Integrasi lightweight blockchain pada Wireless Sensor Network (WSN) telah menjadi solusi bagi beberapa kendala pada autentikasi, otorisasi, keamanan, dan integritas data. Namun, selama ini penelitian yang telah dilakukan selalu berfokus pada fitur tanpa memperhatikan masa hidup jaringan (network lifetime). Oleh karena nya, Delphi Hanggoro, mahasiswa program doktor Departemen Teknik Elektro FTUI, melakukan penelitian yang berfokus pada peningkatan masa hidup jaringan dengan memodifikasi algoritma Proof-of-Authority (PoA). Inovasi ini dituangkan pada disertasinya yang berjudul “Pengembangan Algoritma Proof-of-Authority pada Lightweight Blockchain untuk Optimasi Network Lifetime dalam Wireless Sensor Network”.
Modifikasi yang dilakukan Delphi memiliki tujuan utama untuk menghasilkan metode baru yang dapat meningkatkan masa hidup jaringan dan produksi blok pada WSN yang terintegrasi dengan lightweight blockchain. “Secara spesifik, penelitian ini mengidentifikasi algoritma konsensus lightweight blockchain yang optimal, memodifikasi pertukaran pesan menjadi topologi star, mengembangkan rotasi pengusul blok yang adil, serta membangun permodelan blockchain hirarki. Jaringan yang digunakan pada penelitian ini adalah WSN terklaster, yang terdiri dari Base Station, Cluster Head, dan Sensor Node,” ungkap Delphi.
Dalam penelitian ini, Delphi memperkenalkan Energy-aware Proof-of-Authority (EA-PoA) sebagai usulan modifikasi skema pertukaran pesan dari topologi mesh PoA menjadi topologi star, serta mengubah mekanisme pemilihan pengusul blok (Leader) dari round-robin menjadi berbasis level baterai. Hasilnya, pengembangan rotasi pengusul blok dari PoA menjadi EA-PoA, yang menggunakan mekanisme Clique, terbukti dapat menyeimbangkan penggunaan energi dalam jaringan dan memperpanjang masa hidup jaringan hingga 10% dibandingkan PoA tradisional.
“Algoritma konsensus PoA yang digunakan dalam penelitian ini, yaitu AuRa dan Clique, memiliki kelebihan dan kekurangan dalam integrasi dengan WSN. AuRa kompatibel dengan mekanisme pertukaran pesan di WSN, namun memiliki masalah skalabilitas. Sementara Clique memiliki waktu pertukaran pesan yang lebih singkat dari AuRa namun memiliki sebuah protokol yang berpotensi membuang data,” ujar Delphi.
Selain itu, Delphi juga mengembangkan model jaringan blockchain hirarki yang disebut Multi-Level Blockchain Model (MLBM). MLBM terdiri dari local blockchain dan master blockchain. Local blockchain mengelola node sensor dalam setiap klaster, sedangkan master blockchain mengelola header dari beberapa blok dalam local blockchain. Hasil permodelan ini terbukti dapat meningkatkan produksi blok hingga dua kali lipat setiap penambahan klaster. MLBM dapat diatur sesuai dengan kebutuhan dalam hal pengaturan jumlah stack, sehingga model ini cocok untuk jaringan skala besar maupun kecil, tergantung kebutuhan produksi blok dan propagasinya.
Dekan FTUI, Prof. Dr. Ir. Heri Hermansyah, ST., M.Eng., IPU memberikan tanggapan terkait penelitian ini, “Di era digital ini, keamanan dan efisiensi data menjadi sangat krusial. Penelitian Delphi mengenai integrasi lightweight blockchain pada WSN merupakan inovasi yang relevan dan dibutuhkan saat ini. Selain itu, penelitian ini dapat membuka peluang baru pada berbagai aplikasi praktis dalam bidang teknologi blockchain dan jaringan sensor nirkabel yang lebih efisien.”
Berkat penelitiannya, Delphi Hanggoro berhasil ditetapkan sebagai lulusan doktor dengan IPK 3.93 dan predikat cumlaude pada Senin, 1 Juli 2024. Delphi merupakan Doktor ke-172 yang lulus dari Departemen Teknik Elektro dan Doktor ke-553 di FTUI. Selain itu, ia juga merupakan salah satu mahasiswa penerima beasiswa Pendidikan Magister menuju Doktor untuk Sarjana Unggul (PMDSU).
Sidang Promosi Doktor ini dipimpin oleh Ketua Sidang, Prof. Ir. Mahmud Sudibandriyo, M.Sc., Ph.D.; dengan Promotor, Prof. Dr. Ir. Riri Fitri Sari, M.M., M.Sc.; dan Ko-Promotor, Dr. Abdul Muis, S.T., M.Eng. Tim penguji terdiri dari Prof. Dr.-Ing. Ir. Kalamullah Ramli, M.Eng.; Prof. Dr. Ir. Bagio Budiardjo, M.Sc.; Dr. lr. Muhammad Salman, S.T., M.I.T.; I Gde Dharma Nugraha, S.T., M.T., Ph.D.; Dr. Ruki Harwahyu, S.T., M.T., M.Sc.; dan Prof. Evangelos Pournaras.
***
Kantor Komunikasi Publik
Fakultas Teknik Universitas Indonesia
