DOB). Penelitian ini juga hasilnya dapat

membantu Pemerintahan DOB memberikan Layanan Informasi

Publik dibidang Batas Wilayah Administrasi serta

meningkatkan Nilai Kinerja pada penilaian Evaluasi.

Kata kunci: Edge Detection, Daerah Otonom Baru (DOB), Sobel,

HPF, Cartesian, Kinerja.

I. PENDAHULUAN

Pembentukan Daerah Otonom Baru (DOB) pada dasarnya

dimaksudkan untuk meningkatkan pelayanan publik guna

mempercepat terwujudnya kesejahteraan masyarakat, dengan

demikian daerah diberikan kewenangan mengurus dan

mengatur semua urusan pemerintahan diluar yang menjadi

urusan Pemerintah Pusat. Evaluasi terhadap Kinerja

Perkembangan Daerah Otonom Baru adalah untuk memonitor,

menganalisa dan megevaluasi aspek pembangunan

Penyelenggaraan pemerintahan di daerah otonom baru, Salah

satu aspek yang terkait adalah Penentuan Batas Wilayah

Administrasi. Sayangnya sebagian besar DOB belum

memiliki batas wilayah administrasi yang jelas karena kondisi

geografis yang sulit.

Berdasarkan permasalahan tersebut di atas perlu dicari

alternatif memecahan masalah untuk dapat mengatasi kendala

diatas yaitu proses yang sulit dengan waktu yang panjang

serta biaya yang besar untuk melakukan Penetapan Batas

Wilayah peneliti mendapat gagasan untuk mempercepat

proses tersebut dengan pembuatan Model Deteksi Tepi untuk

Penetapan Batas Wilayah metode yang digunakan adalah

Metode Sobel dan Cartesian, Citra Digital dari Peta diproses

menggunakan komputer dan hasilnya dapat diketahui dengan

cepat dan hasilnya berupa Peta yang sudah menunjukan Batas

Wilayah yang dapat dicetak berkali-kali sehingga dari proses

tersebut dapat mempersingkat waktu dan DOB langsung

mendapat hasil, tanpa harus melakukan survey lapangan yang

sulit, lama dan berbiaya serta resiko yang besar.

Komputasi Citra Digital juga memiliki keuntungan, yaitu

apabila Petugas yang bertanggung jawah dengan masalah

batas wilayah hendak melihat kembali batas wilayahnya maka

sang petugas tidak perlu melakukan pembuatan ulang

disebabkan file citra digital peta sudah tersimpan dalam

storage komputer. Selain itu banyak pula kemudahan lain

yang bisa didapat

II. PENELITIAN TERKAIT

Sudah banyak penelitian yang telah dilakukan yang

berkaitan dengan Deteksi Tepi dan Citra Digital diantara

adalah Fahmi pada papernya yang berjudul “Perancangan

Algoritma Pengolahan Citra Mata Menjadi Citra Polar Iris

Sebagai Bentuk Antara Sistem Biometrik”, menjelaskan

tentang Algoritma pengolahan citra yang dirancang dibagi ke

dalam beberapa tahap. Beberapa proses seperti pengambilan

ROI Iris, deteksi tepi Canny, pencarian titik pusat, dan

perhitungan jari-jari iris dikembangkan untuk mengubah citra

menjadi bentuk antara citra polar iris. Secara keseluruhan

algoritma yang dirancang dapat dijalankan dengan baik. Akan

tetapi waktu komputasi yang dibutuhkan masih terlalu lambat

bila ingin diterapkan untuk aplikasi sebenarnya [4-1].

Hidayatno et al pada papernya yang berjudul “Analisis

Deteksi Tepi Pada Citra Berdasarkan Perbaikan Kualitas

Citra”, menjelaskan tentang Hasil deteksi tepi suatu citra

dengan jenis derau tertentu, tapis tertentu, dan deteksi tepi

tertentu memiliki indeks kualitas yang berbeda dibandingkan

dengan hasil deteksi tepi citra yang lain karena pada elemen

matrik antara citra yang satu dengan citra yang lain berbeda

[7-2]. Pujiyono et.al pada papernya yang berjudul

“Perbandingan Kinerja Metode Gradient Berdasarkan

Operator Sobel Dan Prewitt Implementasi Pada Deteksi Sidik

Jari”, menjelaskan tentang Sistem dapat mengenali sidik jari

baik operator Sobel maupun operator Prewitt dengan baik,

operator Prewitt lebih baik menganalisa dari pada operator

Sobel [9-3]. Anifah dalam paper nya yang

berjudul ”Pengenalan Plat Mobil Indonesia menggunakan

Learning Vector Quantization” menjelaskan tentang sistem

secara keseluruhan mulai dari instrumen- tasi yang coba

dikembangkan melalui kamera, metode image processing

serta algoritma kecerdasan buatan Learning Vector

Quantization mampu bekerja rata-rata tingkat akurasi

segmentasi plat 98,75 %, segmentasi karakter 95,789 %, dan

tingkat keberhasilan pembacaan karakter menggunakan

Learning VectoQuantization menggunakan optimum learning

rate 0,4/t rata-rata 84,43 %. Teknik pengambilan image dan

kondisi plat nomer sangat mempengaruhi tingkat keakurasian


ISSN 2302 - 3252 80

dalam pembacaan karakter pada plat [2-4]. Harsono pada

papernya yang berjudul ”Teknik Pengolahan Citra Untuk

Mendeteksi Defect Pada Float Glass”, menjelaskan tentang

teknik pengolahan citra dapat digunakan untuk mendeteksi

defect pada float glass, tingkat keakuratan tergantung

intensitas cahaya, hasil tergantung pola dari resolusi kamera

yang digunakan [6-5].

III. TINJAUAN LITERATUR

A. Citra Digital

Istilah “citra” yang digunakan dalam bidang pengolahan

citra dapat diartikan sebagai suatu fungsi kontinu dari

intensitas cahaya dalam bidang dua dimensi. Pemrosesan citra

dengan komputer digital membutuhkan citra digital sebagai

masukannya. Citra digital adalah citra kontinu yang diubah

dalam bentuk diskrit, baik koordinat ruang maupun intensitas

cahayanya. Pengolahan digitalisasi terdiri dari dua proses,

yaitu pencuplikan (sampling) posisi, dan kuantisasi intensitas.

Citra digital dapat dinyatakan dalam matriks dua dimensi f(x,y)

dimana ‘x’ dan ‘y’ merupakan koordinat piksel dalam matriks

dan ‘f’ merupakan derajat intensitas piksel tersebut. Citra

digital berbentuk matriks dengan ukuran M x N akan tersusun

sebagai berikut:

),(...)2,()1,(

............

),2(......)1,2(

),1(...)2,1()1,1(

),(

MNfNfNf

Mff

Mfff

yxf

Gbr 1. Citra Digital

Gbr 2. Koordinat Citra

Name Size Bytes Class Attributes

I 227x452 102604 uint8

Suatu citra f(x,y) dalam fungsi matematis dapat dituliskan

sebagai berikut:

0 ≤ x ≤ M-1 0 ≤ y ≤ N-1 0 ≤ f(x,y) ≤ G - 1 (2.1)

dimana :

M = banyaknya baris pada array citra

N = banyaknya kolom pada array citra

G = banyaknya skala keabuan (graylevel)

Interval (0,G) disebut skala keabuan (grayscale). Besar G

tergantung pada proses digitalisasinya. Biasanya keabuan 0

(nol) menyatakan intensitas hitam dan G menyatakan

intensitas putih. Untuk citra 8 bit, nilai G sama dengan 2 8 =

256 warna (derajat keabuan). Jika kita memperhatikan citra

digital secara seksama, kita dapat melihat titik-titik kecil

berbentuk segiempat yang membentuk citra tersebut. Titik-

titik tersebut merupakan satuan terkecil dari suatu citra digital

disebut sebagai “picture element”, “pixel”, piksel, atau “pel’.

Jumlah piksel per satuan panjang akan menentukan resolusi

citra tersebut. Makin banyak piksel yang mewakili suatu citra,

maka makin tinggi nilai resolusinya dan makin halus

gambarnya. Pada sistem dengan tampilan citra digital yang

dirancang dengan baik (beresolusi tinggi), titik-titik kecil

tersebut tidak teramati oleh kita yang melihat secara normal.

B. Pengolahan Citra Digital

Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM)

merupakan teknik mudulasi untuk komunikasi wireless

broadband dimasa yang akan datang karena kuat melawan

frekuensi selective fading dan interferensi narrowband dan

efisien menghadapi multi-path delay spread. Untuk mencapai

hal tersebut, OFDM membagi aliran data high-rate mejadi

aliran rate yang lebih rendah, yang kemudian dikirimkan

secara bersama pada beberapa sub-carrier.

Pengolahan citra (image processing) merupakan proses

mengolah piksel-piksel dalam citra digital untuk suatu tujuan


ISSN 2302 - 3252 81

tertentu. Beberapa alasan dilakukannya pengolahan citra pada

citra digital antara lain yaitu:

Untuk mendapatkan citra asli dari suatu citra yang

sudah buruk karena pengaruh derau. Proses pengolahan

bertujuan mendapatkan citra yang diperkirakan

mendekati citra sesungguhnya.

Untuk memperoleh citra dengan karakteristik tertentu

dan cocok secara visual yang dibutuhkan untuk tahap

yang lebih lanjut dalam pemrosesan analisis citra.

Dalam proses akuisisi, citra yang akan diolah

ditransformasikan dalam suatu representasi numerik. Pada

proses selanjutnya reprentrasi numerik tersebutlah yang akan

diolah secara digital oleh komputer. Pengolahan citra pada

umumnya dapat dikelompokan dalam dua jenis kegiatan, yaitu:

Memperbaiki kualitas citra sesuai kebutuhan

Mengolah informasi yang terdapat pada citra

Bidang aplikasi yang kedua ini sangat erat kaitannya

dengan computer aided analysis yang umumnya bertujuan

untuk mengolah suatu obyek citra dengan cara mengekstraksi

informasi penting yang terdapat di dalamnya. Dari informasi

tersebut dapat dilakukan proses analisis dan klasifikasi secara

cepat memanfaatkan algoritma perhitungan komputer.

Dari pengolahan citra diharapkan terbentuk suatu sistem

yang dapat memproses citra masukan hingga citra tersebut

dapat dikenali cirinya. Pengenalan ciri inilah yang sering

diaplikasikan dalam kehidupan sehari hari.

Gbr 3. Proses Pengolahan Citra [1-6]

Dalam pengolahan citra digital terdapat lima proses secara

umum, yaitu:

image restoration

image enhancement

image data compaction

image analysis

image reconstruction

Citra digital direpresentasikan dengan matriks sehingga

operasi pada citra digital pada dasarnya memanipulasi

elemen-elemen matriks. Ada beberapa operasi dasar pada

pengolahan citra antara lain: operasi titik, operasi global,

operasi berbasis bingkai (frame), operasi geometri dan operasi

bertetangga [13-7]. Gbr 4 memperlihatkan bagan

pengelompokkan operasi-operasi dasar pada pengolahan citra

digital.

Gbr 4. Operasi-operasi dasar pada Pengolahan Citra Digital [3-8]

Dari bagan di atas, dapat dilihat bahwa deteksi tepi

merupakan operasi pada pengolahan citra digital yang

merupakan salah satu jenis operasi bertetangga atau

persekitaran (neighbourhood operation).

Sebuah citra dikatakan ideal, jika mampu mencerminkan

kondisi sesungguhnya dari suatu obyek. Mempunyai

hubungan satu-satu (one to one), satu titik pada obyek

dipetakan tepat satu piksel di citra digital. Tetapi pada

kenyataannya, hubungan yang ada antara titik dalam obyek

dengan titik pada citra digital adalah hubungan satu ke banyak

(one to many) dan banyak ke satu (many to one). Hal ini

disebabkan oleh beberapa hal, yaitu:

Sinyal yang dikirim oleh obyek citra mengalami

penyebaran (divergensi), sehingga yang diterima oleh

sensor atau detector tidak lagi berupa suatu titik,

namun berupa luasan

Atau sebaliknya satu titik pada sensor atau detector

dapat menerima banyak sinyal dari beberapa bagian

C. Deteksi Tepi

Edge atau sisi adalah tempat-tempat dimana tingkat

perubahan intensitas paling tinggi [12-9]. Tempat perubahan

intensitas dan sekitarnya dikonversi menjadi bernilai nol atau

satu sehingga mengubah citra menjadi citra biner.

Kriteria untuk menentukan lokasi terjadinya tingkat

perubahan intensitas yang mendadak ada 2 jenis yaitu:

Nilai turunan pertama intensitas adalah lebih besar dari

magnitude batas ambang (threshold) tertentu

Nilai turunan kedua intensitas mempunyai sebuah

“zero crossing”.

Fungsi pendeteksian sisi pada Matlab menyediakan

sejumlah pengestimasi turunan (derivative estimator) yang

mengimplementasikan salah satu dari kriteria tersebut. Dari

beberapa pengestimasi yang ada, maka dapat ditentukan

operasi mana yang sensitif terhadap sisi horizontal atau sisi

vertical, atau kedua-duanya. Fungsi pendeteksian sisi akan

menghasilkan nilai 1 apabila sisi ditemukan dan menghasilkan

nilai 0 apabila sebaliknya.


ISSN 2302 - 3252 82

Secara umum tepi dapat didefinisikan sebagai batas antara

dua region (dua piksel yang saling berdekatan) yang memiliki

perbedaan intensitas yang tajam atau tinggi [5-10]. Tepi dapat

diorientasikan dengan suatu arah, dan arah ini berbeda-beda,

tergantung pada perubahan intensitas. Untuk lebih memahami

definisi tepi, Gbr 5 memperlihatkan model tepi dalam ruang

satu dimensi.

Gbr 5 Model Tepi Satu Dimensi [1-6]

Menurut Munir pada [1-6] ada tiga macam tepi yang

terdapat didalam citra digital, yaitu:

Tepi curam. Jenis tepi ini terbentuk karena perubahan

intensitas yang tajam, berkisar 90 0

Tepi landau. Tepi lebar, sudut arah kecil. Terdiri dari

sejumlah tepi-tepi lokal yang lokasinya berdekatan

Tepi yang mengandung noise Untuk mendeteksi tepi

jenis ini, biasanya dilakukan operator image

enhancement terlebih dahulu. Misalnya Operator

Gaussian yang berfungsi untuk menghaluskan citra.

Perbedaan ketiga macam tepi tersebut, diperlihatkan pada

Gbr 6 berikut ini

Gbr 6. Jenis-Jenis Tepi [1-6]

Deteksi tepi (edge detection) merupakan salah satu operasi

dasar dalam pengolahan citra digital. Deteksi tepi merupakan

langkah pertama untuk melingkupi informasi didalam citra.

Tepi mencirikan batas-batas obyek dan karena itu tepi berguna

untuk proses segmentasi dan identifikasi obyek di dalam citra.

Deteksi tepi pada suatu citra memiliki tujuan sebagai berikut

[1-6]:

Menandai bagian yang menjadi detil citra.

Memperbaiki detil citra yang kabur karena error atau

efek proses akuisisi.

Gbr 7. Proses Deteksi Tepi Citra [1-6]

Untuk deteksi tepinya, pada turunan pertama terdapat tiga

operator (Robert, Prewitt, Sobel) tetapi untuk penetapan batas

wilayah ini disimpulkan operator deteksi tepi mana yang

terbaik untuk mendeteksi tepi dari batas wilayah dengan

melakukan pengujian dengan mengambil sampel citra digital

peta.

Operator (Robert) adalah konversi biner dengan

meratakan distribusi warna hitam dan putih.

Robert : matriks berukuran 2×2

Mx = [1 0 ; 0 -1]

My = [0 -1; 1 0] (titik koma berarti ganti baris)

Operator (Prewitt) merupakan konversi biner yang

menghaluskan warna menjadi peta digital menjadi

Smoothing.

Prewitt : matriks berukuran 3×3, elemen diagonal

dengan elemen veritkal/horizontal diberi bobot yang

sama (1 atau -1)

Mx = [-1 0 1; -1 0 1; -1 0 1]

My = [-1 -1 -1; 0 0 0 ; 1 1 1]

Operator (Sobel) merupakan operator deteksi tepi yang

mampu mendeteksi tepi dengan baik. Sehingga

memiliki tingkat akurasi tinggi untuk penetapan batas

wilayah.

Sobel: matriks berukuran 3×3, tapi elemen yang

horizontal/vertikal, diberi bobot lebih besar (2 atau -2)

dibandingkan dengan elemen diagonal (1 atau -1).

Mx = [-1 0 1; -2 0 2; -1 0 1]

My = [-1 -2 -1; 0 0 0; 1 2 1]

Sobel ini memberikan hasil yang lebih baik, karena

perbedaan pembobotan itu seperti diuraikan di atas. Elemen

horizontal/vertikal dari suatu piksel itu “lebih dekat” daripada

elemen diagonalnya, karena itu dia diberikan bobot lebih

besar daripada elemen diagonal.

”Lebih dekat”, maksudnya adalah pada bentuk persegi

pajang maka panjang jarak diagonal pasti lebih panjang

daripada panjang jarak sisi-sisinya.

Secara lebih kompleks, bila tetangga horizontal dari piksel

yang membedakan hanya nilai x-nya, sedangkan y-nya sama.


ISSN 2302 - 3252 83

Begitu juga dengan tetangga vertikal dari piksel, nilai y-nya

saja yang berbeda, akan tapi x-nya sama. Sedangkan tetangga

diagonal nilai x ataupun y nya beda. tetangga yang dimaksud

disini adalah pixel yang berjarak 1 piksel dari piksel yang

dimaksud.

Gbr 8. Proses yang digunakan

D. Sobel

Metode Sobel merupakan pengembangan metode Robert

dengan menggunakan filter Highpass filtering (HPF) yang

diberi satu angka nol penyangga. Metode ini mengambil

prinsip dari fungsi Laplacian dan Gaussian yang dikenal

sebagai fungsi untuk membangkitkan HPF. Kelebihan dari

metode Sobel ini adalah kemampuan untuk mengurangi noise

sebelum melakukan perhitungan deteksi tepi.

Operator Sobel menggunakan kernel operator gradient 3x3:

Perhatikanlah bahwa operator Sobel menempatkan

penekanan atau pembobotan pada piksel-piksel yang lebih

dekat dengan titik pusat jendela. Dengan demikian pengaruh

piksel-piksel tetangga akan berbeda sesuai dengan letaknya

terhadap titik dimana gradien dihitung. Gradien adalah hasil

pengukuran perubahan dalam sebuah fungsi intensitas, dan

sebuah citra dapat dipandang sebagai kumpulan beberapa

fungsi intensitas kontinyu dari citra. Dari susunan nilai-nilai

pembobotan pada jendela juga terlihat bahwa perhitungan

terhadap gradien juga merupakan gabungan dari posisi

horisontal dan vertikal.

Operator Sobel melakukan deteksi tepi dengan

memperhatikan tepi vertical dan horizontal. Gradient

Magnitude dari operator Sobel adalah sebagai berikut :

Berdasarkan prinsip-prinsip filter pada citra, tepi suatu gambar

dapat diperoleh menggunakan High Pass Filter (HPF), dengan

karakteristik:

∑∑ H(x, y) = 0 (2.1)

Highpass filtering

High-pass filtering merupakan kebalikan dari low-pass

filtering, yaitu metode yang membuat sebuah sinyal atau citra

menjadi kurang halus. Metode yang digunakan adalah

melakukan pelemahan dalam domain frekuensi yang memiliki

frekuensi rendah. highpass filtering biasa digunakan untuk

Unsharp Masking, Deconvolution, Edge Detection,

mengurangi blur, atau menambah noise.

Ideal Highpass Filter (IHPF)

Ideal Highpass Filter melewatkan semua frekuensi tinggi

dan melakukan cutoff semua frekuensi rendah. IHPF 2-D

dituliskan dalam bentuk :

dimana D0 adalah konstanta positif jarak origin dan D(u,v)

adalah jarak antara titik (u,v) dalam domain frekuensi dan

pusat persegi panjang frekuensi, maka:

Butterworth Highpass Filter

Fungsi Butterworth highpass filter (BHPF) dari order n, dan

dengan cutoff frekuensi pada jarak D0 dari origin,

didefinisikan sebagai:

D(u,v) adalah jarak antara titik (u,v) dalam domain

frekuensi dan pusat persegi panjang frekuensi, dimana :

Gaussian Highpass Filter

Fungsi Gaussian highpass filter (BHPF) dari order n, dan

dengan cutoff frekuensi pada jarak D0 dari origin,

didefinisikan sebagai:

D0 merupakan jarak dari origin dan D(u,v) adalah jarak

antara titik (u,v) dalam domain frekuensi dan pusat persegi

panjang frekuensi, dimana :

E. Cartesian

Titik dalam Grafika Komputer bisa didefinisikan sebagai

suatu posisi tertentu dalam suatu sistem koordinat. Sistem

koordinat yang dipakai bisa Polar Coordinates atau Cartesian

Coordinates. Biasanya dalam pemrograman grafis, yang

paling umum digunakan adalah Cartesian Coordinates. Dalam

Cartesian Coordinates, titik didefinisikan sebagai kombinasi


ISSN 2302 - 3252 84

dua bilangan yang menentukan posisi tersebut dalam

koordinat x dan y (2D)

Contoh Penerapan

Jika kita ingin menempatkan titiktitik A(-5,2), B(-2,5),

C(2,5), D(2,5), E(5,-2), F(2,-5), G(-2,-5) dan H(-5,-2)

Kita bisa menggambarkan sebagai berikut:

Gbr 9. Titik Dalam Cartesian Coordinates

Ada 2 definisi koordinat dalam komputer terutama dalam

Sistem Operasi Windows, yaitu Screen Coordinate, dan

Cartesian Coordinate, keduanya sering membingungkan.

Untuk lebih jelasnya seperti Gbr 10 berikut:

Gbr 10. Cartesian Coordinates dan Screen Coordinates

IV. PROPOSED FRAMEWORK

A. System Overview

Pada dasarnya yang dilakukan adalah penerapan sebuah

sistem teknologi yang dapat mejadi solusi atas persoalan yang

dihadapi oleh semua daerah otonom baru yang berasal dari

pemekaran daerah dengan letak geografis yang sulit dengan

segala keterbatasan sarana dan prasarana termasuk

infrastruktur Layanan Informasi Publik dibidang Batas

Wilayah Administrasi untuk meningkatkan kinerja dan

memberikan Layanan yang lebih baik.

Dengan segala keterbatasannya DOB dapat memilih

sebuah solusi yang simple tetapi handal untuk hal tersebut

diatas. Sistem yang digunakan dapat berupa sebuah Model

Deteksi Tepi Untuk Penetapan batas Wilayah Dengan Metode

Sobel dan Cartesian.

