JURNAL ILMIAH MERPATI VOL. 8, NO. 3 DECEMBER 2020

p-ISSN: 2252-3006

e-ISSN: 2685-2411

Implementasi Algoritma PRNG pada Aplikasi Port Knocking Sebagai Perlindungan Server

Made Andika Verdiana, I Made Agus Dwi Suarjaya, Anak Agung Ketut Agung Cahyawan Wiranatha

Program Studi Teknologi Informasi, Fakultas Teknik, Universitas Udayana

Bukit Jimbaran, Bali, Indonesia, Telp. (0361) 701806

e-mail: andikaverdiana1@gmail.com, agussuarjaya@it.unud.ac.id, agung.cahyawan@unud.ac.id

Abstrak

Keamanan jaringan harus dipertimbangkan dan dilindungi dengan baik. Masalah yang terjadi jika keamanan jaringan tidak terlindungi akan menyebabkan kerusakan sistem server dan dapat terjadinya akses tidak sah pada sistem server. Penelitian ini bertujuan untuk melakukan proses autentikasi jaringan antara komputer klien dengan komputer server dalam memvalidasi klien yang akan terhubung dengan sistem server. Penelitian dilakukan dengan metode autentikasi port knocking yang telah diimplementasikan algoritma PRNG (pseudo random number generator) dengan acuan seed waktu sistem. Hasil dari penelitian ini yaitu autentikasi port knocking dilakukan menggunakan hasil random sequence port yang berbeda sesuai dengan waktu sistem saat random number dibangkitkan guna untuk memperkuat autentikasi dalam memvalidasi klien yang akan terhubung dengan sistem server.

Kata kunci: Keamanan jaringan, Autentikasi, Port Knocking, PRNG.

Abstract

Network security must be considered and protected properly. Problems occur if unprotected network security causes damage to the server system and unauthorized access to the server system can occur. This study aims to carry out a network authentication process between client computers and server computers in validating clients that will be connected to the server system. The study was conducted with the port knocking authentication method which has been implemented by the PRNG algorithm (pseudo-random number generator) with a system time seed reference. The results of this study are that port knocking authentication will be performed using different random port sequence results according to the system time when the random number is generated, to strengthen authentication in validating clients who will be connected to the server system.

Keywords : Network Security, Authentication, Port Knocking, PRNG.

  • 1.     Pendahuluan

Keamanan jaringan harus dipertimbangkan dan dilindungi dengan baik. Keamanan jaringan merupakan aktivitas dalam pengamanan perangkat server, klien dan media transmisi data. Jika keamanan jaringan tidak dipertimbangkan dan dilindungi dengan baik, maka peretas mungkin dapat menargetkan saluran komunikasi untuk mendapatkan data yang di-enkripsi, kemudian men-dekripsi dan memasukkan kembali pesan palsu [1],[2]. Man-in-the-middle-attack merupakan serangan jaringan dimana penyerang menyampaikan dan mengubah komunikasi antara dua pihak yang terpercaya bahwa mereka sedang berkomunikasi secara langsung antara satu sama lain [3]. Autentikasi diperlukan sebagai pembentukan identitas antara dua belah pihak yang berkomunikasi untuk membangun layanan komunikasi yang aman saat dilakukan pertukaran data [4]. Port knocking merupakan sebuah metode autentikasi yang digunakan untuk menyembunyikan service port, beserta untuk membuka akses pada service port tertutup harus menggunakan ketukan port sequence [5]. Pseudo random number generator (PRNG) merupakan algoritma yang dapat menyiratkan rumus matematika, tabel perhitungan sederhana atau bahkan keduanya pada waktu tertentu dan menghasilkan angka acak berurutan [6],[7]. Melalui autentikasi port knocking, perangkat klien dapat mengakses service

port tertutup seperti SSH, FTP dan MySQL pada perangkat server. Autentikasi yang digunakan pada penelitian ini yaitu menggunakan aplikasi Knockd dan Python [8].

Gagasan dalam implementasi algoritma PRNG pada aplikasi port knocking dilakukan dengan tujuan untuk memperkuat proses autentikasi dalam memvalidasi komputer klien yang akan terhubung dengan sistem server. Dari beberapa penelitian yang telah dilakukan proses autentikasi masih menggunakan static sequence port [9],[10] yang menyebabkan proses autentikasi masih cukup rentan dari serangan jaringan. Maka dari itu dilakukan pengembangan sebuah aplikasi yang dapat melakukan proses autentikasi menggunakan random sequence port untuk memperkuat proses autentikasi. Random sequence port diperoleh dari pembangkitan nilai random menggunakan acuan seed waktu sistem. Selain itu, aplikasi dibangun menggunakan framework PyQt4 (GUI) dengan tujuan untuk mempermudah pengguna dalam menggunakan aplikasi yang dirancang pada penelitian.

