Abstrak — Internet Of Things (IOT) mengacu kepada penggunaan  beberapa  perangkat  yang  terhubung  dan  sistem untuk  menggunakan  data  yang  diperoleh  dari  sensor  dan aktuator  dan  objek  fisik  lainnya..  Wireless  Sensor  Network merupakan salah satu aspek penting dalam IOT.. Dalam proses ini  diperlukan  kapasitas  penyimpanan  serta  networks  untuk mendukung  lancarnya  komunikasi  antara  user  dengan perangkat  itu  tersendiri.WSN  sendiri  lebih  rentan  terhadap serangan  dibandingkan  jaringan  lainnya.  Pada  penelitian  ini telah  dilakukan  simulasi  menggunakan  Graphical  Network Simulator 3(GNS3) dan di konfigurasikan Virtual Machine(VM)sebagai  gambaran  perangkat  IOT.  VM  tersebut dihubungkan  menuju  router  dimana  router  tersebut  adalah Gateway menuju internet dan jaringan lainnya. Dikonfiguasikan pula Network Address Translation (NAT) agar simulasi  dapat  serupa  dengan  kasus  nyata.  Kemudian dikonfigurasikan  VPN  Server  jenis  PPTP,L2TP,IPsec  dan L2TP  IPSec.  Pada  percobaan  PPTP  server  yang  terhubung langsung  pada  router  Gateway  didapatkan  bahwa  data terenkripsi  dan  IP  telah  terselubung  pada  jaringan  internal namun  IP  masih  tetap  akan  berubah  ketika  sudah  menuju Internet.  Pada  percobaan  L2TP  IP  telah  berhasil  terselubung dari intranet dan ketika menuju internet juga telah terselubung namun  belum  terenkripsi.  Pada  percobaan  IPSec  data  telah berhasil  terenkripsi  dan  alamat  IP  tidak  berubah.  Pada percobaan  L2TP  IPsec  data  telah  berhasil  ternekripsi  dan alamat IP berubah ketika menuju internet.
Kata Kunci—Virtual Private Network (VPN), Internet of Things (IoT), Network Address Translation(NAT), Graphical Network Simulator-3 (GNS3),Virtual Machine (VM) Wireshark.

## I. PENDAHULUAN
ALAM sebuah IOT, pasti ada sebuah Wireless Sensor Netwok yaitu beberapa sensor yang terhubung dengan jaringan.  Sensor  yang  terpasang  untuk  mencatat  data  dari sebuah  objek  yang  kemudian  akan  dihubungkan  pada aktuator  dan  data  akan  terus  direkam  dan  disimpan  pada memori kemudian ketika sebuah keadaan terjadi seperti di set oleh user maka sensor akan melakukan sesuatu berdasarkan feedback dari objek tersebut, atau mengirimkan data kepada user melalui proses signal processing didalam semua proses yang  terjadi,  ada  kemungkinan  terjadinya  serangan  dimulai dari eavesdropping, MITM Attack, sampai DOS. Salah satu metode untuk mengamankan jaringan ialah dengan Firewall, penginstalan  anti-virus,  dan  penggunaan  VPN  yang dikonfigurasikan secara manual.
VPN sendiri merupakan sebuah hal yang sudah ada sejak jaman 1993 diawali dengan swIPe yang ditemukan oleh John Ioannidis  PPTP  (Point  to  Point  Tunnelling  Protocol)  lalu kemudian  IPsec  dan  kemudian  berkembang  lagi  sampai tersedia  nya  OpenVPN.  Dari  cara  pemasangannya,  VPN
dapat  dipasang  melalui  komputer  langsung,  melalui router,single board circuit seperti Raspberry PI, dan banyak lagi. Oleh karena itu apabila sebuah WSN dibuat maka harus ada sumber jaringan dan perintah nya. Hal yang diharapkan dari penelitian ini ialah serangan akan gagal dikarenakan IP address baik dari Sensor maupun User akan disembunyikan pada server VPN. Dalam Tugas Akhir ini akan di fokuskan pada router IoT yang akan digunakan dua konfigurasi VPN yaitu PPTP dan L2TP.  Selanjutnya akan dillihat mengenai IP adress  dan  isi  paket    pada  topologi  jaringan  yang  akan  di monitor  kemudian  diperiksa  keterbacaan  isi  paketnya  serta terlacak  atau  tidaknya  Alamat  IP.  Simulasi  akan menggunakan  software  GNS3  (  Graphical  Network Simulator-3)  dengan  menggunakan  router,host,internet,dan attacker yang di dalam nya terkonfigurasi IP Address. Untuk penelitian  akan  berfokus  kepada Router  Gateway dan  pada sisi client.
Beberapa  parameter  yang  diambil  ialah  tahun  tercipta karena  teknologi  berkembang  pada  setiap  waktu,  lalu keamanan dimana faktor ini merupakan opsi keamanan yang dapat digunakan baik berupa enkripsi maupun tunnelling nya, kecepatan  sebagai  parameter  kualitas  layanan  apabila  di simulasikan  VPN  dan  terakhir  adalah  kompabilitas  nya terhadap  Operating  System.
Metode  yang  digunakan  untuk  melakukan  pemeriksaan keamanan  akan  menggunakan  applikasi Wireshark dimana pada  applikasi  tersebut  akan  diperlihatkan  isi-isi  data  yang ada  lengkap  dengan  alamat IP,  isi  data, dan  lainnya.  Untuk data  yang  digunakan  ialah  data PING  (Packet  Internet  or Inter-Network  Groper) dimana  data  dalam  PING  tersebut adalah    26  huruf  alfabet  yang  tersusun  sesuai  dengan operating system.

## II. TINJAUAN PUSTAKA

## A. Router
Router  merupakan  sebuah  perangkat  yang  berfungsi mengirimkan dan menerima paket data melalui jaringan yang khusus  disebutkan  atau  internet  menuju  tujuannya,  melalui proses  yang  dikenal  sebagai  routing.Proses  routing  terjadi pada  layer  3  OSI  Layer  [1].  Fungsi  utama  dari  router  ialah penghubung antara sebuah jaringan dengan jaringan lainnya agar bisa bertukar data.