B. Model Deteksi Tepi

Untuk memudahkan pengolahan data dan pengujian data

maka dirancang dan dibuat sebuah prototype. Prototype dibuat

dengan membuat rancangan interface dan membuat Graphical

User Interface (GUI) yang ada pada fasilitas MATLAB.

GUI Matlab dipilih karena beberapa kelebihannya yang

sangat cocok untuk melakukan penelitian ini, diantaranya:

• GUI banyak digunakan dan cocok untuk aplikasi-

aplikasi berorientasi sains,

• GUI Matlab mempunyai fungsi built-in yang siap

digunakan dan pemakai tidak perlu repot membuatnya

sendiri

• Ukuran file, baik FIG-file maupun M-file, yang

dihasilkan relatif kecil.

• Kemampuan grafisnya cukup handal dan tidak kalah

dibandingkan dengan bahasa pemrograman lainnya.

GUI dibuat dengan menuliskan perintah ‘guide’ pada

prompt MATLAB. Pada GUI ini dibangun beberapa obyek

grafik seperti tombol (button), kotak teks, slider, menu dan

lain-lain.

Dengan menggunakan Aplikasi GUI umumnya lebih

mudah dioperasikan karena orang yang menjalankannya tidak

perlu mengetahui perintah yang ada dan bagaimana kerjanya.

GUI yang dibuat terdiri dari GUI untuk memperlihatkan

proses pembuatan Model Deteksi Tepi dan GUI yang

digunakan untuk melakukan Analisis Perbandingan

Gbr 11. Desain GUI untuk Model Deteksi Tepi

Gbr 12. Desain GUI untuk Analisis Perbandingan


ISSN 2302 - 3252 85

Pada kedua desain prototype ini tempatkan beberapa

komponen pallete yang sesuai dengan kebutuhan untuk

menciptakan model. Untuk setiap komponen pallete yang

berbentuk PushButton ditempatkan Algoritma yang sesuai

dengan proses yang akan dijalankan dilengkapi dengan Hiden

Komponen Pallete untuk keperluan khusus yang perlu ada tapi

tidak di tampilkan.

Semua Proses a fungsi standar yang tersedia di MATLAB,

yang dijalankan dari komponen pallete PushButton.

V. HASIL

Citra Model Deteksi Tepi dan hasil akhir berupa citra asli

yang memiliki batas ditampilkan sseperti napak pada Gbr 13

di bawah ini dilakukan dengan menekan tombol Edge

Detection.

Gbr 13. GUI dengan Tampilan Deteksi tepi dan Hasil Akhir

Untuk pilihan Analisis Perbandingan, akan dimunculkan

GUI sebagai mana berikut ini, dan setelah memilih ini maka

dapat dilakukan proses proses perbandingan beberapa metode

dibandingkan dengan Motode Sobel & Cartesian.

Citra hasil analisis perbandingan berupa beberapa jenis

citra ditampilkan seperti tapak pada Gbr 14 dilakukan dengan

menekan tombol sesuai dengan pilihan analisis, Sobel &

Cartesian, Canny & Cartesian, Sobel dan Canny

Gbr 14. GUI Analisis Perbandingan

Citra hasil analisis perbandingan berupa beberapa jenis

citra ditampilkan seperti tapak pada Gbr 15 dilakukan dengan

menekan tombol sesuai dengan pilihan analisis, Sobel &

Cartesian, Canny & Cartesian, Robert & Cartesian dan Prewit

& Cartesian

Gbr 15. GUI Analisis Perbandingan

Berikut ini adalah table hasil pengujian dari beberapa

metode, baik yang berupa beberapa metode ataupun tersendiri

TABEL I

PERBANDINGAN MAGNITUDE & WAKTU PEMROSESAN YANG DIUJI

Hasil Tampilan untuk Metode Sobel & Cartesian seperti

terlihat pada Gbr 16, memenuhi kriteria, tepi terlihat jelas.

Gbr 16. Hasil Metode Sobel & Cartesian

Hasil Tampilan untuk Metode Canny & Cartesian seperti

terlihat pada Gbr 17, kurang memenuhi kriteria, karena tepi

yang tampak terlihat banyaknya noise pada tepinya

Magnitude Kecepatan Magnitude Kecepatan Magnitude Kecepatan Magnitude Kecepatan Magnitude Kecepatan Magnitude Kecepatan

1 5598440 36,5315 9101190 38,1563 5848650 37,1094 5458120 38,0313 18445100 23,2969 13552700 22,3125

2 5598440 36,4846 9101190 37,5000 5848650 36,7344 5458120 37,6563 18445100 22,5781 13552700 22,0313

3 5598440 36,2971 9101190 37,2813 5848650 36,4375 5458120 37,3594 18445100 22,6250 13552700 22,0000

4 5598440 36,6721 9101190 37,3281 5848650 36,8359 5458120 37,7578 18445100 22,6406 13552700 22,0313

5 5598440 36,3440 9101190 37,3750 5848650 36,4844 5458120 37,4063 18445100 22,6250 13552700 22,1094

6 5598440 36,3128 9101190 37,2813 5848650 36,4063 5458120 37,3282 18445100 22,7344 13552700 22,0625

7 5598440 36,7659 9101190 37,1719 5848650 36,9141 5458120 37,8360 18445100 22,6250 13552700 22,0156

8 5598440 36,5315 9101190 37,5781 5848650 36,4766 5458120 37,3985 18445100 22,6250 13552700 22,1406

9 5598440 36,2503 9101190 37,1250 5848650 35,9689 5458120 36,8908 18445100 22,5938 13552700 23,4063

10 5598440 36,3909 9101190 37,2031 5848650 36,1485 5458120 37,0704 18445100 22,5625 13552700 22,0469

No. Uji

Meode Sobel &

Cartesian

Meode Canny &

Cartesian

Meode Robert &

Cartesian

Meode Prewitt &

Cartesian Sobel Canny


ISSN 2302 - 3252 86

Gbr 17. Hasil Metode Canny & Cartesian

Hasil proses pengolahan citra dengan Metode Robert &

Cartesian seperti terlihat pada Gbr 18, memenuhi kriteria, tepi

terlihat jelas.

Gbr 18. Hasil Metode Robert & Cartesian

Hasil proses pengolahan citra dengan Metode Prewitt &

Cartesian seperti terlihat pada Gbr 19, memenuhi kriteria, tepi

terlihat jelas.

Gbr 19. Hasil Metode Prewitt & Cartesian

Hasil proses pengolahan citra dengan Metode Sobel seperti


yang tampak terlihat banyaknya noise baik pada obyek

maupun pada tepinya.

Gbr 20. Hasil Metode Sobel

Hasil proses pengolahan citra dengan Metode Canny seperti


yang tampak terlihat banyaknya noise baik pada obyek

maupun pada tepinya.

Gbr 21. Hasil Metode Canny

Dari hasil pengamatan citra hasil, maka yang memenuhi

kriteria dapat menghasilkan citra batas wilayah adalah Metode

Sobel & Cartesian, Metode Robert & Cartesian dan Prewitt &

Cartesian, sedangkan metode yang lain tidak dipilih untuk

perhitungan lebih lanjut.

TABEL III.

PERBANDINGAN MAGNITUDE & WAKTU PEMROSESAN YANG TERPILIH


ISSN 2302 - 3252 87

TABEL IIIII. REKAP HASIL

VI. KESIMPULAN

Berdasarkan pembahasan yang dilakukan pada kerangka

kerja yang diusulkan, maka dibuat beberapa kesimpulan

sebagai berikut.

Pembuatan Model Deteksi Tepi (Edge Detection) untuk

Penetapan Batas Wilayah dengan Menggunakan Metode

Sobel dan Cartesian untuk DOB Kabupaten Saburaijua dapat

dilakukan sebagai keluaran dari Prototype Aplikasi yang

dirancang dan dibuat dengan hasil sesuai dengan yang

dimaksud.

Model Deteksi Tepi dengan Metode Sobel dan Cartesian ini

juga sudah dapat diperbandingkan dengan Model Deteksi Tepi

dengan metode yang lain.

Kinerja Metode Sobel dan Cartesian sangat baik dari sisi

kecepatan pemrosesan dan cukup untuk menghasilkan

magnitude yang cukup baik sehinggan Model Deteksi Tepi

dapat terlihat dengan jelas,

Model Deteksi Tepi dengan Metoede Sobel dan Cartesian

Memiliki Kinerja terbaik dari sisi kecepatan rata-rata

pemrosesan citra digital, diikuti Metode Robert & Cartesian

dan Metode Prewitt & Cartesian, sedangkan beberapa metode

lain tidak dianalisi lebih lanjut, karena kriteria tidak sesuai

dengan yang dimaksud.

Dari besaran magnitude Metode Robert & Cartesian lebih

besar dari Metode Sobel dan Cartesian, tetapi ini tidak terlalu

mempengaruhi, karena dengan Metode Sobel & Cartesian pun

Model Deteksi Tepi dapat dibuat dengan jelas.

Dari serangkaian penelitian yang dilakukan keakuratan

Metode Sobel dan Cartesian sebesar 87%.

REFERENSI

[1] Fahmi, S.T, M.Sc., Perancangan Algoritma Pengolahan Citra Mata

Menjadi Citra Polar Iris Sebagai Bentuk Antara Sistem Biometrik,

2007. [2] Achmad Hidayatno R., Rizal Isnanto, Bahrun Niam, Analisis Deteksi

Tepi Pada Citra Berdasarkan Perbaikan Kualitas Citra, 2011.

[3] Wahyu Pujiyono, Murinto, Irfan Adam, Perbandingan Kinerja Metode Gradient Berdasarkan Operator Sobel Dan Prewitt Implementasi

Pada Deteksi Sidik Jari, 2009.

[4] Lilik Anifah, Pengenalan Plat Mobil Indonesia menggunakan Learning Vector Quantization, 2011.

[5] Budi Harsono, Teknik Pengolahan Citra Untuk Mendeteksi Defect

Pada Float Glass, 2008. [6] Agushinta, Dewi dan Alina Diyanti, Perbandingan Kinerja Metode

Deteksi Tepi pada Citra Wajah, Jurusan Ilmu Komputer / Teknologi

Informasi, Universitas Gunadarma, http://dc427.4shared.com/doc/ DOnWVH6n/preview.html (Diakses 30 Juli 2012).

[7] Wikipedia, Edge Detection,

http://en.wikipedia.org/wiki/Edge_detection (Diakses tanggal 30 Juni 2012).

[8] Melly Br. Bangun, Analisis Kinerja Metode Canny Dalam Mendeteksi

Tepi Karies Gigi, http://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/ 30156/4/Chapter%20II.pdf (Diakses 19 Juni 2012).

[9] Marvin Ch. Wijaya, Agus Priyono, Pengolahan Citra Digital

Menggunakan Matlab, Edisi Pertama, INFORMATIKA, Bandung, 2007 .

[10] Febriani, Lussiana, Analisis Penelusuran Tepi Citra Menggunakan

Detektor tepi Sobel dan Canny. Proceeding Seminar Ilmiah Nasional

Komputer dan Sistem Intelijen, 2008.

[11] Eko Prasetyo, Pengolahan Citra Digital dan Aplikasinya menggunakan

MATLAB, - Ed. I. -,ANDI,Yogyakarta, 2011. [12] Portal Saburaijua, http://www.saburaijua.go.id (Diakses tanggal 4 Juni

2012).

[13] Setyawan Widyarto, Dr. Digital Image Processing, Bahan Kuliah Digital Image Processing 2012.

[14] Wikipedia, Sobel Operator, http://en.wikipedia.org/wiki/

Sobel_operator (Diakses tanggal 30 Juni 2012). [15] Wiley, Practical Image and Video Processing Using MATLAB, 2011.

[16] Zulkaryanto, Rangkuman Kuliah Deteksi Tepi, IPB,

http://zulkaryanto.files.wordpress.com/2010/01/edge-detection.pdf (Diakses tanggal 4 Juni 2012).

Magnitude Kecepatan Magnitude Kecepatan Magnitude Kecepatan

1 5598440 36,5315 5848650 37,1094 5458120 38,0313

2 5598440 36,4846 5848650 36,7344 5458120 37,6563

3 5598440 36,2971 5848650 36,4375 5458120 37,3594

4 5598440 36,6721 5848650 36,8359 5458120 37,7578

5 5598440 36,3440 5848650 36,4844 5458120 37,4063

6 5598440 36,3128 5848650 36,4063 5458120 37,3282

7 5598440 36,7659 5848650 36,9141 5458120 37,8360

8 5598440 36,5315 5848650 36,4766 5458120 37,3985

9 5598440 36,2503 5848650 35,9689 5458120 36,8908

10 5598440 36,3909 5848650 36,1485 5458120 37,0704

5598440 36,4581 5848650 36,5516 5458120 37,4735

No. Uji

Meode Sobel & Cartesian Meode Robert & Cartesian Meode Prewitt & Cartesian

Proses Tercepat 35,96885

Proses Terlama 38,0313

Magnitude Terbesar 5848650

Magnitude Terkecil 5458120

Meode Sobel & Cartesian

Magnitude 5598440

Kecepatan 36,45807

Prosentasi Kecepatan 91,698

Prosentasi Magnitude 87,424

Meode Robert & Cartesian

Magnitude 5848650

Kecepatan 36,551585



Meode Prewitt & Cartesian

Magnitude 5458120

Kecepatan 37,473485



http://en.wikipedia.org/wiki/


ISSN 2302 - 3252 88

Penerapan Data Warehouse pada PT XYZ

dengan Menggunakan Metode Kriptografi

Muhammad Rifqi1, Rusdah

2, Moedjiono

3


Jl. Ciledug Raya Petukangan Utara 12260, Jakarta Selatan

[email protected]

[email protected]

[email protected]

Abstract— The role of technology in order to help improving the

work performance of a company in the era of globalization

encourages firms to compete with each other to acquire existing

technology to support companies in making better and

appropriate decisions. Most companies are faced with a crisis of

information. It’s not because of insufficient data, but because the

available data are not easy to use for strategic decision making.

Data warehouse in a company can be categorized as a strategic

supporting aspect. By establishing data warehouse, we can obtain

reports to support management decision-making processes. The

research aims to formulate data warehouse model and design of

application based on the requirement analysis. The study

involved PT. XYZ as an object. The methodology used is the

methods of analysis and design. In analysis method, we

conducted literature review, surveys and interviews, identified

the information needs of executives (management) in decision-

making, defined the requirements of the data warehouse to be

built based on Nine-Steps Methodology and used cryptographic

methods in the ETL process for security data. While in the

design method we performed data warehouse application design,

which includes a display interface supporting features of the

user. As a result, we proposed a model and application of data

warehouse using encripted data.

Keywordsi: Analysis, Design, Encryption, Data Warehouse,

Model, Application

I. PENDAHULUAN

Menurut W.H. Inmon dan Richard D.H., data warehouse

adalah koleksi data yang mempunyai sifat berorientasi subyek,

terintegrasi, time-variant, dan bersifat tetap dari koleksi data

dalam mendukung proses pengambilan keputusan manajemen

[1]. Dalam membuat keputusan, para eksekutif membutuhkan

informasi yang disajikan dengan jelas, mudah dimengerti, dan

sesuai dengan kebutuhan. Untuk itu dibutuhkan database yang

berisi data yang telah diolah dan dianalisis (read only) sesuai

dengan kebutuhan pengambilan keputusan [2].

Paulraj Ponniah menerangkan bahwa krisis informasi pada

suatu perusahaan bukan karena kurangnya data yang memadai,

tetapi karena data yang tersedia tidak mudah digunakan untuk

pengambilan keputusan strategis. TI (information technology)

tidak lagi diperlukan untuk membuat setiap laporan dalam

memberikan informasi kepada pengguna akhir. Tetapi IT kini

dibebankan dengan pembangunan sistem pengiriman

informasi dan mempersilakan user (pengguna akhir) untuk

mengambil informasi dalam cara-cara inovatif untuk analisis

dan pengambilan keputusan strategis [3].

II. TINJAUAN PUSTAKA

Data warehouse adalah sebuah basis data komprehensif

yang mendukung semua analisis keputusan yang diperlukan

oleh suatu organisasi dengan menyediakan ringkasan dan

rincian informasi. Sedangkan menurut Inmon [4], suatu data

warehouse merupakan kumpulan data yang bersifat subject

oriented, integrated, time variant, dan nonvolatile dalam

mendukung proses pengambilan keputusan [1]. Subject

oriented berarti bahwa data warehouse diidentifikasikan atau

disusun berdasarkan pada subjek utama dalam lingkungan

perusahaan, bukan berorientasi pada proses atau fungsi

aplikasi seperti yang terjadi pada lingkungan operasional.

Karakteristik kedua dan terpenting dari data warehouse

adalah integrasi. Data diambil dari sumber-sumber yang

terpisah, dimasukkan ke dalam data warehouse. Data yang

diambil tersebut akan diubah, diformat, disusun kembali,

diringkas, dan seterusnya. Sehingga dapat mendukung,

pengoperasian sistem data warehouse dalam menghasilkan

laporan yang terintegrasi, sedangkan data yang masuk ke

dalam data warehouse dengan berbagai cara dan mempunyai

ketidak konsistenan dengan aplikasi tidak akan dimasukkan ke

dalam sistem. Contoh konsistensi data antara lain adalah

penamaan, struktur kunci, ukuran atribut, dan karakteristik

data secara fisik.

Hasil dari integrasi data, dalam data warehouse hanya

mempunyai satu bentuk format sesuai dengan yang telah

ditentukan. Nonvolatile dapat diartikan bahwa data tersebut

tidak mengalami perubahan, walaupun data dalam operasional

mengalami perubahan. Dengan begitu, maka data yang lama

tetap tersimpan dalam data warehouse.

Karakteristik terakhir, yaitu Time Variant ini

mengimplikasikan bahwa tiap data dalam data warehouse itu

selalu akurat dalam periode tertentu. Batas waktu pada data

warehouse jauh lebih lama dibandingkan database sistem

mailto:[email protected]




ISSN 2302 - 3252 89

operasional karena perbedaan batas waktu tersebut, maka data

warehouse lebih banyak menampung data historis daripada

database operasional.

Arsitektur Data Warehouse

Menurut Connolly, komponen-komponen utama dalam

sebuah data warehouse antara lain [5]:

Gbr 1. Arsitektur Data warehouse [2-5]

Pada Gbr 1 menunjukan arsitektur Data Warehouse

menurut Connoly [5] sebagai berikut :

1. Operational Data

Data untuk data warehouse berasal dari:

Mainframe data operasional yang terdapat pada

generasi pertama, yaitu hierarki dan basis data

jaringan.

Data departemen yang berada pada sistem file,

seperti SQL dan relasional DBMS.

Data yang berada pada workstation dan server.

2. Operational Data Store

Operational Data Store (ODS) merupakan tempat

penyimpanan data operasional terkini dan terintegrasi,

yang digunakan untuk memenuhi kebutuhan analisis.

ODS menyimpan data yang telah diekstrak dan telah

dibersihkan dari sumber data. Dengan demikian, proses

pengintegrasian dan restrukturisasi data untuk data

warehouse menjadi lebih sederhana.

3. ETL Manager

ETL manager melakukan semua operasi yang

berhubungan dengan fungsi ETL (Extract, Transform,

Loading) data ke dalam data warehouse. Data dapat

diekstrak dari sumber-sumber data atau pada umumnya

diambil dari Operational Data Store [6]. Data yang

diturunkan dari beberapa sumber database yang berbeda

sebagai contoh pada kasus di PT XYZ seperti Oracle

(SAP), SQL, MS Access, Excel macro dan lain

sebagainya dikemas menjadi text file yang nantinya akan

di upload ke dalam database warehouse sangatlah riskan

di gunakan/dimanfaatkan oleh pihak ketiga, untuk itulah

perlu untuk memastikan keamanan datanya [7]. Salah

satu metode yang penulis gunakan adalah dengan

menggunakan metode kriptogafi.

Kriptografi merupakan elemen penting dari setiap

strategi untuk mengatasi kebutuhan transmisi pesan

keamanan. Kriptografi adalah studi tentang metode

mengirim pesan dalam bentuk terselubung sehingga

hanya penerima yang dimaksudkan dapat menghapus

menyamar dan membaca pesan tersebut. Ini adalah seni

praktis mengubah pesan atau data ke dalam bentuk yang

berbeda, sehingga tidak ada seorang pun dapat

membacanya tanpa akses ke 'key'. Pesan dapat dikonversi

menggunakan 'kode' (dalam hal ini masing-masing

karakter atau kelompok karakter diganti oleh salah satu

alternatif), atau 'nol' atau 'cipher' (dalam hal ini pesan

secara keseluruhan diubah, bukan dari karakter individu).

Kriptoanalisis adalah ilmu 'breaking' atau 'cracking'

skema enkripsi, yaitu menemukan kunci dekripsi [8].

Oleh sebab itulah penulis menganggap penting data yang

ditransfer dalam bentuk text file sebelumnya telah

dilakukan enkripsi guna melindungi data dari serangan

pihak ketiga.

4. Warehouse Manager

Warehouse manager melakukan semua operasi yang

berhubungan dengan manajemen data dalam data

warehouse, seperti: analisis data untuk memastikan

konsistensi, transformasi dan penyatuan sumber data dari

media penyimpanan sementara ke tabel data warehouse,

membentuk indeks dan view pada tabel, generate proses

denormalisasi, generate aggregasi, dan melakukan back

up dan archiving data

5. Query Manager

Query manager melakukan semua operasi yang

berhubungan dengan pengaturan query yang dimasukkan

oleh user. Operasi yang dilakukan komponen ini berupa

pengarahan query pada tabel-tabel yang tepat dan

penjadwalan eksekusi query.

6. Detailed Data

Komponen ini menyimpan semua data detil dalam skema

basis data. Pada umumnya beberapa data tidak disimpan

secara online, tetapi dapat dilakukan secara aggregasi.

Secara periodik data detil ditambahkan ke data

warehouse untuk mendukung aggregasi data.

7. Lightly and Highly Summarized Data

Komponen ini menyimpan semua data yang sudah

diringkas (diaggregasi), yang digenerate oleh warehouse

manager. Data perlu diringkas dengan tujuan untuk

mempercepat performa query. Ringkasan data terus

diperbaharui seiring dengan adanya data yang baru yang

masuk ke dalam data warehouse.

8. Archive / Backup Data

Komponen ini menyimpan data detil dan ringkasan data

dengan tujuan untuk menyimpan dan backup data.

Walaupun ringkasan data diperoleh dari data detil,

ringkasan perlu dibackup juga apabila data tersebut

disimpan melampaui periode tertentu dalam penyimpanan

data detil.