  • 2.    Metodologi Penelitian

Metode yang digunakan dalam perancangan aplikasi menggunakan metode waterfall, dimana tahapannya dilakukan sebanyak empat tahapan yaitu tahapan analisis, desain, implementasi dan pengujian.

Dalam tahap analisis dilakukan pengumpulan data penelitian, beserta menganalisis kebutuhan fungsional dan non fungsional guna untuk menghasilkan proses bisnis atau tujuan penelitian yang sesuai. Pengumpulan data penelitian didapatkan dari jurnal ilmiah, buku, ebook, website resmi dan paper publikasi yang diunduh melalui internet. Analisis kebutuhan fungsional merupakan sebuah analisis yang digunakan dalam menentukan metode yang digunakan untuk perancangan aplikasi pada penelitian. Metode yang digunakan pada penelitian yaitu metode pseudo random number generator (PRNG). Metode PRNG digunakan dalam menghasilkan random number yang hasilnya digunakan sebagai sequence port pada aplikasi. Metode PRNG dikombinasikan dengan nilai epoctime (waktu sistem) sebagai acuan seed agar hasil random number yang digunakan sebagai sequence port berbeda setiap harinya. Analisis kebutuhan non fungsional merupakan sebuah analisis yang dibutuhkan dalam melakukan pengujian aplikasi pada penelitian, dimana terdapat dua aspek penting yaitu analisis kebutuhan perangkat keras dan analisis kebutuhan perangkat lunak. Kebutuhan perangkat keras yang akan digunakan pada komputer server yaitu : komputer dengan processor Intel(R) Core(TM) i7-8750H CPU @ 2.20GHz (2 CPUs) ~2.2GHz; RAM 2 GB; serta penyimpanan harddisk sebesar 100GB. Kebutuhan perangkat lunak yang akan digunakan pada komputer server yaitu : sistem operasi linux Ubuntu server 16.04; Python minimal (v.2.7.12); utility Knockd dan Cron. Kebutuhan perangkat keras yang akan digunakan pada komputer klien yaitu : komputer dengan processor Intel(R) Core(TM) i7-8750H CPU @ 2.20GHz (12 CPUs) ~2.2GHz; RAM 8 GB; serta penyimpanan harddisk sebesar 1TB. Kebutuhan perangkat lunak yang akan digunakan pada kompuer klien yaitu : sistem operasi Windows 10; Python minimal (v.2.7.12); dan framework PyQt4.

Dalam tahapan desain dilakukan perancangan desain yang menggambarkan gambaran umum aplikasi dan flowchart proses (alur) pada aplikasi. Gambaran umum aplikasi port knocking yang telah diimplementasikan algoritma PRNG sebagai perlindungan server dapat dilihat pada Gambar 1.

Gambar 1. Gambaran umum aplikasi

Klien saat ingin melakukan autentikasi dapat menjalankan aplikasi antarmuka. Saat aplikasi antarmuka dijalankan, klien dapat meng-input host dan memilih service port yang diinginkan untuk dibuka aksesnya. Setelah host di-input dan akses service port dipilih, klien dapat menjalankan proses autentikasi. Aplikasi antarmuka akan melakukan autentikasi menuju host dan akses service port dengan metode port knocking menggunakan random sequence port yang dihasilkan menggunakan algoritma PRNG. Random sequence port tersebut dibaca oleh service Knockd yang telah terpasang di komputer server. Jika autentikasi berhasil menggunakan random sequence port sesuai, maka service Knockd akan menjalankan perintah untuk mengupdate rule firewall. Firewall akan membuka akses service port pada klien yang melakukan autentikasi port knocking. Saat akses service port terbuka pada komputer server, aplikasi antarmuka menampilkan pesan bahwa service port yang ingin dibuka aksesnya telah dapat diakses. Klien dapat mengakses service port yang telah terbuka aksesnya menggunakan aplikasi external. Secure connection akan terbentuk antara komputer klien yang telah berhasil melakukan autentikasi dengan akses service port pada komputer server.

Gambar 2. Gambaran umum Cronjob

Komputer server akan menjalankan service cronjob. Service cron akan menjalankan job sesuai dengan konfigurasi yang telah dilakukan yaitu mengeksekusi aplikasi serverseeder pada pukul 00.00. Saat aplikasi serverseeder dijalankan, hasil random sequence port akan diupdate pada file ‘knockd.conf’.

