EVALUASI KINERJA PROTOKOL ROUTING DSDV TERHADAP PENGARUH MALICIOUS NODE PADA MANET MENGGUNAKAN NETWORK SIMULATOR 2 (NS-. Muhammad Arif Bayu Aji*). Sukiswo, and Ajub Ajulian Zahra Jurusan Teknik Elektro. Universitas Diponegoro Semarang Jl. Prof. Sudharto. SH, kampus UNDIP Tembalang. Semarang 50275. Indonesia Email: bayuindi2134@gmail. Abstrak MANET merupakan teknologi telekomunikasi yang dikembangkan untuk memberikan kemudahan bagi pengguna dalam berkomunikasi. MANET terbentuk dari beberapa node yang bergerak bebas dan tidak bergantung pada infrastruktur tetap. Kelemahan utama MANET adalah masalah keamanannya. Node-node secara bebas masuk dan keluar dalam jaringan hal ini lah yang menyebabkan MANET rentan terhadap serangan. Salah satu contoh serangan dalam MANET adalah serangan malicious node. Pada penelitian menganalisis evaluasi kinerja DSDV pada MANET terhadap serangan malicious node. Beberapa parameter yang digunakan untuk mengukur kinerjanya antara lain throughput, delay total dan PDR. Perancangan MANET dilakukan menggunakan software NS2. Hasil simulasi menunjukkan serangan malicious node mengakibatkan penurunan nilai throughput, delay, dan PDR disetiap kondisi. Penurunan nilai throughput terbesar terjadi pada kondisi jaringan yang mengalami perubahan luas dimensi, yaitu jaringan 100 node dimensi 1000x1000 m2 turun 100 Kbps dari kondisi normalnya. Sementara penurunan nilai delay total terbesar terjadi pada kondisi jaringan yang mengalamai perubahan kecepatan gerak node, yaitu pada jaringan 75 node saat kecepatan gerak node-nya 1,75 m/s turun 30,53 ms dari kondisi normalnya. Serangan malicious node memberikan efek paling besar untuk nilai PDR pada kondisi jaringan yang mengalami perubahan luas dimensi, yaitu jaringan 50 node dimensi 1000x1000 m2 turun 0,76% dari kondisi normalnya. Kata kunci : MANET. DSDV. Serangan Malicious Node. NS2 Abstract MANET is telecommunication technology developed to make it easy for users to communicate. MANET formed from multiple nodes to move freely and not rely on fixed infrastructure. Main weakness of MANET is security problem. Nodes can freely join and leave the network, which cause MANET vurnerable. Malicious node attack is the example of attack in MANET. This research analyze performance evaluation of DSDV on MANET against malicious node attacks. Some of parameters used to measure performance of throughput, total delay and PDR. Design of MANET using software NS2. Simulation results indicate malicious node attacks resulted decrease of throughput, delay, and PDR in every condition. The greatest decrease in throughput happens on network conditions that experienced changes dimensions wide , at 100 nodes network with dimension 1000x1000 m2 decreased by 100 Kbps of normal conditions. While the greatest decrease in total delay happens on network conditions that experienced changes movement speed of node, at 75 nodes network when the speed of node at 1,75 m/s decreased by 30,53 ms of normal conditions. Malicious node attack gives the greatest effect to PDR happens on network conditions that experienced changes dimensions wide, at 50 nodes network with dimension 1000x1000 m2 decreased by 0,76% of normal conditions. Kata kunci : MANET. DSDV. Serangan Malicious Node. NS2 Pendahuluan Kelemahan utama pada MANET adalah masalah Node-node secara bebas dapat masuk dan keluar dalam jaringan hal ini lah yang menyebabkan MANET rentan terhadap serangan. Hal ini dikarenakan