## SECURE SOCKET LAYER UNTUK KEAMANAN DATA REKAM

## MEDIS TUMOR OTAK PADA HEALTH INFORMATION SYSTEM

## Novi*, Zaini
Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Andalas *Corresponding author, e-mail : shenovi00@gmail.com
Abstrak —Penelitian ini bertujuan untuk  membangun sistem keamanan data  rekam  medis tumor otak pada Health  Information  System (HIS)  dengan  mengimplementasikan  protokol Secure  Socket  Layer (SSL)  pada saluran komunikasi antara client dan server untuk  mencegah terjadinya penyusupan pada lalu lintas data di internet.  Sertifikat  SSL  dirancang  menggunakan tool  OpenSSL dengan  algoritma  RSA  ( Rivest-Shamir- Adleman ) dan  enkripsi  AES  ( Advance  Encryption Standard )  256  bit,  kemudian  ditanamkan  melalui  bahasa pemrograman Python pada  mini computer  Raspberry  Pi yang  berfungsi  sebagai server pada  sistem.  Hasil pengujian menunjukkan bahwa protokol SSL dapat mengenkripsi saluran komunikasi dan mengamankan data dari teknik sniffing dan attacking selama terjadinya proses pertukaran data di jaringan internet.
Kata Kunci : Secure Socket Layer, Keamanan Data , Raspberry Pi.
Abstract— This  research  aims  to  build  a  data  security  system  medical  records  of  brain  tumor  on  Health Information System (HIS) by implementing the Secure Socket Layer (SSL) protocol on the communication channel between the client and server to prevent the infiltration of data traffic on the internet. SSL certificates are designed using Open SSL tool with RSA (Rivest-Shamir-Adleman) algorithm and 256 bit AES (Advance Encryption Standard) encryption, then implanted through the Python programming language on Raspberry Pi mini computer acting as a server on the system. The test result showed that the SSL protocol to encrypt and secure data communication channels from sniffing and attacking techniques during the data exchange process in the internet network.
Keywords :  Secure Socket Layer, Data Security, Raspberry Pi.
Copyright © 2017 JNTE. All rights reserved