Gambar 3. Flowchart aplikasi antarmuka

Alur proses flowchart pada Gambar 3 diawali dengan mengambil inputan ip host beserta memilih menu service port yang akan dibuka aksesnya. Jika menu pertama terpilih, seluruh konfigurasi akan dikhususkan untuk membuka akses service port SSH. Jika menu kedua terpilih, seluruh konfigurasi akan dikhususkan untuk membuka akses service port FTP. Jika menu ketiga terpilih, seluruh konfigurasi akan dikhususkan untuk membuka akses service port MySQL. Proses berikutnya yaitu dilakukan generate random number sequence. Hasil random number sequence akan disimpan pada file ‘.cfg’. Proses berikutnya dilakukan autentikasi port knocking menuju komputer server menggunakan hasil random number sequence. Jika autentikasi berhasil, maka service port akan terbuka dan pesan knocking berhasil akan ditampilkan pada aplikasi antarmuka. Sedangkan jika autentikasi gagal, service port tidak akan terbuka dan pesan error akan ditampilkan pada aplikasi antarmuka.



Gambar 4. Flowchart Cronjob


Gambar 5. Flowchart aplikasi server

Alur proses flowchart pada Gambar 4 diawali dengan service cron akan mengecek waktu sistem operasi pada komputer server. Jika waktu menunjukkan pukul 00.00, terdapat proses yang dijalankan yaitu menjalankan aplikasi serverseeder. Sedangkan jika waktu tidak menunjukkan pukul 00.00 maka service cron akan menunggu hingga waktu 00.00 tiba. Proses berikutnya hasil random number sequence yang dihasilkan saat aplikasi serverseeder dijalankan akan diupdate kedalam file config ‘knockd.conf’. Proses akhir yaitu service Knockd akan direstart. Alur proses flowchart pada Gambar 5 diawali dengan aplikasi serverseed akan membuka file config ‘knockd.conf’. Proses berikutnya dilakukan proses generate random number sequence. Hasil random number sequence akan di-input kedalam file config ‘knockd.conf’. Proses akhir file config ‘knockd.conf’ akan ditutup.

Dalam tahap coding dilakukan pembuatan aplikasi dengan menggunakan bahasa pemrograman sesuai dengan tujuan awal yaitu berbasis Python minimal (v.2.7.12) disertai dengan framework PyQt4 (GUI) dalam pembuatan aplikasi klien dan berbasis Python minimal (v.2.7.12) dalam pembuatan aplikasi server.

Dalam tahap pengujian dilakukan pengujian autentikasi menggunakan aplikasi yang telah dirancang dalam membuka akses service port tertutup. Pengujian selanjutnya dilakukan generate sequence port dalam kurun waktu satu tahun dengan tujuan agar dapat mengetahui kemunculan random number yang dihasilkan melalui implementasi algoritma PRNG telah sesuai dengan perancangan aplikasi.

  • 3.    Kajian Pustaka

Kajian Pustaka merupakan konsep atau teori sebagai dasar studi dalam penelitian yang berkaitan dengan topik yang diteliti. Aplikasi yang dirancang pada penelitian implementasi algoritma PRNG pada aplikasi port knocking sebagai perlindungan server dibangun menggunakan komponen sebagai berikut.

  • 3.1.    Python

Python merupakan bahasa pemrograman yang memungkinkan pengguna bekerja dengan cepat dan mengintegrasikan sistem dengan lebih efektif. Bahasa pemrograman Python sering digunakan sebagai bahasa pendukung untuk pengembang perangkat lunak, kontrol dan manajemen build, pengujian, komputasi ilmiah dan numerik, dan pengembangan web [11].

  • 3.2.    PyQt

PyQt merupakan framework aplikasi Qt untuk Python yang digunakan dalam membangun aplikasi berbasis antarmuka dan dapat berjalan di semua platform yang didukung oleh Qt yaitu Windows, macOS, Linux, iOS, dan Android [12].

  • 3.3.    Knockd

Knockd merupakan aplikasi yang digunakan sebagai server port-knock. Knockd mendengarkan semua lalu lintas pada antarmuka ethernet untuk mencari urutan "ketukan" khusus dari port-hit. Klien membuat port-hit dengan mengirimkan paket TCP (atau UDP) menuju layanan port pada server. Port pada server tidak perlu terbuka dikarenakan Knockd mendengarkan di tingkat lapisan link-layer. Knockd melihat semua lalu lintas meskipun ditujukan untuk port tertutup. Ketika server mendeteksi urutan tertentu dari port-hit, server akan menjalankan perintah yang ditentukan dalam file konfigurasi [13].

  • 3.4.    Cron

Cron merupakan utilitas perangkat lunak daemon yang digunakan dalam penjadwal pekerjaan berbasis waktu dalam sistem operasi komputer mirip Unix untuk menjalankan aplikasi atau script [14].

