MIND Journal | ISSN (p): 2528-0015  | ISSN (e): 2528-0902
Juni 2020
Tempat Sampah Pengelola Password Wifi dengan Algoritma TOTP SHA-3

## THETA DINNARWATY PUTRI, WINARNO SUGENG, GUNAWAN YUGA UTAMA
Program Studi Informatika Institut Teknologi Nasional Bandung Email : theta@itenas.ac.id
Received 12 Maret 2020| Revised 30 April 2020 | Accepted 25 Mei 2020

## ABSTRAK
Algoritma  Time-Based  One  Time  Password  (TOTP)  merupakan  algoritma  yang berfungsi  menghasilkan  password  untuk  satu  kali  pemakaian.  Password  yang dihasilkan memiliki batas waktu tertentu dan akan selalu berubah secara dinamis dalam  periode  tertentu.  Algoritma  TOTP  menggabungkan  secret  key  dengan current time yang kemudian dilakukan hashing menggunakan algoritma enkripsi SHA-3.  Pada  penelitian  ini  TOTP  diaplikasikan  untuk  pengelolaan  password  wifi pada media tempat sampah dimana keterkaitan user dan kebutuhan mengakses wifi.  TOTP  akan  menghasilkan  password  wifi  untuk  user  jika  user  melakukan kegiatan  membuang  sampah  pada  media  tempat  sampah.  Pada  secret  key dilakukan  enkripsi  menggunakan  algoritma  caesar  terlebih  dahulu  sebelum dilakukan tahap hashing, ini agar membuat secret key dinamis sehingga variasi password menjadi lebih banyak dan dapat meningkatkan keamanan dari password. Dari  hasil  pengujian  keluaran  password  tidak  muncul  secara  berulang  namun memiliki tingkat kemiripan sebesar 0,02%.
Kata kunci: Internet Of Thing, TOTP, SHA-3, Tempat sampah

## ABSTRACT
The  Time-Based  One  Time  Password  (TOTP)  algorithm  is  an  algorithm  that produces a password for only one use. A password that is produced has a limited time and always changed dynamically in a specific period. The TOTP algorithm combines a secret key with a current time which is then hased with an encryption algorithm  SHA-3.  In  this  experiment  the  TOTP  is  applied  for  managing  a  wifi password for a user, when the user is throwing a trash at a particular bin. The secret key will be encrypted used a caesar algorithm before the hashing process, so that a secret key become dynamic and the password multiplied, and the security level  will  be  higher.  In  this  experiment  the  password  output  has  not  produced periodically but has a 0.02% similliarity.