## 1. PENDAHULUAN
Seiring dengan kemajuan teknologi informasi,  juga  terjadi  inovasi  teknologi  yang begitu  cepat  di  bidang  kesehatan.  Inovasi teknologi  yang  memungkinkan  digitalisasi  dan otomatisasi  pada  proses  pencatatan  medis. Otomatisasi  ini  lebih  dikenal  dengan Health Information System (HIS). HIS [1] adalah upaya terpadu  untuk  mengumpulkan,  memproses, melaporkan dan menggunakan informasi kesehatan  untuk  menentukan  kebijakan  dan pengambilan keputusan, tindakan program, serta penelitian.
HIS  [2]  berisi  semua  informasi  kesehatan, mulai dari perawatan, pengobatan, data administrasi, dan keuangan. Selain itu, pada HIS juga  terdapat  data-data  sensitif  yang  bersifat rahasia, salah satu diantaranya adalah data rekam medis  tumor  otak.  Rekam  medis  [3]  ini  tidak hanya berisi catatan dari identitas pasien, tetapi juga menjelaskan hubungan yang
khusus  antara  pasien  dan  dokter.  Seperti mengenai pemeriksaan terhadap pasien, diagnosa  penyakit  yang  diderita  oleh  pasien, pengobatan  yang  diberikan  oleh  dokter  dan tindakan  medis  lainnya  yang  wajib  dilindungi dari  pembocoran  sesuai  dengan  kode  etik kedokteran  dan  peraturan  perundang-undangan yang berlaku.
Data rekam medis tumor otak pada HIS akan dipakai oleh berbagai pengguna di rumah sakit, diantaranya  adalah  dokter,  perawat,  apoteker, bagian  administrasi,  dan  lain  sebagainya.  Data ini  diakses  melalui  jaringan  internet.  Tanpa adanya protokol keamanan yang tepat, tentunya data-data rekam medis tumor otak pada HIS bisa saja  disadap  dan  disalahgunakan  oleh  berbagai pihak, contohnya perusahaan asuransi, pengusaha,  dan  orang  atau  organisasi  yang tertarik memanfaatkan data ini untuk kepentingan pribadi.
Oleh  sebab  itu,  maka Secure  Socket  Layer (SSL)  merupakan  pilihan  yang  tepat  sebagai
sistem  keamanan  data  yang  akan  melindungi data  rekam  medis  tumor  otak  selama  diakses melalui  jaringan  internet.  SSL  [4]  merupakan teknologi  keamanan  data  yang  tangguh  dengan menggunakan konsep enkripsi, dan sampai saat ini  telah  dipercaya  untuk  keamanan  data-data yang sensitif, seperti perbankan web, perdagangan saham, dan e-commerce . SSL telah digunakan pada beberapa penelitian  sebelumnya,  salah  satu  diantaranya adalah  “ Data  Security  in  Cloud  Oriented Application Using SSL Protocol ”  yang dilakukan oleh Irvin Singh Dua dan dipublikasikan  di International  Journal  of Application  or  Innovation  in  Engineering  & Management tahun  2013.  Penelitian  ini merancang  SSL  untuk  mengamankan  data  di aplikasi  berorientasi cloud sehingga  data tersebut tidak dapat diakses oleh pengguna yang tidak  sah  ketika  ditransfer  dari server ke browser .  Tetapi  di  penelitian  ini  masih ditemukan  beberapa  kekurangan,  diantaranya adalah kualitas dari SSL yang dirancang  masih sangat  lemah  untuk  dapat  mengamankan  data. Karena SSL dirancang hanya dengan memanfaatkan  beberapa  fitur  sederhana  yang terdapat  pada  sistem  operasi Windows ,  yaitu Microsoft.NET Framework dan class SslStream . Ruang lingkup dari SSL ini pun sangat terbatas, yaitu hanya bisa digunakan pada sistem operasi Windows saja.
Pada  penelitian  ini  penulis  merancang  SSL menggunakan tool  OpenSSL dengan  algoritma RSA  ( Rivest-Shamir-Adleman )  dan  enkripsi AES  ( Advance  Encryption  Standard )  256  bit, kemudian ditanamkan melalui bahasa pemrograman Phyton pada  mini computer Raspberry
Pi dan diharapkan dapat menyempurnakan beberapa penelitian sebelumnya.

## 2. TINJAUAN PUSTAKA

## 2.1. Keamanan Data
Keamanan  data  [5]  merupakan  suatu tindakan digital yang diterapkan untuk melindungi  dan  mencegah  akses  tidak  sah  ke komputer,  database,  dan  situs web. Ukuran teknologi  untuk  keamanan  data  yang  paling utama  adalah  enkripsi,  dimana  data  digital, perangkat  lunak  maupun  perangkat  keras,  dan hard  drive dienkripsi  sehingga  tidak  dapat diakses oleh pengguna yang tidak sah.
Salah  satu  metode  yang  paling  sering dijumpai dalam mempraktikkan keamanan data adalah penggunaan otentikasi. Dengan otentikasi,  pengguna  harus  memberikan  kata sandi,  kode,  data  biometrik,  atau  beberapa bentuk  data  lainnya  untuk  memverifikasi identitas  sebelum  mengakses  sistem  atau  data yang diberikan.
Keamanan  data  juga  sangat  penting  untuk catatan  perawatan  kesehatan,  sehingga  advokat kesehatan dan praktisi medis di AS dan negara- negara  lain  bekerja  untuk  menerapkan  privasi rekam  medis  dengan  menciptakan  kesadaran tentang hak pasien terkait dengan pelepasan data ke  laboratorium,  dokter,  rumah  sakit,  dan fasilitas medis lainya.
2.2. Secure Socket Layer ( SSL ) Secure  Socket  Layer [6]  adalah  salah  satu metode keamanan dalam bentuk sebuah protokol yang  berada  di  atas Transmission  Control Protocol/Internet  Protocol (TCP/IP)  yang berfungsi  untuk  mengamankan browsing  web , mengelola  keamanan  transmisi  dan  juga  dapat menjamin keamanan dalam pengiriman data dan pengaksesan  informasi  pada  saat client dan server sedang  melakukan  pertukaran  informasi lewat internet.
Teknologi  SSL  menggunakan  konsep kriptografi  kunci  publik  untuk  bisa  mencapai komunikasi yang aman antara server dan client. Kedua  pihak  yang  berkomunikasi  ( server dan client) saling mengirimkan data yang disamarkan  dengan  teknik  enkripsi,  dan  untuk membaca  data  tersebut  digunakan  kunci  yang hanya  dimiliki  oleh  kedua  pihak  yang  sedang berkomunikasi saja. Sehingga apabila ada pihak lain yang mencoba untuk menyadap, data tidak akan terbaca.