## B. Routing
Sebuah  Router  memiliki  kapabilitas  untuk  mengetahui kemana rute perjalanan sebuah informasi (paket) dari sumber akan  diteruskan,  kemampuan  ini  dinamakan  Routing. Routing  dapat  diteruskan  untuk  perangkat  atau  host  yang

## Pengembangan dan Penerapan Sistem Virtual Private Network (VPN) pada Internet of Things (IOT) Menggunakan Simulasi
Ilmalik Muhammad Alviendra, Eko Setijadi dan Gatot Kusrahardjo Departemen Teknik Elektro, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS)
e-mail : ekoset@ee.its.ac.id
D
berada pada satu jaringan atau berada di jaringan lainnya. Jika sebuah  paket  data  ditunjukkan  untuk  suatu  perangkat  yang berada pada jaringan luar router maka paket akan diizinkan untuk  penerusan  menuju  alamat  tersebut  dan  jika  paket ditunjukkan pada alamat yang salah maka paket tersebut akan ditolak dan tidak dapat keluar.
Routing terbagi menjadi tiga jenis yaitu Routing Statis, Routing Dinamis, dan Routing Default [1]. Routing statis adalah  pembuatan  dan  pengubahan  serta  pemasukkan routing  table  secara  manual.  Staric  routing  tidak  akan merubah  informasi  yang  ada  pada  table  routing  secara otomatis,  sehingga  pengguna  harus  melakukan  merubah tabel  routing  secara  manual  apabila  topologi  jaringan berubah.
Dynamic Routing adalah router yang memiliki kemampuan  untuk  membuat  tabel  routing  secara  otomatis berdasarkan  trafik  jaringan  dan  router  yang  terhubung.  Jika diartikan, dinamis adalah bisa berubah-ubah.

## C. IP Address
IP  Address  adalah  singkatan  dari  Internet  Protocol Address.  IP  address  digunakan  sebagai  metode  untuk memeriksa  perangkat  yang  dapat  mengakses  internet  yang berbasis  TCP/IP.  IP  address  berisi  deretan  angka  biner  [2]. Terdapat dua jenis IP Addres yaitu IP versi 4 (IPv4) dan IP versi  6  (IPv6)  dimana  perbedaannya  berada  pada  jumlah
biner yang digunakan. IP address memiliki dua fungsi yaitu, sebagai alamat dan kedua sebagai identifikasi
Fungsi  IP  address  sebagai  alamat  lokasi  jaringan  dapat digambarkan  seperti  halnya  alamat  pada  rumah  dimana digambarkan data sebagai tukang pos atau pengirim barang dan  untuk  mengirimkan  maupun  menerima  data  maka seorang pemilik rumah wajib memiliki alamat agar pengirim barang tersebut dapat mengirim atau memberi paket, sebuah alamat untuk mengetahui di mana website tersebut, dan juga sebuah rute agar dapat mencari alamat tersebut [3].

## D. Network Address Translation
NAT (Network Address Translation) adalah sebuah proses dimana sebuah jaringan privat dapat menggunakan IP Public untuk  mengirimkan  data,  dimana  memungkinkan  untuk sebuah perangkat privat dapat mengakses jaringan publik [4]. Dengan kata lain NAT akan menerjemahkan alamat IP privat menjadi  satu  IP  Public  yang  dapat  mengakses  internet  atau WAN (Wide Area Network). NAT memiliki beberapa jenis konfigurasi  di  antaranya  NAT  Statis,  NAT  Dinamis, Overloading NAT, Overlapping NAT [5].
NAT sendiri memiliki beberapaka kelebihan salah satunya adalah  dengan  adanya  NAT  dapat  menghemat  alamat  IPv4 yang jumlahnya makin sedikit seiring berjalannya waktu dan kebutuhan  mengakses  dunia  digital.  Di  samping  itu  selain memiliki  kelebihan  NAT  juga  mempunyai  beberapa kelemahan.yaitu setiap kali sebuah komputer ingin terhubung
Gambar 1. PING pada Windows.
Gambar 2. Desain Simulasi Penelitian.
Gambar 3. Desain PPTP menggunakan router ketiga.
Gambar 4. Desain IPSec serta Gateway dalam satu router.
dengan computer lainnya, baik untuk mendapatkan data atau mengirimnya  dari  atau  keluar  harus  melewati  gateway. Kemudian  harus  juga  mengupdate  akses  list  (access-list). Selain itu, sebuah hardware yang sudah di-NAT akan dapat menggunakan  Port  Translations  atau  membaca  atau mengirim alamat IP seperti IP lain.
Pada NAT ada dua jenis interface yaitu inside dan outside. Inside yang dimaksud disini adalah  alamat asal  atau alamat asli  dari  sebuah  perangkat  ,  sedangkan  Outside  adalah  IP yang  ada  pada  router  yang  telah  dikonfiguraskan  dengan NAT. Secara mudahnya, semua IP yang akan menuju outside akan diubah menjadi IP pada nat outside

