Pokok masalah keamanan sistem salah satunya disebabkan karena sistem time sharing dan akses jarak jauh, apalagi dengan meningkatnya perkembangan jaringan komputer.

Keamanan sistem komputer adalah untuk menjamin sumber daya sistem tidak digunakan / dimodifikasi,   diinterupsi dan diganggu oleh orang yang tidak diotorisasi. Pengamanan termasuk  masalah teknis, manajerial, legalitas dan politis.

3 macam keamanan sistem, yaitu :

1.     Keamanan eksternal / external security

Berkaitan dengan pengamanan fasilitas komputer dari penyusup dan bencana seperti kebakaran / kebanjiran.

2.     Keamanan interface pemakai / user interface security

Berkaitan dengan indentifikasi pemakai sebelum pemakai diijinkan mengakses program dan data yang disimpan

3.     Keamanan internal / internal security

Berkaitan dengan pengamanan beragam kendali yang dibangun pada perangkat keras dan sistem operasi yang menjamin operasi yang handal dan tak terkorupsi untuk menjaga integritas program dan data.

2 masalah penting keamanan, yaitu :

1.     Kehilangan data / data loss

Yang disebabkan karena :

·         Bencana, contohnya kebakaran, banjir, gempa bumi, perang, kerusuhan, tikus, dll.

·         Kesalahan perangkat keras dan perangkat lunak, contohnya ketidak berfungsinya pemroses, disk / tape yang tidak terbaca, kesalahan komunikasi, kesalahan program / bugs.

·         Kesalahan / kelalaian manusia, contohnya kesalahan pemasukkan data, memasang tape / disk yang salah, kehilangan disk / tape.

2.     Penyusup / intruder

·         Penyusup pasif, yaitu yang membaca data yang tidak terotorisasi

·         Penyusup aktif, yaitu mengubah data yang tidak terotorisasi.

Contohnya penyadapan oleh orang dalam, usaha hacker dalam mencari uang, spionase militer / bisnis, lirikan pada saat pengetikan password.

Sasaran keamanan adalah menghindari, mencegah dan mengatasi ancaman terhadap sistem.

3 aspek kebutuhan keamanan sistem komputer, yaitu :

1.     Kerahasiaan / secrecy, diantaranya privasi

Keterjaminan bahwa informasi di sistem komputer hanya dapat diakses oleh pihak-pihak yang terotorisasi dan modifikasi tetap menjaga konsistensi dan keutuhan data di sistem

2.     Integritas / integrity

Keterjaminan bahwa sumber daya sistem komputer hanya dapat dimodifikasi oleh pihak-pihak yang terotorisasi

3.     Ketersediaan / availability

Keterjaminan bahwa sumber daya sistem komputer tersedia bagi pihak-pihak yang diotorisasi saat diperlukan

Tipe ancaman terhadap keamanan sistem komputer dapat dimodelkan dengan memandang fungsi sistem komputeer sebagai penyedia informasi.

Berdasarkan fungsi ini, ancaman terhadap sistem komputeer dikategorikan menjadi 4 ancaman, yaitu :

1.     Interupsi / interuption

Sumber daya sistem komputer dihancurkan / menjadi tak tersedia  / tak berguna. Merupakan ancaman terhadap ketersediaan. Contohnya penghancuran harddisk, pemotongan kabel komunikasi.

 

2.     Intersepsi / interception

Pihak tak diotorisasi dapat mengakses sumber daya. Merupakan ancaman terhadap kerahasiaan. Pihak tak diotorissasi dapat berupa orang / program komputeer. Contohnya penyadapan, mengcopy file tanpa diotorisasi.

3.     Modifikasi / modification

Pihak tak diotorisasi tidak hanya mengakses tapi juga merusak sumber daya. Merupakan ancaman terhadap integritas. Contohnya mengubah nilai file, mengubah program, memodifikasi pesan

4.     Fabrikasi / fabrication

Pihak tak diotorisasi menyisipkan / memasukkan objek-objek palsu ke sistem. Merupakan ancaman terhadap integritas. Contohnya memasukkan pesan palsu ke jaringan, menambah record file.

 

Petunjuk prinsip-prinsip pengamanan sistem komputer, yaitu :

1.     Rancangan sistem seharusnya publik

Tidak tergantung pada kerahasiaan rancangan mekanisme pengamanan. Membuat proteksi yang bagus dengan mengasumsikan penyusup mengetahui cara kerja sistem pengamanan.

