## EXPLORER

## Pengamanan Kunci Pintu Brankas Menggunakan Kriptografi One Time Pad (OTP) Berbasis Android
Munjiat Setiani Asih 1*) , Ade Zulkarnain Hasibuan 2 1,2 Universitas Harapan Medan, Medan, Indonesia
1 munjiat.stth@gmail.com *) , 2 ade.stth@gmail.com
Abstrak− Brankas merupakan tempat yang digunakan untuk menyimpan benda-benda berharga. Pada umumnya brankas  menggunakan  tombol  untuk  membuka  pintu  brankas.  Hanya  saja  penggunaan  tombol  yang  hanya memasukkan password tersebut masih dianggap kurang aman. Oleh sebab itu dibuatlah sebuah alat yang dapat melakukan pengamanan pada password yang diinputkan. Alat yang  dibuat menggunakan arduino sebagai pusat pemrosesan data yang diinputkan oleh pengguna dan smartphone android sebagai perangkat untuk memasukkan password. Pengamanan yang dilakukan menggunakan teknik kriptografi yaitu metode One Time Pad, pengguna diminta  untuk  menginput  password  yang  akan  digunkan.  Saat  proses  penyimpanan  password,  password  akan dienkripsi terlebih dahulu sebelum disimpan. Kemudian untuk menggunakannya pengguna cukup memasukkan password  yang  telah  disimpan  kedalam  rangkaian.  Jika  perangkat  dibobol  paksa  maka  pencuri  yang  mencoba untuk  mengambil  password  tersebut  tidak  akan  dapat  memahami  password  yang  tersimpan  didalam  perangkat tersebut,  hal  ini  disebabkan  password  sudah  melalui  proses  enkripsi.  Dengan  adanya  pengamanan  ganda  ini diharapkan brankas akan semakin aman.
Kata Kunci: Pintu Brankas, Kriptografi, One Time Pad, Arduino, Smartphone Android
Abstract− A safe is a place used to store valuable items. Generally, safes use buttons to open the door. However, using buttons that only require entering a password is considered less secure. Therefore, a device has been created to enhance the security of the entered password. The device utilizes Arduino as the central data processing unit for user input and an Android smartphone as the device for entering the password. The security is implemented using the cryptographic technique known as One Time Pad,  where  the  user  is  prompted  to  input  the  password  to  be  used.  During  the  password  storage  process,  the  password  is encrypted before being stored. To use it, the user simply enters the stored password into the system. If the device is forcefully tampered with, a thief attempting to retrieve the password will be unable to understand the stored password within the device, as it has undergone encryption. With this dual security measure in place, it is expected that the safe will be even more secure.
Keywords : Safe Door, Cryptography, One Time Pad, Arduino, Android Smartphone

## 1. PENDAHULUAN
Kemajuan  teknologi,  terutama  dalam  sistem  keamanan  berlapis  pada  pintu  brankas,  akan  memberikan  manfaat yang signifikan bagi keamanan barang berharga yang disimpan di dalamnya. Secara praktis, teknologi ini menjadi kebutuhan sekunder yang diterima baik secara personal maupun universal, memungkinkan pengguna untuk dengan mudah melaksanakan aktivitas di luar tanpa khawatir terhadap barang yang tertinggal di dalam brankas. Selain sebagai  sistem  keamanan,  teknologi  dalam  lingkup  ini  juga  dapat  digunakan  sebagai  alat  yang  mempermudah aktivitas  sehari-hari.  Brankas  merupakan  tempat  yang  sering  digunakan  oleh  banyak  orang  untuk  menyimpan benda berharga yang dimiliki. Saat ini, ada dua model penguncian yang umum digunakan dalam brankas yang ada di  pasaran,  yaitu  model  penguncian  yang  harus  diputar  dan  model  penguncian  menggunakan  keypad  sebagai perangkat untuk memasukkan kunci.
Penelitian yang dilakukan oleh Erlina Cahaya Setianingrum dan Bambang Eka Purnama dari Universitas Surakarta  melibatkan  pengembangan  sistem  mikrokontroler  untuk  keamanan  brankas.  Dalam  sistem  ini,  ketika password  yang  dimasukkan  benar,  pintu  brankas  akan  terbuka,  dan  jika  password  salah,  pemilik  brankas  akan menerima  pesan  teks  melalui  ponsel.  Namun,  penelitian  ini  mengungkapkan  kelemahan  pada  password  yang digunakan, karena jika seseorang mengetahui password, mereka dapat mengakses sistem dengan mudah karena password yang digunakan selalu sama.[1]
Dengan  berkembangnya  teknologi,  maka  pengamanan  pada  pintu  brankas  juga  dapat  dikembangkan menjadi  lebih  baik  dan  lebih  efektif  lagi.  Salah  satunya  dengan  membuka  brankas  menggunakan  teknologi mikrokontroler  dan  smartphone  android.  Mikrokontroler  adalah  chip  atau  IC  ( Integreted  Circuit )  yang  bisa diprogram menggunakan komputer, yang terintegrasi dari sebuah sistem yang tertanam ( embedded system ) untuk melakukan  satu  atau  lebih  fungsi  tertentu.  Mikrokontroler  di  desain  menggunakan  teknologi  CMOS ( Complementari Metal Oxide Semiconductor ), mikrokontroler Atmega328P merupakan kelompok keluarga AVR 8  bit  yang  memiliki  feature  harvard  (pemisah  memory  kode  program  dan  memory  data,  serta  bekerja  secara paralelisme). Tujuan menanamkan program pada mikrokontroler adalah agar rangkaian elektronik dapat membaca input, memproses input tersebut dan kemudian menghasilkan output sesuai yang diinginkan [2]. Mikrokontroler