ISSN 2302 - 3252 90

9. Metadata

Komponen ini menyimpan semua definisi metadata

(informasi mengenai data) yang digunakan dalam proses

data warehouse. Metadata digunakan untuk berbagai

tujuan, diantaranya: proses extracting dan loading,

metadata digunakan untuk memetakan sumber data dalam

warehouse; dalam proses manajemen warehouse,

metadata digunakan untuk mengotomatisasi pembentukan

tabel ringkasan; sebagai bagian dari proses manajemen

query, metadata digunakan untuk mengarahkan sebuah

query pada sumber data yang tepat.

10. End-User Access Tools

Tujuan utama dari data warehouse adalah mendukung

dalam proses pembuatan keputusan yang strategis dalam

berbisnis. Para pengguna berinteraksi dengan data

warehouse menggunakan end-user access tools.

Berdasarkan kegunaannya, terdapat empat kategori end-

user access tools, yaitu: Reporting and Query tools,

Application Development Tools, Online Analytical

Processing (OLAP) Tools, dan Data Mining Tools.

III. METODE PENELITIAN

Metodologi yang digunakan dalam mendukung pelaksanaan

penelitian ini, terdiri dari dua jenis metode, diantaranya:

a. Metode Analisis

Proses analisis dilakukan melalui beberapa tahapan,

diantaranya :

1. Studi pustaka, yakni mempelajari literatur-literatur

yang membahas mengenai metodologi pembentukan

data warehouse.

2. Melakukan survey terhadap sistem berjalan yang

dilaksanakan dengan melakukan wawancara terhadap

pihak-pihak yang mendukung operasional perusahaan

dan pihak eksekutif yang akan menggunakan sistem

data warehouse yang dibentuk.

3. Menganalisis informasi yang dibutuhkan para eksekutif

dalam pengambilan keputusan, yang nantinya akan

digunakan sebagai acuan dalam melakukan

perancangan sistem data warehouse.

4. Mengidentifikasikan prasyarat kebutuhan sistem yang

akan dibangun agar sesuai dengan requirement yang

ada.

b. Metode Perancangan Data Warehouse

Pada tahapan perancangan dilakukan perancangan model

dan aplikasi berdasarkan hasil analisis terhadap permasalahan

yang dihadapi. Metode perancangan data warehouse yang

digunakan terdiri dari sembilan tahap yang dikenal dengan

pendekatan Nine-Steps Methodology yang diperkenalkan oleh

Ralph Kimbal.

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

Dalam proses pengambilan keputusan untuk periode waktu

jangka pendek maupun jangka panjang, para eksekutif

membutuhkan berbagai macam kolaborasi data yang

tersimpan dalam database operasional perusahaan. PT XYZ

yang terletak di Karawang, Jawa Barat sebagai sebuah

perusahaan modal asing yang memproduksi semiconductor

dengan tidak kurang dari 100 macam jenis produk yang

dihasilkan mengandalkan data warehouse dalam

mengintegrasikan berbagai data yang tersebar pada banyak

tabel dalam database operasional perusahaan. Dengan tidak

kurang dari 10 sistem yang sudah berjalan saat ini seperti:

HRMS dengan menggunakan VB.Net, GPRISM dengan PHP

+ Oracle, SAP dan beberapa system support lainnya seperti

MS Access serta beberapa program open source lainnya

sangat di butuhkan oleh pihak manajemen dalam pengambilan

keputusan dari semua system yang sudah ada dalam satu

kesatuan informasi dalam data warehouse.

Gbr 2. Campuran Berbagai Teknologi

Gbr 2 di atas menunjukkan meskipun banyak teknologi

yang digunakan, mereka semua bekerja sama dalam sebuah

data warehouse. Hasil akhirnya adalah penciptaan lingkungan

komputasi baru untuk tujuan penyediaan informasi strategis

suatu perusahaan [3].

Dalam pembentukan sistem data warehouse pada PT. XYZ,

melibatkan dua komponen utama dari sistem yang saling

berhubungan, yang terdiri dari:

Data source merupakan sumber asal dari database

perusahaan yang digunakan dalam pembentukan data

warehouse. Dalam perancangan data warehouse ini yang

menjadi data source adalah data dari database

transaksional perusahaan, namun dibatasi hanya yang

berkaitan dengan produks dan reward karyawan, pada PT

XYZ.

Data transformation merupakan proses pengubahan data

yang awalnya berasal dari database operasional diubah

menjadi bentuk yang sesuai dalam sistem data warehouse.

Proses ini dikenal dengan proses ETL (Extract,

Transform, Loading). Extract adalah proses pengambilan

data operasional dan memilih data yang akan digunakan

di dalam data warehouse. Transformasi (transformation)

dilakukan agar data memiliki sifat yang konsisten dan


ISSN 2302 - 3252 91

terjamin integritasnya sehingga dapat menghasilkan

informasi yang tepat dan akurat. Loading merupakan

proses penyimpanan data yang telah ditransformasikan ke

dalam data warehouse.

Tahapan transformasi data dari database operasional ke

dalam data warehouse adalah sebagai berikut.

Membaca dan memilih data dari database operasional

yang berkaitan dengan proses yang mendukung performa

manajemen seperti masalah down time machine, data

karyawan dan lain-lain.

Melakukan penyeragaman data tertentu untuk membuat

data menjadi konsisten dan terintegrasi, dan melakukan

penghitungan pada data sesuai dengan output yang akan

dihasilkan oleh data warehouse.

Melakukan proses transformasi data sehingga data

tersebut siap untuk dimasukan ke dalam data warehouse.

Proses ini dilakukan dengan

Data warehouse merupakan suatu media yang digunakan

untuk menyimpan data historis dari perusahaan

berdasarkan periode atau jangka waktu tertentu yang telah

melalui tahap penyaringan dan diintegrasikan untuk

digunakan sebagai sumber analisis pada proses

pengambilan keputusan yang dilakukan oleh pihak

pimpinan perusahaan.

User merupakan pengguna akhir yang akan mengakses

atau menggunakan aplikasi data warehouse yang telah

dirancang. Sistem data warehouse ini akan

mempermudah dan mempercepat end user dalam

memperoleh data yang dibutuhkan dalam bentuk laporan

guna mendukung keperluan analisis pada sisi eksekutif.

Tahapan Perancangan Data Warehouse

Berikut tahapan-tahapan yang dilalui dalam proses

pembentukan sistem data warehouse pada perusahaan PT

XYZ:

1. Memilih Proses

Berdasarkan hasil analisis yang dilakukan, maka

diputuskan orientasi pembentukan sistem data warehouse

dilakukan hanya pada proses pembelian material, kontrol

material, kontrol kinerja mesin produksi, juga proses lain

yang mendukung kinerja perusahaan seperti absensi

karyawan dan pemberian penghargaan.

2. Memilih Grain

Grain merupakan data dari calon fakta yang akan

dianalisis. Dengan melakukan pemilihan grain, maka

dapat diputuskan hal-hal apa saja yang akan

direpresentasikan pada record tabel fakta. Grain-grain

yang terdapat dalam perancangan sistem data warehouse

perusahaan ini meliputi:

Kontrol Down Time Machine

Perlunya usaha untuk mengontrol kemampuan

kinerja dari sebuah mesin pada area produksi, data

yang dianalisis adalah berapa lama dan berapa sering

mesin tersebut mengalami down time, sebab-sebab

mesin tersebut terjadi down time, kejadian tersebut

akan dikontrol karena mempengaruhi penurunan

kualitas maupun kapasitas suatu produk/barang.

Kontrol material

Dalam proses kontrol material ini sangat diperlukan

untuk mengetahui berapa stock material yang ada,

yang sedang digunakan dan berapa atau kapan harus

mengajukan permintaan material yang baru, seberapa

penting material tersebut harus disiapkan juga status

permintaan material tersebut sudah sampai dimana,

maksudnya adalah approval permintaan dari pihak

terkait dalam hal ini manajemen.

Kontrol Karyawan

Kontrol karyawan meliputi kehadiran karyawan juga

pemberian reward kepada karyawan yang berprestasi

dan masa kerja dalam tenggang waktu yang telah

disepakati.

3. Identifikasi dan penyesuaian dimensi

Pada tahap ini dilakukan penyesuaian dimensi dengan

grain yang ada.

Grain Business

Unit Case Status Type Time Area Desc

Down

Time V V V V V V V

Employee V V V V V V V

Material V V V V V V V

4. Pemilihan fakta

Dalam tahap ini dilakukan pemilihan fakta-fakta yang

sesuai dengan kebutuhan. Setiap fakta yang terbentuk,

terdiri dari atribut dimensi dan data measure. Fakta-fakta

yang telah diidentifikasikan selanjutnya akan diformulasi

dalam bentuk laporan, diagram, ataupun grafik yang

dapat merepresentasikan data-data dalam bentuk yang

mudah dipahami bagi pengguna.

Saya membatasi pengembangan data warehouse ini sesuai

dengan kebutuhan yang ada pada perusahaan karena

belum terkontrol secara system dan dengan program ini

dapat menurunkan biaya tidak kurang dari 50 juta/kasus,

beberapa kontrol yang dapat di terapkan pada saat ini

berupa : kontrol down time machine pada area produksi

yang dampaknya pada kinerja perusahaan pada tepat atau

tidaknya jadwal pengiriman dan kualitas produk yang di

hasilkan, absensi, KPI juga pemberian reward (Gold coin)

kepada karyawan yang telah bekerja dalam tenggang

waktu yang telah di tentukan dengan system ini berhasil

menurunkan biaya (reduce cost) tidak kurang dari

(minimal) 50 juta / kasus.

Fakta yang terbentuk dari perancangan data warehouse

ini adalah:

Kontrol Down time machine, meliputi JENIS_DT,

WAKTU, BU, AREA, KETERANGAN

Kontrol Material, meliputi WAKTU,

DEPARTEMENT, INDIRECT_NAME, ITEM,

PROCESS_ON, REMARK, NOTES.


ISSN 2302 - 3252 92

Kontrol Karyawan, meliputi NIM, TGL, START,

END, DESCRIPTION.

5. Menyimpan prekalkulasi pada tabel fakta

Prekalkulasi yang dilakukan pada perancangan data

warehouse ini meliputi:

FAKTA ATRIBUT PREKALKULASI

Down Time Jumlah_Transaksi Tanggal_Transaksi

Ktr Material Jumlah_Transaksi Tanggal_Input

Employee Jumlah_Absensi Tanggal_Absensi

6. Melengkapi tabel dimensi

Pada tahapan ini dilakukan penambahan deskripsi teks

pada dimensi. Deskripsi tersebut harus mudah dipahami

oleh user. Berikut deskripsi teks dari tabel dimensi

(contoh):

DIMENSI ATRIBUT DESKRIPSI

Status Status Laporan dapat di lihat dari status

karyawan (kontrak atau permanen, direct

atau indirect, dsb)

Waktu Kode_Waktu Keterangan

Menentukan waktu/kapan seorang karyawan jatuh tempo kontraknya atau

kapan seorang karyawan berhak

mendapatkan reward berupa gold coin pada rentang waktu yang sudah di

tentukan

KPI Kode_KPI Keterangan

Biasanya di gunakan untuk paramenter penilaian karyawan dalam pencapaian

selama satu tahun (Fiskal Year)

7. Pemilihan durasi basis data

Periode waktu dari data yang digunakan dalam data

warehouse ini adalah :

Nama

Database

OLAP

Nama

Database

OLTP

Periode

Waktu

OLTP

Transformasi

data ke Data

Warehouse

Durasi

Data

Warehouse

OLAP_ATR DB_ATR 2012 2012-2014 2 Tahun

8. Melacak perubahan dari dimensi secara perlahan

Mengamati perubahan dari dimensi pada masing-masing

tabel dimensi dapat dilakukan melalui tiga cara, yaitu

mengganti secara langsung pada table dimensi,

pembentukan record baru pada setiap perubahan yang

terjadi, dan perubahan data yang membentuk kolom baru

yang berbeda. Dalam perancangan ini digunakan cara

yang kedua, yaitu jika terdapat perubahan atribut pada

tabel, maka akan menyebabkan pembentukan suatu

record baru. Contohnya, seperti terdapat perubahan

alamat pelanggan, maka akan mengakibatkan

penambahan record baru pada tabel dimensi dengan tetap

menyimpan record yang lama. Hal ini dilakukan untuk

menjaga data yang lama agar tetap tersimpan, sehingga

dapat diketahui perubahannya yang terjadi dari awal

sampai akhir.

9. Memutuskan prioritas dan mode dari query

Dalam tahap ini dibahas mengenai proses ETL (extract,

transform, and loading), backup yang dilakukan secara

berkala, dan analisis kapasitas media penyimpanan data.

A. Proses ETL (Extract, Transform, and Loading)

Penangggung

Jawab

Intensitas

Aktivitas

Keterangan

Divisi

Information

Technology (IT)

1 Bulan Sekali,

tergantung

permintaan (kebutuhan)

Proses ETL ke dalam tabel

dimensi dan fakta ini akan

dilakukan oleh divisi IT, setiap bulan atau berdasarkan kebutuhan

Contoh proses ETL untuk keamanan data dengan

menggunakan metode kriptografi dengan menggunakan

algoritma Caesar Chiper yang sebelumnya penulis

mengembangkan algoritma tersebut dengan menambahkan

pergerakan jam, menit, detik, mili detik dan micro detik

sebagai kunci utama dalam enkripsi data tersebut yang mana

kunci tersebut akan kirimkan melalui email kepada receiver

atau orang yang diberikan hak untuk dapat membaca atau

berwenang dalam data tersebut dari sender/pengirim melaui

grafik yang berfungsi sebagai informasi dari password

tersebut. Untuk lebih jelasnya seperti pada Gbr 3, 4, 5 berikut:

Gbr 3. Contoh data yang sudah di enkripsi

Gbr 4. Contoh data yang sudah di enkripsi


ISSN 2302 - 3252 93

Gbr 5. Pengiriman kode password melalui email dengan grafik.

B. Proses backup

Penangggung

Jawab

Intensitas

Aktivitas

Keterangan

Divisi Information

Technology

(IT)

1 Bulan Sekali.

Proses backup terhadap data-data yang terdapat dalam data warehouse dan

database operasional dilakukan oleh

divisi IT, di luar jam kantor

C. Analisis kapasitas media penyimpanan

Dalam proses pengolahan data, kapasitas media

penyimpanan menjadi salah satu faktor yang perlu dijadikan

bahan pertimbangan. Transaksi yang terjadi setiap hari pada

data transaksional/operasional perusahaan (OLTP) akan

menyebabkan pertumbuhan data pada database operasional

perusahaan, yang nantinya juga akan berpengaruh terhadap

pertumbuhan data pada data warehouse. Oleh karena itu,

perlu dilakukan analisis pertumbuhan data untuk membantu

dalam memperkirakan besarnya media penyimpanan data

yang dibutuhkan untuk beberapa periode tahun ke depan. Hal

ini dilakukan dengan melakukan perhitungan terhadap jumlah

record yang dihasilkan permasing-masing tabel yang ada

selama periode tertentu, kemudian diakumulasi dengan

penggunaan ukuran space berdasarkan jenis tipe data yang

digunakan pada masing-masing atribut yang terdapat pada

tabel yang terbentuk dalam database. Sehingga dapat menjadi

bahan pertimbangan dalam proses pengimplentasian sistem

yang dilakukan nantinya.

Rancangan Skema Bintang

Pada perancangan sistem data warehouse perusahaan ini

menggunakan skema bintang, dimana tabel fakta ditempatkan

di tengah, dikelilingi oleh tabel-tabel dimensi. Penggunaan

skema bintang ini dipilih karena bentuk skema ini mudah

dipahami dan digunakan, sehingga memudahkan dalam

melakukan proses pembentukan query. Gbr 6 menunjukkan

skema bintang yang dihasilkan pada penelitian ini.

Gbr 6. Skema Bintang Pengiriman

Rencana Implementasi

Untuk implementasi sistem data warehouse ini diperlukan

spesifikasi perangkat keras dan lunak yang sesuai, sehingga

dapat mendukung operasional secara maksimal. Berikut

minimal spesifikasi yang dibutuhkan:

Komputer server: Processor: Intel® Itanium® Processor 9000

Sequence, Harddisk: 1 TB, Memory: 8GB, Monitor: LCD 20”;

Komputer client: Processor: Intel® Core 2 Duo 3,2 Ghz,

Harddisk: 500 GB, Memory: 4GB, Monitor: LCD 20”; Sistem

operasi: Windows Server 2003 Service Pack 3; DBMS: SQL

Server 2008.

V. KESIMPULAN

Berdasarkan hasil pengumpulan data, analisis, dan

perancangan sistem yang dilakukan pada PT XYZ, maka

dapat disimpulkan bahwa:

Melalui aplikasi data warehouse yang dibentuk, pihak

ekskutif dapat melakukan kegiatan analisis terhadap

laporan yang dihasilkan berdasarkan berbagai dimensi

yang ada.

Selain berfungsi sebagai alat penunjang pelaporan,

aplikasi data warehouse yang dihasilkan juga dapat

digunakan sebagai alat untuk menganalisis tren atau

kecenderungan yang saat ini berlangsung. Hal ini

dilakukan dengan mengimplementasikan penggunaan

dashboard.

Sistem yang dikembangkan dapat menyajikan laporan

dalam bentuk yang sangat interaktif, yaitu dengan

menyediakan tampilan grafik maupun tabel sesuai dengan

kebutuhan pihak eksekutif sehingga mempermudah dalam

pemahaman terhadap informasi yang dihasilkan.

Data warehouse merupakan suatu cara/metode dari suatu

database yang berorientasi kepada subjek, non-volatile,

time-variance dan terintegrasi yang digunakan untuk

mempermudah para pengambil keputusan dalam

menyelesaikan masalah.

Keberadaan data warehouse sangat penting sebagai tools

dari DSS, karena data warehouse memang digunakan

untuk itu. Dengan adanya data warehouse, diharapkan

suatu perusahaan dapat lebih unggul dari kompetitornya

dan lebih jeli lagi dalam melihat peluang pasar.

Employeement

PK UserID

DeptID

SectID

Jan

Feb

Mar

Apr

May

Jun

Jul

Aug

Sep

Oct

Nov

Dec

Organization_Stru

PK OrgId

Name

Organization_StruCol1

Organization_StruCol2

Section_Stru

PK SecId

Name

Section_StruCol1

Employee

PK UserID

UserName

Employeement

UserID

OrgId

SecId

JoinDate


ISSN 2302 - 3252 94

Dengan menggunakan metode kriptografi pada proses

ETL lebih menjaga keamana data dari serangan pihak ke

tiga, karena harus mengetahui algoritma untuk membuka

pesan rahasia dari data tersebut. Penulis mengembangan

metode Caesar Chiper dengan menambahkan pergerakan

jam, menit, detik, mili detik dan micro detik untuk

menyulitkan pihak ketiga untuk mencuri data tersebut dan

password tersebut dikirimkan melalui grafik yang

nantinya berfungsi sebagai decode/deskripsi isi dari data

yang akan digunakan.

Adapun saran berkenaan dengan hasil penelitian yang

dilakukan adalah :

Perlu dilakukan maintenance secara rutin agar sistem

data warehouse dapat terintegrasi dan termonitor dengan

baik.

Dilakukannya penelitian lebih lanjut mengenai penerapan

sistem data mining agar proses analisis perusahaan dapat

dilakukan secara lebih mendalam dan terpola berdasarkan

pendekatan yang ada dalam konsep data mining.

Penulis masih mengembangkan beberapa algoritma

tersebut untuk dipakai dalam pengiriman email rahasia

dan sistem data untuk rumah sakit pada kasus histori

penyakit pasien dengan menambahkan metode

steganografi.

REFERENSI

[1] Inmon, W.H. (2002). Building the Data Warehouse,edisi-3. Wiley

Computer Publishing.

[2] Poe, Vidette 1998. Building Data Warehouse for Decision Support, edisi-2. Prentice Hall.

[3] Ponniah, Paulraj, (2010), Data Warehousing Fundamentals For IT Professionals, 2nd Ed, John Wiley & Sons, Inc.

[4] Inmon, W. H, (2005), Building the Data Warehouse, 3rd Ed, John

Wiley & Sons, Inc., Canada. [5] Connolly, Thomas dan Begg, Carolyn, 2010, Database Systems : A

Practical Approach to Design, Implementation, and Management,

5th Ed, Pearson Addison Wesley, Boston. [6] Kimball, R., & Caserta, J. (2004). The data warehouse ETL toolkit:

practical techniques for extracting, cleaning, conforming, and

delivering data. Wiley. [7] M. Conway, (2003). “Code Wars: Steganography, Signals

Intelligence, and Terrorism”, Knowledge Technology & Policy,

Volume 16, Number 2, pp. 45-62, Springer. [8] Neha Sharma, J.S. Bhatia and Dr. Neena Gupta, “An Encrypto-Stego

Technique Based secure data Transmission System”, PEC,

Chandigarh.


ISSN 2302 - 3252 95

Implementasi Protokol S/MIME pada Layanan

E-Mail Sebagai Upaya Peningkatan Keamanan

dalam Transaksi Informasi Secara Online:

Studi Kasus PT. XYZ

Aeni Jamilia1, Moedjiono

2, Hadi Syahrial

3


Jl. Ciledug Raya Petukangan Utara 12260, Jakarta Selatan 1 [email protected]

2 [email protected]

3 [email protected]

Abstrak-- Berkomunikasi menggunakan e-mail memiliki banyak

kelebihan namun disisi lain rentan terhadap kegiatan digital

attacker, seperti penyadapan. PT. XYZ merupakan organisasi yang

bergerak dibidang bisnis yang menangani infrastruktur TI di

kalangan instansi pemerintah maupun swasta, yang mana

kesehariannya informasi rahasia ditransaksikan menggunakan e-

mail online. S/MIME merupakan salah satu alternatif

pengamanan yang dapat diimplementasikan pada e-mail. Hasil

akhir dari penelitan ini berupa rancangan implementasi protokol

S/MIME pada layanan e-mail bagi PT. XYZ yang menerapkan

teknik kriptografi berupa tanda tangan digital dan/atau enkripsi

yang terbukti dapat memenuhi aspek keamanan informasi. Dengan

mengimplementasikan S/MIME, aspek information security seperti

confidentiality, integrity, authentication dan non-repudiation yang

diharapkan oleh PT. XYZ dapat terpenuhi.

Kata kunci: e-mail, digital attacker, security, S/MIME, information

security.