## 2.3. Raspberry Pi
Raspberry  Pi [7]  adalah  komputer  mini yang  berukuran  kecil  sebesar  kartu  ATM  dan dapat  berfungsi  sama    dengan Personal Computer (PC),  sehingga  dapat  digunakan sebagai server pada  sistem.  Layaknya  sebuah PC, Raspberry Pi juga membutuhkan Operating System (OS)  agar  dapat  digunakan.  OS  ini disimpan dalam Secure Digital (SD) Card yang juga berfungsi sebagai media penyimpanan data seperti  halnya hard  disk .  OS  yang  digunakan untuk Raspberry  Pi merupakan  varian  dari  OS Linux.

## 3. METODOLOGI

## 3.1. Perancangan Sistem
Perancangan  sistem  secara  umum  dapat dilihat pada blok diagram berikut ini
Gambar 1. Blok Diagram Sistem
Gambar 1 merupakan blok diagram sistem secara  keseluruhan.  Data  rekam  medis  tumor otak yang tersimpan pada cloud computing dapat diakses  melalui computer atau smartphone dengan menggunakan jaringan internet. Raspberry  Pi dan Modem akan  bekerja  sama sehingga  dapat  berfungsi  sebagai server yang akan melayani setiap permintaan dari client . Ketika client mengajukan  permintaan koneksi  terhadap server ,  maka server akan memberikan  sertifikat  SSL.  Selanjutnya  akan terjadi  proses  pertukaran  data  antara client dan server dengan  menggunakan  proses  enkripsi melalui protokol SSL.

## 3.2. Perancangan Hardware
Gambar 2. Perancangan Hardware
Gambar 2 merupakan perancangan hardware yang terdiri dari dua komponen utama yaitu Modem dan Raspberry Pi . Raspberry Pi [8] berkomunikasi  dengan Modem menggunakan
komunikasi serial. Modem ini menggunakan IC LM1893 dengan tipe modulasi Binary Frekuency Shift Keying yang dapat berkomunikasi  dua  arah. Modem memiliki  tiga pin  antarmuka  dengan Raspberry  Pi ,  yaitu  TX (pin 17), RX (pin 12), dan selector (pin 5). TX Modem dihubungkan dengan PD.1 (TXD) pada Raspberry Pi , RX Modem dihubungkan dengan PD.0  (RXD)  pada Raspberry  Pi ,  dan selector dihubungkan ke PD.2 pada Raspberry Pi . Fungsi selector pada Modem adalah sebagai pemilih  mode Modem ,  kerja Modem sebagai pengirim atau sebagai penerima. Ketika selector pada Modem bernilai high maka Modem dikondisikan  sebagai  pengirim,  pada  saat Modem bekerja  sebagai  pengirim  maka input data  serial  yang  terhubung  pada  pin  TX  akan dimodulasi  secara  BFSK.  Data  hasil  modulasi kemudian ditransmisikan melalui lalu lintas data ke client .  Sebaliknya  ketika selector pada Modem bernilai low maka Modem dikondisikan sebagai  penerima.  Kerja Modem saat  sebagai penerima  adalah  kebalikan  ketika Modem sebagai  pengirim.  Jika  ada  data  yang  masuk maka  data  akan  didemodulasi  oleh Modem sehingga data dapat dikenali oleh Raspberry Pi . Kemudian  data  hasil  demodulasi  tersebut disalurkan  pada  pin  RX  yang  dihubungkan  ke pin RXD pada Raspberry Pi.
Raspberry Pi digunakan sebagai web server yang  akan  melayani  permintaan  pengguna melalui web  browser berupa  tampilan  halaman web yang  telah  ditanamkan  dalam  modul Raspberry  Pi .  Tampilan  halaman web yang ditampilkan  tersebut  digunakan  sebagai  antar muka untuk mengakses data rekam medis tumor otak pada aplikasi HIS.