  • 3.5.    PRNG

Bilangan acak (random number) merupakan elemen penting dalam ilmu komputer. Pada dasarnya istilah bilangan acak berasal dari Pseudo-random Number Generator (PRNG) yang merupakan algoritma perangkat lunak deterministik untuk menciptakan bilangan acak. Bilangan acak digunakan dalam berbagai bagian cryptography, random sampling, Monte Carlo method, statistics, simulation & modeling, lottery, dan random distribution [15].

  • 4.    Hasil dan Pembahasan

Membahas mengenai hasil implementasi algoritma pada aplikasi, hasil implementasi cronjob dalam menjalankan aplikasi server dan hasil generate sequence port menggunakan aplikasi selama kurun waktu satu tahun yang digambarkan melalui histogram. Pembahasan aplikasi berupa pengujian autentikasi port knocking menggunakan aplikasi klien untuk membuka akses port tertutup dan pembahasan pengujian cronjob dalam mengeksekusi aplikasi server.

  • 4.1.    Implementasi Algoritma Pada Aplikasi dan Cronjob

Implementasi algoritma PRNG akan diimplementasikan pada aplikasi server dan aplikasi klien. Terdapat perbedaan implementasi pada aplikasi server dan aplikasi klien, dimana perbedaan tersebut yaitu aplikasi klien melakukan generate sequence port sesuai dengan pilihan yang ingin dibuka aksesnya pada aplikasi. Sedangkan aplikasi server melakukan generate sequence port pada seluruh service port yaitu SSH, FTP dan MySQL dalam satu eksekusi. Mekanisme generate random number pada kedua aplikasi menggunakan acuan seed nilai epochtime (waktu sistem) ditambah dengan nilai random kunci privat. Hasil seed digunakan dalam pembangkitan random number sebagai sequence port. Hasil sequence port pada aplikasi klien akan disimpan pada file config sesuai dengan pilihan yang akan dibuka aksesnya, sedangkan pada aplikasi server sequence port akan disimpan pada file config ‘knockd.conf’.

Tabel 1. Algoritma aplikasi Port Knocking klien


Tabel 2. Algoritma aplikasi Port Knocking server


Algoritma Aplikasi Klien

Menyiapkan library sys, logging, time, threading, thread, random, knock.py;

Input : host ip address, index selectbox, current_time

Output :  sequence1, sequence2, sequence3,

sequence4

Deklarasi :    epoch_time = (current_time,

"%d %m %Y")

key1 = random.randint(1000, 1999)

key2 = random.randint(2000, 2999)

key3 = random.randint(3000, 3999)

key4 = random.randint(4000, 4999)

Algoritma :

  • 1.    if selectbox index == 0 do

set random seed (22);

set variabel port = 22;

set file config = ‘knockSSH.cfg’;

set array range = [5000, 5999]

  • 2.    if selectbox index == 1 do

set random seed (21);

set variabel port = 21;

set file config = ‘knockFTP.cfg’;

set array range = [6000, 6999]

  • 3.    if selectbox index == 2 do

set random seed (3306);

set variabel port = 3306;

set file config = ‘knockMySQL.cfg’;

set array range = [7000, 7999]

  • 4.    open file sesuai dengan index selectbox

random.seed(time.mktime(epoch_time) + key1)

sequence1 = str(random.randint(range[0], range[1]))

random.seed(time.mktime(epoch_time) + key2)

sequence2 = str(random.randint(range[0], range[1]))

random.seed(time.mktime(epoch_time) + key3)

sequence3 = str(random.randint(range[0], range[1]))

random.seed (time.mktime(epoch_time) + key4)

sequence4 = str(random.randint(range[0], range[1]))

  • 5.  write config

  • 6.  close file


Algoritma Aplikasi Server

Menyiapkan library random, time, os

Input : current_time, port[], keyssh[], keyftp[], keysql[] Output : ssh[‘’, ‘’, ‘’], ftp[‘’, ‘’, ‘’], sql[‘’, ‘’, ‘’] final[‘’, ‘’, ‘’] Deklarasi : epoch_time = (current_time, "%d %m %Y") Algoritma :

  • 1.    random.seed(22)

  • 2.    for x in range(4) do

  • 3.    if x!=3 do

random.seed(time.mktime(epoch_time)        +

keyssh[x])

ssh[x]       =      str(random.randint(portssh[0],

portssh[1]))

  • 4.    else : do

random.seed    (time.mktime(epoch_time)    +

keyssh[x])

final[0]       =      str(random.randint(portssh[0],

portssh[1]))

  • 5.    end for

  • 6.    random.seed(21)

  • 7.    for x in range(4) do

  • 8.    if x!=3 do

random.seed(time.mktime(epoch_time)        +

keyftp[x])

ftp[x] = str(random.randint(portftp[0], portftp[1]))