## EXPLORER
memiliki  jalur-jalur  masukan  (port  masukan)  serta  jalur-jalur  kelauran  (port  keluaran)  yang  memungkinkan mikrokontroler  tersebut  untuk  bisa  digunakan  dalam  aplikasi  pembacaan  data,  pengontrolan  serta  penyajian informasi. Port masukan digunakan untuk memasukkan informasi atau data dari luar ke mikrokontroler. Contoh informasi  yang  dimasukkan  ke  mikrokontroler  ini  adalah  informasi  kondisi  saklar  yang  dihubungkan  ke  kaki mikrokontroler, apakah sedang terbuka atau tertutup. Jalur masukan umumnya berupa jalur digital, dimana jalur ini digunakan oleh mikrokontroler untuk membaca keadaan digital (apakah logika 0 atau 1) yang diberikan oleh perangkat di luar mikrokontroler. Mikrokontroler tertentu berisikan ADC dengan sebagian dari jalur-jalur I/O-nya yang  digunakan  sebagai  masukan  analog.  Jalur-jalur  ini  selanjutnya  bisa  digunakan  untuk  keperluan  seperti pembacaan tegangan dari sensor suhu analog. Port keluaran digunakan untuk mengeluarkan data atau infromasi dari  mikrokontroler.  Adanya  port  keluaran  ini  memungkinkan  mikrokontroler  untuk  mengendalikan  perangkat seperti  LED,  motor,relay  dan  menyajikan  informasi  melalui  perangkat  seperti  seven-segment  dan  LCD.  Untuk bisa bekerja, mikrokontroler perlu diberikan tegangan dari luar. Umumnya IC mikrokontroler dapat bekerja pada tegangan  5V,  namun  demikian,  sebagian  IC  mikrokontroler  seperti  ATMEGA16L  dapat  dioperasikan  dengan tegangan 3V [3].
Pada  saat  ini  mikrokontroler  sudah  dikemas  dalam  berbagai  macam  platform  untuk  memudahkan penggunaannya,  salah  satu  platform  mikrokontroler  yang  populer  digunakan  dipasaran  yaitu  arduino.  Arduino adalah  papan  pengendali  mikro  yang  bersifat  open  source,  dirancang  untuk  memudahkan  pengguna  elektronik dalam pembuatan berbagai proyek elektronik. Perangkat keras arduino menggunakan prosesor Atmel AVR dan memiliki perangkat lunak sendiri yang disebut sebagai arduino IDE. Arduino memiliki berbagai macam model, saat  sekarang  ini  model  yang  paling  sering  digunakan  di  pasaran  yaitu  arduino  uno.  Dikutip  dari  website arduino.cc, arduino memiliki beberapa jenis produk yang dijual dipasaran terdiri dari papan utama, papan modul (memiliki bentuk lebih kecil), shields (elemen yang dapat dipasang ke papan untuk memberikan fungsi tambahan) dan kits. Arduino adalah nama keluarga papan mikrokontroler yang awalnya dibuat oleh perusahaan Smart Project. Salah satu tokoh penciptanya adalah Massimo Banzi. Papan ini merupakan perangkat keras bersifat “ open source ” sehingga boleh dibuat oleh siapa saja [4]. Arduino Uno memiliki 14 pin digital (6 pin dapat digunakan sebagai output  PWM),  6  input  analog,  sebuah  16  MHz  osilator  kristal,  sebuah  koneksi  USB,  sebuah  konektor  sumber tegangan, sebuah header ICSP, dan sebuah tombol reset.  Arduino Uno memuat segala hal yang dibutuhkan untuk mendukung sebuahmikrokontroler. Hanya  dengan  menghubungkannya  ke  sebuah  komputer melalui USB atau memberikan tegangan DC dari baterai  atau adaptor AC ke DC sudah dapat  membuanya bekerja. Arduino Uno menggunakan  ATmega16U2  yang  diprogram  sebagai  USB  to  serial  converter  untuk  komunikasi  serial  ke komputer melalui port USB. "Uno" berarti satu di Italia dan diberi nama untuk menandai peluncuran Arduino 1.0. Versi 1.0 menjadi versi referensi Arduino ke depannya. Arduino Uno R3 adalah revisi terbaru dari serangkaian board Arduino, dan model referensi untuk platform Arduino [5].
Dengan  memanfaatkan  smartphone  android  pemilik  brankas  bisa  langsung  membuka  brankas  dengan mudah,  hanya  saja  pengguna  harus  tetap  memasukkan  password  untuk  membuka  brankas  tersebut.  Android merupakan sistem operasi dengan sumber terbuka, dan Google juga merilis kodenya di bawah Lisensi Apache. Kode  dengan  sumber  terbuka  dan  juga  lisensi  perizinan  pada  Android,  memungkinkan  perangkat  lunak  dapat dimodifikasi  secara  bebas  dan  dapat  didistribusikan  dengan  mudah.  Android  juga  memiliki  komunitas pengembang aplikasi  yang  memperluas  fungsionalitas perangkat, umumnya ditulis dalam bahasa  pemrograman Java.  Andy  Rubin,  Chris  White,  dan  Nick  Sears  merupakan  pencipta  android,  yang  awalnya  mereka  ingn menciptakan  perangkat  kamera  digital.  Kemudian  dialihkan  penggunaannya  menjadi  smartphone.  Tahun  2007 android dirilis secara resmi oleh google yang telah membelinya pada tahun 2005 dengan suntikan dana 50 juta dolar. Setelah mendapat dana dari google, para pendiri android kemudian bergabung dengan google dan membuat sebuah  prototipe.  Pada  tahun  2006,  prototipe  pertama  yang  dibuat  yaitu  Blackberry,  yaitu  smartphone  yang memiliki  keyboard.  Setahun  kemudian,  perusahaan  apple  merilis  smartphone  dengan  keyboard  layar  sentuh pertama,  yaitu  iPhone.  Dengan  demikian,  google  mulai  mengembangkan  smartphone  yang  dia  miliki  dengan menggunakan keyboard layar sentuh agar dapat menyaingi iPhone. Setelah lama bersaing, pada 2010 merupakan tahun dimana android pertama kalinya  mengambil alih pangsa pasar  yang sebelumnya diambil alih oleh apple. Mengapa apple bisa kalah dari android yaitu karena ketersediaan dan harga android yang murah membuat apple kalah dalam pasar smartphone. Selain itu android juga memiliki sistem operasi yang memiliki lisensi open source . Dengan itu banyak perusahaan smartphone yang bekerja sama dengan android. Android merupakan sistem yang berbasis linux yang dirancang untuk perangkat layar sentuh seperti smartphone dan komputer tablet [6].
Dalam  penelitian  yang  dibuat  menggunakan  teknologi  smartphone  android  dan  arduino,  cara  kerja  dari brankas  ini  ketika  brankas  dibuka  secara  paksa  maka  perangkat  arduino  yang  terhubung  pada  brankas  akan mengaktifkan buzzer. Buzzer adalah sebuah komponen elektronika yang berfungsi untuk mengubah getaran listrik menjadi  getaran  suara.  Pada dasarnya  prinsip  kerja  buzzer  hampir  sama  dengan  loud  speaker,  jadi  buzzer juga terdiri  dari  kumparan  yang  terpasang  pada  diafragma  dan  kemudian  kumparan  tersebut  dialiri  arus  sehingga menjadi elektromagnet, kumparan tadi akan tertarik ke dalam atau keluar, tergantung dari arah arus dan polaritas magnetnya,  karena  kumparan  dipasang  pada  diafragma  maka  setiap  gerakan  kumparan  akan  menggerakkan difragma  secara  bolak-balik  sehingga  membuat  udara  bergetar  yang  akan  menghasilkan  suara.  Suara  yang