## 3.3. Perancangan Software
Perancangan software terdiri dari beberapa bagian yaitu : 1. Instalasi OS 2. Instalasi Web Server
3. Konfigurasi sertifikat SSL
Sertifikat  SSL  dirancang  menggunakan algoritma  RSA  ( Rivest-Shamir-Addleman )  dan enkripsi  AES  ( Advance  Encryption  Standard ) 256 bit dengan menggabungkan beberapa class yang  terdapat  pada OpenSSL dan  aplikasi Keytool yang  merupakan  bawaan  dari Java SDK.
computer smartpho ne raspberry pi modem cloud computin g

## Gambar 3. Desain Sertifikat SSL

## 4. HASIL DAN PEMBAHASAN

## 4.1. Kerahasiaan Data
Untuk  menguji  apakah  kerahasiaan  data dapat terjaga setelah menggunakan protokol SSL pada  sistem,  maka  digunakan  metode sniffing . Sniffing [9]  merupakan  jenis  serangan  yang bersifat  pasif,  karena  pada  teknik sniffing penyerang  tidak  melakukan  tindakan  apa-apa selain  memantau  data  yang  lewat  pada  saluran komunikasi antara client dan server .
Gambar 4. Sniffing
Pada  gambar  4  dapat  dilihat  bahwa  data telah  dienkripsi  oleh  protokol  SSL,  ketika dilakukan pengujian melalui teknik sniffing yang terlihat  hanya  berupa  sandi-sandi  tertentu. Dimana  sandi-sandi  tersebut  hanya  bisa dimengerti  oleh  dua  pihak  yang  sedang berkomunikasi yaitu client dan server , sehingga data  tidak  dapat  terbaca  dan  disalah  gunakan oleh pihak-pihak yang tidak berkepentingan.
Dengan demikian maka dapat disimpulkan bahwa protokol SSL telah memberikan keamanan  yang  berlapis  terhadap  data  rekam medis tumor otak yang diakses melalui jaringan
internet,  dan  dapat  menjamin  keamanan  data terutama dalam hal kerahasiaan.

## 4.2. Keutuhan Data
Data yang dikirim melalui jaringan internet diharapkan  tidak  akan  mengalami  perubahan yang  disebabkan  oleh  tindak  kejahatan  dari pihak-pihak  yang  tidak  berwenang,  sehingga data  tetap  utuh  ketika  sampai  di  tujuan.  Oleh sebab  itu  maka  dilakukan  simulasi  serangan dengan  metode Man-In-The-Middle (MITM attack ), yang bertujuan untuk menguji keutuhan data.  MITM attack [10]  merupakan  suatu  jenis serangan  yang  bersifat  aktif  dan  sangat berbahaya,  karena  penyerang  tidak  hanya  bisa menyadap  data  di  jaringan  internet  tetapi  juga bisa mencegat dan mengubah bahkan memalsukan data.
Gambar 5. Man-In-The-Middle attack
Pada  simulasi  serangan  di gambar  5  dapat dilihat  bahwa  penyerang  ( attacker )  mencoba untuk masuk ke saluran komunikasi data antara client dan server .  Tetapi  penyerang  tidak berhasil menembus masuk ke saluran komunikasi data karena data rekam medis tumor otak pada sistem HIS telah dikunci oleh protokol SSL.  Oleh  sebab  itu  maka  dapat  disimpulkan bahwa protokol SSL berhasil menjaga keutuhan data di jaringan internet.