media pertukaran data atau informasi pada MANET menggunakan transmisi radio ditambah tidak adanya administrator yang mengawasi perangkat komunikasi yang terhubung. Sehingga memungkinkan setiap orang dapat terhubung pada jaringan dan mengakses informasi didalam jaringan tersebut. Dengan keterbukaan media TRANSIENT. VOL. NO. DESEMBER 2015. ISSN: 2302-9927, 1073 transmisi MANET, maka akan selalu ada kesempatan untuk menyerang MANET. Beberapa motif serangan MANET diantaranya adalah ingin mendapatkan akses internet gratis, mencuri data, memata - matai kegiatan seseorang atau perusahaan, sampai merusak sistem sebuah perusahaan. Serangan pada MANET yang akan dibahas di penelitian ini adalah serangan malicious node. Pemilihan jenis serangan malicious node memiliki alasan Serangan malicious node menjatuhkan paket melalui node malicious. Karena saat node malicious aktif maka paket yang melaluinya akan dijatuhkan . Tujuan dari serangan ini adalah supaya paket yang dikirim tidak sampai ke peneriman. Efek dari node malicious sangat merugikan sehingga menarik untuk Metode Simulasi Jaringan MANET Pada penelitian ini terdapat 3 buah skenario yang digunakan yaitu kondisi jaringan terhadap perubahan luas dimensi jaringan, kondisi jaringan terhadap pertumbuhan malicious node, dan kondisi jaringan terhadap kecepatan gerak node. Jumlah node yang digunakan untuk setiap skenario adalah 50, 75, dan 100 node. Pada skenario pertama luas dimensi jaringan yang digunakan 100 x 100 m2, 200 x 200 m2, 300 x 300 m2 sampai dengan 1000 x 1000 m2. Pada skenario kedua, jumlah malicious node yang digunakan mengalami pertumbuhan dari 1 node hingga 50% dari jumlah intermediate node yang ada. Kemudian pada skenario ketiga variasi kecepatan gerak node dalam jaringan adalah 1. 45 m/s, 1. 6 m/s, 1. 75 m/s, 9 m/s. Serangan malicious node diberikan kepada jaringan dengan jenis trafik TCP. Pengambilan data dilakukan sebanyak 5 kali secara acak dan diambil nilai rata-rata untuk dianalisis. Tujuan dari skenario ini adalah untuk menguji kinerja protokol DSDV pada kondisi jaringan yang berbeda-beda saat terkena serangan malicious node sehingga didapatkan hasil kinerja yang efektif dari protokol tersebut. Perancangan Sistem Pada penelitian ini dibuat suatu jaringan Zigbee dengan menggunakan Network Simulator 2. Secara keseluruhan, tahapan pembuatan simulasi ditunjukkan pada Gambar Pada simulasi ini, terdapat parameter yang digunakan untuk menjalankan simulasi. Parameter tersebut ditunjukkan pada tabel 1. Gambar 1. Diagram Alir Simulasi Tabel 1. Parameter simulasi Parameter MAC Model antenna Model propagasi Protokol routing Model antrian Maksimum paket dalam antrian Durasi simulasi Model pergerakan node Jumlah node Kecepatan node Dimensi topografi Jenis serangan Nilai Ie 802. Omnidirectional Two Ray Ground DSDV Droptail 50 paket 200 detik Random Way Point 50, 75, 100 1,45 , 1,60 , 1,75 , 1,90 . 100 x 100, 200 x 200, 300 x 300, 400 x 400, 500 x 500, 600 x 600, 700 x 700, 800 x 800, 900 x 900, 1000 x 1000 . Malicious node 3 Metode Pengambilan Data Data hasil simulasi tersedia dalam bentuk trace file. Trace file berisi semua kejadian yang terjadi pada saat simulasi Dari trace file dapat diambil data yang Penilaian performansi jaringan terdiri dari beberapa parameter yaitu : Throughput Throughput merupakan laju rata-rata dari paket informasi yang berhasil diterima. Laju rata-rata paket diwakili dengan jumlah paket informasi yang diterima