2.     Dapat diterima

Mekanisme harus mudah diterima, sehingga dapat digunakan secara benar dan mekanisme proteksi tidak mengganggu kerja pemakai dan pemenuhan kebutuhan otorisasi pengaksesan.

3.     Pemeriksaan otoritas saat itu

Banyak sisten memeriksa ijin ketika file dibuka dan setelah itu (opersi lainnya) tidak diperiksa.

4.     Kewenangan serendah mungkin

Program / pemakai sistem harusnya beroperasi dengan kumpulan wewenang serendah mungkin yang diperlukan untuk menyelesaikan tugasnya.

5.     Mekanisme yang ekonomis

Mekanisme proteksi seharusnya sekecil dan sesederhana mungkin dan seragam sehingga mudah untuk verifikasi.

Otentifikasi pemakai / user authentification adalah identifikasi pemakai ketika login.

3 cara otentifikasi :

1.     Sesuatu yang diketahui pemakai, misalnya password, kombinasi kunci, nama kecil ibu mertua, dll

Untuk password, pemakai memilih suatu kata kode, mengingatnya dan menggetikkannya saat akan mengakses sistem komputer, saat diketikkan tidak akan terlihat dilaya kecuali misalnya tanda *. Tetapi banyak kelemahan dan mudah ditembus karena pemakai cenderung memilih password yang mudah diingat, misalnya nama kecil, nama panggilan, tanggal lahir, dll.

Upaya pengamanan proteksi password :

a.     Salting, menambahkan string pendek ke string password yang diberikan pemakai sehingga mencapai panjang password tertentu

b.    one time password, pemakai harus mengganti password secara teratur, misalnya pemakai mendapat 1 buku daftar password. Setiap kali login pemakai menggunakan password berikutnya yang terdapat pada daftar password.

c.     satu daftar panjang pertanyan dan jawaban, sehingga pada saat login, komputer memilih salah satu dari pertanyaan secara acak, menanyakan ke pemakai dan memeriksa jawaban yang diberikan.

d.    tantangan tanggapan / chalenge respone, pemakai diberikan kebebasan memilih suatu algoritma misalnya x³, ketika login komputer menuliskan di layar angka 3, maka pemakai harus mengetik angka 27.

2.     Sesuatu yang dimiliki pemakai, misalnya bagde, kartu identitas, kunci, barcode KTM, ATM.

Kartu pengenal dengan selarik pita magnetik. Kartu ini disisipkan de suatu perangkat pembaca kartu magnetik jika akan mengakses komputer, biasanya dikombinasikan dengan password.

3.     Sesuatu mengenai / merupakan ciri pemakai yang di sebut biometrik, misalnya sidik jari, sidik suara, foto, tanda tangan, dll

Pada tanda tangan, bukan membandingkan bentuk tanda tangannya (karena mudah ditiru) tapi gerakan / arah dan tekanan pena saat menulis (sulit ditiru).

Untuk memperkecil peluang penembusan keamanan sistem komputer harus diberikan pembatasan, misalnya :

1.     Pembatasan login, misalnya pada terminal tertentu, pada waktu dan hari tertentu

2.     Pembatasan dengan call back, yaitu login dapat dilakukan oleh siapapun, bila telah sukses, sistem memutuskan koneksi dan memanggil nomor telepon yang disepakati. Penyusup tidak dapat menghibungu lewat sembarang saluran telepon, tapi hanya pada saluran tetepon tertentu.

3.     Pembatasan jumlah usaha login, misalnya dibatasi sampai 3 kali, dan segera dikunci dan diberitahukan ke administrator.

Objek yang perlu diproteksi :

1.     Objek perangkat keras, misalnya pemroses, segment memori, terminal, diskdrive, printer, dll

2.     Objek perangkat lunak, misalnya proses, file, basis data, semaphore, dll

Masalah proteksi adalah mengenai cara mencegah proses mengakses objek yang tidak diotorisasi. Sehingga dikembangkan konsep domain. Domain adalah himpunan pasangan (objek,hak). Tiap pasangan menspesifikasikan objek dan suatu subset operasi yang dapat dilakukan terhadapnya. Hak dalam konteks ini berarti ijin melakukan suatu operasi.