## E. PING (Pack Internet or Inter-Network Gropher)
PING adalah utilitas perangkat lunak administrasi jaringan komputer  yang  digunakan  untuk  menguji  keterjangkauan suatu  host  pada  jaringan  Internet  Protocol  (IP)  dan  untuk mengukur  pengaruh  waktu  sebagai  parameter  dari  kualitas pelayanan. Nama ini berasal dari terminologi sonar aktif yang mengirimkan  pulsa  suara  dan  mendengarkan  gema  untuk mendeteksi objek di bawah air. Namun, backronym "PING"
yang berarti "Packet InterNet Groper" telah digunakan sejak awal  komputasi  untuk  pengujian  dan  pengukuran  jaringan. dan  Internet.  Parameter-parameter  yang  berada  dalam  ping ialah “round-trip time” atau waktu sebuah paket dikirimkan dan di terima kembali [6]. Pada awalnya, pengguna ping akan mengirimkan  beberapa  data  (dalam  default  windows dikirimkan data sebesar 32 byte) kemudian data tersebut akan diterima oleh alamat tujuan ping, alamat yang menerima tadi akan mengirimkan pong (terminologi atau balasan dari ping) menuju  pengguna  ping  tadi  kemudian  akan  muncul parameter-parameter Round-trip Time.
Dari  gambar  1  dapat  dilihat  bahwa  RTT  dari  ping  ke  ip 8.8.8.8  (google)  ialah  20milisecond  dari  32  bytes  yang dikirimkan, dengan hal yang kita ketahui tersebut kita dapat mengetahui throughput dari jaringan kita dengan rumus:
𝑇ℎ𝑟𝑜𝑢𝑔ℎ𝑝 = 𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑑𝑎𝑡𝑎 𝑦𝑎𝑛𝑔 𝑑𝑖𝑘𝑖𝑟𝑖𝑚(𝑏𝑦𝑡𝑒𝑠) 𝑊𝑎𝑘𝑡𝑢 𝑅𝑇𝑇 (𝑠𝑒𝑐𝑜𝑛𝑑) (6)
Dari rumus diatas bisa kita hitung hasil dari ping yang ada di gambar 1.
Gambar 5. Desain L2TP/IPSec.
Tabel 1. Parameter penelitian Nomor Parameter Keterangan 1 IP Address Identitas alamat sebuah perangkat jaringan 2 Protokol Sebuah aturan yang mendefinisikan sebuah pengiriman data 3 Throughput Kecepatan pengiriman dan penerimaan data dari pengiriman dan penerimaan 4 Keamanan data Berupa enkripsi yang disediakan  pada  jaringan yang telah terhubung dengan VPN Gambar 6. Topologi Jaringan Simulasi. Tabel 2.
Keterangan Topologi
R1(Router Gateway IOT) f1/0
192.168.122.124 f0/0 192.168.8.1 PC 1 192.168.8.2 (DHCP) R2 (Router ISP atau penerima) f1/0 192.168.122.244
f0/0 192.168.10.1 PC 2 192.168.10.2(DHCP)
Gambar 7. Topologi dengan PPTP Server.
Tabel 3. Alamat IP Percobaan PPTP
PPTP Server f 0/0 192.168.1.2 VPN Pool 172.16.1.2 s.d 172.16.1.10 Loopback 172.16.1.1 Gateway Router f 0/0 192.168.8.1 f 0/1 192.168.1.1 f 1/0 192.168.122.100 IOT Device IP Address 192.168.8.2
𝑇ℎ𝑟𝑜𝑢𝑔ℎ𝑝 = 32(𝑏𝑦𝑡𝑒𝑠) 0.02 (𝑠𝑒𝑐𝑜𝑛𝑑) =  1.6 𝑘𝑖𝑙𝑜𝑏𝑦𝑡𝑒𝑠

## F. Internet Of Things
IoT (Internet of Things) merupakan sebuah perangkat dan system yang disusun  sedemikian  rupa dan saling terhubung serta  menyediakan  data  yang  dapat  digunakan  untuk keperluan-keperluan  penggunanya.  Dengan  IOT,  maka terjadi  integrasi  perangkat  menjadi  sebuah  perangkat  yang dapat dikendalikan dari jauh, Kerjasama antar perangkat dan pembagian  data.  Untuk  bisa  menggunakan  IoT  tentu  saja harus  memiliki  beberapa  persyaratan  diantaranya  adalah Sensor, Perangkat IOT, IOT Gateways, IOT Backend [7].
Secara  arsitektur,  IoT  dapat  terbagi  menjadi  beberapa banyak  layers.  Namun  proses  utama  yang  dilakukan  ialah data  diterima  oleh  sensor,  kemudian  data  tersebut  diproses dan  diolah  kemudian  siap  untuk  dikirimkan  melalui  IoT Gateways.  IoT  gateways  ini  dapat  berupa  bluetooth,  router dan lainnya. Kemudian setelah data tersebut disiapkan akan dikirim  dan  disimpan  pada  cloud,  setelah  data  tersebut
dikirimkan ke cloud maka akan dikirimkan kembali kepada back end atau user dari IoT tersebut [8].

## G. Virtual Private Network (VPN)
Virtual  Private  Network  (VPN)  adalah  sebuah  teknologi komunikasi  yang  memungkinkan  untuk  sebuah  pengguna agar dapat terhubung ke jaringan publik dan menggunakannya untuk bergabung dengan jaringan lokal [9]. Dengan  cara  tersebut  maka  akan  didapatkan  sebuah keleluasan  pribadi  dimana  pada  jaringan  publik  Ketika  ada seseorang  yang  mencari  maka  akan  sulit  untuk  ditemukan. Adapun  untuk  lebih  lengkapnya  VPN  menggunakan tunneling yaitu , melalui server VPN yang menyembunyikan komunikasi  melalui  public  internet  dengan  cara  tunnelling dan  enkripsi  dari  sebuah  VPN.  Tunnelling  adalah  sebuah protokol  dimana  tunnel  akan  menyediakan  suatu  koneksi point-to-point  logis  selama  jaringan  IP-nya  bersifat connectionless [10].
Tunnelling  merupakan  suatu  proses  pemgbungkusan  dan pengiriman  data  yang  masuk  dan  keluar  pada  osi  layer. Alasan disebut Tunnel karena koneksi point-to-point tersebut sebenarnya terbentuk melalui jaringan trafik umum, namun
Tabel 4.
Alamat IP pada Percobaan L2TP L2TP Server (R4) f 0/0 192.168.2.2 VPN Pool 172.16.2.2 s.d 172.16.1.10 Loopback 172.16.2.2 Gateway Router (R2) f 0/0 192.168.10.1 f 0/1 192.168.2.1 f 1/0 192.168.122.244 IOT Device IP Address 192.168.10.2 Gambar 8. Topologi IPSec. Gambar 9. Topologi L2TP/IPSec. Tabel 5. Alamat IP pada Percobaan L2TP IPSec L2TP Server (R2) f 0/0
192.168.122.249 VPN Pool 192.168.11.1 s.d 192.168.11.10 Loopback 192.168.11.20 Gateway Router (R1) f 0/0 192.168.10.1 f 1/0 192.168.122.155 IOT Device IP Address 192.168.10.2
Gambar 10. Hasil penangkapan dari Gateway menuju ISP.
Gambar 11. Hasil Penangkapan protokol L2TP.
koneksi tersebut tidak mempedulikan paket-paket data milik orang  lain  yang  sama-sama  melintasi  jaringan  umum tersebut, tetapi koneksi tersebut hanya melayani transportasi data dari penggunanya [11].
Hal  ini  sama  dengan  seperti  penggunaan  jalur  pesepeda khusus dimana jalur yang digunakan ialah jalur raya namun dibuat sebuah jalur khusus dimana hanya sepeda yang dapat lewat. Selain itu, VPN juga akan mengubah IP address yang kita  miliki  dengan  cara  mengirimkan  sebuah  IP  address dimana  IP  address  tersebut  yang  akan  digunakan  untuk mengirimkan dan menerima data [12].