  • 9.    else : do

random.seed    (time.mktime(epoch_time)    +

keyftp[x])

final[1] = str(random.randint(portftp[0], portftp[1]))

  • 10.    end for

  • 11.    random.seed(3306)

  • 12.    for x in range(4) do

  • 13.    if x!=3 do

random.seed(time.mktime(epoch_time)        +

keysql[x])

sql[x] = str(random.randint(portsql[0], portsql[1]))

  • 14.    else : do

random.seed    (time.mktime(epoch_time)    +

keysql[x])

final[2] = str(random.randint(portsql[0], portsql[1]))

  • 15.    end for

  • 16.    write config

  • 17.    restart service knockd

  • 18.    start service knockd (verbose)


Implementasi cronjob sebagai pendukung dalam melakukan update sequence port knocking jika hari telah berganti. Implementasi cronjob digunakan dalam mengeksekusi aplikasi pada waktu yang telah ditentukan. Pada penelitian ini, cronjob diberikan tugas untuk mengeksekusi aplikasi ‘serverseeder.py’ pada pukul 00.00 dan hasil log eksekusi aplikasi disimpan pada lokasi ‘/home/server/’ dengan nama file ‘cron.log’.

GMU nano 2.5.3               File: Ztnpzcrontab.LGHH30zcrontab

it Menjalankan python setiap Jan 00.OO Cnidnightl

0 0 * * * cd Zhonezseruer 88 ZusrzbinzpythonZ.? Seruerseed.py » Zhonezseruerzcron.log Z>81

Gambar 6. Konfigurasi Cronjob

  • 4.2.    Pengujian Aplikasi dan Pengujian Cronjob

Pengujian aplikasi dilakukan pada seluruh akses service port yang telah diimplementasikan dengan metode autentikasi port knocking. Pengujian pertama pada Gambar 7 (a) dilakukan untuk autentikasi dalam membuka akses service port SSH. Pengujian kedua pada Gambar 7 (b) dilakukan untuk autentikasi dalam membuka akses service port FTP. Pengujian ketiga pada Gambar 7 (c) dilakukan untuk autentikasi dalam membuka akses service port MySQL. Hasil sequence port dihasilkan oleh aplikasi klien akan sesuai dengan sequence port yang dihasilkan oleh aplikasi server, selain itu sequence port akan berubah jika hari telah

berganti. Masing – masing akses service port menggunakan sequence port yang berbeda yaitu service port SSH menggunakan sequence port dengan range port 5000-5999, service port FTP menggunakan sequence port dengan range port 6000-6999, dan service port MySQL menggunakan sequence port dengan range port 7000-7999.

(a)


(b)


(c)


Gambar 7. (a) Pengujian autentikasi SSH, (b) Pengujian autentikasi FTP, (c) Pengujian autentikasi MySQL

Pengujian cronjob dilakukan dengan cara mengecek status cron saat job akan dieksekusi sesuai dengan waktu yang telah ditentukan. Status cronjob dicek pada komputer server menggunakan perintah ‘service cron status’. Saat hari berganti, dapat dilihat pada Gambar 8 service cron mengeksekusi aplikasi ‘serverseeder.py’ pada pukul 00.00.01. Status ini menandakan bahwa implementasi cronjob telah sesuai dalam menjalankan tugas untuk melakukan update pada sequence port knocking komputer server.

r□oteSeruervh□ne∕seruertt seruice cron status

÷ cron.seruice - Regular background program processing daemon

Loaded: loaded (/Iihzsystemdzsystemzcron.seruice; enabled; uendor preset: enabled)

Actiue: actiue (running) since Ued 2020-09-02 00:00:00 +00; 12s ago

Docs: man:cron(8)

Hain FID: 1506 (cron)

Tasks: 4

Memory: 7.4M

CPU: 41ms

CGroup: zsystem.s1icezcron.seru ice

—1506 Zusrzsbinzcron -f

—1557 /UsrZsbinzCRUN -f

—1558 ZbinZsh -c cd ZhomeZseruer KK ZusrZbinZpythonZ.? seruerseed.py » Zhomezseruerzcr

—1559 ZusrZbinZpythonZ.7 seruerseed.py

Sep 02 00:00:00 Seruer SystemdEll: Started Regular background program processing daemon.