## EXPLORER
dihasilkan tergolong sederhana yakni monofonik, berbeda dengan speaker yang dapat mengeluarkan suara yang lebih  variatif  (polifonik)  [7].  Buzzer  akan  berbunyi  terus  menerus  sebagai  indikator  peringatan  bahwa  terjadi pembobolan  brankas  tersebut.  Arduino  tidak  dapat  begitu  saja  mengetahui  pintu  brankas  terbuka  atau  tidak, dibutuhkan  sensor  untuk  memberikan  masukan  ke  arduino  agar  arduino  mengetahui  informasi  tersebut.  Pada brankas yang dibuat pada penelitian ini digunakan sensor hall effect, sensor hall effect pada dasarnya terdiri dari potongan  tipis  semikonduktor  yang  bertipe  P  dengan  bentuk  persegi  panjang.  Bahan  semikonduktor  yang digunakan  biasanya  adalah  gallium  arsenide  (GaAs),  indium  antimonide  (InSb),  indium  phosphide  (InP)  atau indium arsenide (InAs). Potongan tipis semikonduktor tersebut dilewati oleh arus listrik secara berkesinambungan (terus-menerus). Ketika didekatkan dengan medan magnet atau ditempatkan pada lokasi yang bermedan magnet, garis fluks magnetik akan menggunakan gaya pada semikonduktor tersebut untuk mengalihkan muatan pembawa (elektron dan holes) ke kedua sisi pelat semikonduktor. Gerakan pembawa muatan ini merupakan hasil dari gaya magnet yang melewati semikonduktor tersebut [8].
Arduino dan smartphone akan saling berkomunikasi melalui jaringan bluetooth, Bluetooth adalah teknologi LAN  nirkabel  yang  dirancang  untuk  menghubungkan  perangkat  berbagai  fungsi  seperti  telepon,  notebook, komputer  (desktop  dan  laptop),  kamera,  printer,  dan  sebagainya.  LAN  Bluetooth  bahkan  dapat  terhubung  ke Internet jika salah satu gadget memiliki kemampuan ini. Jika ada banyak gadget yang mencoba terhubung, akan terjadi  kekacauan.  Teknologi  bluetooth  memiliki  beberapa  aplikasi.  Perangkat  periferal  seperti  mouse  atau keyboard nirkabel dapat berkomunikasi dengan komputer melalui teknologi ini. Perangkat keamanan rumah dapat menggunakan teknologi ini untuk menghubungkan berbagai sensor ke pengontrol keamanan utama [9]. Arduino tidak mempunyai fasilitas komunikasi bluetooth, oleh karena itu arduino membutuhkan perangkat tambahan untuk dapat berkomunikasi dengan smartphone. Perangkat tambahan tersebut yaitu HC-05, Modul HC-05 mendukung komunikasi UART, USB serti SPI dan tergantung pada aplikasinya, pin yang diperlukan dapat digunakan. Modul bluetooth HC-05 dapat dikonfigurasi dalam dua mode operasi yaitu mode command dan mode data. Dalam mode command,  anda  dapat  berkomunikasi  dengan  modul  bluetooth  melalui  perintah  AT  untuk  mengkonfigurasi berbagai pengaturan dan parameter modul seperti mendapatkan informasi firmware, mengubah UART baud rate, mengubah nama modul, mengaturnya sebagai master ataupun slave, dll [10].
Untuk mengunci pintu brankas dibutuhkan kunci elektrik yaitu solenoid door lock, Solenoid pengunci pintu adalah perangkat elektronik kunci pintu dengan menggunakan  tegangan  listrik sebagai  pengendalinya. Alat ini banyak diaplikasikan pada pintu otomatis. Solenoid pengunci pintu bekerja jika diberi tegangan. Dalam keadaan normal  tuas  pada  Solenoid  pengunci  pintu  akan  memanjang,  dan  jika  diberi  tegangan  tuas  pada  alat  ini  akan memendek. Tegangan listrik yang diberikan akan membuat medan magnet sehingga tuas pada Solenoid pengunci pintu akan tertarik oleh medan magnet [11]. Solenoid ini mempunyai dua sistem kerja, yaitu Normaly Close (NC) dan Normaly Open (NO). Perbedaan cara kerja keduanya yaitu jika solenoid NC diberi tegangan, maka tuas pada solenoid akan memanjang (tertutup) sedangkan cara kerja dari Solenoid NO adalah kebalikan dari Solenoid NC. Kebanyakan solenoid Door Lock membutuhkan input atau tegangan kerja 12V DC tetapi ada juga solenoid Door Lock yang hanya membutuhkan input tegangan 5V DC sehingga dapat langsung bekerja dengan tegangan output dari pin IC digital [12].
Untuk menambah keamanan pada password yang digunakan maka dapat menggunakan teknik kriptografi. Algoritma kriptografi dibagi menjadi tiga bagian berdasarkan kunci yang dipakainya diantaranya yaitu algoritma simetris, algoritma asimetris, dan fungsi hash [13]. Salah satu metode yang dapat digunakan untuk mengamankan password  brankas  yaitu  metode  One  Time  Pad.  Kriptografi  adalah  ilmu  yang  mempelajari  teknik-teknik matematika  yang  berhubungan  dengan  aspek  keamanan  informasi  seperti  kerahasiaan  data,  keabsahan  data, integritas data, serta autentikasi data. Namun, tidak semua aspek keamanan informasi ditangani oleh kriptografi. Enkripsi erat kaitannya dengan dekripsi, untuk itulah muncul istilah kriptanalisis. Kriptanalisis adalah ilmu dan seni  untuk  memecahkan  informasi  yang  telah  dienkripsi  tanpa  mengetahui  kunci  yang  digunakan.  Pelaku kriptanalisis disebut dengan kriptanalis [14]. Kriptografi bagi kebanyakan orang adalah sesuatu yang sangat sulit dan kita sebagai pemula cenderung malas untuk mempelajarinya. Namun ada sebuah metode kriptografi yang agak mudah untuk dipelajari dan para ahlipun telah menyatakan bahwa metode ini merupakan metode kriptografi yang cukup aman untuk digunakan. Metode tersebut biasa dikenal dengan nama One Time Pad (OTP) atau yang lebih dikenal dengan sebutan Vernam Cipher. Vernam Cipher diciptakan oleh Mayor J. Maugborne dan G. Vernam pada tahun 1917. Algoritma One Time Pad (OTP) merupakan algoritma berjenis symetric key yang artinya bahwa kunci yang digunakan untuk melakukan enkripsi dan dekripsi merupakan kunci yang sama[15]. Sandi One Time Pad merupakan sandi yang mencapai kerahasian sempurna (perfect secrecy) yaitu menghasilkan teks sandi yang tidak memiliki hubungan statistik terhadap teks asli sehingga analisa statistik tidak dapat di lakukan. Sandi One Time Pad  bekerja  dengan  menghasilkan  kunci  yang  berbeda  setiap  karakternya  untuk  semua  teks  asli,  kunci dibangkitkan secara acak dan deretan kunci digunakan hanya sekali saja.
Aplikasi  untuk  smartphone  Android  dibuat  menggunakan  MIT  App  Inventor.  MIT  App  Inventor  adalah sebuah alat pemrograman berbasis blok yang dirancang untuk memungkinkan pemula memulai pemrograman dan membangun  aplikasi  untuk  perangkat  Android.  Blok  di  sini  merujuk  pada  kumpulan  kode  grafis  yang  disusun seperti puzzle, dengan berbagai komponen seperti Logika, Kontrol, Matematika, Teks, Daftar,  Warna, Variabel,