## III. METODE PENELITIAN

## A. Perancangan Desain Simulasi
Dalam tugas akhir ini akan dilakukan serangkaian proses yang  terlihat  pada  gambar  2.  Gambar  2  merupakan  alur proses data yang digunakan pada penelitian ini secara umum . Pada desain gambar 3 adalah sebuah router yang dipasang pada  router  gateway.  Fungsi  dari  router  ini  adalah menyediakan  layanan  PPTP  VPN  kepada  client  nya.  Client
disini adalah sebuah perangkat yang tahu alamat IP asal dari VPN  tersebut,  ketika  koneksi  sudah  terhubung  maka  router Server  VPN  akan  memberikan  IP  address  yang  baru  serta meng enkripsikan data yang ingin dikirim oleh client keluar dari router gateway
Pada  gambar  8  Router  VPN  Server  adalah  sebuah  router dimana  dapat  dikonfigurasikan  protokol  antara  L2TP  atau PPTP.  Ketika  Client  sudah  terhubung  kepada  Router  VPN Server, maka server VPN akan menerima permintaan tunnel dari  Client  kemudian  akan  disediakan  sebuah  IP  Address VPN  dan  juga  enkripsi  MPPE  jika  menggunakan  protokol PPTP  dan  tidak  terenkripsi  jika  menggunakan  L2TP. Kemudian  ketika  Client  mengirimkan  PING  menuju penerima,  paket  tersebut  dihubungkan  terlebih  dahulu menuju Router VPN Server sebelum dikirimkan pada Public Internet.  IP  yang  digunakan  akan  diselubungkan  dan  data akan  dienkripsikan.  Protokol  PING  yang  awalnya  berupa ICMP akan berubah menjadi PPP dan PPTP.
Pada awal  jenis  VPN  yang  digunakan adalah menggunakan  PPTP  kemudian  setelah  itu  akan  dirancang kembali  jaringan  yang  serupa  dengan  PPTP  akan  tetapi menggunakan protokol L2TP. Untuk informasi dan topologi akan  dibahas  pada  sub-bab  selanjutnya.  Setelah  menguji kedua protokol tersebut maka protokol selanjutnya yang akan dicoba ialah IPSec, lebih rinci lagi ialah IPSec dengan mode transport.
Hampir  mirip  dengan  alur  sebelumnya  namun,  pada  alur ini  pengamanan  terjadi  ketika  Paket  yang  ingin  dikirimkan akan diteruskan. Ketika menggunakan protokol IPSec maka sebelumnya harus lah digenerasikan sebuah kunci atau Pre- shared  key  agar  dapat  menggunakan  protokol  ini.  Lalu diperlukan  juga  IP  address  dari  router  Gateway  agar  client dapat  melakukan  dial-up  untuk  mendapatkan  enkripsi  dari IPSec.  Berbeda  dari  protokol  L2TP  dan  PPTP,  IPSec  tidak akan  mengubah  IP  Address  dari  pengirimnya  melainkan mengubahnya menjadi alamat IP dari IP yang dihubungi oleh client,  khusus  pada  kasus  NAT,  maka  IP  yang  digunakan adalah IP dari Router Gateway menuju outside NAT. Gambar 4 adalah contoh desain IPSec pada router gateway.
Awalnya,  client  akan  melakukan  proses  dial-up  pada IPSec,  IPSec  sendiri  akan  menggunakan  IP  dari  Gateway. Setelah  terhubung  maka  client  harus  memasukkan  Pre- Shared key agar dapat menggunakan layanan IPSec tersebut. Setelah koneksi terjalin, client akan melakukan PING menuju Gateway,  karena  IPSec  menggunakan  IP  Gateway  maka IPSec juga akan mengenkripsikan tiap trafik yang keluar dari gateway. Data dari PING yang berasal dari client akan tetap sampai menuju ISP namun, ketika dicoba untuk menangkap trafik dari router menuju internet dan seterusnya, data yang didapatkan  tidak  akan  sama  dengan  data  PING  asli  yang dikirim  oleh  client  dan  diterima  oleh  penerima  PING. Protokol PING pada standarnya berupa ICMP namun dapat berubah  menjadi  ESP  dikarenakan  beberapa  pengaturan keamanan IPSec.
Lalu  ketika  IPSec  sudah  selesai  disimulasikan  dan dianalisa  maka  simulasi  selanjutnya  ialah  mencoba  untuk menyisipkan  keamanan  IPSec  pada  protokol  L2TP  atau sering  disebut  L2TP/IPSec,  hal  lalu  kemudian  meletakkan VPN Server terpisah dari jaringan client, dengan kata lain hal ini dapat disebut dengan Remote AccessVPN. Pada desain kali ini,  IP  Gateway  akan  dihubungkan  pada  VPN  Server  jenis
Gambar 12. Penangkapan pada percobaan IPSec.
Gambar 13. Hasil Percobaan L2TP/IPSEC.
Tabel 6. Perbandingan Protokol Protokol Perubahan IP Keamanan Delay Thoroughput PPTP Tidak Terenkripsi 2 ms 17.490 (byte/s) L2TP Ya Tidak 8 ms 16.789 (byte/s) IPSec Tidak Terenkripsi 10 ms 25.296 (byte/s) L2TP IPSec Ya Terenkripsi 3 ms 55.503 (byte/s)
L2TP  dan  IPSec,  dimana  kedua  protokol  ini  akan menggunakan  IP  untuk  dial-up  dari  client.  L2TP  akan memberikan  VPN  IP  pada  client  dan  IPSec  akan mengenkripsikan  data-data  yang  dirikimkan  dari  client menuju  internet  dan  seterusnya.  Gambar  5  adalah  alur  data PING  dengan  menggunakan  L2TP+IPsec  atau  L2TP  over IPSec pada router Gateway.
Client  akan  melakukan  proses  dial-up  dengan  IP  VPN Server,  setelah  koneksi  VPN  terjalin  maka  client  akan menggunakan  Pre-shared  key  dalam  konfigurasi  VPN  nya kemudian  ketika  sudah  dilakukan  maka  terciptalah  tunnel yang akan menyelubungi serta mengenkripsi data-data yang dikirimkan dari client menuju penerima. Awalnya PING akan diselubungkan  IP  nya  dengan  IP  yang  di  dapat  dari  VPN Server  (L2TP)  kemudian  data  PING  tersebut  akan dibungkuskan  pada  IPSec  menggunakan  metode  enkripsi antara  3DES  atau  AES.  Data  PING  yang  dikirimkan  tetap akan  diterima  oleh  ISP  namun  ketika  di  coba  untuk menangkap  trafik  data  maka  protokol  yang  akan  muncul adalah  ESP,  dimana  sebelumnya  pada  PING  jenis  protokol yang tertangkap trafiknya seharusnya ICMP lalu IP Address yang  awalnya  berupa  IP  client  akan  menjadi  IP  yang diberikan  dari  VPN  server.  Dalam  metode  ini,  posisi  pada VPN  Server  berada  pada  ISP  yang  lain,  hal  ini  dapat digunakan sebagai penggambaran remote access VPN.