Cara penyimpanan informasi anggota domain beerupa satu matrik besar, dimana :

·           baris menunjukkan domain

·           kolom menunjukkan objek

Resource (Sumber Daya)

Ada 2 tipe resource, yaitu :

1.     Preemptable resource

Resoource yang dapat dibersihkan dari proses yang menggunakannya tanpa efek yang buruk.

Mudah diatasi dengan cara realokasi resource dari satu proses ke yang lainnya.

2.     Nonpreemptable resource

Resoource yang tidak dapat dibersihkan dari proses yang menggunakannya tanpa menyebabkan komputer fail.

Proses disebut deadlock, jika proses menunggu suatu kejadian tertentu yang tak akan pernah terjadi atau kondisi dimana 2 proses atau lebih tidak dapat meneruskan eksekusinya.

Sekumpulan proses berkondisi deadlock, jika setiap proses yang ada dikumpulan itu menunggu sesuatu kejadian yang hanya dapat dilakukan proses lain yang juga berada di kumpulan itu. Proses menunggu kejadian yang tak akan pernah terjadi.

Deadlock terjadi ketika proses-proses mengakses secara ekslusif sumber daya. Semua deadlock yang terjadi melibatkan persaingan memperoleh sumber daya ekslusif oleh dua proses atau lebih. Adanya deadlock akan mengakibatkan sistem menjadi kacau.

Startvation terjadi ketika proses-proses menunggu alokasi sumberdaya sampai tak terhingga, karena bisa pada kebijaksanaan / strategi alokasi sumberdaya, sementara proses-proses lain dapat memperoleh alokasi sumberdaya.

Indefinite postponement / indefinite blocking /  starvation :

Penundaan penjadwalan sebuah proses selama tak terhingga sementara sistem mengadakan alokasi sumber daya untuk proses yang lain. Penyebabnya adalah prioritas.

Cara mengatasinya dengan “aging” yaitu prioritaas naik dengan bertambahnya waktu.

Model Deadlock

Urutan kejadian pengoperasian perangkat I/O adalah :

- meminta / request        : meminta palayanan I/O

- memakai / use             : memakai perangkat I/O

- melepaskan / release   : melepaskan pamakaian perangkat I/O

Model deadlock dua proses dan dua sumber daya

Deadlock dapat digambarkan sebagai graph.

Skenario yang menimbulkan deadlock

Dapat terjadi skenario sebagai berikut :

-          P₀ dialokasikan R₀

-          P₁ dialokasikan R₁

Kemudian,

-          P₀ sambil masih menggenggam R₀, meminta R₁

-          P₁ sambil masih menggenggam R₁, meminta R₀

Kejadian ini mengakibatkan deadlock karena sama-sama akan saling menunggu. Graph deadlock ini akan digambarkan sebagai graph melingkar. Terjadinya deadlock ditandai munculnya / terjadinya graph melingkar.

Karena untuk melanjutkan eksekusi memerlukan kedua sumber daya sekaligus, maka kedua proses akan saling menunggu sumber daya lain selamanya. Tak ada proses yang dapat melepaskan sumber daya yang telah dipegangnya karena menunggu sumber daya lain yang tak pernah diperolehnya. Kedua proses dalam kondisi deadlock, tidak dapat membuat kemajuan apapun.

Deadlock tidak hanya terjadi pada dua proses dan dua sumber daya, deadlock dapat terjadi dengan melibatkan lebih dari dua proses dan dua sumber daya.

Syarat-syarat terjadinya deadlock :

1.     Mutual exclution condition

Tiap sumber daya saat itu diberikan pada tepat satu proses / proses meng-klaim kontrol eksklusif terhadap sumber daya yang dibutuhkannya.

2.     Hold and wait condition / kondisi genggam dan tunggu

Proses-proses yang sedang menggenggam sumber daya yang telah dialokasikan untuknya sementara menunggu sumber daya – sumber daya tambahan yang baru.

3.     Non-preemption condition / kondisi non-preemption

Sumber daya – sumber daya yang sebelumnya diberikan tidak dapat diambil paksa dari proses sampai sumber daya tersebut digunakan sampai selesai. Sumber daya – sumber daya harus secara eksplisit dilepaskan dari proses yang menggenggamnya.

4.     Circular wait condition / kondisi menunggu secara sirkular

Harus terdapat rantai sirkuler / satu lingkaran proses dari dua proses atau lebih dimana setiap proses memegang satu atau lebih sumber daya yang diminta oleh proses berikutnya pada lingkaran tersebut, masing-masing menunggu sumber daya yang digenggam oleh anggota berikutnya pada rantai itu.