setiap Throughput mempunyai satuan bps . it per TRANSIENT. VOL. NO. DESEMBER 2015. ISSN: 2302-9927, 1074 Keterangan : Pi = Ukuran paket yang diterima . T = Waktu pengamatan . t = Waktu pengambilan sampel . Waktu Tunda (Dela. Waktu tunda (Dela. merupakan selang waktu yang dibutuhkan oleh suatu paket informasi saat data mulai dikirim dan keluar dari proses antrian sampai mencapai titik tujuan. Tabel 2. Nilai throughput rata-rata dan standar deviasi jaringan normal dan jaringan terkena serangan malicious node terhadap perubahan luas dimensi Jumlah (Nod. Luas Dimensi Jaringan . Keterangan : RTi = Waktu penerimaan paket . STi = Waktu pengiriman paket . Ri = Paket yang diterima . Nilai delay dapat divalidasi dengan menggunakan teorema little yang ditunjukkan pada persamaan 3. Keterangan : N = Jumlah paket rata-rata dalam sistem = Laju kedatangan T = waktu rata-rata dalam system PDR Packet Delivery Ratio (PDR) merupakan perbandingan banyaknya jumlah paket yang diterima oleh node penerima dengan total paket yang dikirimkan dalam suatu periode waktu tertentu. kondisi terserang Kondisi normal Throug (Kbp. Deviasi Throughp ut (Kbp. Deviasi 48,932 62,187 45,152 44,873 64,895 137,490 80,133 24,975 109,535 195,629 56,782 30,847 60,870 25,014 49,605 27,318 38,397 93,964 96,423 86,125 50,911 39,084 25,736 57,070 64,287 29,383 71,549 107,002 36,216 84,575 Berdasarkan tabel 2, penurunan nilai throughput terbesar akibat serangan malicious node pada jaringan 50 node terjadi pada luas dimensi 900 x 900 m2 yang turun 99 Kbps atau 21,711 % dari kondisi normalnya, lalu pada jaringan 75 node terjadi pada luas dimensi 1000 x 1000 m2 yang turun 80 Kbps atau 23,460 % dari kondisi normalnya, dan pada jaringan 100 node terjadi pada luas dimensi 1000 x 1000 m2 yang turun 100 Kbps atau 28,249 % dari kondisi normalnya . Kondisi jaringan Malicious Node Keterangan : Ri = Paket yang diterima . Si = Paket yang dikirim . T = Waktu pengamatan . t = Waktu pengambilan sampel . Hasil dan Analisis Analisis Throughput Kondisi Jaringan Terhadap Perubahan Luas Dimensi Dari hasil simulasi didapatkan nilai throughput kinerja DSDV kondisi jaringan terhadap perubahan luas dimensi yang ditunjukkan pada tabel 2. Pertumbuhan Dari hasil simulasi didapatkan nilai throughput kinerja DSDV kondisi jaringan terhadap pertumbuhan malicious node yang ditunjukkan pada tabel 3. Tabel 3. Terhadap Nilai throughput rata-rata dan standar deviasi jaringan normal dan jaringan terkena serangan malicious node terhadap pertumbuhan malicious Jumlah node jaringan (Nod. Jumlah (Nod. Throughput (Kbp. Deviasi 48,932 TRANSIENT. VOL. NO. DESEMBER 2015. ISSN: 2302-9927, 1075 Tabel 3 Lanjutan Jumlah node jaringan (Nod. Tabel 4 Lanjutan Jumlah (Nod. Throughput (Kbp. Deviasi 86,541 86,517 57,683 27,747 62,187 56,782 50,494 13,184 14,437 33,088 30,847 25,736 54,628 29,836 36,479 62,395 57,070 Berdasarkan tabel 3, penurunan nilai throughput terbesar pada jaringan 50 node terjadi saat terdapat 14 malicious node menyebabkan nilai throughput turun 59 Kbps atau 9,801 % dari kondisi normalnya, lalu pada jaringan 75 node terjadi saat terdapat 18 malicious node menyebabkan nilai throughput turun 44 Kbps atau 7,719 % dari kondisi normalnya, dan pada jaringan 100 node terjadi saat terdapat 32 malicious node menyebabkan nilai throughput turun 79 Kbps atau 13,982 % dari kondisi Kondisi Jaringan Terhadap Kecepatan Gerak Node Dari hasil simulasi didapatkan nilai throughput untuk