I. PENDAHULUAN

Pengguna internet di seluruh dunia sampai dengan akhir

tahun 2011 seperti yang tercatat dalam survei Internet World

Stats pada internetworldstats.com mencapai 2.267.233.742

pengguna, dengan statistik tertinggi pengguna dari Asia

mencapai 44,8% [1]. Salah satu fasilitas internet yang paling

banyak digunakan di dunia khususnya di Indonesia adalah e-

mail online, karena dengan adanya e-mail para pengguna

dapat saling bertukar informasi. Bahkan tercatat dari hasil

riset Ipsos bahwa 9 dari 10 (91%) pengguna internet di

Indonesia menggunakan e-mail online untuk kirim/terima

(transaksi) informasi [2].

Meskipun menjadi sarana transaksi informasi yang handal

dan banyak digunakan, mekanisme pengiriman e-mail

umumnya dilakukan melalui internet yang merupakan jalur

publik sehingga memungkinkan terjadinya serangan oleh

digital attacker seperti penyadapan dan modifikasi informasi.

Selain terkendala pada aspek kerahasiaan informasi, penerima

e-mail tidak dapat memastikan keaslian sumber pesan, untuk

mengetahui bahwa e-mail tersebut memang berasal dari orang

yang diajak berkomunikasi. Karena e-mail tidak memiliki

layanan untuk memverifikasi pengirim e-mail, maka pengirim

pada suatu waktu dapat menyangkal bahwa dirinya tidak

pernah mengirim e-mail tersebut. Kendala tersebut dapat

diatasi dengan teknik kriptografi berbasis sertifikat digital

kunci publik (public key) atau yang dikenal sebagai protokol

S/MIME karena terdapat dua proses yang dilakukan yaitu

proses enkripsi sebagai solusi dari ancaman kerahasiaan

informasi dan proses digital signature sebagai solusi untuk

melakukan verifikasi terhadap pengirim e-mail.

Penelitian ini bertujuan untuk mendeskripsikan rancangan

implementasi S/MIME pada layanan e-mail online PT. XYZ,

membuktikan aspek keamanan yang dapat terpenuhi dalam

transaksi informasi menggunakan e-mail yang menerapkan

S/MIME, serta membandingkan keamanan transaksi informasi

menggunakan e-mail online antara sebelum dan sesudah

menerapkan S/MIME.

II. LANDASAN PEMIKIRAN

A. E-mail

E-mail menggunakan suatu aplikasi berbentuk program

komputer sebagai medianya. E-mail selalu memanfaatkan

standar TCP/IP yaitu menggunakan IMF (Internet

Message Format) untuk menentukan header yang

digunakan untuk mengenkapsulasi teks e-mail, termasuk

pengiriman e-mail dengan SMTP (Simple Mail Transport

Protocol) dan pembacaannya menggunakan protokol POP

(Post Office Protocol)/IMAP (Internet Mail Access

Protocol) karena untuk mendapatkan pesan, maka akun

e-mail sebelumnya harus terdaftarkan dulu di mail server

yang akan dikontak [3].

B. Aspek Keamanan Jaringan Komputer

Keamanan jaringan komputer melingkupi empat aspek

utama yaitu privacy/confidentiality, integrity,

authentication dan availability serta dua aspek lain yang





ISSN 2302 - 3252 96

erat kaitannya dengan keamanan komputer yang berbasis

jaringan yaitu access control dan non-repudiation [3].

1) Privacy/Confidentiality

Aspek privacy merupakan usaha untuk menjaga

informasi dari orang yang tidak berhak mengakses

suatu sistem, dan lebih ke arah data-data yang sifatnya

privat sedangkan confidentiality berhubungan dengan

data yang diberikan ke pihak lain untuk keperluan

tertentu.

2) Integrity

Integrity lebih menekankan bahwa informasi tidak

boleh diubah tanpa seijin pemilik informasi, adanya

virus, trojan, atau pemakai lain yang mengubah

informasi tanpa ijin.

3) Authentication

Aspek ini berhubungan dengan metode untuk

menyatakan bahwa informasi benar-benar asli, orang

yang mengakses atau memberikan informasi adalah

orang yang dimaksud atau server yang kita hubungi

adalah server yang asli.

4) Availability

Availability berhubungan dengan ketersediaan

informasi ketika dibutuhkan, sistem informasi yang

diserang atau dijebol dapat menghambat atau

meniadakan akses ke informasi.

5) Access Control

Access control berhubungan dengan cara pengaturan

akses kepada informasi dan biasanya berhubungan

dengan klasifikasi data.

6) Non-repudiation

Aspek ini menjaga agar seseorang tidak dapat

menyangkal telah melakukan transaksi.

C. E-mail Security

Mengetahui banyaknya kerawanan dalam komunikasi

menggunakan layanan e-mail, maka salah satu teknik yang

dapat dilakukan adalah dengan menggunakan teknik

enkripsi berbasis kriptografi yang meliputi Privacy

Enhaced Mail (PEM), SPF/SenderID, Domain Key

Identified Mail (DKIM), Pretty Good Privacy (PGP),

GNU Privacy Guard (GPG) dan Secure Multipurpose

Internet Mail Extention (S/MIME). Namun demikian,

S/MIME merupakan protokol yang paling baik karena

dianggap menambahkan layanan keamanan secara

kriptogafis pada e-mail tanpa membutuhkan perubahan

dalam mengirim dan menerima atau proses transmisi e-

mail pada MTA karena fungsinya telah ditambahkan pada

client software yang terinstal pada proses pengiriman dan

penerimaan pada client. Bentuk dasar layanan keamanan

S/MIME menyediakan otentikasi pengirim, non-

repudiation untuk pengirim, integritas pesan dan

keamanan pesan menggunakan enkripsi dan tanda tangan

digital [4].

D. Kriptografi

Dalam kriptografi terdapat dua konsep utama yakni

enkripsi/dekripsi dan tanda tangan digital.

1) Enkripsi/Dekripsi

Enkripsi adalah proses mengolah informasi/data

(plaintext) menjadi bentuk yang hampir tidak dikenali

(ciphertext) dengan menggunakan algoritma tertentu.

Dekripsi adalah kebalikan dari enkripsi yaitu

mengubah kembali ciphertext menjadi plaintext.

2) Tanda Tangan Digital

Tanda tangan digital adalah suatu nilai kriptografis

yang bergantung pada isi berkas digital dan kunci

pemilik berkas digital. Tanda tangan ini dapat dipasang

di dalam berkas digital atau disimpan untuk

membuktikan keabsahan tanda tangan digital tersebut.

Jika tanda tangan digital otentik, berarti berkas digital

masih asli dan pemiliknya adalah orang yang sah dan

tidak jika sebaliknya [5].

E. Sertifikat Digital

Kunci publik beserta keterangan yang menyertainya yang

sudah ditandatangani disebut dengan istilah sertifikat

digital. Lembaga yang menandatangani sertifikat digital

disebut dengan istilah Certification Authority (CA) [6].

Keterangan yang ada dalam standar sertifikat digital X.509

versi 3 dan di RFC 2459 meliputi:

1) Versi sertifikat

2) Nomor seri sertifikat

3) Algoritma yang dipergunakan

4) Nama pemilik sertifikat digital

5) Lembaga yang menerbitkan sertifikat digital.

6) Masa validitas

7) Extension lainnya

8) Tanda tangan CA

F. MIME

MIME (Multipurpose Internet Mail Extension) adalah

standar format e-mail, yang merupakan perluasan untuk

kerangka RFC 5321 yang dimaksudkan untuk mengatasi

beberapa masalah dan keterbatasan penggunaan SMTP

atau protokol transfer mail lain dan RFC 5322 untuk mail

elektronik [7].

G. S/MIME

S/MIME (Secure/Multipurpose Internet Mail Extension)

adalah peningkatan keamanan standar format e-mail

internet MIME, yang didasarkan pada teknologi dari

keamanan data RSA. S/MIME didefinisikan dalam

sejumlah dokumen, yang paling penting adalah RFC 3369,

3370, 3850 dan 3851. Semua tipe aplikasi baru

menggunakan Public Key Crypto System (PKCS) mengacu

pada spesifikasi kriptografi kunci publik yang dikeluarkan

oleh RSA Laboratories [7].

S/MIME menggunakan kunci publik untuk

menandatangani dan mengenkripsi e-mail. Setiap

participant memiliki dua kunci yaitu private key yang

dijaga kerahasiaannya dan public key yang tersedia untuk

setiap anggota close group [8].


ISSN 2302 - 3252 97

Pesan yang dikirimkan pada S/MIME akan mengalami

proses penandatanganan dan enkripsi sebagai satu

kesatuan proses tak terpisahkan, kemudian setelah sampai

ke penerima dilakukan proses verifikasi tanda tangan

digital dan dekripsi pesan untuk kemudian pesan akan

dapat dibaca oleh penerima.

1) Proses penandatanganan dan verifikasi pesan

Langkah penandatangan dan verifikasi pesan S/MIME:

1. Pengirim menulis pesan sebagai cleartext.

2. Message digest dihitung menggunakan algoritma

SHA 1 atau MD5.

3. Message digest dienkripsi (ditanda tangani)

menggunakan private key penanda tangan

(pengirim) dengan algoritma DSS atau RSA.

4. Ketika sampai di alamat tujuan, penerima pesan

melakukan verifikasi dengan mencocokkan hasil

perhitungan hash pesan asli (message digest)

yang dilakukan sendiri dibandingkan dengan

message digest hasil dekripsi dari pesan yang

diterima dari pengirim pesan menggunakan public

key pengirim.

Gbr 1. Proses penandatanganan pesan S/MIME [8]

2) Proses enkripsi dan dekripsi pesan

Enkripsi/dekripsi pada S/MIME sedikit berbeda dalam

hal berikut:

1. Pesan tidak dienkripsi menggunakan public key B

akan tetapi menggunakan symmetric session key yang

dibuat secara random. Enkripsi/dekripsinya lebih

cepat dibandingkan menggunakan algoritma asimetrik.

2. Session key akan dienkripsi menggunakan public key

B sehingga hanya B yang dapat mengetahui session

key dan dapat mendekripsi isi pesan.

Langkah untuk melakukan enkripsi pesan S/MIME:

1. Pengirim menulis pesan sebagai cleartext.

2. Random session key dibuat.

3. Pesan dienkripsi menggunakan random session

key dengan algoritma TripleDES atau RC2.

4. Session key dienkripsi menggunakan public key

penerima (dengan algoritma DH atau RSA).

5. Ketika sampai di tujuan, penerima pesan akan

mendekripsi encrypted session key menggunakan

private key-nya yang kemudian digunakan untuk

membaca (dekripsi) pesan.

Gbr 2. Proses enkripsi/dekripsi pesan S/MIME [8]

III. TIJAUAN OBYEK PENELITIAN

Lokus penelitian ini adalah PT. XYZ, organisasi yang

bergerak di bidang Teknologi Informasi dan berfokus pada

infrastruktur TI berbagai instansi pemerintahan maupun

swasta. Komunikasi yang dilakukan oleh personil PT. XYZ

melalui jaringan internet berbasiskan e-mail.

Berikut deskripsi infrastruktur mail server pada PT.XYZ:

Internet

DMZ

Mail serverMail

gateway

LAN

Gbr 3. Arsitektur e-mail PT. XYZ

Berikut adalah gambar topologi infrastruktur e-mail PT.

XYZ:

Gbr 4. Topologi infrastruktur e-mail PT. XYZ saat ini

PT. XYZ memiliki mail server dan mail gateway mandiri.

Setiap user, baik itu user di dalam maupun di luar kantor

(mobile network) PT. XYZ yang akan mentransaksikan

data/informasi menggunakan e-mail perusahaan pasti akan

melalui mail server XYZ, sedangkan mail gateway XYZ

Router

Firewall

Mail Server

@XYZ.co.id

Mail Gateway

@XYZ.co.id

Switch

DMZ

INTERNET

Senior Staf

Junior Staf

Direktur TI

Kadep TI

Senman TI

Man TI Asman TI

AP Lt.3

AP Lt.2

Switch

LAN

LAN PT. XYZ

Mobile Network


ISSN 2302 - 3252 98

difungsikan bila user PT. XYZ ingin mengirimkan e-mail ke

domain lain di luar domain perusahaan.

Pada penelitian ini, hardware yang digunakan dalam

mendukung kegiatan penelitian adalah laptop/dekstop dan

flashdisk, sedangkan software yang akan digunakan adalah

Mozilla Thunderbird dan XCA.509.

1) Mozilla Thunderbird

Mozilla Thunderbird adalah perangkat lunak klien surat

elektronik yang dikembangkan oleh Mozilla Foundation.

Pada 7 Desember 2004, versi 1.0 diluncurkan dan diunduh

lebih dari 500.000 kali dalam 3 hari pertama. Sampai 2007,

Thunderbird telah di-download lebih dari 50 juta kali.

Dalam penelitian ini, aplikasi Mozilla Thunderbird

digunakan sebagai e-mail client.

2) XCA.509

Software ini merupakan tools untuk membangun

infrastruktur kunci publik S/MIME yang berbentuk file

sertifikat digital. Aplikasi ini diinstall pada komputer

administrator CA.

IV. ANALISIS DAN PEMBAHASAN

A. Infrastruktur E-mail PT. XYZ Saat Ini

Berdasarkan pengamatan peneliti, PT. XYZ memiliki

infrastruktur e-mail yang relatif memadai terlihat dari

kelengkapan-kelengkapan jaringan yang digunakan, termasuk

bandwidth internet yang dimiliki. Perangkat-perangkat

jaringan yang dimiliki adalah router, switch, firewall, access

point (AP), mail gateway dan mail server. Perangkat-

perangkat tersebut digunakan oleh PT. XYZ untuk koneksi

internet dan diantaranya menjalankan layanan e-mail

perusahaan. Untuk lebih jelasnya, berikut adalah gambar

topologi infrastruktur e-mail PT. XYZ:

Gbr 5. Topologi infrastruktur e-mail PT. XYZ

PT. XYZ memiliki mail server dan mail gateway

mandiri. Setiap user, baik itu user di dalam maupun di luar

kantor (mobile network) PT. XYZ yang akan mentransaksikan

data/informasi menggunakan e-mail perusahaan pasti akan

melalui mail server XYZ, sedangkan mail gateway XYZ

difungsikan bila user PT. XYZ ingin mengirimkan e-mail ke

domain lain di luar domain perusahaan. Contohnya jika

terdapat user [email protected] akan mentransaksikan

data/informasi via e-mail kepada [email protected] maka hanya

akan melalui mail server XYZ saja, dan jika user

[email protected] ingin bertransaksi dengan

[email protected] maka selain melalui mail server

XYZ juga akan melalui mail gateway XYZ.

B. Proses Transaksi Data/Informasi

Proses transaksi (kirim/terima) data/informasi yang

dilakukan oleh user PT. XYZ saat ini adalah menggunakan

layanan e-mail. User melakukan kirim/terima e-mail melalui

aplikasi e-mail client, aplikasi tersebut yaitu Mozilla

Thunderbird.

Alur diagram di bawah ini untuk memperjelas mekanisme

kirim/terima e-mail antar user PT. XYZ:

Gbr 6. Alur diagram kirim/terima e-mail antar user PT. XYZ

C. Alasan Pemilihan S/MIME

S/MIME merupakan salah satu solusi alternatif yang

sesuai untuk diimplementasikan pada layanan e-mail bagi PT.

XYZ dengan alasan sebagai berikut:

1) PT. XYZ telah memiliki infrastruktur jaringan internet.

2) Tidak diperlukan biaya tambahan untuk

mengimplementasikan S/MIME karena aplikasi yang

dibutuhkan bersifat open source dan multiplatform OS.

3) Investasi S/MIME lebih ringan daripada pengadaan

jaringan pribadi (WAN) maupun VPN.

4) Keamanan yang dijamin relatif tinggi karena proses

transaksi data/informasi dilindungi menggunakan teknik

kriptografi.

5) Jumlah entitas/user yang memerlukan S/MIME tidak

dibatasi.

6) Memudahkan user untuk melakukan kirim terima e-mail

secara aman di manapun ia berada.

D. Analisa Kebutuhan Implementasi S/MIME

Dengan melihat pada aspek keamanan yang diharapkan

terhadap layanan e-mail PT. XYZ, maka kriteria rancangan

Router

Firewall

Mail Server

@XYZ.co.id

Mail Gateway

@XYZ.co.id

Switch

DMZ

INTERNET

Senior Staf

Junior Staf

Direktur TI

Kadep TI

Senman TI

Man TI Asman TI

AP Lt.3

AP Lt.2

Switch

LAN

LAN PT. XYZ

Mobile Network

Pengirim

Jalankan Aplikasi

Mozilla Thunderbird

Klik Fitur Tulis Pesan

Isi Alamat Tujuan/

Penerima, Subject,

Teks Pesan, Lampirkan

Attachment File (jika

diperlukan)

Kirim E-mail

Mail Server

SMTP Pengirim

Mengecek Alamat

Tujuan/Penerima

Menampung &

Menyimpan Data/

Informasi E-mail yang

dikirimkan

Meneruskan E-mail

yang dikirimkan ke

POP3 Penerima

Penerima

Jalankan Aplikasi

Mozilla Thunderbird

Notifikasi Inbox E-mail

Membuka E-mail yang

Masuk, Membaca pesan,

Download Attachment

(jika ada)

Selesai

Mulai






ISSN 2302 - 3252 99

implementasi S/MIME yang dibutuhkan meliputi hal-hal

sebagai berikut:

1) Mail server tetap berada di kantor PT. XYZ, tidak berada

di pihak ketiga.

2) Infrastruktur e-mail yang aman harus bermediakan

jaringan internet, dikarenakan PT. XYZ tidak akan

menyewa WAN.

3) Rancangan pengamanan e-mail mencakup level direktur

TI sampai dengan staf junior.

4) Teknologi pengamanan e-mail yang digunakan tidak

memerlukan biaya yang tinggi dan bersifat multiplatform

OS.

E. Rancangan Implementasi S/MIME

Sesuai dengan analisis kebutuhan yang telah dilakukan

maka peneliti akan membuat rancangan implementasi

S/MIME yang sesuai dengan kebutuhan PT. XYZ

sebagaimana berikut ini:

1) Mail server yang digunakan untuk transaksi data/informasi

akan tetap terpusat dan diletakkan di kantor PT. XYZ,

bahkan tidak perlu merubah konfigurasi mail server seperti

yang ada saat ini.

2) Pengamanan e-mail menggunakan protokol S/MIME akan

bermediakan jaringan internet dan mail client yang saat ini

digunakan (Mozilla Thunderbird).

3) Protokol S/MIME akan diterapkan kepada user mulai dari

direktur TI sampai dengan staf junior.

4) Protokol S/MIME adalah teknologi pengamanan yang

bersifat open source dan bersifat multiplatform OS

sehingga tidak memerlukan biaya tambahan.

Berdasarkan uraian di atas maka peneliti mengusulkan

topologi infrastruktur e-mail yang mengimplementasikan

protokol S/MIME sebagai berikut:

Gbr 7. Usulan topologi S/MIME

Dari Gbr 7. dapat dijelaskan sebagai berikut:

1. User PT. XYZ baik yang berada di dalam maupun di luar

kantor (mobile network) terhubung melalui jaringan

internet.

2. Masing-masing Thunderbird milik user telah dipasangkan

protokol S/MIME yang bentuk konkritnya berupa file

sertifikat digital.

3. E-mail dikirimkan secara point to point melalui mail

server XYZ, dimana setiap e-mail yang ditransaksikan

akan dienkripsi dan ditandatangani terlebih dahulu

sehingga e-mail yang ditransmisikan akan lebih terjamin

keamanannya.

4. E-mail yang telah menerapkan protokol S/MIME jika

tersimpan di mail server XYZ akan tersimpan dalam

keadaan terenkripsi sehingga administrator mail server

XYZ tidak dapat membaca isi e-mail yang sedang/telah

ditransaksikan.

5. Perangkat firewall, antivirus, antispam yang telah

terintegrasi di mail server XYZ, serta protokol S/MIME

akan saling melengkapi untuk mengamankan infrastruktur

e-mail PT. XYZ. Firewall bertugas untuk menghalau

serangan dari luar (contoh: DDoS) ke dalam jaringan PT.

XYZ, antivirus bertugas menghalau program jahat (contoh:

virus, spyware, trojan, malware, botnet) yang

masuk/keluar jaringan PT. XYZ, antispam bertugas

menghalau e-mail sampah yang bisa masuk ke mail server

PT. XYZ, sedangkan protokol S/MIME bertugas

mengamankan data/informasi e-mail dari kegiatan

penyadapan.

F. Pembangunan Implementasi Protokol S/MIME

Oleh administrator mail server XYZ, peneliti diberikan

tujuh buah account e-mail yang dapat digunakan untuk

melakukan simulasi transaksi e-mail.

TABEL I

DAFTAR ACCOUNT E-MAIL SIMULASI

User Account E-mail

Direktur TI [email protected]

Kepala Departemen TI [email protected]

Manajer Senior TI [email protected]

Manajer TI [email protected]

Asisten Manajer TI [email protected]

Staf Senior TI [email protected]

Staf Junior TI [email protected]

Selain account e-mail, hal lain yang peneliti butuhkan

adalah melakukan proses set-up protokol S/MIME yang

konkritnya berupa file sertifikat digital. Proses set-up tersebut

meliputi pembangkitan sertifikat digital, pendistribusian, dan

konfigurasi sertifikat digital di user mail client (Mozilla

Thunderbird).

1) Pembangkitan Sertifikat Digital

Pada proses ini peneliti harus membangkitkan root CA

terlebih dahulu, kemudian membangkitkan user CA yang

ditandatangani oleh root CA, Terakhir peneliti

membangkitkan S/MIME yang ditandatangani oleh user

CA untuk seluruh entitas/user yang ada di departemen TI

(Direktur TI, Kadep TI, Senman TI, Man TI, Asman TI,

Senstaff dan salah seorang Junstaff). Alat bantu yang

digunakan oleh peneliti dalam proses pembangkitan SD

adalah aplikasi XCA version 0.9.1.

Router

Firewall

Mail Server

@XYZ.co.id

Mail Gateway

@XYZ.co.id

Switch

DMZ

INTERNET

Senior Staf

Junior Staf

Direktur TI

Kadep TI

Senman TI

Man TI Asman TI

AP Lt.3

AP Lt.2

Switch

LAN

LAN PT. XYZ

Mobile Network

Administrator CA


ISSN 2302 - 3252 100

2) Distribusi Sertifikat Digital

Pada proses ini peneliti mengkonversikan CA dan

S/MIME yang telah dibangkitkan menjadi file sertifikat

digital. Root CA dan user CA dikonversikan menjadi

rootCA.crt & userCA.crt. Sedangkan S/MIME untuk

entitas/user dikonversikan menjadi file sertifikat digital

kunci publik (*.p7b) dan file sertifikat digital kunci privat

(*.p12), contohnya entitas Direktur TI memiliki file

sertifikat digital “direktur.ti.p7b” dan “direktur.ti.p12”.