## Keywords: Internet Of Thing, TOTP, SHA-3,Trashbin

## 1. PENDAHULUAN
Teknik keamanan dengan mengubah password secara dinamis dinamakan One Time Password ( OTP) (Chandra, Wijaya, & Budiman, 2019). OTP sendiri merupakan otentikasi dimana password  dapat digunakan  sekali  pakai (Janakiraman, Sree, Manasa, & Rajagopalan, 2018). Pada umumnya OTP digunakan untuk kebutuhan proses autentikasi yang dilakukan antara pihak server dan user.
HMAC  based  One  Time Password  (HOTP  )  merupakan  algoritma pembangkit  OTP berbasis algoritma HMAC. OTP dapat dihasilkan dengan input pada n-digit integer yang dapat diatur (Ramadhany,  2016). HOTP  menghitung  nilai  input  dari  counter  yang  nantinya  akan divalidasi dari pihak server kepada pihak client, password yang diakses pada masing-masing client tidak terikat satu sama lain sehingga masing-masing client memiliki nilai kunci unik yang tersinkronisasi pada server (Fakhrusy, 2016). Algoritma HOTP dikembangkan menjadi Time- Based One Time Password (TOTP).
TOTP  merupakan  algoritma  yang  berbasis  algoritma  HMAC  dikembangkan  dengan menggabungkan secret  key  dengan  current  timestamp  sehingga  dapat  men-generate password  sekali  pakai  dengan  batas  waktu  (Ungkawa,  Dewi,  &  Putra,  2013). Pembentukannya menggunakan fungsi kriptografi secure hash algorithm.
Secure  Hash  Algorithm  (SHA)  merupakan  teknik  kriptografi  yang  pada  tahun  1993 dikembangkan oleh National Institute of Standards and Technology (NIST) dan dipublikasikan sebagai Federal  Information  Processing  Standards  (FIPS  180) (Singh & Raj, 2019).  SHA menghitung nilai hash pada suatu pesan dengan panjang maksimal 160 bits untuk pesan dan hasil keluaran yang dinamakan message digest atau hash code. Namun ditemukan kelemahan pada algoritma SHA-0 sehingga pengembangan algoritma baru dari SHA-1 yang merupakan revisi dari SHA-0.
Keamanan dari SHA-0 dan SHA-1 berhasil ditembus dengan brute attack sehingga pada tahun 2012 algoritma keccak atau yang dikenal sekarang sebagai SHA-3 menjadi pemenang pada kompetisi untuk membuat sebuah standar baru yang diadakan oleh NIST. SHA-3 memiliki input dengan panjang yang tak terhingga, lalu pada ukuran output yang dimiliki SHA-3 berukuran beragam,  mulai  dari  224,  256,  384  dan  512 bits  (Kurniawan,  Kusyanti,  &  Nurwasito, 2017), sehingga membuat SHA-3 menjadi lebih tahan terhadap serangan brute attack.
Pada masa sekarang jaringan wifi dapat ditemukan pada tempat umum seperti di kafe, taman, kampus maupun kantor (Andriani, 2020). Pada jaringan wifi yang bersifat umum dibutuhkan tingkat keamanan yang tinggi pada password wifi dikarenakan pada tempat umum memiliki tingkat kebahayaan yang tinggi, hal ini disebabkan perangkat yang terkoneksi pada jaringan wifi  melalui  gelombang  radio  sehingga  siapapun  dapat  terkoneksi  pada  jaringan  tersebut. Dengan hal tersebut maka keamanan data yang terkoneksi pada jaringan tersebut menjadi hal yang rentan (Kolhatkar, Joshi, Choudhari, & Bhuva, 2018).
Besar kemungkinan adanya pencurian data yang dilakukan oleh orang yang tidak bertanggung jawab  terhadap  perangkat  lain  yang  terkoneksi  dalam  jaringan  tersebut  (Huseynov  & Seigneur, 2016).  Dengan  hal  tersebut  maka penelitian  ini  membangun  teknik  keamanan yang  dapat  meningkatkan  kerahasiaan  kata  sandi  pada password  wifi  yang  statis  menjadi password  wifi  yang  dapat  mengubah  secara  dinamis  untuk  meminimalisir  pencurian  data dengan menggunakan algoritma TOTP SHA-3.

