Skema Secret Key Generation (SKG) untuk Keamanan pada Sistem Komunikasi di Lingkungan Wireless

Skema Secret Key Generation (SKG) yang mengeksploitasi sifat reciprocity dan keacakan kanal wireless untuk membangkitkan secret key telah menjadi area penelitian yang semakin menarik dan menjanjikan. Terdapat 3 permasalahan utama dalam pembangunan skema SKG yang efisien yang harus diatasi, yaitu trade-off antara parameter performansi Key Disagreement Rate (KDR) dan Key Generation Rate (KGR), tingginya kompleksitas implementasi karena banyaknya tahapan yang harus dilalui, serta tidak efisiennya skema SKG yang dibangun sehingga tidak sesuai jika diimplementasikan pada perangkat Internet of Things(IoT) yang memiliki keterbatasan sumber daya. Disertasi ini berkontribusi dalam mengatasi ketiga permasalahan tersebut. Kontribusi pertama yang dilakukan untuk mengatasi trade-off antara parameter performansi KDR dan KGR adalah didapatkannya kombinasi yang optimal antara metode pra proses yaitu Kalman Filter, Modified Polynomial Regression (MPR), serta Savitzky Golay Filter dan kuantisasi multilevel. Hasil yang didapat adalah penurunan KDR dan peningkatan KGR dibandingkan dengan skema yang eksisting. Kontribusi kedua dari disertasi ini adalah mekanisme penyederhanaan skema SKG dengan kombinasi metode Modified Kalman (MK) serta Combined Multilevel Quantization (CMQ) sehingga bisa dihasilkan secret key yang identik tanpa melalui tahap rekonsiliasi informasi. Hasil pengujian yang dilakukan menghasilkan 4 blok 128-bit data di lingkungan tanpa halangan serta 2 blok 128-bit data yang memiliki KDR sebesar 0 sehingga tidak memerlukan koreksi untuk mendapatkan secret key yang identik. Kontribusi ketiga dari disertasi ini adalah didapatkannya skema SKG Signal Strength Exchange (SSE) yang efisien dalam hal waktu komputasi dan overhead komunikasi dengan menggunakan metode Synchronized Quantization (SQ) sebagai bagian dari skema SKG SSE. Hasil yang didapat menunjukkan penurunan waktu komputasi menjadi sebesar 3.8% dan overhead komunikasi menjadi sebesar 34% skema yang eksisting. Kontribusi yang dihasilkan dalam disertasi ini diharapkan dapat menjadi salah satu solusi alternatif pembentukan kunci simetris yang tidak membutuhkan kompleksitas komputasi serta Trusted Third Party (TTP), sehingga cocok jika digunakan pada berbagai aplikasi IoT