## 4.3. Ketersediaan Data
Untuk  menguji  ketersediaan  data  pada server ,  maka  dilakukan  pengujian  dengan simulasi  serangan Denial  of  Service . Denial  of Service  attack [11]  adalah suatu jenis  serangan yang  dapat  melumpuhkan  sistem,  karena serangan ini dilakukan secara beramai-ramai dan terorganisir dengan baik.
Gambar 6. Denial of Service attack
Gambar 6 menjelaskan cara kerja Denial of Service  attack .  Penyerang  ( attacker )  memberi perintah  kepada  semua  pasukannya  untuk membuat  permintaan  ke server .  Bila  pasukan yang  dikuasai  oleh  penyerang  sangat  besar, maka web  server akan  dibanjiri  permintaan sehingga  menjadi  sangat  sibuk  dan  tidak  bisa diakses oleh client sebagai pengguna yang sah. Karena  serangan Denial  of  Service tujuan sebenarnya  adalah  untuk  mencegah  agar client tidak bisa terhubung ke server .
Tetapi  karena  saluran  komunikasi  antara client dan server telah dilindungi oleh protokol SSL,  maka client tetap  bisa  mengakses  data  di server .  Karena  protokol  SSL  dapat  mendeteksi pengguna yang sah pada sistem melalui sertifikat SSL  dan  pertukaran  kunci  enkripsi  yang dilakukan  pada  sesi  koneksi. Server akan melakukan pemeriksaan username dan password yang  diberikan client ,  jika  terdaftar baru server akan  bersedia  melanjutkan  sesi komunikasi  dengan  memberikan  data  yang diminta oleh client .
Dengan demikian maka dapat ditarik suatu kesimpulan  bahwa  serangan Denial  of  Service tidak  mempengaruhi  kinerja  SSL  pada  sistem, sehingga  data  rekam  medis  tumor  otak  pada server HIS tetap bisa diakses oleh client dengan lancar
4.4. Service Respon Time ( SRT ) Sistem
Pengujian SRT bertujuan untuk mengetahui lamanya  waktu  yang  diperlukan  oleh server untuk merespon permintaan dari client .
Tabel 4. Pengujian SRT sistem No. Request tanpa SSL (nilai rata- rata per second) dengan SSL (nilai rata-rata per second) 1. Proses log in sistem 0.0011 0.0015 2. Form dokter 0.0004 0.0008 3. Form konsultasi 0.0005 0.0017 4. Form laboratorium 0.0005 0.0018 5. Form obat 0.0003 0.0004 6. Form pasien 0.0005 0.0024 7. Form rekam medis 0.0005 0.0017 8. Form tindakan 0.0004 0.0015 9. Proses log out sistem 0.0006 0.0017
Pada  Tabel  4  terlihat  adanya  perbedaan SRT antara saluran komunikasi yang menggunakan  SSL  dengan  saluran  komunikasi yang tanpa SSL. Pada saluran komunikasi yang menggunakan  SSL,  SRT  lebih  lambat.  Hal  ini disebabkan  karena  adanya  penambahan layer SSL  pada  lapisan  protokol  komunikasi.  Tetapi perbedaan ini tidak terlalu signifikan dan saluran komunikasi  dengan  SSL  masih  tetap  dapat berjalan dengan baik.
Hasil  pengujian  dari  beberapa  simulasi serangan  yang  telah  dilakukan  terhadap  sistem menunjukkan  bahwa  implementasi  SSL  dapat melindungi  sistem  dari  pembobolan.  Sistem menjadi  lebih  aman  dan  sulit  untuk  di attack karena  SSL  dirancang  dengan  menggabungkan algoritma  RSA  dan  enkripsi  AES  berkekuatan 256 bit. Kekuatan algoritma RSA terletak pada tingkat kesulitan dalam memfaktorkan bilangan menjadi faktor-faktor prima, dalam hal ini n = a x b. Nilai a dan b panjangnya lebih dari 100 digit. Dengan  demikian  hasil  kali  n  =  a  x  b  akan berukuran  lebih  dari  200  digit.  Usaha  untuk mencari faktor bilangan 200 digit membutuhkan waktu  komputasi  yang  sangat  lama,  dengan asumsi  bahwa  algoritma  pemfaktoran  yang digunakan adalah algoritma RSA dan kecepatan komputer  satu  milidetik.  Jadi  semakin  panjang ukuran  kunci  yang  dibuat,  semakin  sulit  untuk membobol suatu sistem.

