Simulasi Anti-Tamper Berbasis Deteksi Akustik Menggunakan Modul Mic MAX 4466 pada Sistem Arduino Uno: Evaluasi Kuantitatif dan Analisis Komparatif

Abstract

Keamanan perangkat keras pada ekosistem Internet of Things (IoT) menghadapi ancaman fisik berupa tampering, yaitu tindakan manipulasi atau perusakan perangkat yang berpotensi mengganggu integritas sistem, mengungkap data sensitif, maupun membuka celah serangan lanjutan. Berbeda dengan serangan pada lapisan perangkat lunak, serangan fisik sering kali tidak dapat dideteksi oleh mekanisme keamanan konvensional sehingga diperlukan lapisan tamper detection yang mampu memberikan peringatan dini terhadap indikasi gangguan fisik. Penelitian ini merancang dan mengevaluasi sistem deteksi tamper berbasis akustik menggunakan modul mikrofon analog MAX4466 yang diintegrasikan dengan mikrokontroler Arduino Uno dan buzzer sebagai alarm lokal. Sistem dirancang untuk mendeteksi karakteristik akustik yang muncul akibat aktivitas gangguan fisik pada perangkat. Evaluasi dilakukan melalui 60 percobaan yang mencakup tiga skenario pengujian, yaitu ketukan fisik pada perangkat (S1), percobaan pembukaan casing secara paksa (S2), dan kondisi kebisingan latar tinggi (S3). Ambang batas deteksi ditentukan melalui proses kalibrasi lingkungan dan ditetapkan pada 36,0 dB. Hasil pengujian menunjukkan bahwa sistem mampu mendeteksi indikasi tamper dengan akurasi keseluruhan sebesar 71,6%. Hasil tersebut menunjukkan bahwa pendekatan deteksi akustik berbasis sensor berbiaya rendah memiliki potensi sebagai lapisan awal tamper detection pada perangkat IoT. Selain itu, analisis komparatif menunjukkan bahwa pendekatan yang diusulkan mampu memberikan keseimbangan antara kinerja deteksi, kompleksitas implementasi, dan biaya pengembangan dibandingkan beberapa pendekatan alternatif. Kontribusi penelitian ini meliputi penyediaan baseline metrik performa untuk audio-based tamper detection pada platform IoT berbiaya rendah, pengembangan protokol pengujian tiga skenario yang dapat direplikasi, serta perumusan arsitektur referensi untuk pengembangan sistem deteksi tamper berbasis akustik pada perangkat IoT. Temuan penelitian ini diharapkan dapat menjadi landasan bagi integrasi mekanisme deteksi fisik dengan teknologi anomaly detection dan proteksi kriptografis pada sistem keamanan perangkat keras generasi berikutnya.