ᯤ Pengamanan Transmisi Data pada SDR Berbasis USRP B210 Menggunakan Enkripsi AES

Deskripsi proyek

Proyek ini bertujuan untuk meningkatkan keamanan transmisi data pada perangkat Software-Defined Radio (SDR) berbasis USRP B210. Pendekatan yang digunakan adalah dengan mengimplementasikan enkripsi ringan berbasis Advanced Encryption Standard (AES) pada lapisan aplikasi SDR. Hal ini dilakukan untuk melindungi data yang dikirim melalui SDR dari risiko intersepsi dan manipulasi. Proyek ini memanfaatkan perangkat keras USRP B210 dan antena SDR, serta menggunakan perangkat lunak GNU Radio untuk membangun sistem yang aman. Dengan penerapan enkripsi ini, diharapkan data yang ditransmisikan melalui SDR dapat terlindungi dari penyadapan dan manipulasi yang berpotensi merugikan.

🔌 Hardware yang Digunakan

2x USRP B210

💻 Software yang Digunakan

Ubuntu 24.04
Docker
GNU Radio v3.7

📦 Instalasi Docker

Berikut adalah langkah-langkah lengkap untuk menginstal Docker pada distribusi Ubuntu:

Perbarui daftar paket sistem:
```
sudo apt-get update
```
Pasang Docker dengan perintah berikut:
```
sudo apt install -y docker.io
```
Aktifkan layanan Docker agar berjalan otomatis saat sistem dinyalakan:
```
sudo systemctl enable docker --now
```
Tambahkan pengguna Anda ke grup Docker untuk menghindari penggunaan sudo saat menjalankan perintah Docker:
```
sudo usermod -aG docker $USER
```
Catatan: Setelah menjalankan perintah ini, Anda perlu keluar dan masuk kembali agar perubahan grup diterapkan.
Verifikasi instalasi Docker dengan mengecek versinya:
```
docker --version
```
Periksa status layanan Docker untuk memastikan bahwa Docker berjalan dengan benar:
```
sudo systemctl status docker
```

📡 Instalasi GNU Radio v3.7 di Docker

Transmitter

Clone repository:

git clone https://github.com/muhammadghalib/Docker-GNURadio

Masuk ke direktori transmitter:

cd Docker-GNURadio/gnuradio-v37-transmitter

Build image Docker:

sudo docker build -t ubuntu:gnuradio-v37-transmitter .

Jalankan container:

sudo docker run --net=host \
   --env="DISPLAY" \
   --volume="$HOME/.Xauthority:/root/.Xauthority:rw" \
   --privileged \
   --device=/dev/bus/usb:/dev/bus/usb \
   -v /dev/bus/usb:/dev/bus/usb \
   --device=/dev/snd \
   -v persistent-37-transmitter:/home/gnuradio-transmitter/persistent \
   --group-add=audio \
   -it ubuntu:gnuradio-v37-transmitter bash

Keluar dari container dan tutup terminal:
```
exit
```

Receiver

Masuk ke direktori receiver:

cd Docker-GNURadio/gnuradio-v37-receiver

Build image Docker:

sudo docker build -t ubuntu:gnuradio-v37-receiver .

Jalankan container:

sudo docker run --net=host \
   --env="DISPLAY" \
   --volume="$HOME/.Xauthority:/root/.Xauthority:rw" \
   --privileged \
   --device=/dev/bus/usb:/dev/bus/usb \
   -v /dev/bus/usb:/dev/bus/usb \
   --device=/dev/snd \
   -v persistent-37-receiver:/home/gnuradio-receiver/persistent \
   --group-add=audio \
   -it ubuntu:gnuradio-v37-receiver bash