## Tempat Sampah Pengelola Password Wifi dengan Algoritma TOTP SHA-3

## 2. METODE PENELITIAN
Metode proses pembuatan sistem dalam penelitian ini menggunakan model prototype. Dasar dari metode penelitian adalah dengan melakukan implementasi algoritma TOTP berbasis SHA- 3  yang  dapat  meningkatkan  kerahasiaan  kata  sandi  pada password  sekali  pakai  untuk perorangan. TOTP memiliki secret key yang bersifat dinamis, hal tersebut dikarenakan secret key  yang  digunakan  akan  dienkripsi  dengan  teknik  algoritma  caesar  terlebih  dahulu  yang perhitungannya  dipengaruhi  waktu. Current  time    dilakukan  berdasarkan  tanggal  sehingga perubahan  waktu  melibatkan  hari.  Media  tempat  sampah  akan  memunculkan wifi  beserta password    agar  user  dapat  mengakses  wifi.  Password  yang  sudah  dipakai  tidak  akan  bisa diakses lagi sehingga dibutuhkan password baru yang valid dengan cara membuang sampah pada media tempat sampah tersebut.
Penelitian  ini  bertujuan  untuk  melakukan  implementasi  algoritma TOTP  dengan  cara penggabungan secret key dengan current time. Kemudian dilakukan hashing menggunakan algoritma enkripsi SHA-3 dalam upaya meningkatkan pengulangan kemunculan password yang sama dengan melakukan pengujian pada model sistem pengelolaan password wifi pada media tempat sampah.
Perancangan sistem akan ditujukan dengan skema mindmapping yang berisikan bagaimana cara kerja antara user dengan sistem saling berkaitan, skema apa yang akan dilakukan user terhadap sistem, respon apa yang dilakukan oleh sistem dan bagaimana perancangan TOTP SHA-3 diimplementasikan ke media tempat sampah yang ditujukan pada Gambar 1.
Gambar 1. Mind Mapping Proses Kerja Sistem yang Dibangun
Gambar 2. Skema Umum Perancangan Sistem Pengolah Password Wifi
Berikut adalah penjelasan tahapan skema perancangan yang ditujukan pada Gambar 2 :
1. User  melakukan  aktivitas  berupa  membuang  sampah  pada  media  tempat  sampah dianggap sebagai nilai input.
2. Media tempat sampah menyediakan wifi sebagai output.
3. Media  tempat  sampah  akan  men- generate  atau  melakukan  proses  TOTP  yang  dapat diakses selama 3 menit.
4. Hasil generate TOTP di input ke settingan wifi sebagai password wifi.
5. Hasil output generate TOTP dikirim ke user.
6. User dapat mengakses wifi dengan melakukan input password wifi dari TOTP yang telah diterima.
Penerapan TOTP selain menggunakan teknik hash SHA-3 juga menggunakan teknik enkripsi algoritma caesar,  tujuan  penerapan  algoritma  caesar  yaitu  untuk  meningkatkan  varian password  dan  meningkatkan  keamanan.  Algoritma  caesar  akan  digunakan  untuk mengenkripsi secret key pada kasus ini secret key akan dibagi menjadi dua secret key skema implementasi algoritma caesar yang ditujukan pada Gambar 3.
Gambar 3. Penerapan Algoritma Caesar
Tempat Sampah Pengelola Password Wifi dengan Algoritma TOTP SHA-3
Gambar 4. Skema Hacker
Pada Gambar 4 ditujukan bagaimana jika suatu waktu SHA-3 berhasil diretas dan secret key atau plain  text  berhasil  dicuri  oleh  hacker,  namun  secret  key  atau  plain  text  yang  dicuri merupakan  hasil  enkripsi  berdasarkan  algoritma caesar  yang  sudah  diproses  sebelum melakukan  tahap  enkripsi  algoritma SHA-3. Meskipun  untuk  saat  ini  SHA-3  belum  berhasil diretas  namun  penerapan  dengan  cara  ini  menjadi  jalan  alternatif  untuk  meningkatkan keamanan kerahasiaan pada password, secret key atau plain text. Gambar 5 menunjukkan blok diagram dari sistem yang akan dijelaskan sebagai berikut :
1. User mengirim pesan “/start” ke sistem melalui telegram.
2. Sistem menerima pesan dari user agar dapat memulai program untuk mendeteksi objek sampah sebagai nilai input.
3. User membuang sampah pada media tempat sampah.
4. Sistem mendeteksi objek sampah lalu men- generate OTP.
5. OTP yang telah digenerate akan dikirim oleh sistem ke user melalui telegram.
6. User akan menerima OTP dari sistem melalui telegram.
7. Sistem menyediakan wifi untuk user.
8. User melakukan tahap koneksi ke wifi dari media tempat sampah.
9. User memasukan password wifi dengan OTP yang telah diterima sebelumnya.
10. OTP bisa diakses selama 3 menit.
11. User dapat melakukan aktivitas melalui internet yang terkoneksi ke wifi selama 3 menit.
Gambar 5. Blok Diagram Sistem Media Tempah Sampah Wifi
Seperti  pada  Gambar  6  terdapat  beberapa  tahapan  dalam  melakukan  pengolahan  pada penelitian  ini.  Berikut  merupakan  penjelasan-penjelasan  dari flowchart  pada  Gambar  6 tersebut :
1. Registrasi ID : pada tahapan ini dilakukannya registrasi agar sistem dapat mengirim password  yang  valid  kepada  client  sehingga  orang  yang  membuang  sampah  dan mendapatkan wifi adalah orang-orang yang sudah terdaftar password akan dikirim via telegram  dan  untuk  registrasi dilakukan  secara  private,  data  yang  isi berupa  informasi pribadi dan token telegram.
2. Sensor  :  tahapan  ini  bertujuan  untuk  mendeteksi  objek  atau  sampah  ketika  masuk sehingga  dapat  memberikan  kondisi  agar  sistem  dapat  memproses  atau  menjalankan program  namun  jika  sensor  terus  menerus  mendeteksi  objek  maka  sistem  akan memberitahu  pihak  operator  bahwa  tempat  sampah  telah  penuh  dan  menghentikan sistem.
3. Program TOTP  :  adalah  tahapan  untuk  generate  TOTP  untuk  pengelolaan  pada password wifi, sehingga password berubah secara dinamis berdasarkan TOTP SHA-3.
4. Pemberian Password : Bertujuan untuk pemberian password yang sudah di-generate oleh program akan dikirim via telegram kepada client yang sudah terdaftar pada telegram.
5. Laporan Ke Admin : setiap laporan atau log dari sistem akan dikirim ke Admin yang nantinya Admin akan menerima laporan atau log tersebut via e-mail.
Gambar 6. Flowchart Sistem Pengelolaan Password pada Media Tempat Sampah Wifi Pada use  case  yang  ditujukan  pada  Gambar  7 terdapat  tiga actor  yaitu  user,  admin  dan operator, serta beberapa fungsionalitas pada sistem. Berikut adalah penjelasan dari masing- masing fungsionalitas :
1. Fungsionalitas  registrasi id,  pada  fungsionalitas  ini  user  pertama  kali  melakukan  tahap registrasi  kepada  pihak admin  sehingga  admin  akan  mendaftarkan  user  dengan memasukan token telegram milik user pada sistem, sehingga user memiliki akses untuk mendapatkan akses wifi dan password wifi.
2. Fungsionalitas  deteksi  sampah,  pada  fungsionalitas  ini  merupakan  kegiatan user memasukan objek sampah pada media tempat sampah.
3. Fungsionalitas OTP, pada fungsionalitas ini merupakan generate OTP berdasarkan TOTP SHA-3 pada password wifi yang akan dikirim ke user untuk mengakses wifi selama 3 menit dan dikirim ke pihak admin sebagai laporan log atau aktivitas dari media tempat sampah.
4. Fungsionalitas  pemberitahuan  jika  tempat  sampah  penuh,  pada  fungsionalitas  ini merupakan  pemberitahuan  kepada  pihak  operator  jika  tempat  sampah  harus  segera dikelola, lalu sistem akan berhenti beroperasi.
Gambar 7. Use Case Diagram Fungsional Sistem Keseluruhan