Sep OZ 00:00:00 Seruer cron[15061: (CRQM) INFO (pidfile fd = 3)

Sep OZ 00:00:00 Seruer cronE15061: (CRQM) INFQ (Skipping Preboot jobs — not system startup)

Sen OZ 00:00:01 Seruer CB0H[155?]: nan IiTiix(Crmiisession): session opened for user root bu (ιι⅛0) pep OZ 00:00:01 Seruer CR0NE15581: (root) CfID (cd ZhomeZseruer KK ZusrZbinZpythonZ.7 seruerseed.py ∣

Gambar 8. Status Cronjob

  • 4.3.    Hasil Pengujian Autentikasi Port Knocking

Hasil pengujian autentikasi didapatkan melalui skenario pengujian yang dilakukan dengan dua tahapan yaitu tahap pengujian mengakses service port tertutup tanpa proses autentikasi dimana tampilannya dapat dilihat pada Gambar 9 dan tahap pengujian mengakses service port tertutup dengan proses autentikasi dimana tampilannya dapat dilihat pada Gambar 10.

Gambar 9. Tanpa proses autentikasi


Hasil tahap pengujian mengakses service port tertutup tanpa proses autentikasi pada Gambar 9 yaitu komputer klien tidak dapat masuk kedalam service port tertutup secara langsung (direct access) dikarenakan aksesnya ditolak oleh firewall.

Gambar 10. Dengan proses autentikasi

Hasil tahap pengujian mengakses service port tertutup dengan proses autentikasi pada Gambar 10 yaitu komputer klien dapat masuk kedalam service port tertutup jika proses autentikasi menggunakan aplikasi telah sukses dikarenakan aksesnya dibuka oleh firewall saat proses autentikasi sesuai.

  • 4.4.    Hasil Sequence Aplikasi dan Cronjob

Hasil sequence didapatkan dari perhitungan nilai seed yang digunakan dalam membangkitkan sequence port pada aplikasi. Seluruh service port yang telah diimplementasikan dengan metode port knocking menggunakan perhitungan nilai epochtime (waktu sistem) ditambah dengan nilai kunci privat untuk memperoleh final seed, dimana nilai final seed digunakan dalam pembangkitan sequence port menggunakan implementasi algoritma PRNG. Empat urutan sequence menggunakan kunci privat yang berbeda dengan tujuan agar urutan sequence port yang dihasilkan tidak sama.

Tabel 3. Perhitungan nilai Seed SSH

Tabel 4. Perhitungan nilai Seed FTP

No

Epochtime

Key

Final seed

No

Epochtime

Key

Final seed

1

1598976000.0

+

1958

=

1598977958.0

1

1598976000.0

+

1164

=

1598977164.0

2

1598976000.0

+

2140

=

1598978140.0

2

1598976000.0

+

2689

=

1598978689.0

3

1598976000.0

+

3023

=

1598979023.0

3

1598976000.0

+

3634

=

1598979634.0

4

1598976000.0

+

4998

=

1598980998.0

4

1598976000.0

+

4479

=

1598980479.0

Tabel 5. Perhitungan nilai Seed MySQL

No

Epochtime

Key

Final seed

1

1598976000.0

+

1676

=  1598977676.0

2

1598976000.0

+

2344

=  1598978344.0

3

1598976000.0

+

3113

=  1598979113.0

4

1598976000.0

+

4907

=  1598980907.0

Hasil perhitungan nilai final seed SSH pada Tabel 6 digunakan dalam pembangkitan nilai sequence port untuk membuka akses service port SSH. Hasil sequence port tersebut yaitu seed pertama menghasilkan sequence port 5483, seed kedua menghasilkan sequence port 5073, seed ketiga menghasilkan sequence port 5046, dan seed keempat menghasilkan sequence port 5841. Empat urutan sequence port 5483,5073,5046,5841 digunakan dalam membuka akses service port SSH.

Tabel 6. Hasil Sequence SSH

No           Final seed           Hasil Sequence

1    random.seed (1598977958.0)   =      5483

2    random.seed (1598978140.0)   =5073

3    random.seed (1598979023.0)   =5046

4    random.seed (1598980998.0)   =5841

Hasil Sequence :         5483,5073,5046,5841

Hasil perhitungan nilai final seed FTP pada Tabel 7 digunakan dalam pembangkitan nilai sequence port untuk membuka akses service port FTP. Hasil sequence port tersebut yaitu seed pertama menghasilkan sequence port 6150, seed kedua menghasilkan sequence port 6153, seed ketiga menghasilkan sequence port 6480, dan seed keempat menghasilkan sequence port 6659. Empat urutan sequence port 6150,6153,6480,6659 digunakan dalam membuka akses service port FTP.

Tabel 7. Hasil Sequence FTP

No           Final seed          Hasil Sequence

1

random.seed (1598977164.0)

=

6150

2

random.seed (1598978689.0)

=

6153

3

random.seed (1598979634.0)

=

6480

4

random.seed (1598980479.0)

=

6659

Hasil Sequence :         6150,6153,6480,6659

Hasil perhitungan nilai final seed MySQL pada Tabel 8 digunakan dalam pembangkitan nilai sequence port untuk membuka akses service port MySQL. Hasil sequence port tersebut yaitu seed pertama menghasilkan sequence port 7480, seed kedua menghasilkan sequence port 7766, seed ketiga menghasilkan sequence port 7323, dan seed keempat menghasilkan sequence port 7396. Empat urutan sequence port 7480,7766,7323,7396 digunakan dalam membuka akses service port MySQL.