kinerja DSDV kondisi jaringan terhadap perubahan kecepatan gerak node yang ditunjukkan pada tabel 4. Tabel 4. Jumlah . Nilai throughput rata-rata dan standar deviasi jaringan normal dan jaringan terkena serangan malicious node terhadap kecepatan gerak node Kecepa 1,45 1,60 1,75 1,90 Throug (Kbp. 1,45 1,60 1,75 1,90 Kondisi normal Deviasi 50,088 41,025 19,816 38,054 33,001 55,741 29,122 37,883 kondisi terserang Throug D eviasi (Kbp. 69,343 28,968 21,132 42,728 64,552 103,436 62,342 53,530 Jumlah . Kecepa 1,45 1,60 1,75 1,90 Kondisi normal Throug (Kbp. Deviasi 67,969 41,731 33,458 49,614 kondisi terserang Throug D eviasi (Kbp. 118,444 25,150 27,502 68,084 Berdasarkan tabel 4, penurunan nilai throughput terbesar akibat serangan malicious node pada jaringan 50 node terjadi pada saat kecepatan gerak node-nya 1,75 m/s yang turun 62 Kbps atau 10,032 % dari kondisi normalnya, lalu pada jaringan 75 node terjadi saat kecepatan gerak nodenya 1,75 m/s yang turun 49 Kbps atau 8,566 % dari kondisi normalnya, dan pada jaringan 100 node terjadi saat kecepatan gerak node-nya 1,60 m/s yang turun 53 Kbps atau 9,532 % dari kondisi normalnya. Analisis Delay Kondisi Jaringan Terhadap Perubahan Dimensi Luas Dari hasil simulasi didapatkan nilai delay untuk kinerja DSDV kondisi jaringan terhadap perubahan luas dimensi yang ditunjukkan pada tabel 5. Tabel 5. Nilai delay total rata-rata dan standar deviasi jaringan normal dan jaringan terkena serangan malicious node terhadap perubahan luas dimensi 51,192 43,612 22,684 84,499 37,506 Kondisi terserang malicious node Delay Total Deviasi 531,249 63,109 509,795 30,772 431,663 33,973 305,091 48,901 202,530 35,919 556,283 559,559 440,074 291,930 189,917 54,939 34,382 38,263 79,603 54,727 509,472 507,827 407,765 268,566 181,659 18,245 17,208 28,971 41,624 34,435 578,969 562,366 479,826 271,451 241,984 34,830 47,742 28,993 66,201 28,580 471,444 536,286 410,757 250,359 205,359 40,788 49,097 38,082 109,375 62,438 Kondisi normal Jumlah . Luas . Delay Total . 565,595 557,705 438,640 293,949 207,523 Deviasi Berdasarkan tabel 5, penurunan nilai delay terbesar akibat serangan malicious node pada jaringan 50 node terjadi pada luas dimensi 200 x 200 m2 yang turun 47,9 ms atau 8,589 % dari kondisi normalnya, lalu pada jaringan 75 node terjadi pada luas dimensi 200 x 200 m2 yang turun 51,7 ms atau 9,257 % dari kondisi normalnya, dan pada jaringan 100 node terjadi pada luas dimensi 100 x 100 m2 TRANSIENT. VOL. NO. DESEMBER 2015. ISSN: 2302-9927, 1076 yang turun 107,5 ms atau 18,584 % dari kondisi Kondisi Jaringan Malicious Node Terhadap Nilai delay total rata-rata dan standar deviasi jaringan normal dan jaringan terkena serangan malicious node terhadap kecepatan gerak node Pertumbuhan Dari hasil simulasi didapatkan nilai delay untuk kinerja DSDV kondisi jaringan terhadap pertumbuhan malicious node yang ditunjukkan pada tabel 6. Tabel 6. Tabel 7. Nilai delay total rata-rata dan standar deviasi jaringan normal dan jaringan terkena serangan malicious node terhadap pertumbuhan malicious Jumlah node jaringan (Nod. Jumlah malicious node (Nod. Delay Total Deviasi 138,915 119,580 133,888 134,408 128,604 131,288 36,906 27,394 7,458 12,758 29,721 27,113 141,697 137,874 148,291 140,111 140,111 138,161 21,740 16,619 35,538 16,679 16,679 17,700 127,804 107,665 104,434 121,252 140,065 135,913 22,183 16,115 15,310 13,823 17,074 34,486 Berdasarkan tabel 6. Penurunan nilai delay terbesar karena serangan