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Pada  bagian  hasil  dan  pembahasan  ini  dibahas  mengenai  bagaimana TOTP  SHA-3  dapat diimplementasikan  untuk  pengelolaan password  wifi  pada  sistem  tempat  sampah  wifi  dan dapat men- generate password wifi untuk sekali diakses dalam batas waktu yang ditentukan. Berikut adalah blok diagram umum bagaimana sistem bekerja dan saling berhubungan yang ditujukan pada Gambar 8.
Gambar 8. Implementasi Sistem Pengelolaan Password pada Sistem Tempat Sampah Wifi Pada Gambar 9  ditunjukan hasil dari perancangan seluruh hardware dari prototype tempat sampah dan perancangan alat .
Gambar 9. Implementasi Hardware Prototype Sistem
Subsistem telegram  memanfaatkan  Internet  of  thing  sebagai  suatu  inovasi  dimana  mesin dapat  berkomunikasi  dengan  manusia  secara  mandiri  dan  tidak  ada  campur  tangan  dari manusia, selama raspberry  pi terhubung ke internet maka opsi fitur komunikasi yang akan digunakan  cukup  banyak  salah  satunya  aplikasi chatting  telegram  sehingga  pemanfaatan internet  yang  mana  adalah  inti  dari  IoT  dapat  diimplementasikan  pada  sistem  dengan menggunakan bot telegram pada python raspberry, bot telegram akan memiliki dua akun yang  dapat  berkomunikasi  dengan raspberry  pi  yaitu  User  dan  Operator,  User  berperan
sebagai  penerima password  wifi  yang  nantinya  akan  dikirim  melalui  telegram  dari  sistem sedangkan Operator berperan me-manage kapasitas sampah jika penuh dan memberi perintah untuk menjalakan sistem jika tempat sampah sudah siap beroperasi.
Gambar 10. Bot Telegram
Berikut  ini  merupakan  pengujian  kemiripan  hasil  keluaran TOTP  dengan  skenario  sebagai berikut :
Skenario Awal : Hasil keluaran di- generate dalam dua waktu yang berbeda. Tujuan : Membandingkan kemiripan dari kedua hasil generate . Waktu Pengujian : 21-09-2020 pada pukul 15:30
Pengujian  dilakukan  dengan  mencetak  50 password  dalam  dua  waktu  yang  berbeda,  hasil keluaran  dibandingkan  dengan  menggunakan tool  yang  bernama  text  compare. Perbandingannya ditunjukan pada Gambar 11 sebagai berikut.
Gambar 11.  Komparasi OTP
Saat dibandingkan terdapat satu password yang memiliki tingkat kemiripan yang tinggi, seperti yang ditujukan pada Gambar 12 sebagai berikut.