Tabel 8. Hasil Sequence MySQL

No

Final seed

Hasi

l Sequence

1

random.seed (1598977676.0)

=

7480

2

random.seed (1598978344.0)

=

7766

3

random.seed (1598979113.0)

=

7323

4

random.seed (1598980907.0)

=

7396

Hasil Sequence :         7480,7766,7323,7396

Hasil implementasi cronjob diperoleh dari log service cron dalam melakukan eksekusi aplikasi server yang tampilannya dapat dilihat pada Gambar 11. Saat file log cronjob dibuka, terdapat hasil eksekusi aplikasi server dalam melakukan generate random number. Proses yang tercatat saat service cron mengeksekusi aplikasi server yaitu aplikasi akan melakukan generate sequence port knocking pada seluruh akses service port yang diimplementasikan dengam metode port knocking yaitu pada service port SSH, FTP dan MySQL.

(1598976000.O, ,Result Epochtime*)

Generate Port Sequence SSH : 5483,5073,5046,5841

Generate Port Sequence FTP : 6150,6153,6480,6659

Generate Port Sequence HqSQL : 7480,7766,73Z3,7396

Gambar 11. Log eksekusi Cronjob

Hasil generate sequence port knocking diupdate kedalam file config ‘knockd.conf’ dimana tampilannya pada Gambar 12. Saat sequence port telah diupdate, aplikasi server akan melakukan restart service Knockd agar sequence port yang diupdate dapat digunakan dalam proses autentikasi membuka akses service port.

[options]

UseSysLog

Logfile = ZuarZlogZknockd.log interface = ethθ

sequence =5483,5073,5046,5841 ∣

tcpflags = syn

Start-Cornrnand = Zsbinziptables -I INPUT -s zIPz -p tcp —dport 22 -J ACCEPT cnd_timeout = 15

stop-comnand = Zsbinziptables -D INPUT -s zIPz -p tcp —dp□rt 22 -j ACCEPT

mam J____________

SecfLience - 6150,6153■6480,6659∏

seq_timeout = 10

tcpflags = syn

start command = ZsbinZiptables -I INPUT -s ZlPZ -p tcp —dport 21 -J ACCEPT cnd_timeout = 15

stop_comnand = Zsbinziptables -D INPUT -s zIPz -p tcp —dport 21 -j ACCEPT

XMailuMJ________________l

SeqZtTmeout =

tcpflags = syn

Start-Command = ZsbinZiptables -I INPUT -s ZlPz -p tcp —dport 3306 -J ACCEPT cnd_timeout = 15

stop-Command = ZsbinZiptables -D INPUT -s ZlPz -p tcp —dport 3306 -J ACCEPT

Gambar 12. Hasil eksekusi Cronjob

Hasil sequence SSH akan diupdate pada bagian [AutoSSH], Hasil sequence FTP akan diupdate pada bagian [AutoFTP], dan Hasil sequence MySQL akan diupdate pada bagian [AutoMySQL].

  • 4.5.    Hasil Generate Sequence Port Tahun 2020

Hasil generate sequence port didapatkan melalui pengumpulan data generate dalam kurun waktu selama satu tahun agar dapat digambarkan melalui histogram. Frekuensi kemunculan random number yang dihasilkan berbeda setiap harinya dikarenakan nilai epochtime yang digunakan untuk membangkitkan random number selalu berubah, beserta nilai kunci privat yang digunakan pada setiap akses service port berbeda.

(a)                                    (b)                                    (c)


Gambar 13. (a) Hasil sequence SSH hari pertama, (b) Hasil sequence SSH hari kedua, (c) Hasil sequence SSH hari ketiga.


Histogram Sequence Port Knocking (SSH Tahun 2020)


Histogram Sequence Port Knocking (FTP Tahun 2020)


1.2

0000....12468 ■■


t

O


Histogram Sequence Port Knocking (MySQL Tahun 2020)

1.2

1

0.8

0.6

0.4

0.2

0


LΠLΠLΠLΠLΠLΠLΠLΠLΠLΠLΠLΠLΠ

Sequence Port


Sequence Port


Sequence Port


(a)                                    (b)                                    (c)


Gambar 14. (a) Histogram sequence SSH, (b) Histogram sequence FTP, (c) Histogram sequence MySQL

Histogram pada Gambar 14 (a), (b), dan (c) menyatakan bahwa selama kurun waktu satu tahun, random number sequence yang digunakan dalam proses autentikasi tidak adanya duplikasi. Implementasi algoritma PRNG pada aplikasi yang dirancang telah sesuai dengan


tujuan penelitian agar proses autentikasi menggunakan random number sequence yang berbeda setiap harinya.