Ketiga syarat pertama merupakan syarat perlu bagi terjadinya deadlock.  Keberadaan deadlock selalu berarti terpenuhi kondisi-kondisi diatas, tidak mungkin terjadi deadlock bila tidak ada ketiga kondisi itu. Deadlock terjadi berarti terdapat ketiga kondisi itu, tetapi adanya ketiga kondisi itu belum berarti terjadi deadlock.

Deadlock baru benar-benar terjadi bila syarat keempat terpenuhi. Kondisi keempat merupakan keharusan bagi terjadinya peristiwa deadlock. Bila salah satu dari kondisi tidak terpenuhi maka deadlock tidak terjadi.

Metode-metode mengatasi deadlock :

1.     deadlock prevention / metode pencegahan terjadinya deadlock

pengkondisian sistem agar menghilangkan kemungkinan terjadinya deadlock. Pencegahan merupakan solusi yang bersih dipandang dari sudut tercegahnya deadlock. Jika mulainya satu atau lebih proses akan menyebabkan terjadinya deadlock, proses tersebut tidak akan dimulai sama sekali.

-        tiap proses harus meminta resource yang dibutuhkan sekaligus dan tidak bisa berjalan sampai semua di dapat (untuk “wait for”)

-        jika ada resourcce yang tidak terpenuhi, yang lainnya harus dilepas (untuk “no preemption”)

-        urutkan tipe-tipe resource secara linier / linier ordering (untuk “circular wait”)

2.     deadlock avoidance / metode penghindaran terjadinya deadlock

menghindarkan kondisi yang paling mungkin menimbulkan deadlock agar memperoleh sumber daya lebih baik. Penghindaran bukan berarti menghilangkan semua kemungkinan terjadinya deadlock. Jika sistem operasi mengetahui bahwa alokasi sumber daya menimbulkan resiko deadlock, sistem menolak / menghindari pengaksesan itu. Dengan demikian menghindari terjadinya deadlock. Contohnya dengan menggunakan algoritma Banker yang diciptakan oleh Dijkstra.

3.     deadlock detection and recovery / metode deteksi dan pemulihan dari deadlock

deteksi digunakan pada sistem yang mengijinkan terjadinya deadlock, dengan memeriksa apakah terjadi deadlock dan menentukan proses dan sumber daya yang terlibat deadlock secara presisi. Begitu telah dapat ditentukan, sistem dipulihkan dari deadlock dengan metode pemulihan. Metode pemulihan dari deadlock sistem sehingga beroperasi kembali, bebas dari deadlock. Proses yang terlibat deadlock mungkin dapat menyelesaikan eksekusi dan membebaskan sumber dayanya.

Pencegahan deadlock :

1.     tiap proses harus meminta semua sumber daya yang diperlukan sekaligus dan tidak berlanjut sampai semuanya diberikan.

2.     Jika proses telah sedang memegang sumber daya tertentu, untuk permintaan berikutnya proses harus melepas dulu sumber daya yang dipegangnya. Jika diperlukan, proses meminta kembali sekaligus dengan sumber daya yang baru.

3.     Beri pengurutan linier terhadap tipe-tipe sumber daya pada semua proses, yaitu jika proses telah dialokasikan suatu tipe sumber daya, proses hanya boleh berikutnya meminta sumber daya tipe pada urutan yang berikutnya.

Saran pencegahan deadlock diatas merupakan cara meniadakan salah satu dari syarat perlu. Syarat perlu pertama jelas tidak bisa ditiadakan, kalau tidak menghendaki kekacauan hasil.

Strategi Burung Onta

Strategi ini mengasumsikan kejadian deadlock jarang terjadi jika dibandingkan dengan kejadian komputer crash. Strategi ini disebut strategi burung onta karena kabar yang telah tersebar (yang sebenarnya tidak benar) bahwa burung onta akan menyembunyikan kepalanya ke tanah bila mengetahui adanya bahaya yang mengancamnya. Sehingga solusi yang dilakukan justru sebenarnya tak memperdulikan adanya masalah.

Stategi ini sebenarnya berarta adalah sama sekali tidak berusaha mengatasideadlock / tak ada metoda sama sekali untuk mengatasi masalah deadlock.

Penghindaran deadlock

Adalah hanya memberi akses ke permintaan sumber daya yang tidak mungkin menimbulkan deadlock.