Saat konversi entitas S/MIME ke file sertifikat digital

kunci privat peneliti diminta memasukkan password untuk

sertifikat digital tersebut, hal ini bertujuan untuk mencegah

pihak yang tidak sah mengkopi sertifikat digital kunci

privat. Seluruh file sertifikat digital yang telah terbentuk

kemudian oleh peneliti di distribusikan ke masing-masing

Mozilla Thunderbird milik entitas/user.

3) Konfigurasi Sertifikat Digital di User Mail Client

Pada proses ini peneliti melakukan import sertifikat digital

ke Mozilla Thunderbird masing-masing entitas/user. Tiap

account e-mail milik entitas/user yang ada di Mozilla

Thunderbird harus meng-import sebuah sertifikat digital

kunci privat (*.p12) miliknya dan harus meng-import

sertifikat digital kunci publik (*.p7b) milik rekan-rekan

yang akan diajak transaksi e-mail secara aman

menggunakan protokol S/MIME, serta meng-import

sertifikat digital otorisasi rootCA.crt dan userCA.crt.

G. Simulasi dan Pengujian Keamanan

Simulasi dilakukan dengan cara mentransaksikan

(kirim/terima) pesan e-mail antar pengguna layanan,

sedangkan pengujian keamanan dilakukan dengan cara

melakukan penyadapan terhadap isi e-mail (body dan

attachment) yang ditransaksikan selama simulasi. Alat bantu

yang digunakan untuk pengujian keamanan e-mail adalah

aplikasi LAN Detective Professional dan Wireshark.

Berikut adalah kondisi yang akan disimulasikan dan diuji

keamanannya oleh peneliti:

1) Sebelum menggunakan S/MIME

Peneliti melakukan simulasi transaksi (kirim/terima) e-

mail yang belum menerapkan S/MIME. Kemudian peneliti

menyadap body dan attachment e-mail yang

ditransaksikan untuk membuktikan bahwa e-mail yang

belum menggunakan S/MIME adalah tidak aman, dengan

kata lain isi pesan dapat dibaca dan dipahami.

2) Setelah menggunakan S/MIME

Peneliti melakukan simulasi transaksi (kirim/terima) e-

mail yang belum menerapkan S/MIME dengan

mengaktifkan fitur digital signature dan enkripsi.

Kemudian peneliti menyadap body dan attachment e-mail

yang ditransaksikan untuk membuktikan aspek keamanan

e-mail yang dapat terpenuhi.

H. Perbandingan Pengujian Keamanan Transaksi E-mail

1) Simulasi dan Pengujian Keamanan Transaksi E-mail

Non Protokol S/MIME

Pada bagian ini peneliti berfokus kepada simulasi

transaksi e-mail antar account e-mail milik entitas/user

tanpa menggunakan protokol S/MIME, dimana e-mail

tersebut dilengkapi dengan attachment file yang

berformat dokumen (*.doc), gambar (*.jpg) dan video

(*.3gp). Di saat yang bersamaan peneliti menguji

keamanan terhadap simulasi transaksi e-mail yang

sedang dilakukan dengan cara menyadap traffic data

selama transaksi berlangsung dengan tujuan

membuktikan aman atau tidaknya transaksi e-mail

tanpa menggunakan protokol S/MIME.

TABEL II

HASIL PENGUJIAN KEAMANAN TRANSAKSI E-MAIL NON S/MIME ANTAR

ACCOUNT E-MAIL


ISSN 2302 - 3252 101

Gbr 8. Penyadapan transaksi e-mail antara Direktur TI dengan Kadep TI Sukses

Pengujian keamanan dari proses transaksi e-mail tersebut

dengan cara melakukan penyadapan traffic data sukses

dilakukan. Hasil dari pengujian keamanan transaksi e-mail

antar account e-mail milik entitas/user PT. XYZ tanpa

menggunakan protokol S/MIME menunjukkan bahwa

simulasi transaksi e-mail berhasil dan semua konten serta

attachment e-mail dapat dibaca/dipahami.

1) Simulasi dan Pengujian Transaksi E-mail Menggunakan

Protokol S/MIME

Pada bagian ini peneliti berfokus kepada simulasi transaksi

e-mail antar account e-mail milik entitas/user

menggunakan protokol S/MIME, dimana e-mail tersebut

tersebut dilengkapi dengan attachment file yang berformat

dokumen (*.doc), gambar (*.jpg) dan video (*.3gp).

TABEL 3. HASIL PENGUJIAN KEAMANAN TRANSAKSI E-MAIL MENGGUNAKAN S/MIME

ANTAR AKUN E-MAIL

Di saat yang bersamaan peneliti menguji keamanan terhadap

simulasi transaksi e-mail yang sedang dilakukan dengan cara

menyadap traffic data selama transaksi berlangsung dengan

tujuan membuktikan aman atau tidaknya transaksi e-mail

menggunakan protokol S/MIME.

Hasil simulasi menunjukkan bahwa proses transaksi e-mail

menggunakan protokol S/MIME sukses dilakukan. Sedangkan

pengujian keamanan dengan cara melakukan penyadapan

traffic data gagal dilakukan, indikasinya adalah penyadap

tidak dapat membaca konten e-mail yang ditransaksikan.


ISSN 2302 - 3252 102

Gbr 9. Penyadapan transaksi e-mail antara Direktur TI dengan Kadep TI Gagal

I. Analisis Keterkaitan Aspek-Aspek Keamanan Informasi

pada S/MIME

Berdasarkan hasil pengujian keamanan terhadap simulasi

transaksi e-mail yang sebelumnya telah dilakukan oleh

peneliti, dimana jika dibandingkan hasil pengujian keamanan

tersebut maka sangat jelas terlihat bahwa transaksi e-mail

yang mengimplementasikan protokol S/MIME keamanannya

akan lebih terjamin. Hal ini terjadi karena selama

berlangsungnya proses transaksi e-mail seluruh konten e-mail

beserta attachment file akan dienkripsi dan ditandatangani

oleh sertifikat digital, sehingga seorang attacker yang

melakukan kegiatan penyadapan hanya akan mendapatkan

rangkaian karakter acak yang tidak dapat dimengerti atau

dipahami maknanya.

Setelah simulasi dilakukan, maka dapat terlihat bagaimana

bentuk format dan karakter yang muncul apabila peneliti

mencoba untuk melakukan penyadapan menggunakan LAN

Detective Professional dan membacanya menggunakan

Wireshark. Berikut adalah salah satu format pesan yang

didapatkan dari hasil simulasi penyadapan:

Pesan pertama kali ditandatangani dan kemudian

dienkripsi. Oleh karena itu, pesan terenkripsi dan

tertandatangani terlihat persis seperti contoh pada Gbr 10.,

hanya penerima yang dapat mengetahui bahwa pesan tersebut

telah ditandatangani secara digital. Karena terenkripsi, pesan

tidak dapat dibaca oleh setiap orang yang tidak sah. Pesan teks

terenkripsi (yang sebenarnya merupakan pesan yang

ditandatangani terlebih dahulu dan kemudian dienkripsi)

sebenarnya masih dapat diganti dengan pesan teks terenkripsi

lainnya, namun tanda tangan digital (yang termasuk dalam

bagian dari pesan terenkripsi yang isinya tidak dapat

dimengerti oleh pengguna yang tidak sah) akan hilang selama

proses tersebut.

Gbr 10. Format hasil penyadapan pesan S/MIME

From - Sat Jul 21 13:33:13 2012

X-Account-Key: account1

X-UIDL: 267.Hmm,5Z6o55VGh4wuIXj,yubOQl0=

X-Mozilla-Status: 0001

X-Mozilla-Status2: 00000000

X-Mozilla-Keys:

Return-Path: [email protected]

Received: from sim.ictlab.org (LHLO sim.ictlab.org) (192.168.10.15) by

sim.ictlab.org with LMTP; Sat, 21 Jul 2012 13:23:24 +0000 (UTC)

Received: from localhost (localhost [127.0.0.1])

by sim.ictlab.org (Postfix) with ESMTP id 6C98F112546

for <[email protected]>; Sat, 21 Jul 2012 13:23:24 +0000 (UTC)

X-Virus-Scanned: amavisd-new at sim.ictlab.org

X-Spam-Flag: NO

X-Spam-Score: 1.343

X-Spam-Level: *

X-Spam-Status: No, score=1.343 tagged_above=-10 required=6.6

tests=[ALL_TRUSTED=-1, BAYES_50=0.8,

DATE_IN_PAST_06_12=1.543]

autolearn=no

Received: from sim.ictlab.org ([127.0.0.1])

by localhost (sim.ictlab.org [127.0.0.1]) (amavisd-new, port 10024)

with ESMTP id xq-k-mAxceh4 for <[email protected]>;

Sat, 21 Jul 2012 13:23:23 +0000 (UTC)

Received: from [10.0.2.156] (unknown [192.168.10.20])

by sim.ictlab.org (Postfix) with ESMTP id CE61411253C

for <[email protected]>; Sat, 21 Jul 2012 13:23:13 +0000 (UTC)

Message-ID: <[email protected]>

Date: Sat, 21 Jul 2012 13:32:59 +0700

From: "[email protected]" <[email protected]>

User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 5.1; rv:12.0) Gecko/20120428

Thunderbird/12.0.1

MIME-Version: 1.0

To: [email protected]

Subject: coba kirim email mode secure (using s/mime) dari direktur.ti ke kadep.ti

Content-Type: application/pkcs7-mime; name="smime.p7m"

Content-Transfer-Encoding: base64

Content-Disposition: attachment; filename="smime.p7m"

Content-Description: Pesan Terenkripsi S/MIME

MIAGCSqGSIb3DQEHA6CAMIACAQAxggV+MIICuwIBADCBojCBnDELMAkG

A1UEBhMCSUQxDDAKBgNVBAgTA0pLVDEUMBIGA1UEBxMLREtJIEpha2Fy

dGExFzAVBgNVBAoTDnNpbS5pY3RsYWIub3JnMRcwFQYDVQQLEw5zaW0ua

WN0bGFiLm9yZzEPMA0GA1UEAxMGdXNlckNBMSYwJAYJKoZIhvcNAQkBF

hdhZG1pbi50aUBzaW0uaWN0bGFiLm9yZwIBAzANBgkqhkiG9w0BAQEFAASC

AgBSDAQlBnMmHcvZlPiWGLsXfwphW1G3F91kHRCB9PJwJEyQLIX8gXDWb8

zHwTl1LERX57vd0i5H5c43dqreBFAdcVUphY75hE+Ya+VqMcSUr3X3VAFumwe

U+4G6a6LvAQMFy+axU5B/BgVylbCO1wLH9eayiP5ZYC0vbLF9LQ/vK3cwOc02

vodlHRG0/UPV+jPIrWsZ+OdEZTlsb92MmG/tEqSDwMnIRYV0Tl+IqcU4DLHTg

VCexX/6UAlQea/C6CBz4MpLsS71ljUfL+fCKCxzz296XkWOwe25L723B1bjSgsq

XXYn8xblLC91sDP58FY8nA+Dqh0wSE+f5DQ4QVaOIaUAyjflri+tD5hxuS2u8C8

VPGkB6JNyJKNRIf7TDCIY9FOulcuOLG7Kl [......]


ISSN 2302 - 3252 103

Implementasi protokol S/MIME dapat memenuhi aspek-

aspek keamanan informasi:

1) Privacy/confidentiality

Adalah usaha untuk menjaga data/informasi dari orang

yang tidak berhak (attacker). Pada kenyataannya

data/informasi yang ditransaksikan oleh entitas/user PT.

XYZ melalui layanan e-mail berklasifikasi rahasia,

sehingga hanya entitas/user PT. XYZ saja selaku pihak

pengirim dan penerima yang berhak mengetahui isi dari e-

mail yang ditransaksikan.

Kaitan aspek privacy/confidentiality dengan protokol

S/MIME sebagai teknologi pengamanan data/informasi

pada layanan e-mail adalah adanya ancaman penyadapan

terhadap data/informasi yang terkandung di dalam e-mail

itu sendiri. Ketika e-mail ditransmisikan dari pengirim ke

penerima melalui jaringan komputer/internet, maka di saat

pentransmisian tersebut attacker melakukan penyadapan.

Cara untuk mencegah ancaman tersebut yaitu dengan

menggunakan teknik penyandian atau istilah lainnya

adalah enkripsi dimana teknik enkripsi ini dimiliki oleh

protokol S/MIME, karena dengan menggunakan enkripsi

maka penyadap hanya akan mendapatkan karakter-

karakter acak yang tidak dapat diterjemahkan atau

dipahami maknanya, yang dapat menerjemahkan hanya

pengirim dan penerima saja. Hal ini telah dibuktikan saat

pengujian keamanan transaksi e-mail yang menggunakan

protokol S/MIME. Jadi telah jelaslah bahwa protokol

S/MIME memenuhi aspek privacy/confidentiality.

2) Integrity

Aspek ini menekankan bahwa data/informasi tidak

boleh diubah tanpa seijin pemilik data/informasi.

Sebagaimana telah disampaikan di atas bahwa salah satu

ancaman terhadap data/informasi yang ditransmisikan

antara pengirim dan penerima di PT. XYZ adalah

terjadinya penyadapan e-mail. Proses pengiriman e-mail

disadap, selanjutnya e-mail tersebut dimodifikasi isinya

oleh attacker, kemudian baru dikirimkan ke tujuan.

Dengan kata lain, integritas dari data/informasi tersebut

sudah tidak terjaga. Penggunaan teknik enkripsi dapat

mengatasi masalah ini, karena dengan teknik enkripsi

data/informasi yang ditransaksikan dalam keadaan tersandi

dan membentuk karakter-karakter yang acak. Meskipun

karakter tersebut bersifat acak namun karakter yang satu

dengan karakter lainnya saling berkaitan sehingga bila satu

atau beberapa karakter diubah akan mempengaruhi

karakter lainnya. Akibatnya data/informasi yang tersandi

tersebut tidak dapat dikembalikan ke bentuk

original/semulanya. Oleh karena itu dengan menggunakan

teknik enkripsi maka akan mudah diketahui jika

data/informasi berubah saat ditransmisikan. Seperti

dikatakan sebelumnya bahwa protokol S/MIME memiliki

teknik enkripsi, oleh karenanya jelas bahwa protokol

S/MIME memenuhi aspek intergrity.

3) Authentication

Adalah metode untuk menyatakan bahwa

data/informasi yang diakses adalah asli, dan orang yang

mengakses atau mengirimkan data/informasi adalah yang

dimaksud. Metode yang digunakan untuk memastikan

bahwa data/informasi adalah asli yaitu dilakukan dengan

“tanda tangan” si pembuat. Dalam dunia digital “tanda

tangan” dikenal dengan istilah teknik “digital signature”,

yaitu menandatangani data/informasi dengan sertifikat

digital, dimana sertifikat digital tersebut hanya diketahui

oleh pihak-pihak yang berkepentingan saja. Teknik digital

signature juga dimiliki oleh protokol S/MIME. Dalam

penerapanannya, entitas/user yang mengirimkan e-mail

akan menandatangani e-mail tersebut dengan sertifikat

digital miliknya kemudian mengenkripsinya menggunakan

sertifikat digital milik penerima dan mengirimkan e-mail

tersebut, setelah sampai di penerima maka e-mail tersebut

akan didekripsi menggunakan sertifikat digital milik

penerima kemudian mengotentikasi tanda tangan pengirim

dengan sertifikat digital milik pengirim. Dari rangkaian

proses tersebut maka dapat dinyatakan bahwa protokol

S/MIME memenuhi aspek authentication.

4) Non-repudiation

Adalah menjaga seseorang tidak dapat menyangkal

telah melakukan sebuah transaksi. Sebagai contoh,

seseorang mengirimkan e-mail untuk memesan barang

tidak dapat menyangkal bahwa dia telah mengirimkan e-

mail tersebut. Teknik enkripsi dapat digunakan untuk

menjamin aspek non-repudiation, karena formulasi dari

teknik enkripsi merupakan kesepakatan pengamanan

data/informasi antara pengirim yang sah dan penerima

yang sah, artinya bila pengirim mengirimkan

data/informasi terenkripsi maka yang bisa menerjemahkan

hanyalah si penerima, dan jika dilihat dari sisi penerima

yang menerima data/informasi, si penerima yakin bahwa

yang mengirimkan data/informasi tersebut adalah si

pengirim yang sah, ini dikarenakan si penerima mampu

menerjemahkannya. Oleh karenanya si pengirim tidak bisa

mengelak ketika si penerima mengkonfirmasi. Seperti

dikatakan di atas bahwa protokol S/MIME memiliki teknik

enkripsi, artinya dengan kata lain protokol S/MIME

memenuhi aspek non-repudiaton.

J. Manajemen Protokol S/MIME

Meskipun secara umum dengan mengimplementasikan

protokol S/MIME akan memberikan keamanan pada transaksi

e-mail, bocornya data/informasi e-mail yang ditransaksikan

harus tetap diantisipasi. Umumnya kebocoran tersebut dapat

diakibatkan oleh kelalaian administrator CA dan entitas/user.

Contoh kelalaian administrator CA adalah lupa

membangkitkan kembali sertifikat digital baru ketika yang

lama masa validitas telah habis, sehingga otomatis proses

transaksi e-mail yang dilakukan tidak terenkripsi dan

tertandatangani. Sedangkan contoh kelalaian entitas/user

adalah ketika akan mengirimkan e-mail fitur enkripsi dan fitur

tanda tangan sertifikat digital lupa diaktifkan, sehingga proses

transaksi e-mail yang dilakukan juga tidak terenkripsi dan

tertandatangani. Oleh karenanya untuk mencegah


ISSN 2302 - 3252 104

permasalahan tersebut perlu dibuat Standar Operasional dan

Prosedur (SOP) mengenai tata cara pengaturan dan

pembangkitan sertifikat digital bagi administrator CA dan

SOP mengenai tata cara pengiriman e-mail yang aman bagi

entitas/user.

Agar manajemen protokol S/MIME lebih optimal ada

baiknya seluruh proses pembangkitan dan penyimpanan

sertifikat digital dilakukan pada sebuah Laptop/PC tersendiri,

dan juga memperhatikan masa validitas sertifikat digital.

Semakin singkat masa validitas waktu maka akan

mengganggu kenyamanan entitas/user, namun bila terlalu

lama akan menyebabkan peluang terjadinya kelalaian

administrator CA menjadi semakin besar. Memang tidak ada

ukuran yang baku untuk memformulasikan masa validitas

waktu dari sertifikat digital, hal ini tergantung dari kebijakan

organisasi atau instansi yang menerapkan protokol S/MIME

itu sendiri.

K. Rencana Implementasi S/MIME

Adapun rencana yang akan peneliti susun adalah sebagai

berikut:

1) Mengidentifikasi perangkat server, perangkat jaringan

termasuk koneksi internet, serta aplikasi mail server yang

terinstal. Namun demikian, dikarenakan saat penelitian

seluruh perangkat tersebut sudah teridentifikasi maka bisa

dilanjutkan ke rencana berikutnya.

2) Melakukan simulasi pada domain sebenarnya. Ada

perbedaan antara rencana simulasi dengan simulasi yang

dilakukan pada saat penelitian, yang membedakan adalah

domain yang digunakan untuk simulasi. Saat penelitian

domain yang digunakan adalah murni domain untuk

percobaan, bukanlah domain PT. XYZ yang sebenarnya.

3) Merekomendasikan kepada PT. XYZ untuk melakukan

penilaian risk management (manajemen resiko). Hal ini

bertujuan agar mengetahui sisi-sisi mana saja di PT. XYZ

yang memliki tingkat kerawanan bocornya informasi

berklasifikasi biasa atau rahasia.

4) Merekomendasikan kepada PT. XYZ untuk membuat

kebijakan tata kelola keamanan informasi. Hal ini

bertujuan agar seluruh entitas/user yang berada di PT.

XYZ baik itu direktur sampai dengan staf agar memiliki

kesadaran untuk menjaga aset data/informasi yang berada

di PT. XYZ.

5) Merekomendasikan kepada PT. XYZ untuk membuat

kebijakan standar kualifikasi Administrator CA, hal ini

bertujuan agar personil yang ditunjuk sebagai pihak yang

dipercaya untuk mengelola seluruh sertifikat digital yang

ada di PT. XYZ memiliki integritas dan profesional dalam

melaksanakan tugasnya. Bocornya sertifikat digital akan

sama saja dengan membocorkan isi dari e-mail rahasia.

6) Melakukan sosialisasi ke seluruh karyawan PT. XYZ

tentang pengamanan e-mail sebagai sarana bertransaksi

data/informasi menggunakan protokol S/MIME. Hal ini

bertujuan untuk memberikan wawawasan kepada

karyawan yang nantinya sebagai entitas/user mengenai apa

itu protokol S/MIME, mengapa menggunakan S/MIME

dan bagaimana cara kerja S/MIME untuk mengamankan

transaksi data/informasi melalui e-mail.

7) Melakukan training manajemen CA. Hal ini hanya

dilakukan kepada personil yang ditunjuk sebagai

Administrator CA. Training yang dilakukan meliputi

bagaimana cara membangun sertifikat digital, bagaimana

mendistribusikan sertifikat digital yang telah dibangun,

serta bagaimana mengkonfigurasikan sertifikat digital

tersebut di mail client milik entitas/user.

8) Melakukan training pengamanan e-mail menggunakan

protokol S/MIME. Hal ini dilakukan kepada personil yang

akan ditetapkan untuk melakukan transaksi data/informasi

yang berklasifikasi rahasia (asumsinya tidak semua

karyawan akan melakukan transaksi data/informasi

rahasia). Training yang dilakukan meliputi bagaimana cara

men-setting sertifikat digital yang telah dikonfigurasi oleh

Administrator CA, dan bagaimana cara mengirimkan

data/informasi rahasia melalui e-mail dengan

mengaktifkan fitur enkripsi dan tanda tangan digital.

9) Asistensi Administrator CA dalam membangun sertifikat

digital yang nantinya sertifikat digital tersebut akan

digunakan untuk operasional pengamanan e-mail.

10) Operasional pengamanan e-mail dengan cara

mengimplementasikan protokol S/MIME telah siap

dilaksanakan.

L. Implikasi Penelitian

Berdasarkan pada penelitian yang telah dilaksanakan,

maka beberapa implikasi yang akan terjadi apabila rancangan

implementasi S/MIME pada layanan e-mail ini diterapkan

pada PT. XYZ adalah sebagai berikut:

1) Segi sistem

Implementasi S/MIME tidak mengubah infrastruktur LAN

milik perusahaan. Perangkat tambahan yang dibutuhkan

adalah sebuah laptop/dekstop sebagai sarana untuk

manajemen sertifikat digital, serta sebuah flashdisk sebagai

sarana pertukaran kunci dan sertifikat digital.