## EXPLORER
dan Prosedur. MIT App Inventor dijalankan melalui layanan web dan awalnya dikembangkan oleh Profesor Hal Abelson dan tim dari Google Education saat Profesor Abelson sedang cuti panjang dari Google Inc. Kemudian, alat  ini  dikelola  oleh  staf  Pusat  Pembelajaran  Seluler  MIT  bekerja  sama  dengan Massachusetts  Institute  of Technology (MIT), Program Studi Ilmu Komputer, dan Laboratorium Kecerdasan Buatan (CSAIL) [16]. Adapun tujuan  dari  penelitian  yang  dibuat  yaitu  untuk  mengamankan  pin  pada  penyimpanan  brankas  untuk  menambah tingkat  pengamanan  dengan  menggunakan  algoritma  one  time  pad  dengan  memanfaatkan  smartphone  android sebagai akses untuk membuka kunci brankas tersebut.

## 2. METODE PENELITIAN

## 2.1 Tahapan Penelitian
Dalam  Penelitian  yang  dibuat  terdapat  beberapa  tahapan  yang  harus  dilakukan,  adapun  tahapan  tersebut  dapat dilihat pada gambar berikut:
Gambar 1. Tahapan Penelitian Penjelasan gambar 1 dapat diuraikan sebagai berikut:
1. Identifikasi masalah: tahap ini merupakan tahapan dimana peneliti melakukan identifikasi permasalahan yang ada
2. Analisis permasalahan: setelah dilakukan identifikasi masalah, selanjutnya dilakukan analisis terhadap masalah yang ada. Hal ini bertujuan untuk mendapatkan solusi dari masalah yang telah diidentifikasi
3. Menentukan tujuan: tahap ini merupakan tahap yang digunakan untuk menentukan tujuan dari penelitian yang dibuat
4. Mempelajari  literatur  yang  berkaitan  dengan  judul:  tahap  ini  dilakukan  pengumpulan  literatur  seperti  buku, jurnal,  prosiding,  dll.  Kemudian  seluruh  literatur  ini  dipelajari  untuk  memperkuat  teori  yang  ada  untuk menyelesaikan permasalahan yang dihadapi
5. Mengumpulkan data: tahap ini digunakan untuk mengumpulkan seluruh data yang dibutuhkan ketika penelitian ini dilakukan, misalnya pada penelitian ini data yang akan dikumpulkan yaitu komponen-komponen yang akan digunakan dalam pembuatan perangkat, desain pemasangan perangkat ke pintu brankas, penerapan algoritma krptografi One Time Pad pada perangkat dan data lainnya yang dibutuhkan selama penelitian
6. Perancangan  Perangkat  Keras  dan  Perangkat  lunak:  tahap  ini  merupakan  tahap  dimana  peneliti  mulai merancang perangkat keras untuk  mengunci pintu  brankas  dan  merancang perangkat lunak  yang digunakan untuk  memasukkan password brankas.  Rancangan  menggunakan perangkat lunak seperti fritzing,  sketchup, app inventor dan perangkat lunak lainnya
7. Pembuatan  Perangkat  Keras  dan  Perangkat  Lunak:  tahap  ini  merupakan  tahap  dimana  perngkat  keras  dan perangkat lunak mulai dibuat, diawali dari pembuatan/perakitan rangkaian, pembuatan program, pemasangan perangkat ke pintu, dan beberapa tahapan lainnya. Perangkat lunak yang dibuat dari sisi arduino dan dari sisi smartphone android. Algoritma One Time Pad akan dibuat di perangkat lunak smartphone android.
8. Pengujian  dan  Analisis  Hasil:  tahap  ini  merupakan  tahap  dimana  dilakukan  pengujian  terhadap  perangkat pengunci pintu dimana yang akan diuji yaitu kemampuan perangkat dalam mengunci pintu, analisis informasi yang dikirimkan oleh smartphone ke arduino dan beberapa variabel penilaian lainnya yang dibutuhkan dimana data tersebut nantinya digunakan untuk perbaikan perangkat pengunci pintu brankas
9. Pembuatan Laporan: tahap ini merupakan tahap akhir dari penelitian, dimana pada tahap ini disusun laporan dari penelitian yang telah dilakukan
Identifikasi Masalah
Analisis Permasalahan
Menentukan Tujuan Mempelajari Literatur Yang Berkaitan Dengan Judul
Mengumpulkan Data Yang Dibutuhkan
Perancangan Perangkat Keras dan Perangkat Lunak
Pembuatan Perangkat Keras dan Perangkat Lunak
Pengujian dan Analisis Hasil
Pembuatan Laporan