## Gambar 12. Kemiripan TOTP
Dari 50 password  terdapat kemiripan password dengan jumlah digit 5 berupa deretan angka “94563” pada kedua hasil keluaran password, sehingga presentase dengan tingkat kemiripan
sebesar 01 50 =  0,02%.  Pada  hasil  pengujian  didapatkan  perolehan  jumlah  objek  terdeteksi dengan hasil sebesar 100% pada jeda 6 detik untuk pengujian alpha satu sensor.
Gambar 13. Grafik Pengujian Alpha Satu Sensor
Berikut ini merupakan pengujian Beta implementasi Hardware yang terdapat pada Gambar 14. Pada saat kertas atau objek sampah dimasukan ke tempat sampah dengan posisi horizontal dan diagonal akan terdeteksi oleh dua sensor ultrasonik yang sebelumnya sudah dijalankan oleh operator  melalui  telegram,  sensor  ultrasonik  akan  mendeteksi  objek  jika  terjadi perubahan deteksi jarak, ketika adanya perubahan maka perubahan tersebut akan dijadikan suatu nilai analog dan men- trigger untuk menjalankan sistem.

## Gambar 14. Pengujian Buang Sampah
Gambar  15  menunjukkan  hasil  uji  konektivitas  dari smartphone,  hasil  yang  didapat  adalah smartphone dapat terkoneksi dengan wifi, secara otomatis smartphone mendapatkan ip dhcp dan mendapatkan akses internet.

## Gambar 15. Pengujian Konektivitas
Gambar 16. Pengujian Email Diterima Admin
Gambar  16  menunjukkan  bahwa admin  secara  otomatis  mendapatkan  email  dari  tempat sampah mengenai aktivitas saat WiFi aktif beserta password WiFi yang valid.
Gambar 17 menunjukan grafik dari pengujian beta, implementasi algoritma TOTP SHA-3 pada sistem sampah wifi menunjukan berapa perolehan waktu dalam detik yang didapat saat sistem mendeteksi objek sampah dan mengirim password wifi ke telegram, perolehan rata-rata waktu yang didapat adalah 0,45 detik.
Gambar 17. Pengujian Beta Algoritma TOTP SHA-3
Pada Gambar 18 didapatkan perolehan jumlah objek terdeteksi dengan hasil sebesar 100% pada jeda 5 detik untuk pengujian beta dua sensor.
Gambar 18. Grafik Pengujian Beta Dua Sensor