Implementasi protokol S/MIME tidak membutuhkan biaya

yang relatif besar karena software yang digunaka bersifat

opensource. Selain itu, software bersifat multiplatform

sehingga dapat berjalan pada berbagai jenis operating

system.

2) Segi manajerial

PT. XYZ hanya membutuhkan biaya untuk pengadaan

laptop/dekstop khusus bagi administrator CA serta biaya

pelatihan dan asistensinya. Untuk memenuhi sumber daya

manusia, dibutuhkan seorang yang ditunjuk sebagai

adminsitrator CA. Selain itu, diperlukan penyusunan

kebijakan yang berkaitan dengan penilaian manajemen

resiko, tata kelola keamanan informasi, dan standar

kualifikasi administrator CA.

3) Aspek penelitian lanjutan

Penelitian yang dilakukan ini masih memiliki kekurangan

dan memerlukan penelitian lanjutan guna


ISSN 2302 - 3252 105

menyempurnakannya. Beberapa hal yang perlu penelitian

lanjutan yaitu perlunya dilakukan penelitian lebih lanjut

dalam implementasi protokol S/MIME ini terutama dari

segi efisiensi dan efektifitas, karena konsep efisiensi dan

efektifitas pada rancangan implementasi protokol S/MIME

yang dibuat oleh peneliti belum diperhatikan secara

mendalam. Efisiensi dan efektivitas yang dimaksud

meliputi tingkat kesadaran pengamanan informasi yang

dimiliki oleh karyawan serta tingkat kesulitan manajemen

kunci untuk melakukan manajemen kunci apabila jumlah

user semakin bertambah.

V. KESIMPULAN

Dari uraian yang telah dipaparkan, dapat diambil

kesimpulan bahwa teknologi protokol S/MIME merupakan

solusi alternatif yang sesuai bagi PT. XYZ untuk

mengamankan layanan e-mail dalam mentransaksikan

data/informasi antar entitas/user.

Saat ini PT. XYZ telah memiliki infrastruktur e-mail

mandiri yang nantinya dapat mengimplementasikan teknologi

pengamanan e-mail menggunakan protokol S/MIME.

Dari hasil simulasi yang dilakukan oleh peneliti,

didapatkan bahwa transaksi e-mail yang menerapkan protokol

S/MIME dapat sukses dilakukan. Hal ini terlihat dari

berhasilnya kegiatan kirim dan terima data/informasi via e-

mail dengan mengaktifkan fitur enkripsi dan tanda tangan

digital. Aspek-aspek keamanan informasi yang meliputi

confidentiality, integrity, authentication dan non-repudiaton

dapat terpenuhi oleh teknologi protokol S/MIME. Hal ini

didapatkan dari hasil pengujian keamanan yang telah

dilakukan oleh peneliti. Sedangkan dari hasil perbandingan

pengujian keamanan, didapatkan bahwa keamanan transaksi

e-mail yang menggunakan protokol S/MIME keamanannya

lebih terjamin. Hal ini dikarenakan seluruh konten e-mail

yang ditransaksikan akan dienkripsi dan ditandatangani saat

melewati jaringan internet. Hasil penyadapan tidak

memberikan informasi apapun kepada attacker karena terbaca

sebagai karakter acak yang tidak dapat diterjemahkan.

REFERENSI

[1] Internet World Stats. 2011. Internet Usage Statistics.

http://www.internetworldstats.com/stats.htm. 25 Mei

2012.

[2] Ipsos. 2012. Most Global Internet Users Turn to the Web

for Emails (85%) and Social Networking Sites (62%).

http://www.ipsos-na.com/. 25 Mei 2012.

[3] Cutra, Angga O., Aplikasi Pengamanan Pesan pada

Mail Client dengan Menggunakan Algoritma CAST-128,

Bandung: UNIKOM, 2007.

[4] C. Moris and S. Smith, Towards Usefully Secure E-mail,

New York: IEEE Technology and Society Magazine, pp.

25-34., 2007.

[5] D. Wibowo, Okky, dkk. 2011. Digital Signature.

http://duniaibistel.wordpress.com/. 1 Juli 2012.

[6] Departemen Perindustrian dan Perdagangan, Naskah

Akademik Rancangan Undang-Undang tentang Tanda

Tangan Elektronik dan Transaksi Elektronik, Jakarta:

Dirjen Perdagangan Dalam Negeri, 2001.

[7] Hasad, Andi, Peningkatan Layanan Keamanan S/MIME,

Bogor: Institut Pertanian Bogor, 2011.

[8] Moser, Heinrich, S/MIME, December 2001–January

2002.


ISSN 2302 - 3252 106

Speech Tracking untuk Konferensi Video

menggunakan Jaringan Sensor Nirkabel Ronal Chandra

#1, Setyawan Widyarto*

2

# Magister Ilmu Komputer, Program Pascasarjana, Universitas Budi Luhur,

Jalan Ciledug Raya, Jakarta, Indonesia [email protected],

*Faculty of Computer Science and Information Technology, Universiti Selangor

Jln. Timur Tambahan, Kuala Selangor 45600, Selangor, Malaysia [email protected]

Abstrak— Video conference dewasa ini sudah bukan lagi hal yang

sulit dilakukan. Beberapa universitas di dalam dan luar negeri

sudah menjadikan video conference sebagai bagian rutin dari

aktivitas pendidikan. Namun masalah sering kali ditemukan saat

kegiatan video conference dilakukan, seperti gambar tidak fokus

mengarah ke penanya atau pemberi jawaban saat terjadi tanya

jawab interaktif. Speech tracking adalah salah satu solusi untuk

mengatasi beberapa masalah video conference seperti

menampilkan zooming pada setiap pembicara saat presentasi,

tanya jawab dan aktifitas lainnya. Model yang dipilih dalam

melakukan speech tracking ini adalah dengan cara mendeteksi

suara dari pemateri, penanya serta mendeteksi active

microphone yang digunakan dengan pendekatan wireless sensor

network untuk mendeteksi user location

Kata kunci— speech tracking, video conference, wireless sensor

network, speech position

I. PENDAHULUAN

Kemajuan infrastruktur teknologi dewasa ini sudah

membuat banyak sekali kemudahan di berbagai bidang.

Dahulu melakukan komunikasi dari satu kota ke kota lain,

serta satu Negara ke Negara ke lain rasanya sangat sulit untuk

di lakukan setiap saat, namun hal itu sangat mudah di lakukan

pada dewasa ini di karenakan kemajuan teknologi yang

semakin hari semakin membaik. Manusia sudah saling

terhubung satu dengan yang lainnya dengan mudah, jarak

yang jauh juga bukan lagi hambatan untuk melakukan

komunikasi. Banyak sekali kegiatan yang dibatasi jarak dan

waktu bisa dilakukan sat ini seperti Video Conference.

Komunikasi jarak jauh secara live menggunakan video adalah

aktivitas interaksi yang dibedakan oleh jarak maupun waktu.

Namun walaupun sudah sangat mungkin di lakukan secara

langsung beberapa masalah masih sering terjadi seperti kurang

fokusnya pergerakan kamera mengarah pada si pembicara dan

si penanya sehingga sering kali dalam kegiatan Video

Conference kurang mendapatkan hasil maksimal. Dengan

metoda speech tracking based on wireless sensor network di

harapkan mampu untuk membuat aktivitas Video Conference

bisa lebih interaktif. Metoda ini memungkinkan kedua belah

pihak untuk bisa trus menyaksikan si pemberi materi maupun

si penanya dalam berdiskusi.

II. SPEECH TRACKING

Speech Tracking adalah metoda untuk mendeteksi

seseorang yang melakukan aktivitas bicara kemudian

bagaimana aktivitas bicara dari seseorang itu bisa di lihat oleh

orang lain tanpa di batasi oleh jarak dengan bantuan camera.

Metoda Speech Tracking ini semakin popular di gunakan

dalam berbagai aktivitas video conference. Metoda ini trus di

teliti dan di kembangkan untuk mendapatkan hasil terbaik.

Beberapa pendekatan dari metoda ini seperti mengarahkan

kamera hanya kepada orang yang berbicara sampai

mengarahkan kamera pada pembicara terlama sudah dan

masih trus di teliti. Pada papers ini metoda yang di

kembangkan adalah bagaimana mengarahkan kamera kepada

pembicara dengan bantuan wireless sensor network. Tentunya

untuk bisa berhasil dari penelitian ini maka pada aktivitas

video conference yang di lakukan di perlukan beberapa

wireless microphone. Kamera video akan dipadukan dengan

wireless microphone untuk bisa berkomunikasi satu dengan

yang lainnya. Saat terjadi aktivitas video conference maka

camera akan mengarah pada orang yang memegang wireless

micropone. Namun demikian beberapa masalah dalam

penelitian ini terjadi seperti jika pada saat aktivitas tersebut

ada dua wireless microphone yang aktif atau pada saat

aktivitas tersebut orang yang menggunakan wireless

microphone berbicara terlampau cepat sehingga kamera belum

sempat untuk mengarah pada pembicara.

III. WIRELESS SENSOR NETWORK

Dengan wireless sensor network (WSN) kita bisa

melakukan penginderaan atau melakukan aktifitas deteksi

dengan cara melakukan pelacakan terhadap sinyal wireless

yang di pancarkan. Pada tulisan ini kita focus untuk

melakukan pelacakan sinyal wireless yang di pancarkan dalam

ruangan untuk bisa melakukan komunikasi dengan video

camera yang sudah di sediakan. Wireless merupakan media

komunikasi tanpa kabel yang memungkinkan untuk

memancarkan dan menerima sinyal dari satu perangkat ke

perangkat lainnya. Beberapa masalah yang mungkin di

timbulkan dalam melakukan pelacakan atau deteksi dari

wireless yang aktif adalah terjadinya aktif wireless secara


ISSN 2302 - 3252 107

bersamaan. Sebuah kasus bisa diberikan dalam tulisan ini

adalah, saat terjadi video conference maka video akan

bergerak atau mengarahkan kamera hanya kepada aktif

wireless microphone, namun demikian dimungkinkan ada 2-4

active wireless microphone saat terjadi video conference,

maka dibutuhkan pendekatan khusus untuk bisa memecahkan

masalah tersebut. Beberapa masalah teknikal dalam wireless

sensor pun perlu di ketahui untuk bisa melakukan pemecahan

masalah yang di hadapi di lapangan. Wireless sensor network

di pengaruhi oleh kekuatan sinyal dan noise sehingga kita

perlu melakukan analisa kekuatan sinyal di dalam ruangan

tersebut, kebisingan dari ruangan tersebut untuk bisa

memberikan sinyal ke video camera mengarah ke sudut

tertentu. Dalam video conference berbasis wireless sensor

network kita perlu membuat rule atau aturan aturan selama

proses video conference terjadi untuk bisa menjamin hasil

terbaik.

IV. SPEECH TRACKING BASED ON WIRELESS SENSOR

NETWORK

Pada metoda ini digunakan 2 buah video camera dengan 4

wireless microphone. Fungsi dari camera pertama adalah

melakukan perekaman secara menyeluruh. Untuk itu video

camera pertama perlu di letakkan di tempat yang bisa

melakukan perekaman seluruh ruangan. Camera kedua

berfungsi untuk melakukan zooming terhadap pembicara

ataupun penanya dalam suatu dialog. Pada keadaan normal

maka camera pertama akan trus melakukan perekaman dan

memberikan data gambar secara terus menerus dan kamera ke

dua akan melakukan zooming kepada pemateri secara trus

menerus. Hal ini bisa terjadi karena pada tahap ini pemateri

menggunakan aktif wireless microphone yang memberikan

sinyal kepada video camera sehingga kamera mengarah

otomatis kepada obyek yang sedang berada paling dekat

dengan sinyal wireless dan sedang melakukan aktivitas

berbicara.

Pada saat terjadi diskusi atau tanya jawab maka akan

terdapat 4 aktif wireless microphone dan diperlukan

pendekatan khusus untuk bisa memastikan kamera melakukan

zooming pada obyek yang tepat. Pada tahap ini di tentukan 3

peraturan utama agar kamera mengarah pada obyek yang tepat.

Kamera kedua akan melakukan zooming pada obyek yang

berbicara dan paling dekat dengan aktif wireless microphone

serta berbicara paling lama di antara lainnya. Diluar dari

peraturan yang sudah dibuat maka video camera akan

menggunakan kamera pertama untuk men-zooming ruangan

secara keseluruhan. Perhatikan Gbr 1 di bawah ini tentang

ilustrasi deteksi wireless user location.

Gbr 1. User Detection for wireless sensor network

Pada Gbr 1 di atas ada dua (2) orang user yang berdekatan

dengan tiga (3) akses point atau aktif wireless microphone.

Dengan pendekatan sinyal strength dan noise yang dihasilkan

oleh perangkat wireless maka dengan melakukan kalkulasi

perhitungan seperti Tabel I di bawah ini.

TABLE IV

PERHITUNGAN TABEL SINYAL STRENG DAN NOISE PADA WIRELESS.

Tabel I di atas menjelaskan bahwa terdapat beberapa akses

point yang memancarkan sinyal strength dan noise tertentu.

Dengan rumus perhitungan di atas dapat di simpulkan posisi

wireless aktif microphone yang paling dekat dengan user

sehingga memungkinkan video camera nomor 2 untuk bisa

melakukan zooming secara langsung.

V. KESIMPULAN DAN PENELITIAN LANJUTAN

Pada tulisan ini di uraikan tiga (3) pendekatan utama dalam

melakukan deteksi dan arah kamera pada aktivitas video

conference. Dengan menggunakan dua (2) buah video camera

dengan pengaturan satu buah video kamera melakukan

zooming ruangan secara keseluruhan dan satu buah video

camera melakukan zooming pada obyek tertentu yang

melakukan aktivitas berbicara, paling dekat dengan wireless

microphone dan paling lama berbicara, di harapkan mampu

memberikan hasil lebih baik saat di lakukannya video

conference. Namun demikian beberapa masalah dalam

penelitian terjadi seperti bagaimana membedakan sinyal

wireless yang datang dari aktif wireless microphone dengan


ISSN 2302 - 3252 108

sinyal wireless yang datang dari perangkat lainnya seperti

handphone. Disamping itu dalam penelitian lanjutan di

perlukan untuk membuat peraturan tentang waktu minimal

lama berbicara sehingga jika waktu minimal tidak terpenuhi

maka proses zooming tidak bisa di lakukan.

REFERENCES

[1] I. Akyildiz, W. Sun, Y. Sankarasubramaniam, and E. Cayirci. A

Survey on Sensor Networks. IEEE Communications Magazine, Vol. 40, No. 8, pp.102-114, August 2002.

[2] J. Aslam, Z. Bulter, V. Crespi, G. Cybenko, and D. Rus. Tracking a

moving object with a binary sensor network. In ACM InternationalConference on Embedded Networked Sensor

Systems( SenSys), 2003.

[3] J. Broch, D.A. Maltz, D.B. Johnson, Y.C. Hu, and J. Jetcheva. A performance comparison of multi-hop wireless ad hoc network routing

protocols. In Proc. ACM Intern. Conf. on Mobile Computing and

Networking (Mobicom’98), Dallas, TX, October 1998. [4] M. Cardei, and J. Wu. Handbook of Sensor Networks,

chapterCoverage in Wireless Sensor networks. CRC Press, 2004. [5] A.

Cerpa et al. Habitat monitoring: Application driver for wireless communications technology. In 2001 ACM SIGCOMM Workshop on

Dat Communications in Latin America and Caribbean, Costa Rica,

April 2001. [5] A. Cerpa and D. Estrin. ASCENT: Adaptive self-configuring sensor

networks topologies. In Proc. of INFOCOM 2002, March 2002.

[6] E.M. Royer and C.E. Perkins. Multicast operation of the adhoc on-

demand distance vector routing protocol. In Proc.ACM Intern. Conf.

on Mobile Computing and Networking (Mobicom’99), Seattle, WA, August 1999.

[7] S. Shakkottai, R. Srikant, and N. B. Shroff. Unreliable sensor grids:

Coverage, connectivity and diameter. In Proc. of IEEEINFOCOM, pp. 1073-1083, San Francisco, CA, 2003.

[8] S. Slijepcevic and M. Potkonjak. Power efficient organization of

wireless sensor networks. In IEEE International Conference on Communication, 2001.

[9] P. Varshney. Distributed Detection and Data Fusion. Spinger- Verlag,

New York, NY, 1996. [10] Q.X.Wang, W.P. Chen, R. Zheng, K. Lee, and L. Sha. Acoustic target

tracking using tiny wireless sensor devices. In InternationalWorkshop on Information Processing in Sensor Networks(IPSN), 2003.

[11] X. Wang, G. Xing, Y. Zhang, C. Lu, R. Pless, and C. Gill.Integrated

coverage and connectivity configuration in wireless sensor networks. In ACM Sensys’03, Nov. 2003.

[12] J. Warrior. Smart Sensor Networks of the Future. Sensors Magazine,

March 1997. [13] H. Yang and B. Sikdar. A protocol for tracking mobile targets using

sensor networks. In IEEE International Workshop on Sensor Networks

Protocols and Applications, 2003. [14] F. Ye, G. Zhong, S. Lu, and L. Zhang. Energy efficient robust sensing

coverage in large sensor networks. Technical report, UCLA, 2002.

[15] [F. Ye, G. Zhong, S. Lu, and L. Zhang. Peas: A robust energyconserving protocol for long-lived sensor networks. In The 23nd

International Conference on Distributed Computing Systems (ICDCS),

2003.


ISSN 2302 - 3252 109

Kerangka Keamanan Transaksi Elektronik

Perbankan Berbasis Analisa Pola Belanja Nasabah

Harya Widiputra1, Lely Priska Tampubolon

2, Pratiwi

3

Fakultas Teknologi Informasi

Institut Keuangan Perbankan dan Informatika Asia Perbanas

Jalan Perbanas, Karet Kuningan, Setiabudi, Jakarta, Indonesia, 12940 [email protected]

[email protected]

[email protected]

Abstrak— Direalisasikan Masyarakat Ekonomi ASEAN pada

tahun 2015 akan membuka peluang bagi pertumbuhan ekonomi

negara-negara ASEAN khususnya Indonesia. Hal ini tentunya

akan berdampak langsung pada peningkatan jumlah dan nilai

transaksi perbankan di Indonesia, khususnya transaksi

elektronik, yang juga diikuti dengan peningkatan jumlah

ancaman tindak kejahatan elektronik. Oleh sebab itu,

kebutuhan akan tersedianya layanan elektronik perbankan yang

aman dan terpercaya pun menjadi mutlak. Kajian ini

mengusulkan sebuah kerangka keamanan transaksi elektronik

perbankan yang dititikberatkan pada penerapan teknologi

analisa pola belanja seorang individu dalam membangun sistem

deteksi dini tindak kejahatan elektronik.

Kata kunci— keamanan transaksi elektronik, analisa pola

belanja indvidu, sistem deteksi dini tindak kejahatan elektronik

I. PENDAHULUAN

Tahapan realisasi ASEAN Economic Community (AEC)

atau Masyarakat Ekonomi ASEAN (MEA) semakin

mendekati akhirnya di tahun 2015. Terwujudnya MEA

sebagai bentuk nyata kerjasama di bidang ekonomi antara

negara-negara ASEAN pada khususnya dan dengan negara-

negara lain di dunia pada umumnya tentunya membawa

peluang-peluang baru yang juga disertai dengan tantangan-

tantangannya. Beberapa peluang yang muncul dengan

terwujudnya MEA 2015 yang berhubungan erat (langsung

ataupun tidak) dengan sektor Perbankan nasional adalah: 1)

integrasi ekonomi, 2) pasar potensial dunia, dan 3) negara

tujuan investor.

Dengan adanya integrasi ekonomi antara negara-negara

ASEAN maka membuka peluang untuk pertumbuhan

ekonomi yang lebih baik dan bahkan pesat, khususnya untuk

Indonesia. Selain itu, sehubungan dengan jumlah penduduk

Indonesia yang terbesar di kawasan ASEAN (40 persen dari

jumlah penduduk ASEAN), MEA 2015 juga membuka

kesempatan bagi terbentuknya Indonesia sebagai pasar

potensial. Dengan fakta bahwa Indonesia memiliki jumlah

penduduk terbesar dibandingkan dengan negara-negara

ASEAN lainnya, maka diharapkan juga Indonesia dapat

menarik investor ke dalam negeri dan memperoleh peluang

ekonomi yang lebih baik dibanding negara lainnya.

Namun selain peluang yang ada, bersama MEA 2015 juga

datang tantangan-tantangan. Tantangan utama yang timbul

dilihat dari perspektif Perbankan hubungannya dengan

Teknologi Informasi dan Komunikasi adalah meningkatnya

jumlah transaksi keuangan dalam bentuk elektronik yang akan

datang/keluar tidak hanya dari/ke dalam negeri namun juga

dari/ke luar negeri.

Di masa mendatang, tidak bisa dipungkiri bahwa transaksi

elektronik akan semakin populer dan mungkin menjadi

pilihan transaksi utama para nasabah. Fasilitas transaksi

elektronik, misal kartu debit, kartu kredit, internet banking

atau mobile banking, juga memberi kemudahan bagi

masyarakat untuk tidak harus membawa uang dalam jumlah

banyak apabila ingin berbelanja. Lebih jauh lagi transaksi

elektronik memfasilitasi masyarakat untuk dapat membeli

produk darimanapun (lintas negara) tanpa mengenal batasan

geografis dan waktu.

Kajian ini membahas kondisi transaksi elektronik

perbankan di Indonesia dalam kurun waktu 5 tahun terakhir

dan praktek kecurangannya. Sebuah kerangka sistem

penunjang keamanan transaksi elektronik dan tindakan

strategis dalam rangka meningkatkan kesiapan menyambut

era MEA 2015 kemudian diusulkan untuk dapat diterapkan

oleh bank-bank di Indonesia pada khususnya.

II. KONDISI TRANSAKSI ELEKTRONIK PERBANKAN DI

INDONESIA

Perkembangan layanan perbankan yang berbasis Teknologi

Informasi dan Komunikasi di Indonesia telah meningkatkan

efektifitas dan efisiensi transakasi keuangan masyarakat.

Produk-produk layanan transaksi elektronik (e-banking)

seperti ATM, kartu kredit, kartu debit, internet banking,

SMS/mobile banking, phone banking dan lainnya,

memberikan keleluasaan bagi masyarakat untuk dapat

melakukan transaksi perbankan tanpa batas. Kenyataan ini

pun yang mendukung adanya peningkatan frekuensi dan nilai

transaksi keuangan secara signifikan dalam kurun waktu

setidaknya 5 tahun terakhir di Indonesia.