malicious node untuk jaringan 50 node terjadi saat terdapat 2 malicious node menyebabkan nilai delay turun 19,33 ms atau 13,915 % dari kondisi normalnya, lalu pada jaringan 75 node terjadi saat terdapat 22 malicious node menyebabkan nilai delay turun 3,82 ms atau 2,696 % dari kondisi normalnya, dan pada jaringan 100 node terjadi saat terdapat 11 malicious node menyebabkan nilai delay turun 23,37 ms atau 18,286 % dari kondisi normalnya. Jumlah . Kecepatan gerak node Kondisi normal Kondisi jaringan Delay Total Deviasi Delay Total Deviasi 1,45 1,60 1,75 1,90 135,826 143,773 142,507 143,817 21,947 19,746 23,229 19,835 128,537 136,294 127,090 140,069 30,358 19,815 28,833 17,990 1,45 1,60 1,75 1,90 147,043 139,341 145,618 147,944 18,824 25,237 20,783 8,883 134,035 125,140 115,083 131,467 26,109 38,453 29,177 26,984 1,45 1,60 1,75 1,90 119,777 128,053 123,313 126,943 19,327 40,002 17,787 35,664 114,066 125,956 118,954 108,723 18,356 43,058 31,218 14,394 Berdasarkan tabel 7, penurunan nilai delay terbesar karena serangan malicious node untuk jaringan 50 node terjadi saat kecepatan gerak node-nya 1,75 m/s menyebabkan nilai delay turun 15,42 ms atau 10,820 % dari kondisi normalnya, lalu pada jaringan 75 node terjadi saat kecepatan gerak node-nya 1,75 m/s menyebabkan nilai delay turun 30,53 ms atau 20,966 % dari kondisi normalnya, dan pada jaringan 100 node terjadi saat kecepatan gerak node-nya 1,90 m/s menyebabkan nilai delay turun 18,22 ms atau 14,353 % dari kondisi Analisis Packet Delivery Ratio (PDR) Kondisi Jaringan Terhadap Perubahan Luas Dimensi Dari hasil simulasi didapatkan nilai PDR untuk kinerja DSDV kondisi jaringan terhadap perubahan luas dimensi yang ditunjukkan pada tabel 8. Tabel 8. Nilai PDR rata-rata dan standar deviasi jaringan normal dan jaringan terkena serangan malicious node terhadap perubahan luas dimensi Jumlah . Luas Dimensi Jaringan normal Jaringan PDR (%) Deviasi PDR (%) Deviasi Perubahan Dari hasil simulasi didapatkan nilai delay untuk kinerja DSDV kondisi jaringan terhadap perubahan kecepatan gerak node yang ditunjukkan pada tabel 7. 98,952 98,754 99,266 98,426 98,020 0,003 0,004 0,002 0,006 0,009 98,728 98,786 99,110 98,602 97,264 0,004 0,002 0,002 0,005 0,021 99,072 98,788 98,920 98,676 97,700 0,001 0,004 0,002 0,004 0,014 98,566 98,666 98,842 98,694 97,800 0,004 0,004 0,004 0,004 0,015 98,674 0,003 98,144 0,004 Kondisi Jaringan Terhadap Kecepatan Gerak Node TRANSIENT. VOL. NO. DESEMBER 2015. ISSN: 2302-9927, 1077 Tabel 8. Lanjutan Jumlah . Luas Dimensi Jaringan terserang PDR Deviasi (%) 98,518 0,005 98,850 0,001 98,514 0,004 98,008 0,006 Jaringan normal PDR (%) 98,622 98,860 98,094 97,486 Deviasi 0,005 0,003 0,004 0,005 Berdasarkan tabel 8 Penurunan terbesar akibat serangan malicious node pada jaringan 50 node terjadi pada luas dimensi 1000 x 1000 m2 yang turun 0,756 % dari kondisi normalnya, lalu pada jaringan 75 node terjadi pada luas dimensi 100 x 100 m2 yang turun 0,506 % dari kondisi normalnya, dan pada jaringan 100 node terjadi pada luas dimensi 100 x 100 m2 yang turun 0,530 % dari kondisi Kondisi Jaringan Malicious Node Terhadap Tabel 9. Nilai PDR rata-rata dan standar deviasi jaringan normal dan jaringan terkena serangan malicious node terhadap pertumbuhan malicious node Jumlah malicious node PDR (%) Deviasi 98,992 99,086 98,770 98,970 99,166 99,222 0,003 0,002 0,004 0,001 0,002 0,002 98,924 98,592 98,748 99,010 98,760 99,108 0,002 0,004 0,005 0,003 