## B. Parameter Penelitian
Parameter untuk mengetahui performasi dari pemasangan protokol-protokol  VPN  mengacu  pada  data-data  yang tertangkap  menggunakan  Wireshark.  Adapun  parameter penangkapan trafik berada pada Tabel 1.
Perhitungan thoroughput akan dilakukan ketika pengujian sudah berhasil dengan cara mengirimkan PING menuju DNS Google yaitu  8.8.8.8.  Protokol  akan  membandingkan kecepatan antar VPN dan tanpa VPN. Sementara keamanan data adalah tingkat seberapa amannya data yang dapat dibaca melalui applikasi Wireshark .

## C. Penyusunan Topologi Awal
Pada  program  simulasi  yang  dilakukan  pada  penelitian Tugas  Akhir  ini,  akan  digunakan  salah  satu  network simulation  tools  yaitu  GNS3(Graphical  Network  Simulator 3).  GNS3  merupakan  aplikasi  emulator  jaringan  (Graphic Simulator Network)  berbasis GUI yang berarti  emulator ini akan  memberikan  kenyamanan  lebih  pada  sisi  topologi, GNS3 di rilis pada tahun 2008.
Agar  menyerupai  sebuah  aliran  data  pada  IoT menggunakan router gateway, maka akan digunakan sebuah router  direpresentasikan  dengan  R1,  selanjutnya  pada topologi akan ada client dimana client-client tersebut adalah sebuah komputer atau device IOT dengan sistem operasi
Windows  10,  maka  akan  digunakan  switch  sebagai pembagi  jaringan  menuju  router,  guna  switch  disini  adalah menyambungkan beberapa device (many) menuju R1 (one). Kemudian  setelah  tersusun  maka  akan  dihubungkan  R1 dengan  NAT  yang  sebelumnya  diunduh  pada  subbab  3.4.2 NAT  pada  topologi  ini  berarti  router  telah  terhubung langsung  dengan  internet  namun  diperlukan  beberapa konfigurasi khusus  agar  client  dan  router  dapat  tersambung pada  internet.  Lalu  pada  sisi  yang  berbeda  akan  diletakkan Router ISP atau sebuah router yang akan mengantarkan paket menuju  penerima.  Router  ini  direpresentasikan  dengan  R2.
R2  disini  juga  akan  dihubungkan  kepada  NAT  agar  dapat menggambarkan kasus dimana banyak device end user IOT yang lebih dari satu. Jika dilihat pada contoh kasus nyata di dunia  sehari-hari  penggunaan  IPv4  yang  banyak  sejak munculnya internet mendatangkan krisis alamat IP Address, oleh karena itu NAT diciptakan. NAT mencabangkan sebuah IP  dari  publik  kemudian  menyediakan  IP  Private  pada jaringan-jaringan  yang  terhubung  ke  sebuah  router  NAT. Gambar 6 merupakan Topologi yang akan digunakan untuk simulasi Tugas Akhir ini.
Dengan  keterangan  sebagai  pada  Tabel  2  Dimana  pada topologi ini digunakan dua PC yaitu PC1 sebagai representasi perangkat  IOT  dan  PC  2  sebagai  penerima.  Ketika konfigurasi pada router telah berhasil dilakukan maka PC 1 akan diganti dengan Virtual Machine dengan sistem operasi windows dan PC2 akan dihilangkan.
Dikarenakan menggunakan NAT pada percobaan kali ini, maka  gate  menuju  internetnya  adalah  sama  ialah 192.168.122.0. Ini merupakan network yang merepresentasikan  akses  Internet  bagi  Router,Device,  serta End-user.
Setelah  Topologi  tersusun  maka  langkah  selanjutnya adalah melakukan konfiguasi pada router diantaranya adalah konfigurasi IP Address, Network Address Translation (NAT), dan DHCP Server. Setelah semua konfigurasi telah dilakukan maka langkah selanjutnya adalah konfigurasi jenis-jenis VPN diantaranya  adalah Point-To-Point  Tunnelling  Protocol (PPTP), Layer Two Tunnelling Protocol (L2TP) , IPSecurity (IPSec),  dan  Layer  Two  Tunnelling  Protocol  Over IPSec(L2TP Over IPSec).