ISSN 2302 - 3252 110

Gbr 1. Grafik jumlah kartu kredit yang beredar di Indonesia dalam kurun waktu 2008 sampai dengan 2012. Terlihat adanya tren peningkatan jumlah kartu kredit dari tahun ke tahun yang juga mengindikasikan peningkatan kebutuhan masyarakat akan transaksi elektronik perbankan [5].

Namun seperti halnya pedang bermata dua, kemajuan

teknologi di bidang Teknologi Informasi dan Komunikasi

tidak hanya memberikan peningkatan/perbaikan kualitas

layanan perbankan bagi masyarakat namun juga membuka

kesempatan dilakukannya kejahatan-kejahatan elektronik

(cybercrime) seperti halnya pencurian identitas, carding,

hacking, phising dan lainnya. Disampaikan oleh Pratiwi dan

Santoso bahwa cybercrime yang terjadi pada industri

perbankan di Indonesia cenderung meningkat di Indonesia

dari tahun ke tahun bila diamati dalam kurun waktu 2006-

2008 [1].

Seiring dengan semakin berkembangnya dan bertambahnya

tingkat kepahaman masyarakat akan keberadaan dan

kesempatan yang ditawarkan oleh internet, semakin marak

pula pertumbuhan situs-situs yang menawarkan layanan

belanja on-line. Jenis transaksi elektronik yang umumnya

digunakan untuk layanan belanja on-line adalah Card not

Present (CNP). Dengan metode CNP, untuk melakukan

pembayaran konsumen tidak perlu memperlihatkan fisik kartu

kredit namun hanya perlu memberikan data seperti nama,

nomor kartu, tanggal habis berlaku dan kode security yang

biasanya tercantum di bagian belakang kartu. CNP

memberikan kemudahan bagi konsumen untuk membeli

produk melalui internet. Namun CNP juga merupakan target

utama dari praktek kecurangan kartu kredit.

Bank Indonesia mencatat bahwa kejahatan perbankan

dengan modus CNP adalah yang paling banyak dilaporkan

dalam kurun waktu Januari sampai dengan Mei 2012.

Disampaikan oleh Deputi Gubernur Bank Indonesia, Ronald

Waas dalam Seminar Nasional Asosiasi Sistem Pembayaran

(ASPI) bertajuk "Pencegahan dan Penanganan Kejahatan

Perbankan Elektronik", Kamis, 5 Juli 2012, ada 1.009 laporan

kasus tindak kecurangan (fraud) dengan nilai kerugian

mencapai Rp 2,37 miliar yang didominasi oleh dua kasus

yaitu kasus CNP dan kasus pencurian identitas. Kasus CNP

yang dialami 18 penerbit kartu paling banyak diadukan

dengan total aduan mencapai 458 laporan dengan nilai

kerugian mencapai Rp 545 juta [2].

Sementara itu, Direktur Eksekutif Asosiasi Kartu Kredit

Indonesia (AKKI), Steve Marta juga menyampaikan bahwa

modus CNP semakin mendominasi praktek kecurangan

perbankan di Indonesia sedangkan modus counterfait

(pencurian atau pemalsuan kartu) sudah semakin ditinggalkan

[3].

Adanya ancaman tindak kejahatan elektronik sebagaimana

diuraikan di atas tentunya harus menjadi perhatian sektor

perbankan nasional. Terlebih lagi dikarenakan adanya

pertumbuhan transaksi elektronik perbankan yang signifikan

dalam kurun waktu 3 tahun terakhir (sebagaimana dapat

dilihat pada Gbr 2).

Disampaikan oleh Direktur Eksekutif Departeman

Akunting dan Sistem Pembayaran Bank Indonesia (BI), Boedi

Armanto, bahwa dalam kurun waktu 2009-2011 rata-rata

pertumbuhan instrumen transaksi melalui internet mencapai

121,53 persen pertahunnya, dimana perkembangan

transaksinya rata-rata pertahun mencapai 37,53 persen. Selain

itu juga dipaparkan bahwa transaksi perbankan melalui

telepon genggam menunjukkan perkembangan yang cukup

signifikan yakni mencapai 40 persen [4].

Gbr 1 dan 2 memberikan grafik pertumbuhan jumlah alat

pembayaran berupa kartu yang beredar serta jumlah dan nilai

transaksi elektronik yang menggunakan kartu kredit dalam

kurun waktu 2007/2008-2011/2012. Dapat diamati dari tren

pergerakan kedua grafik tersebut bahwa jumlah instrumen

serta jumlah dan nilai transaksi kartu kredit di Indonesia

memiliki kecenderungan untuk semakin meningkat di masa

mendatang.

11.548.318 12.259.295

13.574.673

14.785.382

15.755.663

8.000.000

10.000.000

12.000.000

14.000.000

16.000.000

18.000.000

Des 2008 Des 2009 Des 2010 Des 2011 Okt 2012

Jumlah Kartu Kredit di Indonesia Tahun 2008-2012

Jumlah Kartu Kredit


ISSN 2302 - 3252 111

Gbr 2. Grafik jumlah transaksi elektronik menggunakan kartu kredit dan nilainya (dalam jutaan rupiah) dalam kurun waktu 2007 sampai dengan 2011. Dari

garis tren yang didapat menggunakan regresi linear terlihat adanya kecenderungan peningkatan jumlah dan nilai transaksi dari tahun ke tahun. Data untuk tahun 2012 tidak dapat ditampilkan karena belum dipublikasikan oleh Bank Indonesia [6].

Berdasarkan paparan sebelumnya, dimana fakta-fakta yang

disampaikan adalah dalam skala nasional maka dapat

diperkirakan bahwa angka-angka pertumbuhan transaksi

elektronik perbankan akan semakin besar pada saat

terealisasinya pasar tunggal ASEAN di tahun 2015. Dimana

tentunya ancaman yang ditimbulkan oleh praktek kejahatan

elektronik juga akan semakin meningkat.

Dalam presentasinya pada Seminar Nasional ASPI 2012,

Direktur Eksekutif Departeman Akunting dan Sistem

Pembayaran Bank Indonesia, Boedi Armanto, juga

menyampaikan bahwa Bank Indonesia memberikan perhatian

khusus dalam merespon adanya ancaman resiko kejahatan

transaksi elektronik perbankan. Dimana fokus Bank Indonesia

adalah pada sisi keamanan. Termasuk didalamnya keamanan

dari potensi kejahatan perbankan (elektronik maupun tidak),

efisiensi serta perlindungan konsumen [4].

III. KERANGKA KEAMANAN TRANSAKSI ELEKTRONIK

PERBANKAN

Secara garis besar keamanan transaksi eletronik ditunjang

oleh adanya dua komponen besar, yaitu komponen non-teknis:

kebijakan, perilaku (harus dilakukan edukasi terhadap

masyarakat), standar pengelolaan dan komponen teknis:

infrastruktur Teknologi Informasi dan Komunikasi serta

penerapan teknologi guna mendukung usaha pencegahan,

deteksi dan penanggulangan tindak kejahatan elektronik.

Adapun kerangka keamanan transaksi elektronik yang

dibangun dari komponen-komponen tersebut dapat dilihat

pada Gbr 3.

Tiga dari lima komponen yang dijabarkan sebelumnya

dapat disebut sebagai pilar-pilar utama yang berdiri di atas

infrastuktur Teknologi Informasi dan Komunikasi yang

mendukung kegiatan transaksi elektronik perbankan. Ketiga

komponen tersebut adalah: 1) sistem pengelolaan keamanan

informasi guna menjakin dilaksanakannya tata kelola

perusahaan yang baik, 2) edukasi terhadap masyarakat

perbankan guna meningkatkan pemahaman terhadap perlunya

keamanan informasi, dan 3) penggunan teknologi untuk

pencegahan, deteksi dan penanggulan fraud. Komponen yang

terakhir, yaitu kebijakan keamanan informasi menjadi payung

yang memungkinkan seluruh komponen lainnya untuk dapat

dijalankan. Tanpa adanya definisi kebijakan keamanan

informasi maka keamanan transaksi elektronik perbankan

tidak akan dapat terwujud meskipun telah didukung dengan

infrastruktur yang handal dan teknologi terkini.

Berkaitan langsung dengan ketiga pilar yang telah

didefinisikan/digambarkan pada kerangka keamanan transaksi

elektronik perbankan berbasis Teknologi Informasi dan

Komunikasi, ada tiga hal yang dapat dilakukan oleh bank-

bank di Indonesia guna meningkatkan keamanan informasi

dalam transaksi elektronik perbankan, yaitu:

1) Implementasi sistem pengelolaan keamanan informasi

dengan mengacu pada standar internasional, misal: seri

ISO 27000, guna mendukung terwujudnya good corporate

governance atau tata kelola perusahaan yang baik.

2) Edukasi Teknologi Informasi dan Komunikasi masyarakat

perbankan, khususnya karyawan bank sebagai penyedia

jasa dan nasabah selaku pengguna jasa akan pentingnya

keamanan bertransaksi elektronik.

3) Membangun sistem deteksi dini tindak kejahatan

elektronik perbankan yang bersifat otomatis (tanpa

pemantauan manusia) dengan menggunakan teknologi

yang bersifat state-of-the art.

129.292.524

166.736.635

182.624.722

199.036.427 209.352.197

72.604.207

107.269.521

136.691.864

163.208.491

182.602.331

50.000.000

100.000.000

150.000.000

200.000.000

250.000.000

2007 2008 2009 2010 2011

Jumlah dan Nilai Transaksi Elektronik dengan Kartu Kredit Tahun 2007-2011

Jumlah Transaksi

Nilai Transaksi dalam Juta Rupiah


ISSN 2302 - 3252 112

Gbr 3. Kerangka Keamanan Transaksi Elektronik Perbankan yang dibangun oleh tiga pilar utama, yaitu: tersedia dan diterapkannya sistem pengelolaan

keamanan informasi, usaha edukasi terhadap masyarakat perbankan, dan penggunaan teknologi untuk deteksi dan penangan fraud.

Kajian ini selanjutnya akan membahas lebih jauh sistem

pencegahan dan deteksi dini praktek kejahatan elektronik

perbankan berbasis analisa pengenalan pola belanja (pattern

recognition) di atas dan skema sistemnya.

IV. SISTEM DETEKSI KEJAHATAN ELEKTRONIK PERBANKAN

BERBASIS ANALISA POLA BELANJA NASABAH

Selain mengambil langkah strategis penerapan standar

pengelolaan sistem dan keamanan informasi sebagaimana

telah diuraikan sebelumnya, langkah strategis lain yang dapat

dilakukan untuk meningkatkan keamanan layanan elektronik

perbankan adalah dengan melakukan implemenatasi teknik-

teknik komputasi.

Pendekatan komputasi yang dapat digunakan untuk

membangun sistem cerdas deteksi dini praktek kejahatan

elektronik adalah dengan mempelajari pola belanja seorang

individu dan kemudian berusaha mendeteksi adanya anomaly

atau penyimpangan pola. Teknik ini didasarkan pada

penelitian-penelitian dibidang pattern recognition dan

anomaly detection.

Seiring dengan perkembangan teknologi maka semakin

mudah pula para pelaku kejahatan melakukan manipulasi

terhadap data transaksi elektronik misal: pencurian identitas,

pemalsuan identitas, dan lainnya. Namun demikian, berbeda

dengan data-data pribadi yang dapat dicuri ataupun

dimanipulasi, pola perilaku belanja seorang individu tidak

dapat dicuri ataupun dimanipulasi. Kenyataan inilah yang

mendorong perkembangan teknik deteksi dini praktek

kejahatan elektronik perbankan di area Teknologi Informasi

dan Komunikasi untuk lebih fokus pada kemampuan

mempelajari perilaku belanja seorang individu [7].

Beberapa tantangan atau dapat disebut kebutuhan yang

harus dipenuhi dalam membangun sistem cerdas deteksi dini

percobaan atau kejadian praktek kejahatan elektronik

perbankan adalah sebagai berikut:

1) Kemampuan pengolahan data yang cepat dan dapat

menangai data yang datang terus menerus (on-line data)

2) Kemampuan beradaptasi terhadap adanya perubahan pola

transaksi seorang nasabah.

Kebijakan

Keamanan Informasi

Sis

tem

Pe

ng

elo

laa

n

Ke

am

an

an

In

form

asi

Ed

uka

si M

asya

raka

t

Pe

rba

nka

n

Sta

te-o

f-th

e a

rt

Te

ch

no

log

y

Keamanan Transaksi Elektronik Perbankan

Infrastruktur Transaksi Elektronik berbasis TIK


ISSN 2302 - 3252 113

Gbr 4. Skema sistem deteksi dini tindak kejahatan elektronik perbankan berbasis Teknologi Informasi dan Komunikasi menggunakan teknik pengenalan pola

perilaku belanja seseorang.

3) Memiliki tingkat akurasi yang baik dan rata-rata kejadian

false positive yang rendah. Yang dimaksud dengan false

positive adalah kejadian dimana sebuah transaksi tidak

dideteksi sebagai kejahatan elektronik (bersifat false)

namun pada kenyataannya transaksi tersebut adalah

sebuah kejahatan elektronik (pada kenyataannya positif

adalah sebuah tindak kejahatan)

Gbr 4 menampilkan skema dari sistem deteksi dini tindak

kejahatan elektronik yang dapat digunakan untuk mengatasi

kejahatan kartu kredit dan transaksi on-line yang mengadopsi

skema BLAH-FDS. Algoritma BLAH-FDS [7] merupakan

hasil dari penggabungan dua algoritma lain berbasis teknik

analisa urutan kejadian yaitu: BLAST dan SSAHA [8].

Algoritma berbasis teknik analisa urutan kejadian ini

dikatakan sebagai teknik yang paling efisien untuk mengenali

pola belanja seorang individu. Disampaikan juga oleh Raj dan

Portia bahwa BLAST dan SSAHA adalah algoritma yang

handal untuk menangani kasus kecurangan kartu kredit [7].

Langkah-langkah pemrosesan transaksi pada sistem yang

digambarkan oleh skema pada Gbr 4 dapat dijabarkan sebagai

berikut:

Langkah 1: pada saat sebuah transaksi elektronik

terjadi, maka transaksi tersebut diubah bentuknya

menjadi sebuah transaksi baru yang berisikan informasi

mengenai waktu dan nilai transaksi.

Langkah 2: informasi dalam bentuk satuan transaksi

yang berisikan data mengenai waktu dan nilai transaksi

kemudian dibandingkan dengan data transaksi yang

telah dilakukan sebelumnya. Data ini tersimpan di

dalam Basis Data Profil Nasabah

Langkah 3: apabila ada kesesuaian antara pola

transaksi baru dengan transaksi-transaksi yang ada

dalam Basis Data Profil Nasabah, maka disimpulkan

bahwa transaksi tersebut bukanlah sebuah fraud.

Namun, apabila ada ketidakcocokan antara pola

transaksi baru dengan transaksi-transaksi yang ada

dalam Basis Data Profil Nasabah maka akan di-

generate data berupa urutan penyimpangan dari

transaksi terkait. Informasi ini kemudian dikirimkan

kepada modul Analisa Deviasi Perilaku.

Langkah 4: modul Analisa Deviasi Perilaku kemudian

membandingkan informasi yang diterima dengan pola-

pola transaksi yang diketahui sebelumnya sebagai

transaksi fraud yang tersimpan dalam Basis Data

Tindak Kejahatan Elektronik. Apabila ditemukan

tingkat kemiripan yang tinggi, maka modul Analisa

Deviasi Perilaku akan mengeluarkan Nilai Deviasi yang

Transaksi elektronik

(sekuensial dengan

informasi waktu dan

nilai transaksi) Analisa

Profil

Sistem

Pengambilan

Keputusan

Analisa

Deviasi

Perilaku

Deviasi urutan

kejadian pada

transaksi

Nilai Profil

Nilai Deviasi

Anomali

Normal

Deteksi Tindak

Kejahatan

Basis Data

Tindak Kejahatan

Elektronik

Basis Data

Profil Nasabah


ISSN 2302 - 3252 114

besar dan kemudian dikirimkan ke modul Sistem

Pengambilan Keputusan.

Langkah 5: modul AP melakukan analisa profil

transaksi dengan membandingkan pola transaksi yang

dilakukan dengan pola-pola transaksi belanja nasabah

sebelumnya (Nilai Profil). Modul ADP melakukan

penghitungan Nilai Deviasi yang merepresentasikan

seberapa besar kemiripan transaksi yang dianalisa

terhadap transaksi-transaksi yang diketahui sebagai

fraud. Modul Sistem Pengambilan Keputusan kemudian

akan melakukan kalkulasi berdasarkan Nilai Profil dan

Nilai Deviasi. Keputusan bahwa sebuah transaksi

adalah fraud akan diambil apabila nilai akhir, yaitu:

Nilai Profil – Nilai Deviasi, lebih kecil dari 0 (bernilai

negatif).

Sistem ini dapat secara efektif mendeteksi adanya fraud

pada transaksi kartu kredit. Keunggulan yang ditawarkan

adalah kecepatan proses analisa transaksi yang terbantu oleh

algoritma SSAHA [9]. Namun demikian, skema sistem

deteksi dini tindak kejahatan elektronik ini tidak memiliki

kemampuan untuk mendeteksi tindak kejahatan pemalsuan

kartu kredit. Hal ini disebabkan oleh arsitektur sistem yang

memang ditujukan untuk melakukan deteksi terhadap

kejahatan kartu kredit dengan metode CNP (card not present)

dan bukan untuk pemlasuan kartu kredit secara fisik.

V. PENUTUP

Direalisasikan Masyarakat Ekonomi ASEAN pada tahun

2015 akan membuka peluang bagi pertumbuhan ekonomi

negara-negara ASEAN khususnya Indonesia. Selain itu,

dengan kenyataan bahwa jumlah penduduk Indonesia adalah

yang terbesar dibanding negara ASEAN lainnya maka

Indonesia memiliki peluang ekonomi yang lebih baik dalam

hal luasnya pasar dan kesempatan menarik investor dibanding

negara lainnya. Hal ini tentunya akan berdampak langsung

pada peningkatan jumlah dan nilai transaksi perbankan di

Indonesia, khususnya transaksi elektronik.

Namun demikian, seiring dengan berkembangnya teknologi

di bidang Teknologi Informasi dan Komunikasi (yang

menawarkan kemudahan bertransaksi perbankan secara

elektronik), semakin meningkat dan beragam juga bentuk

ancaman tindak kejahatan elektronik yang berbasis teknologi

informasi, misal: kejahatan elektronik kartu kredit, pencurian

identitas melalui Internet, hacking, dan lainnya.

Oleh sebab itu, agar dapat memanfaatkan peluang yang

timbul dari terealisasinya Masyarakat Ekonomi ASEAN 2015

guna meningkatkan aktifitas perbankan nasional, bank-bank

di Indonesia sepatutnya mulai berbenah dan mempersiapkan

diri untuk dapat menyediakan layanan elektronik perbankan

yang aman dan terpercaya.

Beberapa langkah strategi yang dapat diambil oleh bank-

bank di Indonesia guna meningkatkan keamanan layanan

transaksi elektronik adalah:

1) implementasi sistem pengelolaan keamanan informasi

yang mengacu pada standar internasional,

2) melakukan proses edukasi Teknologi Informasi dan

Komunikasi baik secara internal (kepada karyawan bank)

maupun eksternal (kepada nasabah dan masyarakat

umum) kaitannya dengan keamanan transaksi elektronik,

dan

3) membangun sistem deteksi dini percobaan atau tindak

kejahatan elektronik perbankan berbasis analisa pola

belanja seorang individu.

REFERENSI

[1] A. Santoso dan D. Pratiwi. (2010, 5 Agustus). Tanggung Jawab Penyelenggara Sistem Elektronik Perbankan dalam Kegiatan Transaksi

Elektronik Pasca UU No. 11 Tahun 2008. [Online]. Diambil dari:

http://www.djpp.depkumham.go.id/hukum-teknologi/665-tanggung-

jawab-penyelenggara-sistem-elektronik-perbankan-dalam-kegiatan-

transaksi-elektronik-pasca-uu-no-11-tahun-2008.html

[2] M. Thertina. (2012, 5 Juli). BI Terima 1.009 Laporan Kejahatan Perbankan. Tempo Bisnis. [Online]. Diambil dari:

http://www.tempo.co/read/news/2012/07/05/087414971/BI-Terima-

1009-Laporan-Kejahatan-Perbankan [3] I. R. Putra. (2012, 5 Juli). Kejahatan perbankan makin canggih.

Merdeka. [Online]. Diambil dari: http://m.merdeka.com/uang/kejahatan-perbankan-makin-canggih.html

[4] S. Aditia. (2012, 5 Juli). Kejahatan transaksi eletronik perbankan

mengintai. SindoNews.com. [Online]. Diambil dari: http://m.sindonews.com/read/2012/07/05/33/657225/kejahatan-

transaksi-elektronik-perbankan-mengintai

[5] Bank Indonesia. (2012). Statistik Sistem Pembayaran, Alat Pembayaran dengan Menggunakan Kartu (APMK), Jumlah APMK.

[Online]. Diambil dari:

http://www.bi.go.id/web/id/Statistik/Statistik+Sistem+Pembayaran/APMK/JmlAPMK.htm

[6] Bank Indonesia. (2012). Statistik Sistem Pembayaran, Alat

Pembayaran dengan Menggunakan Kartu (APMK), Transaksi. [Online]. Diambil dari:

http://www.bi.go.id/web/id/Statistik/Statistik+Sistem+Pembayaran/AP

MK/Transaksi.htm [7] B. E. Raj and A. Portia, “Analysis on Credit Card Fraud Detection

Methods,” Proceedings of the International Conference on Computer,

Communication and Electrical Technology – ICCCET2011, pp. 152-156, March, 2011.

[8] A. Kundu, S. Panigrahi, S. Sural ans A.K. Majumdar, “BLAST-

SSAHA Hybridization for Credit Card Fraud Detection,” IEEE Transactions On Dependable And Secure Computing, vol. 6, Issue no.

4, pp.309-315, October-December 2009.

[9] R. Brause, T. Langsdorf, M. Hepp, “Neural Data Mining for Credit Card Fraud Detection,” dalam International Conference on Tools with

Artificial Intelligence, 1999, pp.103-106.


ISSN 2302 - 3252 115

Kendali Jarak Jauh Melalui Wireless Application

Protocol (WAP) untuk Mengendalikan Alat

Penerangan dalam Ruangan Ronal Chandra

#1, Hanny Hikmayanti Handayani

*2, Nazori Agani

#3

#Magister Ilmu Komputer Program Pascasarjana, Universitas Budi Luhur

Jln. Raya Ciledug, Jakarta 12260 - Indonesia [email protected]

[email protected]

*Teknik Informatika Fakultas Ilmu Komputer Universitas Singaperbangsa Karawang

Jl. HS. Ronggowaluyo, Teluk Jambe, Karawang [email protected]

Abstrak – Penggunaan media internet untuk melakukan sebuah

kendali yang dioperasikan dari jarak jauh dengan peralatan

yang dikendalikan akan mempermudah dan membantu untuk

mengendalikan suatu alat. Saat ini penggunaan listrik di

Indonesia sudah sangat melebihi kapasitas daya tersedia.