## EXPLORER

## 2.2 Rancangan Rangkaian
Dalam  pembuatan  rangkaian  sistem  pengamanan  brankas  pada  penelitian  ini  diperlukan  rancangan rangkaian,  rancangan  rangkaian  dibuat  menggunakan software fritzing.  Adapun  rancangan  rangkaian  sistem pengamanan brankas dapat dilihat pada gambar 2.
Gambar 2. Rancangan Skema Rangkaian
Pada gambar 2 terlihat untuk menghubungkan arduino dengan smartphone dibutuhkan rangkaian HC-05 sebagai rangkaian perantara untuk komunikasi bluetooth. Rangkaian HC-05 merupakan rangkaian bluetooth yang dapat dijadikan sebagai master maupun slave. Dengan memanfaatkan rangkaian bluetooth HC-05 arduino dapat berkomunikasi dua arah dengan smartphone. Pin  VCC pada bluetooth HC-05 dihubungkan ke pin 5V arduino, kemudian pin GND pada bluetooth HC-05 dihubungkan ke pin GND arduino. Selanjutnya pin TXD pada bluetooth HC-05 dihubungkan ke pin 10 arduino dan pin RXD pada bluetooth HC-05 dihubungkan dengan pin 9 arduino. Rancangan berikutnya  yaitu rancangan skema buzzer, buzzer ini  nantinya digunakan sebagai peringatan  ketika pengguna mencoba mengunci pintu brankas sedangkan brankas masih dalam kondisi terbuka maka buzzer akan berbunyi sebanyak dua kali. Rangkaian buzzer ini terdiri dari tiga pin, pin VCC pada buzzer di hubungkan pada pin 5V pada arduino. Kemudian pin negatif (-) pada buzzer dihubungkan ke pin GND di arduino dan pin data (S) pada  buzzer  dihubungkan  ke  pin  8  pada  arduino.  Hall  sensor  digunakan  untuk  membaca  medan  magnet disekiarnya. Tujuan penggunaan hall sensor ini agar rangkaian mendapatkan informasi apakah pintu brankas dalam kondisi  terbuka  atau  tertutup,  informasi  ini  nantinya  akan  dikirimkan  ke  smartphone  pengguna.  Hall  sensor memiliki empat pin yaitu pin VCC, GND, A0 dan D0, pin A0 digunakan untuk membaca sinyal masukan berupa sinyal analog sedangkan pin D0 digunakan untuk membaca sinyal masukan berupa sinyal digital. Dalam penelitian ini pin yang digunakan hanya tiga pin yaitu pin VCC, GND dan D0. Pin VCC pada hall sensor dihubungkan ke pin 5V arduino dan pin GND pada hall sensor dihubungkan ke pin GND pada arduino. Selanjutnya pin D0 pada hall  sensor  dihubungkan  ke  pin  dua  pada  arduino.  Dalam  pembuatan  alat  digunakan  magnet  jenis  neodymium sebagai pemicu agar hall sensor mendeteksi adanya medan magnet.
Rancangan selanjutnya yaitu rancangan skema relay dan solenoid door lock, solenoid door lock tidak dapat dikendalikan  langsung  oleh  arduino  uno.  Oleh  sebab  itu  dibutuhkan  rangkaian  tambahan  untuk  menjalankan solenoid door lock tersebut, rangkaian yang digunakan sebagai pengendalinya yaitu modul relay. Pada modul relay terdapat tiga pin, dimaa pin VCC pada relay dihubungkan ke pin 5V arduino dan pin GND pada relay dihubungkan ke pin GND pada arduino. Selanjutnya pin IN pada relay dihubungkan pada pin 3 arduino. Selenoid door lock memiliki dua kabel yaitu kabel positif dan kabel negatif, kabel positif pada solenoid door lock dihubungkan ke terminal normally open (NO) pada relay, kemudian terminal COM pada relay dihubungkan ke tegangan sumber (VCC). Kabel negatif pada solenoid door lock dihubungkan ke sumber tegangan yang memberikan titik referensi nol (GND). Solenoid door lock akan bekerja ketika relay aktif, dimana tuas pada solenoid door lock akan ditarik kedalam sehingga tuas akan memendek, sedangkan jika solenoid door lock tidak diberikan tegangan maka tuas pada solenoid door lock akan memanjang.