  • 5.     Kesimpulan

Berdasarkan kegiatan penelitian yang telah penulis lakukan, aplikasi yang dirancang pada penelitian dapat memperkuat proses autentikasi dalam memvalidasi komputer klien yang akan terhubung dengan sistem server menggunakan random number sequence port. Random number sequence port diperoleh dari implementasi algoritma PRNG yang mana pembangkitan nilai random menggunakan acuan seed nilai epochtime (waktu sistem) ditambah dengan kunci privat. Selain itu, aplikasi pada klien dibangun berbasis GUI menggunakan framework PyQT4 dengan tujuan untuk mempermudah pengguna dalam melakukan autentikasi. Dalam pengumpulan data generate selama kurun waktu satu tahun, random number sequence port yang digunakan untuk autentikasi pada masing - masing akses service port tidak terdapat duplikasi.

Daftar Pustaka

  • [1]    S. B. Sinaga, “Pengamanan Pesan Komunikasi Menggunakan Algoritma Rsa, Rabbin Miller Dan Fungsi Sha-1 Serta Penanganan Man In The Middle Attack Dengan Interlock Protocol”, Jurnal Teknik Informatika Unika St. Thomas (JTIUST), vol. 3 no. 1, pp. 64-71, 2018.

  • [2]    I. G. A. S. Sanjaya, G. M. A. Sasmita, and D. M. S. Arsa, "Evaluasi Keamanan Website Lembaga X Melalui Penetration Testing Menggunakan Framework ISSAF", Jurnal Ilmiah Merpati, vol. 8, no. 2, pp. 113-124, 2020.

  • [3]    T. Shubh, and S. Sharma, “Man-In-The-Middle-Attack Prevention Using HTTPS and SSL”, International Journal of Computer Science and Mobile Computing, vol. 5 no. 6, pp. 569579, 2016.

  • [4]    E. A. Darmadi, “Perancangan Sistem Otentikasi Radius pada Pengguna Jaringan Wireless untuk Meningkatkan Keamanan Jaringan Komputer”, Jurnal IKRA-ITH Informatika, vol. 2 no. 3, pp. 9-16, 2018.

  • [5]  A. S. Andreatos, “Hiding the SSH port via smart Port Knocking”, International Journal of

Computers, vol. 11, pp. 28-31, 2017.

  • [6]  K. M. U. Maheswari, R. Kundu, and H. Saxena, “Pseudo Random Number Generators

Algorithms and Applications”, International Journal of Pure and Applied Mathematics, vol. 118, no. 22, pp. 331-336, 2018.

  • [7]    P. B. Stark and K. Ottoboni, “Random Sampling: Practice Makes Imperfect”, Journal arXiv, pp. 1-10, 2018.

  • [8]    M. Z. A. Mahmud, Syaifuddin, and D. Risqiwati, “Implementasi Authentication System Pada Port Knocking Ubuntu Server Menggunakan Knockd Dan Python”, Jurnal SISTEMASI, vol. 7, no. 3, pp. 169-175, 2018.

  • [9]    I. Marzuki, “Perancangan dan Implementasi Sistem Keamanan Jaringan Komputer Menggunakan Metode Port Knocking Pada Sistem Operasi Linux”, Jurnal Teknologi Informasi Indonesia, vol. 2, no. 2, pp. 18-24, 2017.

  • [10]    S. Khadafi, S. Nurmuslimah, and F. K. Anggakusuma, “Implementasi Firewall Dan Port Knocking Sebagai Keamanan Data Transfer Pada Ftp Server Berbasiskan Linux Ubuntu Server”, Jurnal Ilmiah Nero, vol. 4, no. 3, pp. 181-188, 2019.

  • [11]    https://www.python.org/about/apps, diakses tanggal 04 Oktober 2020.

  • [12]    https://riverbankcomputing.com/software/pyqt, diakses tanggal 04 Oktober 2020.

  • [13]    https://linux.die.net/man/1/knockd, diakses tanggal 04 Oktober 2020.

  • [14]    https://pubs.opengroup.org/onlinepubs/9699919799/utilities/crontab.html, diakses tanggal 04 Oktober 2020.

  • [15]    T. Ahmed, and M. M. Rahman, "The Hybrid Pseudo Random Number Generator", International Journal of Hybrid Information Technology, vol. 9, no. 7, pp. 299-312, 2016.

Implementasi Algoritma PRNG pada Aplikasi Port Knocking Sebagai Perlindungan Server 243

(Made Andika Verdiana)