Keluar dari container dan tutup terminal:
```
exit
```

</> Instalasi Visual Studio Code dan Ekstensi

Unduh dan pasang Visual Studio Code dari halaman resmi VS Code atau melalui AppCenter di ubuntu.
Buka Visual Studio Code, lalu navigasikan ke tab Extensions di panel kiri.
Cari dan pasang ekstensi Docker. Ekstensi ini memungkinkan Anda untuk mengelola container secara langsung dari dalam Visual Studio Code.
Cari dan pasang ekstensi Dev Containers. Ekstensi ini berguna untuk mengembangkan aplikasi di dalam container yang terisolasi dan telah dikonfigurasi sebelumnya.
Setelah ekstensi terpasang, buka tab Docker di panel kiri.
Periksa pada bagian Containers di panel tersebut dan pastikan terdapat dua container aktif:
- ubuntu:gnuradio-v37-transmitter
- ubuntu:gnuradio-v37-receiver

🚀 Memulai Proyek

Transmitter

Menjalankan Container
- Klik kanan pada container ubuntu:gnuradio-v37-transmitter lalu pilih Start untuk menjalankan container.
- Setelah container aktif, klik kanan kembali pada container yang sama dan pilih Attach Visual Studio Code untuk terhubung dengan Visual Studio Code.
Membuka Terminal di Visual Studio Code
- Tekan Ctrl + Shift + P untuk membuka Command Palette.
- Ketikkan View: Toggle Terminal dan tekan Enter.
- Pastikan Anda berada di terminal dengan path gnuradio-transmitter@muhammad-ghalib.
Membuat dan Mengisi File Pesan
- Di dalam folder persistent, buat file baru bernama send_message.txt.
- Tambahkan pesan yang akan dikirimkan ke USRP B210 receiver ke dalam file tersebut.
Memasang Library PyCryptodome
- Di terminal, jalankan perintah berikut :
```
curl https://bootstrap.pypa.io/pip/2.7/get-pip.py -o get-pip.py
```
- Lalu jalankan get-pip.py :
```
python get-pip.py
```
- Lalu restart Container, dan cek apakah pip sudah terinstall :
```
pip --version
```
  Jika sudah ada versi dari pip maka instalasi pip sudah berhasil.
- Di terminal, jalankan perintah berikut untuk memasang library PyCryptodome:
```
pip install pycryptodome
```

Membuat File Python untuk Enkripsi

Buat file baru bernama aes_encryptor_ecb.py.

Salin dan tempel kode berikut ke dalam file tersebut:

from Crypto.Cipher import AES
from Crypto.Util.Padding import pad
import binascii

input_file = "send_message.txt"
output_file = "encrypted_send_message.txt"

# Secret Key (harus 16, 24, atau 32 byte)
secret_key = b"1111111111111111"[:16]

with open(input_file, "r") as file:
    plaintext = file.read()

cipher = AES.new(secret_key, AES.MODE_ECB)
ciphertext = cipher.encrypt(pad(plaintext.encode('utf-8'), AES.block_size))

with open(output_file, "w") as file:
    file.write(binascii.hexlify(ciphertext).decode('utf-8') + "\n")

print("Pesan dari '{}' telah berhasil dienkripsi dan disimpan di '{}'.".format(input_file, output_file))

File ini akan mengenkripsi pesan dalam file send_message.txt menggunakan algoritma AES dengan mode ECB dan kunci rahasia 1111111111111111.

Membuat File Output Enkripsi
- Buat file baru bernama encrypted_send_message.txt di dalam folder persistent.
- File ini akan digunakan untuk menyimpan hasil enkripsi dalam format HEX.

Membuat Skrip untuk Menjalankan Transmisi

Buat file baru bernama run_transmitter.sh.

Salin dan tempel kode berikut ke dalam file tersebut:

echo "Step 1 = Menjalankan aes_encryptor_ecb.py ..."
python aes_encryptor_ecb.py
if [ $? -ne 0 ]; then
    echo "Eksekusi aes_encryptor_ecb.py gagal."
    exit 1
fi

echo -e "\nStep 2 = Menjalankan top_block.py..."
python top_block.py
if [ $? -ne 0 ]; then
    echo "Eksekusi top_block.py gagal."
    exit 1
fi

Skrip ini akan:
- Menjalankan file aes_encryptor_ecb.py untuk enkripsi.
- Menjalankan file top_block.py untuk memulai transmisi.