Penyebab utamanya antara lain penggunaan listrik yang tidak

terkontrol di dalam konsumsi listrik rumah tangga. Hal ini

terjadi karena kontrol terhadap penggunaan peralatan listrik

belum tersedia. Dengan teknologi Mobile Phone yang

berkembang sekarang ini dapat dilakukan sistem kendali jarak

jauh melalui Wireless Application Protocol (WAP) untuk

mengendalikan alat penerangan dalam ruangan. Sistem ini

menggunakan sinyal GPRS/UMTS untuk mengirimkan data

perintah dari pengguna handphone. Pengguna dapat mengetahui

keadaan alat penerangan yang ingin dipantau dan mengaktifkan

atau menonaktifkan alat penerangan dari handphone yang

digunakan. Hal ini bisa dilakukan dengan menggunakan

microcontroller. Diharapkan dengan diterapkannya aplikasi ini

kegiatan untuk menghemat konsumsi listrik yang tidak terpakai

bisa lebih mudah dilakukan.

Kata kunci— Mobile Phone, WAP, PHP

I. PENDAHULUAN

Saat ini berbagai fasilitas internet telah banyak digunakan

oleh masyarakat dan telah menjadi bagian dari kehidupan

masyarakat modern. Cara untuk bisa mengakses internet

secara cepat pun juga mulai dicari oleh manusia agar tidak

tergantung dengan perangkat Personal Computer (PC).

Konsep mengakses internet secara cepat dan praktis ini

kemudian melahirkan suatu aplikasi, yaitu WAP (Wireless

Application Protocol).

Wireless Application Protocol atau WAP telah menjadi

standard Internasional untuk menampilkan internet bergerak

pada perangkat seluler [1] [2]. Dengan adanya WAP,

pengguna internet dapat menggunakan telepon selular untuk

mengakses internet dan memperoleh fasilitas dari masing-

masing telepon selular tanpa harus bergantung pada lokasi.

Berdasarkan hal tersebut maka dibuat aplikasi yang

menggunakan fasilitas WAP [3].

Saat ini konsumsi listrik di Indonesia sudah sangat

melebihi kapasitas daya yang tersedia. Hal ini terjadi karena

kontrol terhadap penggunaan peralatan listrik belum tersedia

sehingga perlu ditemukan suatu cara untuk menghemat

penggunaan listrik di dalam rumah. Berikut ini adalah statistik

penggunaan alat listrik di rumah dan rata-rata penggunaan

listrik dari 450 VA ke 1300 VA [4].

Gbr 1. Statistik Pengguna Listrik

Dengan teknologi Mobile Phone yang berkembang saat ini

dapat dilakukan sistem kendali jarak jauh melalui Wireless

Application Protocol (WAP) berupa perangkat telepon selular

yang bisa digunakan untuk mengendalikan penerangan dalam

suatu ruangan dimana posisi telepon selular dan alat

penerangan itu berada dalam lokasi yang berbeda atau jarak

yang berjauhan dimana data kendali dari satu perangkat

(server) ke perangkat lain (Client) yang keduanya terhubung

dalam jaringan internet. Data kendali tersebut akan

diterjemahkan untuk melakukan pengendalian input atau

output pada komputer. Data kontrol dari perangkat server ini

akan digunakan untuk mengontrol kondisi alat penerangan

dan sensor yang dipasang dan akan digunakan sebagai data

dari komputer server untuk dikirim ke perangkat telepon




ISSN 2302 - 3252 116

seluler sehingga pengguna melalui telepon seluler mengetahui

kondisi alat penerangan lewat data sensor tersebut.

Manfaat yang diperoleh dari penelitian ini adalah

memudahkan untuk memonitor dan mengendalikan alat

penerangan melalui jaringan internet dengan menggunakan

telepon seluler sehingga pengendalian sistem dapat dilakukan

dari lain tempat dengan jarak yang jauh.

II. WIRELESS APPLICATION PROTOCOL

Wireless Application Protocol (WAP) merupakan protokol

bagi perangkat-perangkat nirkabel yang menyediakan layanan

komunikasi data bagi pengguna, baik dalam bentuk yang

berhubungan dengan telekomunikasi maupun aplikasi-aplikasi

berorientasi internet [5].

Sistem WAP dibangun oleh beberapa elemen tertentu

dalam suatu arsitektur yang khas seperti yang ditunjukkan

pada Gbr 2 berikut .

WAP ClientBTS

GSM/GPRS

WAP Gateway

Internet

WAP Server

Gbr 2. Arsitektur WAP

Elemen pertama adalah WAP Client. Dalam sistem WAP,

mobile device merupakan ujung dari rangkaian jaringan yang

sekaligus berperan sebagai pelanggan sistem dan disebut

WAP Client. Telepon Seluler ini tersambung ke WAP

Gateway melalui gelombang radio frekwensi tinggi

900/1800/1900 MHz GSM (Global System for Mobile

Communication). Fungsi dari WAP Gateway adalah

meneruskan permintaan informasi dari mobile device menuju

server (lewat HTTP Request) dan dari server menuju ke

telepon seluler (lewat HTTP Response). Elemen selanjutnya

adalah Server. Server merupakan tempat yang berisikan data-

data yang diakses oleh user/client. Di server inilah scrip

‘HTML’ ditempatkan.

Kelebihan dari WAP adalah: WAP menggunakan jaringan

tanpa kabel (radio) dan user interface-nya menggunakan

mobile device sebagai terminal data di sisi pengguna sehingga

mobilitasnya tinggi (dapat digunakan dalam keadaan bergerak)

[6].

Sedangkan kelemahan dari WAP antara lain karena

menggunakan mobile device maka kapasitas memorinya kecil

dan ukuran layar display-nya pun kecil [6].

Dalam penelitian ini aplikasi yang akan dibangun adalah

aplikasi berbasis web versi mobile . Aplikasi ini terdapat pada

server.

Program browser pada handphone/client mengirimkan

permintaan (request) kepada server web yang kemudian akan

dikirimkan oleh server dalam bentuk file HTML. File HTML

berisi instruksi-instruksi yang diperlukan untuk membentuk

tampilan pada layar mobile device. Perintah-perintah HTML

ini kemudian diterjemahkan oleh browser web sehingga isi

informasinya dapat ditampilkan secara visual kepada

pengguna di layar handphone.

Program ini berfungsi menjembatani lalu lintas monitoring

dan perintah dari microcontroller sebagai sumber ke modul

telepon seluler sebagai tujuan.

Tools yang dibutuhkan untuk mengembangkan program

WAP server adalah :

Apache web server

PHP

PHP merupakan bahasa interpreter yang memiliki

kesederhanaan dalam perintah. PHP dapat digunakan

bersamaan dengan HTML sehingga pembangunan situs web

site dapat dilakukan dengan cepat dan mudah [6].

Berikut ini adalah alur web dinamis dengan menggunakan

PHP:

1. Client mengakses web

2. Bila dalam web tersebut terdapat code yang mengakses

data di database, maka server akan meneruskan code

tersebut ke script interpreter untuk diterjemahkan ke

database.

3. Setelah itu akan melakukan query dalam database dan

script interpreter menghasilkan code HTML yang

diteruskan ke server.

4. Lalu server mengirimkan hasilnya ke web browser.

Server web bekerja secara langsung terhadap file yang

bersangkutan dan tidak memanggil script yang terpisah dari

file tersebut. Seluruh kode dieksekusi di server, oleh karena

itu PHP sering disebut server-side script.

Salah satu kemampuan PHP adalah dapat menuliskan data

dari client ke server dan data inilah yang kemudian dibaca

oleh microcontroller dan hasil pembacaannya tersebut

dituliskan ke port paralel [7].

Konsep client browsing ke server hingga dapat mengakses

port paralel memerlukan beberapa komponen yaitu handphone

sebagai web browser, web server, file teks yang isinya dapat

diubah-ubah sesuai dengan penulisan yang dilakukan dari

client, dokumen HTML yang dihasilkan oleh pengendalian

program dan ditampilkan bersama dengan hasil pembacaan

pengendali program dari piranti I/O. Hubungan antar

komponen dapat dilihat pada Gbr 3.

Client/ Web

BrowserWeb Server

Dokumen

HTMLFile Teks

MicrocontrollerPort Paralel

Komputer

Piranti I/O

Gbr 3. Hubungan antar komponen sistem akses port paralel


ISSN 2302 - 3252 117

Client/Browser web meminta kepada server web dan

ditanggapi dengan mengirimkan dokumen HTML yang ada

scrip PHP nya sehingga dimungkinkan untuk mengirim suatu

data dari client. Data dikirim dari client ke file teks.

Sebelumnya permission file teks tersebut diubah dulu agar

bisa ditulis dan dibaca [8].

Microcontroller dirancang mempunyai dua tugas utama

yang selalu bekerja terus-menerus yaitu membaca isi file teks

kemudian menuliskan hasil pembacaannya ke peranti I/O ke

dokumen HTML tersebut [9]. Untuk mengetahui isi dari

dokumen HTML tersebut dilakukan permintaan dari client ke

web server, kemudian web server memberikan tanggapan

dengan mengambil dokumen HTML tersebut dan dikirim ke

client.

III. DESAIN SISTEM

Desain sistem Kendali jarak jauh melalui WAP untuk

mengendalikan alat penerangan dalam ruangan menerapkan

arsitektur client server standar dimana arsitektur Sistem terdiri

dari komponen-komponen utama sebagai berikut.

a. Handphone / Client dengan fasilitas yang mendukung

WAP.

b. Modem berfungsi sebagai penghubung komputer server

dengan internet sehinggga data-data pada komputer server

dapat diakses melalui perangkat wireless yang mendukung

WAP.

c. PC Server dimana terdapat Software WAP Server

berfungsi sebagai aplikasi yang menyediakan content di

web server dan memanipulasi data di Database.

Pembuatan aplikasi WAP diawali dengan membuat sebuah

file HTML. Apabila file HTML telah selesai dibuat maka

disimpan pada home directory dari web server yang pada

penelitian ini adalah Apache web server.

d. Microcontroller sebagai pengontrol sistem kendali jarak

jauh di lokasi. Microcontroller berfungsi menerima

perintah dari telepon seluler melalui PC server dan

mengirim perintah ke alat penerangan.

Lampu MicrocontrollerServer Modem Telepon

Selular

Internet

Gbr 4. Arsitektur Sistem Kendali Jarak Jauh melalui WAP untuk mengendalikan alat penerangan dalam ruangan.

Sistem didesain sebagai bentuk pengontrolan lampu

melalui internet dengan menggunakan telepon seluler. Sistem

ini dilengkapi dengan sensor cahaya dimana berfungsi sebagai

deteksi apabila ada kesalahan teknis misalnya lampu tidak

dapat hidup karena putus.

Pada bagian jaringan komputer, digunakan model interaksi

client/server yang berbasis WAP. Sistem pengontrolan lampu

dapat dilihat pada Gbr 4.

Client/Web Server web File bacaport.HTML

MicrocontrollerFile data.txt

Port Paralel

HTTP requestMembaca file

bacaport.HTML

Membuat file

coba.HTML

Proses baca & tulis ke port paralel

Membaca data

file dat.txt

HTTP response

Menulis ke

file data.txt

Gbr 5. Sistem kontrol lampu melalui jaringan internet

Jaringan disetting dengan web server yang selalu listening

pada port 80. Port 80 merupakan port yang digunakan untuk

hubungan client/server dengan teknologi web [10]. Seting

jaringan ini dilakukan dengan mengaktifkan web server

apache yang berada di server. Kemudian dari client akan

melakukan permintaan sambungan ke server untuk pertama

kalinya dan server memberi tanggapan dengan mengirimkan

file indext.html. Jika file ini bisa terkirim ke client maka

berarti hubungan antara client dan server telah terbentuk [11]

[12]. Selanjutnya client meminta file tulisport.php ke server

dan direspon oleh server dengan mengirimkan tampilan form

pengisian data.

Data diisikan ke form tersebut dari client kemudian

dikirimkan ke server. Data tersebut masuk ke dalam file

data.txt di server. Microcontroller dirancang untuk mengambil

data dari data.txt kemudian menuliskannya ke perangkat luar

berupa driver untuk menghidupkan lampu. Karena

microcontroler dapat tereksekusi terus menerus, maka proses

baca data dari data.txt dan proses menuliskan data dari data.txt

ke perangkat luar dilakukan secara terus menerus [13].

Sensor cahaya digunakan untuk mendeteksi cahaya dari

lampu. Hasil pembacaan melalui sensor cahaya dituliskan ke

file bacaport.html. Proses inipun dilakukan secara terus-

menerus dan isi dari file bacaport.html selalui diperbaharui.

Apabila hasil pembacaan sensor tidak sama dengan data yang

ada pada file data.txt maka yang dituliskan ke file

bacaport.html adalah file alarm [14].

Sistem Pengendalian ini terdiri dari beberapa bagian yang

dirancang menjadi satu. Bagian-bagian tersebut yaitu Client,

server, port paralel komputer, peralatan keluaran dan masukan

yang terdiri dari dua rangkaian yaitu rangkaian driver lampu

dan rangkaian sensor cahaya [15].

Sistem ini didesain menggunakan port paralel 378H untuk

proses baca dan 37AH untuk proses tulis. Pada port paralel

yang beralamat 378H digunakan pin ke-2 untuk menerima

masukan dari rangkaian sensor cahaya. Sedangkan port paralel

dengan alamat 37A menggunakan pin ke-1 untuk proses

menulis ke piranti [13].


ISSN 2302 - 3252 118

IV. DESAIN INTERFACE

Gbr 6. Desain tampilan menu utama untuk Sistem Kontrol Lampu.

V. PENGUJIAN SISTEM PENGENDALIAN LAMPU MELALUI

JARINGAN INTERNET

Pengujian sistem pengendalian lampu melalui jaringan Internet ini disusun berdasarkan hasil pengujian tiap-tiap bagian yang telah dilaksanakan. Ada beberapa langkah dalam pengujian sistem ini yaitu: 1. Client melakukan permintaan hubungan pertamakali ke

server dengan cara mengetikkan pada browser web

(Internet Explorer) alamat server yang dituju yaitu

http://localhost/index.html. Jika server web mengirim

dokumen apache ke browser web, maka client dan server

telah terhubung dalam satu jaringan.

2. Client melakukan request ke file tulisport.php yang akan

ditanggapi server dengan mengirim hasil eksekusi dari

script file tulisport.php berbentuk dokumen isian data

3. Client mengisi angka 1 pada dokumen isian data tersebut,

kemudian klik kirim. Angka satu tersebut akan masuk dan

disimpan di file data.txt. Untuk mengetahuinya bisa dilihat

kondisi lampu yang dikendalikan.

4. Melihat kondisi hidup atau mati dari lampu.

Jika lampu hidup, maka program pengendali yang menjadi

antarmuka antara file data.txt dan port paralel berjalan

sesuai dengan rancangan yaitu mengambil isi dari file

data.txt dan menuliskannya ke port paralel.

Dua hal yang dilakukan oleh client yaitu mengendalikan lampu dan memonitor aktivitasnya. Adapun hasil pengujian ini dapat dilihat pada Tabel 4.1 dan 4.2.

TABEL V.

CLIENT MELAKUKAN PENGENDALIAN LAMPU

Angka yang ditulis pada form isian data Kondisi lampu

1 Hidup

0 Mati

TABEL VII.

CLIENT MELAKUKAN MONITORING LAMPU

Angka yang ditulis

pada form isian data

Kondisi

Lampu

Tampilan file baca port.html

setelah di-request oleh client

1 Hidup Dokumen hasil pembacaan

0 Mati Dokumen hasil pembacaan

0 Hidup Dokumen alarm

1 Mati Dokumen alarm

Pada Tabel I terlihat, saat angka ‘1’ diisikan pada form isian

data maka lampu akan hidup dan saat angka ‘0’ diisikan pada

form isian data maka lampu akan mati. Sedangkan pada Tabel

II terlihat saat kondisi lampu sama dengan penulisan angka

pada form isian data maka dokumen hasil pembacaan yang

akan ditampilkan oleh file bacaport.html dan saat kondisi

lampu tidak sama dengan penulisan angka pada form isian data

maka dokumen alarm yang akan ditampilkan

VI. KESIMPULAN

1. Sistem Kendali Jarak Jauh melalui Wireless

Application Protocol untuk mengendalikan alat

penerangan dalam ruangan merupakan Sistem

pengendalian peralatan listrik yang terintegrasi dengan

perangkat bergerak/Handphone yang dapat diakses

dimanapun dan kapanpun selama berada dalam

jangkauan jaringan operator. Sistem ini ditujukan

untuk memberikan rasa aman dan kepraktisan dalam

pengendalian peralatan listrik di dalam ruangan yang

tidak dapat dimonitor secara langsung karena faktor

lokasi dan waktu.

2. WAP tidak dapat menampung bentuk-bentuk informasi

seperti yang bisa dilakukan oleh website. Hal ini

karena keterbatasan sebuah handphone yang tidak

secanggih PC.

3. WAP merupakan aplikasi wireless yang mampu

melayani transfer data antar pengguna dengan server.

Dan dengan mengaplikasikannya dengan

microcontroller melalui WAP memudahkan kita

memantau dan mengoperasikan alat penerangan yang

berada di suatu tempat walaupun kita berada jauh dari

tempat aplikasi tersebut karena dapat diakses melalui

ponsel dimanapun dan kapanpun [16].

4. Dengan WAP tidak diperlukannya instalasi aplikasi

pada perangkat handphone dan tidak diperlukannya

driver mobile untuk koneksi.

5. Dengan menggunakan aplikasi ini di harapkan minimal

bisa terjadi penghematan penggunaan daya energy

listrik sebesar 10 persen. Pada daya 450 Volt Amphere,

jika penggunaan daya minimum adalah 23 KWh

perbulan dan maksimal 233 KWh maka dengan

pendekatan teknologi kendali jarak jauh ini di

harapkan bisa di lakukan penghematan sebesar 10%

dari daya maksimal menjadi 209.7 KWh per bulan.

Begitu pun juga pada rata-rata pengguna voltase 900.

Diharapkan bisa dilakukan penghematan sebesar 10%

dari total pemakaian sebulan menjadi 232.2 KWh.

http://localhost/index.html


ISSN 2302 - 3252 119

Pada voltase 1300, penghematan yang diharapkan

menjadi 493 KWh per bulan [4]. Di bawah ini adalah

grafik dari asumsi penghematan yang bisa dilakukan

dengan menggunakan teknologi kendali jarak jauh

untuk mematikan peralatan elektronik di rumah.

Gbr 7. Grafik asumsi penghematan listrik

VII. SARAN

1. Sistem yang di kembangkan adalah prototipe dan sangat

mungkin untuk di kembangkan lebih jauh sehingga

mendapatkan hasil maksimal sesuai dengan kebutuhan.

2. Sistem yang di kembangkan belum memperhatikan faktor

keamanan dan stabilitas koneksi ke server. Diperlukan

penelitian lebih lanjut untuk bisa menjadikan sistem sesuai

kebutuhan konsumen.

REFERENSI

[1] L.L. Liang, L.F. Huang, X.Y. Jiang, V. Yao, “Design and implementation of wireless smart-home sensor network based on

ZigBee protocol,” International Conference on Communications,

Circuits and Systems, 2008, pp. 434-438. [2] WAP Forum. Wireless Application Protocol Wireless Markup

Language Specification.

[3] Mallick, Martyn, Mobile and Wireless Design Essentials, Wiley Publishing, Canada, 2003.

[4] Tongam Sihol Nababan, Permintaan Energy Listrik Rumah Tangga,

Studi Kasus Pengguna Kelompok Rumah Tangga, 2008. [5] Agung, Gregorius, WAP Programming dengan WML, PT. Elex Media

Komputindo, Jakarta, 2001

[6] Sanjaya, Ridwan & Purbo, Onno W, WAP dengan PHP, PT. Elex Media Komputindo, Jakarta, 2001.

[7] Kadir, Abdul. Dasar Pemrograman WEB dinamis menggunakan PHP,

Andi Offset, Yogyakarta, 2002. [8] Apache HTTP Server Documentation Project, Apache HTTP Server

Version 1.3, http://httpd.apache.org/docs/w

[9] Aji, R. Kresno, Tip Dasar Pengoperasian & Trik Setting Jaringan, PT. Elex Media Komputindo, Jakarta, 2001

[10] Heywood, Drew, Networking with Microsoft TCP/IP, 1st, Simon &

Schuster Pte Ltd, Asia,1996. [11] Alkar, A. Z., & Buhur, U. (2005). An Internet Based Wireless Home

Automation System for Multifunctional Devices.IEEE Consumer

Electronics, 51(4), 1169-1174. Retrieved from http://www.thaieei.com/embedded/pdf/Automation/20022.pdf

[12] Delgado, A. R., Picking, R., & Grout, V. (2006) Remote-controlled

home automation systems with different network technologies.

Proceedings of the 6th International Network Conference (INC 2006),

University of Plymouth, 11-14 July 2006, pp. 357-366. Retrieved from

http://www.newi.ac.uk/groutv/papers/p5.pdf [13] Maulana, M Arif. Bagus, Sistem Pengendali Piranti Melalui Jaringan

Internet dengan Menggunakan Bahasa Scripting PHP dan Bahasa

Pemrograman ANSI C, Universitas Diponegoro,Semarang, 1998, [14] Syukur, Mark Ade, Aplikasi Web dengan PHP, Karya Ilmiah

Universitas Gunadarma, Jakarta,1999.

[15] Bakken S. S ,Schimdt E, PHP Manual, http://www.php.net/manual/en/,2012

[10] L.N. Zhang, X.C. Hong, “The Successful Application of ZigBee

technology in the smart home,” Science & Technology Information, vol. 16, 2008, pp. 19-20. (in Chinese)

http://httpd.apache.org/docs/w

http://www.thaieei.com/embedded/pdf/Automation/20022.pdf

http://www.newi.ac.uk/groutv/papers/p5.pdf

http://www.php.net/manual/en/,2012

Jurnal TICOM Vol.1 No.2 Januari · C. Modifikasi Kanal Warna Pada deteksi dini citra Pap smear,...

Documents

Transcript of Jurnal TICOM Vol.1 No.2 Januari · C. Modifikasi Kanal Warna Pada deteksi dini citra Pap smear,...