## 2.3 Analisa Kriptografi One Time Pad
Sebelum membuat program kriptografi one time pad, terlebih dahulu dilakukan analisa algoritma kriptografi ini. Algoritma kriptografi one time pad akan dijalankan di smartphone, ketika password yang dimasukkan benar maka smartphone  akan  memberikan  instruksi  ke  arduino  untuk  mengunci  ataupun  membuka  kunci  brankas.  Pertama

## EXPLORER
sekali dibuat tabel karakter yang akan digunakan dalam proses enkripsi dan dekripsi menggunakan algritma one time pad. Adapun tabel karakter tersebut sebagai berikut.
Tabel 1. Karakter 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 A B C D E F G H I J K L M N O P Q 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 R S T U V W
X Y Z a b c d e f g h 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 i j k l m n o p q r s t u v w x y
51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 z 0 1
2
3 4 5 6 7 8 9 spasi
Pada tabel 1 terdapat 63 karakter yang dapat diproses untuk enkripsi maupun dekripsi. Algoritma One Time Pad dapat dirumuskan sebagai berikut:
Ci = E(pi) = (pi + ki) mod n (1)
Dimana:
Ci = Cipherteks E(pi) = Enkripsi plainteks pi = Plainteks ki = Kunci n = jumlah karakter yang dapat di enkripsi/dekripsi Proses dekripsi One Time Pad dapat dirumuskan sebagai berikut Pi = D(Ci) = (Ci - ki) mod n (2)
Dimana: Ci = Cipherteks D(Ci) = Dekripsi cipherteks Ci = Cipherteks ki = Kunci n = jumlah karakter yang dapat di enkripsi/dekripsi
Untuk contoh perhitungan algoritma kriptografi one time pad dapat dilihat sebagai berikut:
Plainteks: Kriptografi Kunci: UnHar
Dari kasus diatas diperoleh panjang kunci lebih kecil dari panjang plainteks, oleh karena itu ulangi kunci sepanjang plaineks. Hasil perulangan kunci dapat dilihat sebagai berikut.
Kunci: UnHarUnHarU Selanjutnya dilakukan proses enkripsi terhadap plainteks, proses enkripsi dapat dilihat sebagai berikut: C 1 = (K+U) mod 63 = (10+20) mod 63 = 30 mod 63 = 30 = e C 2 = (r+n) mod 63 = (43+39) mod 63 = 82 mod 63 = 19 = T C 3 = (i+H) mod 63 = (34+7) mod 63 = 41 mod 63 = 41 = p C 4 = (p+a) mod 63 = (41+26) mod 63 = 67 mod 63 = 4 = E C 5 = (t+r) mod 63 = (45+43) mod 63 =88 mod 63 = 25 = Z C 6 = (o+U) mod 63 = (40+20) mod 63 = 60 mod 63 = 60 = 8 C 7 = (g+n) mod 63 = (32+39) mod 63 = 71 mod 63 = 8 = I C 8 = (r+H) mod 63 = (43+7) mod 63 = 50 mod 63 = 50 = y C 9 = (a+a) mod 63 = (26+26) mod 63 = 52 mod 63 = 52 = 0 C 10 = (f+r) mod 63 = (31+43) mod 63 = 74 mod 63 = 11 = L C 11 = (i+U) mod 63 = (34+20) mod 63 = 54 mod 63 = 54 = 2
Setelah dilakukan proses enkripsi diperoleh cipherteks yaitu “eTpEZ8Iy0L2”. Untuk mengembalikan cipherteks menjadi plainteks dilakukan proses dekripsi, adapun proses dekripsi tersebut dapat dilihat sebagai berikut. P 1 = (e-U) mod 63 = (30-20) mod 63 = 10 mod 63 = 10 = K P 2 = (T-n) mod 63 = (19-39) mod 63 = -20 mod 63 = 43 = r P 3 = (p-H) mod 63 = (41-7) mod 63 = 34 mod 63 = 34 = i