0,005 0,002 98,864 98,542 98,898 99,006 98,850 98,850 0,003 0,008 0,004 0,003 0,001 0,001 Berdasarkan tabel 9. Penurunan terbesar akibat serangan malicious node pada jaringan 50 node terjadi saat terdapat 10 malicious node menyebabkan nilai PDR turun 0,222 % dari kondisi normalnya, lalu pada jaringan 75 node terjadi saat terdapat 3 malicious node menyebabkan nilai PDR turun 0,332 % dari kondisi normalnya, dan pada jaringan 100 node terjadi saat terdapat 33 malicious node menyebabkan nilai PDR turun 0,322 % dari kondisi Perubahan Dari hasil simulasi didapatkan nilai PDR untuk kinerja DSDV kondisi jaringan terhadap perubahan kecepatan gerak node yang ditunjukkan pada tabel 10. Tabel 10. Nilai PDR rata-rata dan standar deviasi jaringan normal dan jaringan terkena serangan malicious node terhadap kecepatan gerak node Jaringan terserang Jumlah Jaringan . Kecepatan gerak node PDR (%) Deviasi PDR (%) Deviasi 1,45 1,60 1,75 1,90 98,936 99,018 99,068 98,892 0,004 0,002 0,001 0,002 99,114 98,930 98,974 98,832 0,002 0,003 0,004 0,003 1,45 1,60 1,75 1,90 99,036 98,916 98,792 99,014 0,003 0,002 0,005 0,002 99,190 98,884 98,670 98,956 0,002 0,003 0,007 0,005 1,45 1,60 1,75 1,90 98,866 98,902 99,070 98,956 0,006 0,004 0,003 0,005 99,090 99,130 99,140 99,076 0,008 0,003 0,002 0,002 Pertumbuhan Dari hasil simulasi didapatkan nilai PDR untuk kinerja DSDV kondisi jaringan terhadap pertumbuhan malicious node yang ditunjukkan pada tabel 9. Jumlah node . Kondisi Jaringan Terhadap Kecepatan Gerak Node Jaringan normal Berdasarkan tabel 10, penurunan terbesar akibat serangan malicious node pada jaringan 50 node terjadi saat kecepatan gerak node-nya 1,60 m/s menyebabkan nilai PDR turun 0,088 % dari kondisi normalnya, lalu pada jaringan 75 node terjadi saat kecepatan gerak node-nya 1,75 m/s menyebabkan nilai PDR turun 0,122 % dari kondisi normalnya, dan pada jaringan 100 node tidak terjadi penurunan nilai PDR. Kesimpulan Beberapa kesimpulan yang dapat diambil dari simulasi dan evaluasi permasalahan dalam Penelitian ini adalah : Penurunan nilai throughput terjadi pada jaringan yang terkena serangan untuk setiap kondisi seperti perubahan dimensi, pertumbuhan malicious node, dan perubahan kecepatan gerak node. Penurunan nilai throughput terbesar terjadi pada jaringan yang mengalami perubahan luas dimensi yaitu pada jaringan 100 node dengan dimensi 1000 x 1000 m2. Nilai throughput turun menjadi 254 Kbps dari 354 Kbps, sehingga terjadi penurunan sebesar 100 Kbps atau 28,249 %. Penurunan nilai delay total terjadi pada jaringan yang terkena serangan untuk setiap kondisi seperti perubahan dimensi, pertumbuhan malicious node, dan perubahan kecepatan gerak node. Penurunan nilai delay total terbesar terjadi pada jaringan yang mengalami perubahan kecepatan gerak node yang terjadi pada jaringan 75 node saat kecepatan gerak node-nya 1,75 m/s. Nilai delay total turun menjadi 115,08 ms dari 145,61 ms, sehingga terjadi penurunan sebesar 30,53 ms atau 20,967 %. TRANSIENT. VOL. NO. DESEMBER 2015. ISSN: 2302-9927, 1078 Penurunan nilai PDR terjadi pada jaringan yang terkena serangan untuk setiap kondisi seperti perubahan dimensi, pertumbuhan malicious node, dan perubahan kecepatan gerak node. Penurunan nilai PDR terbesar terjadi pada jaringan yang mengalami perubahan luas dimensi yaitu pada jaringan 50 node dengan dimensi 1000 x 1000 m2. Nilai PDR turun menjadi 97,26 % dari 98,02 %, sehingga terjadi penurunan sebesar 0,760 %. Referensi