Memberikan Izin Eksekusi pada Skrip
- Di terminal, masuk ke direktori persistent:
```
cd persistent
```
- Berikan izin eksekusi ke file run_transmitter.sh:
```
chmod +x run_transmitter.sh
```
Membuka GNU Radio
- Jalankan perintah berikut di terminal untuk membuka GNU Radio Companion:
```
gnuradio-companion
```
- Anda dapat mulai menggambar flowgraph seperti dibawah ini atau mengimpor file transmitter.grc ke dalam folder persistent.
Memastikan USRP B210 Terhubung
- Jalankan perintah berikut untuk memeriksa koneksi dengan perangkat USRP B210:
```
uhd_find_devices
```
  Catatan: Setelah mengetahui alamat serial USRP B210 untuk transmitter maka masukkan alamat serial tersebut ke flowgraph transmitter pada block UHD: USRP Sink di Device Address.
Menjalankan dan Menghentikan Flowgraph
- Jalankan flowgraph untuk menghasilkan file top_block.py.
- Setelah selesai, hentikan flowgraph.
Menjalankan Skrip Transmisi
- Di terminal, jalankan perintah berikut untuk memulai transmisi:
```
./run_transmitter.sh
```
- Jika berhasil, Anda akan melihat Transmitter FFT Plot dengan grafik sinyal seperti yang diharapkan.

Receiver

Menjalankan Container
- Klik kanan pada container ubuntu:gnuradio-v37-receiver lalu pilih Start untuk menjalankan container.
- Setelah container aktif, klik kanan kembali pada container yang sama dan pilih Attach Visual Studio Code untuk terhubung dengan Visual Studio Code.
Membuka Terminal di Visual Studio Code
- Tekan Ctrl + Shift + P untuk membuka Command Palette.
- Ketikkan View: Toggle Terminal dan tekan Enter.
- Pastikan Anda berada di terminal dengan path gnuradio-receiver@muhammad-ghalib.
Membuat File Pesan
- Di dalam folder persistent, buat file baru bernama receiver_message.txt.
Memasang Library PyCryptodome
- Di terminal, jalankan perintah berikut untuk memasang library PyCryptodome:
```
pip install pycryptodome
```

Membuat File Python untuk Dekripsi

Buat file baru bernama aes_decryptor_ecb.py.

Salin dan tempel kode berikut ke dalam file tersebut:

from Crypto.Cipher import AES
import binascii
import time
import os

def decrypt_aes_ecb(hex_string, secret_key):
   cipher = AES.new(secret_key, AES.MODE_ECB)
   encrypted_bytes = binascii.unhexlify(hex_string)
   decrypted_bytes = cipher.decrypt(encrypted_bytes)
   return decrypted_bytes.strip()

def read_and_decrypt_file(file_name, secret_key):
     with open(file_name, 'r') as f:
       for index, line in enumerate(f):
           hex_value = line.strip()
           try:
               decrypted_value = decrypt_aes_ecb(hex_value, secret_key)
               print("Baris {}: {}".format(index + 1, decrypted_value))
           except Exception:
               print("Baris {}: HEX not valid".format(index + 1))
           time.sleep(0.2)

if __name__ == "__main__":
   file_name = "receive_message.txt"

   # Kunci rahasia untuk dekripsi (harus sepanjang 16 byte)
   secret_key = "1111111111111111"

   read_and_decrypt_file(file_name, secret_key)

File ini akan mengdekripsi pesan dalam file receive_message.txt menggunakan algoritma AES dengan mode ECB dan kunci rahasia 1111111111111111.

Membuat Skrip untuk Menjalankan Penerima

Buat file baru bernama run_receiver.sh.

Salin dan tempel kode berikut ke dalam file tersebut:

echo "Step 1 = Menjalankan top_block.py..."
python top_block.py &
if [ $? -ne 0 ]; then
   echo "Eksekusi top_block.py gagal."
   exit 1
fi

sleep 3

echo -e "\nStep 2 = Menjalankan aes_decryptor_ecb.py..."
python aes_decryptor_ecb.py
if [ $? -ne 0 ]; then
   echo "Eksekusi aes_decryptor_ecb.py gagal."
   exit 1
fi

Skrip ini akan:
- Menjalankan file top_block.py untuk memulai penerima.
- Menjalankan file aes_decryptor_ecb.py untuk enkripsi.