## D. Konfigurasi dan Pengujian VPN
Ketika  sudah  melakukan  konfigurasi  untuk  setiap  IP Address, DHCP Server sekaligus NAT, akan dikonfigurasikan  VPN  Server.  Pada  tiap  konfigurasi  PPTP, L2TP, IPSec, L2TP IPSec akan digunakan jenis IP VPN yang berbeda beserta konfigurasi pengguna yang berbeda. Hal ini karena fungsi GNS3 yaitu emulator, memakan penyimpanan yang banyak dimana jika ingin digunakan satu topologi yang sama akan memakan banyak memori, oleh karena itu ketika suatu percobaan telah dilakukan dan di ambil datanya, maka akan di  simpan konfigurasi pada plain-text  dan screenshoot kemudian  file  mengenai  percobaan  akan  dihapus.  Pada bagian  ini  akan  dibahas  cara  menghubungkan  antara  client dengan VPN Server dimana apabila suatu IOT device dapat melakukan  proses  dial-up  maka  device  tersebut  dapat menggunakan layanan Virtual Private Network.
Pada  konfigurasi  PPTP,  topologi  yang  akan  digunakan adalah  topologi  dimana  server  VPN  terhubung  secara langsung  pada  Router  Gateway  namun  berbeda  network dengan sisi DHCP Servernya. Topologi dengan PPTP server dapat dilihat pada Gambar 7.
Pada topologi diatas ada 3 router, dimana R1 merupakan Router Gateway, R2 merupakan Receiver dan R3 merupakan Server VPN. Adapun fungsi dari f1/0 R1 adalah router NAT dimana IP pada network dibelakangnya akan di translasikan, kemudian  pada  node  f0/0  R1  adalah  DHCP  Server  yang dihubungkan  pada  switch,  hal  ini  agar  semua  device  yang terhubung  pada  switch  tersebut  akan  mendapatkan  akses menuju  internet.  Kemudian  f0/1  adalah  penghubung  agar dapat mengakses VPN Server. Ketika client sudah melakukan
proses dial-up menuju R3, maka semua data yang akan keluar dari  R1  akan  diubah  terlebih  dahulu  alamat  IP  nya  dan diberikan enkripsi oleh R3 dan kemudian dikirimkan keluar. Agar VPN tidak bertumpang tindih dengan proses NAT maka harus  diberikan  aturan  tambahan  pada  R1  agar  tidak mentranslasikan  beberapa  protokol.  Contohnya  disini  ialah PPTP  dimana  PPTP  menggunakan  protokol GRE(  Generic Routing Encapsulation) dengan protocol 47 dan PPP (Point to  Point  Protocol)  dengan  port  1723  Adapun  konfigurasi PPTP pada VPN Server dapat dilihat pada Tabel 3.
Pada  simulasi  kali  ini,vpn  server  terhubung  langsung dengan  Router  gateway  IOT.  Proses  agar  client  dapat menggunakan jasa VPN adalah dengan cara melakukan dial- up pada  VPN  Server,  dimana  IP  yang  akan  dimasukkan dalam dial-up ialah IP f0/0 dari VPN Server.
Setelah  beberapa  konfigurasi  yang  dilakukan  pada  VPN Server, langkah selanjutnya adalah melakukan proses dial-up dari  client.  Proses  ini  adalah  proses  agar  client  dapat menggunakan layanan VPN Server. Hal yang perlu dilakukan ialah  menghubungkan  dari  client,  sebuah  koneksi  menuju VPN  Server  kemudian  memasukkan  parameter-parameter keamanan yang telah diterapkan oleh VPN Server. Beberapa parameter  yang  ada  contohnya  adalah Username  & Password,  Pre-shared  keys,  certificate,RADIUS,  dan  masih banyak lagi parameter lainnya. Pada percobaan kali ini yang digunakan  ialah Username  &  Password yaitu admin  dan admin01. Kemudian  setelah  parameter  dimasukkan  maka client  dapat  mendapatkan  layanan  seperti  pada  protokol dalam  kasus  ini,  protokolnya  adalah  PPTP  dengan  enkripsi MPPE dan dengan IP Address seperti yang tertera pada Tabel 3.
Untuk  Layer  2  Tunnelling  Protocol  (L2TP)  Proses  yang dilakukan  hampir  sama  dengan  PPTP.  Perbedaannya  hanya pada  konfigurasi  VPDN,  dan  konfigurasi  VPN  pada  client. Tabel  4  adalah  konfigurasi  pada  percobaan  menggunakan L2TP.
Untuk  perbedaan  yang  pertama  pada  konfigurasi  adalah jenis  protokol yang  digunakan pada VPDN (Virtual  Private Dial-up  Network)  setup dimana  pada  PPTP  menggunakan protokol  PPTP  sementara  pada  L2TP  akan  menggunakan protokol  L2TP.  Sedangkan  perbedaannya  pada  sisi  client ialah  melakukan pengaturan pada  jaringan VPN nya bahwa jenis  VPN  yang  digunakan  adalah  Layer  Two  Tunnelling Protocol  (L2TP)  kemudian  mengijinkan Microsoft  CHAP Version  2(MS  Chap  v2) atau  pada  jenis  sistem  operasi  lain untuk mengijinkan autentikasi jenis ini atau jika tidak maka harus diberi autentikasi lain pada sisi VPN Server. Berbeda pada  topologi  sebelumnya  dimana  ada  router  ketiga,  pada IPSec topologi yang akan digunakan adalah topologi seperti pada Gambar 8.
Pada IPSec, digunakan sebuah peta kripto atau crypto map yang  akan  di  konfigurasikan  pada  jalur  keluar  NAT,  pada simulasi kali ini peta tersebut akan diletakkan pada node f1/0 R1.  Adapun  yang  harus  dilakukan  agar  IPSec  dapat digunakan adalah policy, pre-shared keys, enrcyption, hash, dan  yang  utama  adalah  mode  dimana  dapat  dipilih  antara mode tunnel atau  mode transport. Perbedaan  dari  kedua mode  ini  adalah  mode tunnel akan  membuat  sebuah terowongan  antara  titik  A  dengan  titik  B  dimana  pada jaringan  ialah  IP  yang  keluar  dari  IPSec  dan  titik  B  adalah titik tujuan dimana ketika tunnel tersebut terjadi akan ada IP
Header  tambahan  pada  tunnel  tersebut.  Walaupun  mode transport tidak  memberikan  IP  Header  tambahan,  namun pada mode transport akan mengamankan payload atau traffik dari client yang bekerja dibalik IPSec. Dengan kata lain, akan lebih kuat terhadap serangan Eavesdropping.
Lalu setelah itu maka, kita akan melakukan proses dial-up pada  IP  yang  didalamnya  tersedia  crypto  map  yaitu  f1/0. Setelah  dilakukan  dial-up  maka  langkah  selanjutnya  adalah memasukkan  pre-shared  keys  yang  telah  diterapkan  pada router.
Pada  percobaan  terakhir  yaitu  L2TP  over  IPSec  topologi telah diubah dan dimodifikasi menjadi remote access dimana VPN  Server  berada  pada  jaringan  yang  berbeda  dengan client. Gambar 9 akan menunjukan topologi yang digunakan untuk  percobaan  ini.  Kemudian  berikut  adalah  tabel keterangan untuk IP Address dari topologi dapat dilihat pada Gambar  9.  Tabel  5  merupakan  alamat  IP  pada PercobaanL2TPSec.