## EXPLORER
P 4 = (E-a) mod 63 = (4-26) mod 63 = -22 mod 63 = 41 = p P 5 = (Z-r) mod 63 = (25-43) mod 63 = -18 mod 63 = 45 = t P 6 = (8-U) mod 63 = (60-20) mod 63 = 40 mod 63 = 40 = o P 7 = (I-n) mod 63 = (8-39) mod 63 = -31 mod 63 = 32 = g P 8 = (y-H) mod 63 = (50-7) mod 63 = 43 mod 63 = 43 = r P 9 = (0-a) mod 63 = (52-26) mod 63 = 26 mod 63 = 26 = a P 10 = (L-r) mod 63 = (11-43) mod 63 = -32 mod 63 = 31 = f P 11 = (2-U) mod 63 = (54-20) mod 63 = 34 mod 63 = 34 = i
Setelah dilakukan proses dekripsi diperoleh plainteks “Kriptografi”, hasil dekripsi ini sesuai dengan teks asli yang sebelum proses enkripsi.

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Tahapan berikutnya yaitu implementasi terhadap alat yang telah dibuat, pertama sekali aktifkan alat pengunci dan membuka kunci pintu brankas dengan menghubungkan alat tersebut dengan sumber tegangan baik adaptor ataupun batrai.

## Gambar 3. Prototype Brankas
Gambar 3 sebelah kiri merupakan gambar dari hasil prototype brankas, gambar sebelah kanannya menampilkan rangkaian dari alat yang digunakan untuk mengunci dan menutup kunci brankas, serta melakukan komunikasi ke smartphone untuk mengirim dan menerima password yang di masukkan dari smartphone. Setelah perangkat hidup langkah  selanjutnya  aktifkan  bluetooth  di  smartphone,  cari  nama  perangkat  HC-05  seperti  yang  terlihat  pada gambar 4.
Gambar 4. Pairing Smartphone dengan Alat
Langkah selanjutnya yaitu klik HC-05 kemudian akan muncul jendela dimana perangkat meminta pin bluetooth. Masukkan angka  “1234”  kemudian tekan tombol “OK”  untuk  melanjutkan proses pairing  seperti yang terlihat pada gambar 5.

## EXPLORER
Gambar 5. Pemasangan Pin Bluetooth
Setelah  proses  pairing  berhasil,  langkah  selanjutnya  membuka  aplikasi  pengendalinya  di  smartphone.  Buka aplikasi dengan nama "One Time Pad”. Jika proses pairing berhasil maka aplikasi akan tampil seperti yang terlihat pada gambar 6.
Gambar 6. Tampilan Utama
Ketika pertama kali menjalankan apliksi, pengguna tidak dapat langsung memasukkan password. Jika pengguna memasukkan password dan menekan tombol “Proses” maka akan muncul pesan seperti yang terlihat pada gambar 7.

## EXPLORER
Pada gambar 7 menunjukkan pesan bahwa pengguna diminta untuk  masuk ke jendela pengaturan. Untuk masuk ke  jendela  pengaturan  pengguna  harus  menekan  tombol  gear  yang  terletak  di  sebelah  kanan  atas.  Kemudian pengguna akan diarahkan ke halaman pengaturan seperti yang terlihat pada gambar berikut.
Gambar 8. Halaman Pengaturan
Pada  gambar  8  pengguna  diminta  untuk  memasukkan  password  untuk  membuka  dan  menutup  kunci  brankas, kemudian pengguna juga diminta untuk memasukkan kunci untuk proses enkripsi dan dekripsi. Selanjutnya tekan tombol “Update”.

## s
Gambar 9. Proses Enkripsi Kunci
Proses enkripsi dan dekripsi password berada pada tampilan pengaturan ini seperti yang terlihat pada gambar 9, ketika pengguna memasukkan password (plainteks) dan kunci yang digunakan untuk enkrpsi/dekripsi, selanjutnya untuk  melihat  hasil  proses  enkripsi  menggunakan  algoritma  one  time  pad  pengguna  harus  menekan  tombol “Update”,  selain  untuk  melakukan  proses  pengamanan  menggunakan  algoritma  one  time  pad  tombol  ini  juga digunakan untuk menyimpan password yang telah di enkripsi.
Gambar 10. Pesan Proses Penguncian/Membuka Kunci Brankas
Setelah  itu  pengguna  akan  diarahkan  kembali  ke  tampilan  utama  seperti  yang  terlihat  pada  gambar  10,  disini pengguna  sudah dapat  mengunci dan membuka  kunci pintu brankas. Jika pengguna  menekan tombol “Proses” sebelum memasukkan password maka akan muncul pesan agar pengguna memasukkan password terlebih dahulu.