Memberikan Izin Eksekusi pada Skrip
- Di terminal, masuk ke direktori persistent:
```
cd persistent
```
- Berikan izin eksekusi ke file run_receiver.sh:
```
chmod +x run_receiver.sh
```
Membuka GNU Radio
- Jalankan perintah berikut di terminal untuk membuka GNU Radio Companion:
```
gnuradio-companion
```
- Anda dapat mulai menggambar flowgraph atau mengimpor file receiver.grc ke dalam folder persistent.
Memastikan USRP B210 Terhubung
- Jalankan perintah berikut untuk memeriksa koneksi dengan perangkat USRP B210:
```
uhd_find_devices
```
  Catatan: Setelah mengetahui alamat serial USRP B210 untuk receiver maka masukkan alamat serial tersebut ke flowgraph transmitter pada block UHD: USRP Source di Device Address.
Menjalankan dan Menghentikan Flowgraph
- Jalankan flowgraph untuk menghasilkan file top_block.py.
- Setelah selesai, hentikan flowgraph.
Menjalankan Skrip Transmisi
- Di terminal, jalankan perintah berikut untuk memulai transmisi:
```
./run_receiver.sh
```
- Jika berhasil, Anda akan melihat Transmitter FFT Plot dengan grafik sinyal seperti yang diharapkan dan Pesan yang berhasil didekripsi di terminal.

🔗 Referensi

Instalasi Docker di Ubuntu: PhoenixNAP
Instalasi Docker di Kali Linux: Kali Docs
Instalasi GNU Radio: GNU Radio Wiki
Instalasi UHD: GNU Radio UHD
Repository Docker GNU Radio: Git Artes
Onnocenter GNU Radio: Onnocenter
Essential Docker Images: OpenVerso Docker Hub

📸 Dokumentasi

Gambar di atas diambil di Laboratorium Teknik Telekomunikasi, Politeknik Negeri Sriwijaya.

Name		Name	Last commit message	Last commit date
Latest commit History 108 Commits
Documentation		Documentation
Projects		Projects
Utilities		Utilities
LICENSE		LICENSE
README.md		README.md

Provide feedback

Saved searches

Use saved searches to filter your results more quickly

Uh oh!

Repository files navigation

ᯤ Pengamanan Transmisi Data pada SDR Berbasis USRP B210 Menggunakan Enkripsi AES

Deskripsi proyek

🔌 Hardware yang Digunakan

💻 Software yang Digunakan

📦 Instalasi Docker

📡 Instalasi GNU Radio v3.7 di Docker

Transmitter

Receiver

</> Instalasi Visual Studio Code dan Ekstensi

🚀 Memulai Proyek

Transmitter

Receiver

🔗 Referensi

📸 Dokumentasi

💡 STAY CURIOUS

About

Uh oh!

Releases

Packages

Uh oh!

Languages

License

muhammadghalib/Pengamanan-Transmisi-Data-pada-SDR-Berbasis-USRP-B210-Menggunakan-Enkripsi-AES

Folders and files

Latest commit

History

Repository files navigation

ᯤ Pengamanan Transmisi Data pada SDR Berbasis USRP B210 Menggunakan Enkripsi AES

Deskripsi proyek

🔌 Hardware yang Digunakan

💻 Software yang Digunakan

📦 Instalasi Docker

📡 Instalasi GNU Radio v3.7 di Docker

Transmitter

Receiver

</> Instalasi Visual Studio Code dan Ekstensi

🚀 Memulai Proyek

Transmitter

Receiver

🔗 Referensi

📸 Dokumentasi

💡 STAY CURIOUS

About

Topics

Resources

License

Uh oh!

Stars

Watchers

Forks

Releases

Packages 0

Uh oh!

Languages

Packages