## IV. HASIL SIMULASI DAN ANLISA

## A. Percobaan Point-to-Point Tunneling Protocol
Pada protokol Point-to-Point Tunneling Protocol (PPTP) ketika  client  telah  melakukan  proses  dial-up  dan  terhubung dengan VPN Server maka data yang dikirim dari client akan dialihkan terlebih dahulu menuju VPN Server. Topologi yang digunakan  untuk  simulasi  ini  menghubungkan  VPN  Server dibelakang network Router gateway.
Jika  diuruti  dari  awal,  yang  terjadi  adalah  terjadi enkapsulisasi  PPP  dari  R1  (Gateway  Router)  menuju  R3 (VPN Server) kemudian setelah itu akan terjadi enkripsi data yang  masih  berada  dalam  private  network  dan  kemudian setelah itu maka VPN Server akan memberikan IP samaran pada client. Ketika proses hubungan dilakukan keluar menuju public  network  maka  IP  yang  terdeteksi  adalah  IP  dari Outside  NAT  tersebut.  Pada  gambar  10  adalah  hasil penagkapan traffik dari router gatewau menuju ISP dan dapat dilihat  walaupun  perubahan  IP  gagal  karena  NAT,  namun enkripsi masih tetap utuh.
Lalu  dilakukan  pengujian  kecepatan  dan  delay  dengan menggunakan  PING.  Didapatkan thoroughput PING  awal adalah  537,815  bytes  dan  ketika  memakai  protokol  PPTP menjadi 520,325 bytes. Jika dihitung dari delay maka terjadi delay sebesar 2 millisecond, sedangkan pada thoroughput nya mengalami penurunan sebesar 17.49 bytes

## B. Percobaan Layer-two Tunneling Protocol (L2TP)
Ketika  proses  dial-up  terjadi,  dan  sudah  didapatkan  IP Address,  tidak  seperti  PPTP  dimana  jika  kita  melakukan PING terhadap loopback akan terdeteksi, pada L2TP berada keamanan lebih pada sisi IP nya. Dari kekurangannya dapat dilihat pada gambar 11 dimana pada router gateway menuju ISP akan terubah IP Header nya namun data yang ada tidak terenkripsi
Dapat dilihat pada gambar 11 bahwa ketika menggunakan protokol L2TP maka IP akan tetap tersamarkan namun data masih  dapat  dibaca.  Kecepatan  yang  di  dapatkan  ketika menggunakan  L2TP  tidak  berubah  terlalu  signifikan.  Jika dihitung  thoroughput  nya  maka  akan  di  dapatkan  delay sebesar 8 millisecond dan thoroughput nya berkurang sebesar 16.789 bytes

## C. Percobaan IP Security (IPSec)
Pada  simulasi  kali  ini,  jenis  enkripsi  yang  dipilih  adalah 3DES( Triple Data Encryption Standard) , sedangkan untuk hash nya adalah SHA(Secure Hashing Algorithm). Enkripsi yang didapatkan dapat dikatakan memadai dibanding dengan enkripsi  pada  PPTP,  namun  untuk  melakukan  konfigurasi pada  IPSec  akan  sedikit  lebih  rumit  namun  pada  sisi positifnya, NAT tidak akan mengganggu protokol ini.
Setelah client memasukkan Pre-shared-key dan terhubung dengan IPSec, ,maka semua jenis protokol yang terdapat pada traffik  akan  berupa  ESP  (Encapsulating  Security  Payload) dimana data didalamnya  akan tersembunyikan walaupun IP yang  ada  masih  sama.  Gambar  12  akan  diperlihatkan  hasil penangkapan traffik pada percobaan IPSec
Kecepatan  yang  di  dapatkan  ketika  menggunakan  IPSec hampir  tidak  berubah.  Dengan  rumus  menghitung thoroughput  maka  dapat  diketahui  delay  sebesar  10 millisecond  dan  thoroughput  nya  berkurang  sebesar  25.296 bytes.

## D. Percobaan L2TP Over IPSec (L2TP/IPSec)
Pada simulasi kali ini, digunakan sebuah router yang akan bertindak sebagai VPN server, router ini terdapat L2TP dan IPSec hal ini agar proses enkripsi dan enkapsulasi terjadi pada satu  router yang  sama  dalam satu  proses. Karena jika  salah satu  konfigurasi  berada  pada  router  lainnya  akan mengakibatkan double encapsulation dan menambah lambat kecepatan.
data PING yang ada  tidak terdeteksi  lagi oleh wireshark. Hal  ini  terjadi  karena  IPSec  telah  menyelubungkan  paket- paket  yang  ada  menjadi  ESP.    L2TP  bekerja  pada  inside network,  mengubah  jenis-jenis  IP  yang  ada  sekaligus menambah enkripsi nya. Aspek lain yang akan diteliti ialah jika  dikirimkan  sebuah  paket  menuju  keluar  melalui  VPN Server.  Data  tersebut  tidak  akan  terenkripsikan  maupun terubah IP nya dikarenakan pada dasarnya, ketika terjadi dial- up maka pengamanan akan terfokus melalui satu tunnel.
Jika  dilihat  bahwa  pada  gateway  terjadi  enkripsi  yang sangat  banyak,  namun  IP  Address  masih  tidak  berubah. Namun hal ini cukup mengamankan device dikarenakan data tidak dapat diakses oleh penyerang dan jika digunakan DDoS maka device akan tetap aman walaupun router gateway dapat terserang.
Gambar  13  akan  menunjukan  hasil  penangkapan  dari router  gateway  menuju  ISP.  Setelah  dilakukan  beberapa percobaan dan didapatkan hasil, protokol-protokol yang telah diuji akan diletakkan pada tabel beserta dengan aspek-aspek penting  pada  percobaan  ini  seperti thoroughput ,  delay, keamanan  data  ,  dan  perubahan  IP.  Tabel  6  merupakan perbandingan protokol.