## 5. KESIMPULAN
Berdasarkan hasil dari serangkaian pengujian dan  analisa  yang  telah  dilakukan  dalam penelitian  ini  maka  dapat  diambil  beberapa kesimpulan yaitu sebagai berikut :
1. SSL dapat mengenkripsi saluran komunikasi antara client dan server sehingga data rekam
medis  tumor  otak  pada  aplikasi  HIS  tidak dapat  disadap  oleh  pihak-pihak  yang  tidak berkepentingan.
2. SSL  mampu  mengamankan  data  dari berbagai aspek keamanan yaitu :
a. Kerahasiaan data
b. Keutuhan data
c. Ketersediaan data

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Health Information System (HIS), http://phinnetwork.org/resources/health- information-systems-his/ diakses  17  Mei 2017
[2] Liang  Xiao,  Bo  Hu,  Madalina  Croitoru, Paul  Lewis,  Srinandan  Dasmahaputra, A Knowledgeable Security Model for Distributed  Health  Information  Systems , Journal  Computers  and  Security,  vol.  29, no. 3, pp. 331-349, 2010
[3] LeRouge C., Mantzana V., & Wilson E.V, Healthcare Information Systems Research, Relevations and Visions , European Journal of  Information  Systems,  vol.  16,  pp.  669- 671, 2007
[4] Alnatheer  A.,  Mohammed, Secure  Socket Layer  (SSL)  Impact  on  Web  Server Performance ,  Journal  of  Advances  in
Computer Networks, vol. 2, no. 3, pp. 211- 217, 2014 [5] Data Security, https://www.technopedia.com/defenition/2 646/data-security/ diakses 18 Mei 2017.
[6] Monica, Shucita Upadhyaya, Secure Communication  using  DNA  Cryptography with Secure Socket Layer (SSL) Protocol in Wireless Sensor Networks , Procedia Computer  Science,  vol.  70,  pp.  808-813, 2015 [7] Rahmad Dawood, Said Fairuz Qiana, Sayed Muchail, Kelayakan  Raspberry  Pi  sebagai
Web Server , Jurnal Rekayasa Elektrika, vol. 11, no. 1, 2014 [8] Serial in Raspberry Pi. http://elinux.org/Rpi_Serial_Connection#C onnections_and_signal_levels .  Diakses  23
Mei 2017
[9] Mathur  Ajay,  Kr.  Sharma  Sudhir,  Mishra
Amit, Sniffing  A  Major  Threat  to  Secure Socket Layer and its Detection , International Journal of Computer Applications, 2011 [10] Pateriya  Kumar  Pushpendra,  Kumar  S.
Srijith, Analysis  on  Man  in  the  Middle Attack  on  SSL ,  International  Journal  of
Computer  Applications,  vol.  45,  no.  23, 2012
[11] Gunasekhar T., Rao Thirupathi K., Saikiran
P., Lakshmi P.V.S., A Survey on Denial of Service  Attacks ,  International  Journal  of Computer Science an Information Technologies, vol. 5, no. 2, 2014

## Biodata Penulis
Novi, S.Kom, Menyelesaikan pendidikan S-1 di STMIK Indonesia Jurusan Sistem Informasi  dan saat ini sedang  menempuh  pendidikan  S2  pada Fakultas  Teknik  Jurusan  Teknik  Elektro Universitas Andalas.
Zaini,  Ph.D, Dosen  Senior  dan  Peneliti  di Jurusan  Teknik  Elektro,  Universitas  Andalas, Padang,  Indonesia.  Menyelesaikan  pendidikan S-3 di University of Bradford pada tahun 2012. Ia  juga  menjadi  pembicara  yang  diundang  di European Conference on Braking, Lille Prancis, 2010.