## 4. KESIMPULAN
Kesimpulan yang didapat pada penelitian algoritma TOTP SHA-3 untuk pengelolaan password wifi  pada  media  tempat  sampah  ini  adalah  penerapan  enkripsi  SHA-3  dapat  menjaga kerahasiaan password yang telah diuji dengan brute attack, penerapan algoritma caesar pada TOTP  membuat  variasi  password  yang  banyak  dan  meningkatkan  kerahasiaan  password sebagai  lapis  keamanan  kedua.  Pada  pengujian  jeda  waktu  dengan  1  sensor  diperoleh presentase 100% pada jeda waktu 6 detik dan dengan 2 sensor diperoleh presentase 100% pada jeda waktu 5 detik sehingga sensor dapat mendeteksi objek dengan baik jika ada waktu jeda untuk merespon selama 5 detik. Dari hasil pengujian keluaran password  tidak terdapat kemunculan password  yang  berulang  namun  memiliki  tingkat  kemiripan  password  sebesar 0,02%.
Sistem tempat sampah wifi digunakan sebagai implementasi sistem dengan hasil pengujian sistem  mampu  mengidentifikasikan  akun  telegram  yang  teregistrasi  dengan  menggunakan token, mendeteksi objek dengan sensor ultrasonik, menghasilkan password wifi berbasis TOTP SHA-3, mengirim password wifi melalui telegram dan mencatat laporan ke admin melalui e- mail.

## DAFTAR RUJUKAN
Andriani,  D.  (2020). Perlunya  Tingkatkan  Jaringan  Internet  di  Masa  New  Normal.  Diambil kembali dari https://teknologi.bisnis.com/read/20200805/84/1275606/perlunya- tingkatkan-jaringan-internet-di-masa-new-normal
Chandra,  H.  A.,  Wijaya,  Y.  I.,  &  Budiman,  H.  (2019).  Algoritma  One  Time  Password  pada Sistem Informasi Penerimaan Sistem Baru Online SMP H.A Johansyah A Banjarmasin. (hal. 207-211). Technologia.
Fakhrusy, M. (2016). Implementasi HMAC-SHA-3-Based One Time Password pada Skema Two- Factor Authentication. 1-6.
Huseynov , E., & Seigneur, J.-M. (2016). WiFiOTP : Pervasive two-faktor Autentication using Wi-Fi  SSID  Broadcasts. Proceedings  of  the  2015  ITU  Kaleidoscope  :  Trust  in  the Information Society, K-2015-Academic Conference.
Janakiraman,  S.,  Sree,  K.  S.,  Manasa,  V.  L.,  &  Rajagopalan,  S.  (2018). 2018  International Conference on Computer Communication and Informatics (ICCI), (hal. 1-2).
Kolhatkar,  C.,  Joshi,  B.,  Choudhari,  P.,  &  Bhuva,  D.  (2018).  Smart  E-dusbin. International Conference on Smart City and Emerging Technology, ICSCET, (hal. 1-3).
Kurniawan, F., Kusyanti, A., & Nurwasito, H. (2017). Analisis dan Implementasi Algoritma SHA- 1  dan  SHA-3  pada  Sistem  Autentikasi  Garuda  Training  Cost. Jurnal  Pengembangan Teknologi Informasi dan Ilmu Komputer, 803-812.
Ramadhany,  T.  (2016). Authentication,  K.M.,  &  Hmac,  C.  (n.d).Keyed-has  Message Authentication Code (HMAC).
Singh,  A.,  &  Raj,  S.  (2019).  Securing  Password  using  Dynamic  Password  Policy  Generator
Algorithm. Journal of King Saud University - Computer and Information Sciences.
Ungkawa, U., Dewi, I. A., & Putra, K. R. (2013). Implementasi Algoritma Tme-Based One Time
Password  dalam  Otentikasi  Token  Internet  Banking. Teknik  Informatika  Fakultas Teknologi Industri Institut Teknologi Nasional Bandung, 2-11.