## V. KESIMPULAN?RINGKASAN
Setelah  dilakukan  pengkajian,  penyusunan  topologi, simulasi, dan pembahasan hasil yang diperoleh terkait dengan judul  tugas  akhir  “Pengembangan  dan  Penerapan  Sistem Virtual  Private  Network  (VPN)  pada  Internet  Of  Things (IOT)  Menggunakan  Simulasi”  maka  dapat  diambil kesimpulan  sebagai  berikut;(1)Untuk  menghubungkan  IOT terhadap VPN harus menggunakan sebuah opsi connect
untuk  mencari  alamat  IP  dari  VPN  Server  dan  mengakses layanan.(2)Letak Server VPN akan memengaruhi kecepatan transmisi  data  pada  client  yang  terhubung  pada  VPN.  Jika jaraknya  berada  dibelakang  sebuah  router  maka  kecepatan tidak  akan  berkurang  secara  signifikan,  namun  ketika diletakkan  diluar  sebuah  router  yang  di  dalamnya terkonfigurasi  NAT  maka  kecepatan  akan  berubah  menjadi tidak stabil.(3)Berdasarkan kecepatan yang diteliti, protokol yang  paling  sedikit  terpengaruh  pada  thoroughput  adalah VPN  dengan  protokol  Point-to-Point  Tunneling  Protocol (PPTP)  dengan  pengurangan  sebesar  17.49  bytes  dan  delay 2ms  dibandingkan  dengan  L2TP,  IPSec,  dan  L2TP IPSec).(4)IPSec  dapat  digunakan  untuk  mengenkripsikan data.(5)Jika  data  yang  berada  tidak  terlalu  tinggi  tingkat kepentingannya,  maka  dapat  digunakan  L2TP  untuk menambah keamanan pada IP.(6)Berdasarkan keamanannya, tipe  L2TP  IPSec  adalah  yang  paling  aman  karena  ketika dalam private network  Router Gateway  terjadi enkripsi dan IP terganti serta traffik untuk ICMP tidak ditemukan.(7) VPN dapat  digunakan  untuk  mengamankan  IOT.  Lebih spesifiknya lagi pengamanan terjadi pada layer dua dan tiga. Untuk device bisa diamankan dari perangkat, switch,sampai ke router.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]  I.  Marzuki,  “Perancangan  dan  simulasi  routing  static  berbasis  IPV4 menggunakan  router  cisco,” Energy ,  vol.  5,  no.  2,  pp.  47–52,  2015, [Online]. Available: https://adoc.tips/perancangan-dan-simulasi- routing-static-berbasis-ipv4-menggu.html.
[2]  W.  Huitao,  Y.  Ruopeng,  Wufan,  and  Z.  Xiaofei,  “Research  on  IP address allocation of tactical communication network,” J. Phys. Conf.
Ser. , vol. 1187, no. 4, 2019, doi: 10.1088/1742-6596/1187/4/042105.
[3]  L.  E.  Nuryanto,  “Konsep  subnetting  Ip  address  untuk  efisiensi internet,” Orbith , vol. 11, no. 1, pp. 68–73, 2015, [Online]. Available: https://www.scribd.com/doc/55681626/Konsep-Subnetting-IP- Address-Untuk-Effisiensi-Internet.
[4]  R.  Wijaya,  “Analisis  dan  Perancangan  Jaringan  Network  Address Translation (nat) pada Jaringan Internal yang Memiliki Lebih dari Satu Router  Menggunakan  Mikrotik,”  Universitas  Internasional  Batam, 2020.
[5]  A.  Bansal  and  P.  Goel,  “Simulation  and  analysis  of  network  address translation (NAT) & port address translation (PAT) techniques,” Int. J. Eng. Res. Appl. , vol. 07, no. 07, pp. 50–56, 2017, doi: 10.9790/9622- 0707025056.
[6]  A. Hafiz and D. Susianto, “Analysis of internet service quality using internet control message protocol,” J. Phys. Conf. Ser. , vol. 1338, no. 1, pp. 1–6, 2019, doi: 10.1088/1742-6596/1338/1/012055.
[7]  E. Setijadi et al. , “Design of Large Scale Structural Health Monitoring System for  Long-Span Bridges Based on Wireless Sensor Network,” 2013 Int. Jt. Conf. Aware. Sci. Technol. Ubi-Media Comput. Can We Realiz. Aware. via Ubi-Media?, iCAST 2013 UMEDIA 2013 , pp. 169– 173, 2013, doi: 10.1109/ICAwST.2013.6765428.
[8]  N. M. Kumar and P. K. Mallick, “The internet of things: insights into the building blocks, component interactions, and architecture layers,” Procedia  Comput.  Sci. ,  vol.  132,  pp.  109–117,  2018,  doi: 10.1016/j.procs.2018.05.170.
[9]  M.  Pudelko,  “Performance  Analysis  of  VPN  Gateways,”  Technical University of Munich, 2018.
[10]  M. Varvello, I. Q. Azurmendi, A. Nappa, P. Papadopoulos, G. Pestana, and B. Livshits, “A Privacy-Preserving Decentralized Virtual Private Network,”  in IFIP  Networking  Conference,  IFIP  Networking  2021 , 2021, pp. 1–7, doi: 10.23919/IFIPNetworking52078.2021.9472843.
[11]  J. Triwanto and E. A. Setiawan, “Penggunaan virtual private network untuk pengamanan komunikasi pada VoIP,” Tesla , vol. 16, no. 1, pp. 25–32, 2014, [Online]. Available: https://www.journal.untar.ac.id/index.php/tesla/article/view/354/295. [12]  S. H. Kurniadi, E. Utami, and F. W. Wibowo, “Building dynamic mesh VPN network using mikroTik router,” J. Phys. Conf. Ser. , vol. 1140, no. 1, 2018, doi: 10.1088/1742-6596/1140/1/012039.