## EXPLORER
Untuk membuka kunci ataupun mengunci pintu brankas pengguna terlebih dahulu harus memasukkan password, selanjutnya  pengguna  harus  menggeser  tombol  switch  sesuai  kebutuhan  (kunci  atau  buka  kunci).  Kemudian langkah terakhir yaitu tekan tombol “Proses”, jika proses pengiriman instruksi melalui bluetooth berhasil maka akan muncul pesan “Kunci pintu brankas terbuka”.
Gambar 11. Pintu Brankas Terbuka
Jika proses berhasil maka solenoid pada alat akan ditarik dan pintu brankas dapat dibuka seperti yang terlihat pada gambar 11. Jika pengguna mengirimkan instruksi untuk membuka kunci brankas dan ternyata pintu brankas tidak terkunci maka buzzer akan berbunyi sebanyak dua kali, hal ini menandakan pintu brankas sudah terbuka.

## 4. KESIMPULAN
Kriptografi one time pad diterapkan di smartphone untuk mengamankan password brankas, pr oses enkripsi dan dekripsi  dilakukan  melalui  smartphone.  Ketika  pengguna  pertama  sekali  menjalankan  aplikasi,  disini  aplikasi meminta  pengguna  untuk  memasukkan  password  (plainteks)  dan  kunci  untuk  dilakukan  proses  enkripsi  yang nantinya hasil enkripsi akan disimpan di dalam smartphone. Ketikapengguna memasukkan password yang benar, aplikasi yang terdapat di smartphon akan mengirimkan instruksi untuk membuka/mengunci pintu brankas melalui jaringan  bluetooth  yang  terhubung  ke  alat.  Selanjutnya  alat  akan  mengerjakan  instruksi  yang  diberikan  untuk mengunci maupun membuka kunci pintu brankas.

## UCAPAN TERIMAKASIH
Terima kasih disampaikan  kepada  Universitas Harapan Medan  yang  telah  mendukung terlaksananya penelitian ini.

## REFERENCES
[1] E.  C.  Setianingrum  and  B.  E.  Purnama,  “SISTEM  PENGAMAN  BRANKAS  DENGAN  MENGGUNAKAN HANDPHONE BERBASIS MIKROKONTROLER AT89S51,” in Seminar Riset Unggulan Nasional Informatika dan Komputer FTI UNSA , 2013, pp. 1–7.
[2] A. Z. Hasibuan, H. Harahap, and Z. Sarumaha, “Penerapan Teknologi RFID Untuk Pengendalian Ruang Kelas Berbasis Mikrokontroler,” Jutikomp , vol. 1, no. 1, pp. 71–77, 2019.
[3] H. A. Dharmawan, Mikrokontroler Konsep Dasar dan Praktis . Malang: UB Press, 2017.
[4] M.  S.  Asih,  A.  Z.  Hasibuan,  and  N.  I.  Syahputri,  “Pendingin  Otomatis  Akuarium  Menggunakan  Mikrokontroler,” Jutikomp , vol. 1, no. 1, pp. 66–70, 2019.
[5] M.  A.  Basith,  “Penerapan  Sensor  Ultrasonik  HC-SR04  pada  Sistem  Pengukuran  Volume  pada  Mobil  Tangki  Air Bersih,” Politeknik Negeri Sriwijaya.
[6] S.  F.  Pane,  I.  H.  Hardy,  and  E.  C.  Sujadi, Pengembangan  Smart  Conveyor  Dengan  Arduino  (Menggunakan  GPS Tracking Berbasis Android) . Bandung: Buku Pedia, 2022.
[7] Y. D. Shandy, A. Rakhmatsyah, and N. A. Suwastika, “No Title,” in e-Proceeding of Engineering , 2015, pp. 6395– 6407.
[8] D. Kho, “Pengertian Sensor Efek Hall (Hall Effect Sensor) dan Prinsip Kerjanya,” 2022. .
[9] J. Al Amien, H. Mukhtar, and E. Arribe, Komunikasi Data . Yogyakarta: DEEPUBLISH, 2021.
[10] A. Nugroho, K. E. Susilo, S. Winardi, and A. Budijanto, Buku Petunjuk Praktikum Mikrokontroler Arduino . Surabaya:

## EXPLORER
Scopindo, 2020.
[11] A. Apriansyah, Ilhamsyah, and T. Rismawan, “Prototype Kunci Otomatis Pada Pintu Berdasarkan Suara Pengguna Menggunakan Metode KNN (K-Nearest Neighbor),” J. Coding, Sist. Komput. Untan , vol. 4, no. 1, pp. 45–56, 2016.
[12] S. Octaviany, “Rancang Bangun Feeder Machine Berbasis KTP Elektronik,” Pancabudi, 2020.
[13] Y. P. Wiranto, “Perancangan Aplikasi Kriptografi DES dan RSA Sebagai Media Belajar Kriptografi Berbasis Mobile,” Amikom, 2014.
[14] H.  Kurniadi,  “Implementasi  Algoritma  Kriptografi  Elgamal  Untuk  File  Citra  2  Dimensi,”  Universitas  Brawijaya, Malang, 2015.
[15] M.  Sholeh  and  J. V  Hamokwarong,  “Aplikasi  Kriptografi  Dengan  Metode Vernam  Cipher  Dan Metode Permutasi Biner,” Momentum , vol. 7, no. 2, pp. 8–13, 2011.
[16] A. Suharto, Tutorial Mudah Membuat Aplikasi Android dengan MIT App Inventor (AI2) . Indramayu: Indramayu, 2021.