Implementasi Algoritma Enkripsi Speck Untuk Pengamanan Mnemonic Phrase Pada Cryptocurrency Wallet

Abstrak

Cryptocurrency wallet memiliki peran penting dalam menyimpan dan mengelola aset digital pada jaringan blockchain. Keamanan wallet, terutama dalam penyimpanan frasa mnemonik sebagai kunci utama, menjadi aspek krusial yang perlu diperhatikan. Penelitian ini bertujuan untuk mengimplementasikan algoritma enkripsi Speck dalam mengamankan penyimpanan frasa mnemonik pada Hierarchical Deterministic (HD) Wallet. Metode yang digunakan adalah eksperimen implementatif dengan merancang prototipe sistem Wallet yang menggunakan algoritma Speck. Implementasi mencakup komponen-komponen utama wallet serta integrasi algoritma Speck untuk pengamanan frasa mnemonik. Pengujian dilakukan melalui analisis properti berupa avalanche effect, uniformity test, dan entropy test, serta pengujian keamanan menggunakan metode brute force. Hasil penelitian menunjukkan bahwa algoritma Speck dapat diimplementasikan dengan baik pada sistem Wallet, mampu menghasilkan ciphertext dengan properti statistik yang baik, dan dapat mengamankan data mnemonik. Pengujian kinerja menunjukkan hasil yang sangat baik, dengan waktu rata-rata eksekusi di bawah 2 mikro detik dan penggunaan memori sekitar 3 MB. Uji avalanche effect menghasilkan nilai yang mendekati 0,5 yang menunjukkan sensitivitas yang baik terhadap perubahan input. Uniformity test menunjukkan distribusi ciphertext yang seragam dengan nilai chi-square di bawah ambang kritis. Pengujian entropy menghasilkan peningkatan signifikan dari rata-rata 4 bit per byte  pada plaintext menjadi sekitar 6 bit per byte pada ciphertext. Pengujian keamanan melalui brute force menunjukkan ketahanan yang sangat baik, dengan estimasi waktu pemecahan kunci mencapai tahun. Penelitian ini diharapkan dapat memberikan kontribusi dalam pengembangan solusi keamanan yang efisien untuk cryptocurrency wallet.

Cryptocurrency wallet memiliki peran penting dalam menyimpan dan mengelola aset digital pada jaringan blockchain. Keamanan wallet, terutama dalam penyimpanan frasa mnemonik sebagai kunci utama, menjadi aspek krusial yang perlu diperhatikan. Penelitian ini bertujuan untuk mengimplementasikan algoritma enkripsi Speck dalam mengamankan penyimpanan frasa mnemonik pada Hierarchical Deterministic (HD) Wallet. Metode yang digunakan adalah eksperimen implementatif dengan merancang prototipe sistem Wallet yang menggunakan algoritma Speck. Implementasi mencakup komponen-komponen utama wallet serta integrasi algoritma Speck untuk pengamanan frasa mnemonik. Pengujian dilakukan melalui analisis properti berupa avalanche effect, uniformity test, dan entropy test, serta pengujian keamanan menggunakan metode brute force. Hasil penelitian menunjukkan bahwa algoritma Speck dapat diimplementasikan dengan baik pada sistem Wallet, mampu menghasilkan ciphertext dengan properti statistik yang baik, dan dapat mengamankan data mnemonik. Pengujian kinerja menunjukkan hasil yang sangat baik, dengan waktu rata-rata eksekusi di bawah 2 mikro detik dan penggunaan memori sekitar 3 MB. Uji avalanche effect menghasilkan nilai yang mendekati 0,5 yang menunjukkan sensitivitas yang baik terhadap perubahan input. Uniformity test menunjukkan distribusi ciphertext yang seragam dengan nilai chi-square di bawah ambang kritis. Pengujian entropy menghasilkan peningkatan signifikan dari rata-rata 4 bit per byte  pada plaintext menjadi sekitar 6 bit per byte pada ciphertext. Pengujian keamanan melalui brute force menunjukkan ketahanan yang sangat baik, dengan estimasi waktu pemecahan kunci mencapai tahun. Penelitian ini diharapkan dapat memberikan kontribusi dalam pengembangan solusi keamanan yang efisien untuk cryptocurrency wallet.

Abstract

Cryptocurrency wallets play a crucial role in storing and managing digital assets on blockchain networks. The security of wallets, especially in storing mnemonic phrases as master keys, is a critical aspect that requires attention. This research aims to implement the Speck encryption algorithm for securing mnemonic phrase storage in Hierarchical Deterministic (HD) Wallets. The method used is an implementative experiment, designing and developing a Wallet system prototype that use Speck. The implementation encompasses the main components of the wallet, as well as integrating the Speck algorithm for sensitive data encryption. Testing was conducted through cryptographic analysis including avalanche effect, uniformity test, and entropy test, as well as security testing using brute force. The results show that the Speck algorithm can be effectively implemented in the Wallet system and is capable of generating ciphertext with good statistical properties, and effectively securing mnemonic data. Performance testing yielded excellent results, with average execution times below 2 microseconds and memory usage of approximately 3 MB.. The avalanche effect test yielded values approaching 0.5, indicating good sensitivity to input changes. The uniformity test showed uniform ciphertext distribution with chi-square values below the critical threshold. The entropy test resulted in a significant increase from an average of 4 bits per byte in plaintext to about 6 bits per byte in ciphertext. Security testing through brute force demonstrates excellent resilience, with an estimated key-breaking time reaching 10^67 years. This research contributes to the development of efficient security solutions for cryptocurrency wallets.