Layanan Certification Authority (CA), Document Signing and Verification berbasis Web Service

1. Layanan Certification Authority (CA) dan Document Signing and
Verification berbasis Web Service
Agung Nugraha
cryptodev.id@gmail.com
1. Pendahuluan
Sejak diluncurkannnya Root CA Indonesia oleh Kemenkominfo, mulai banyak layanan yang
menyediakan penerbitan sertifikat digital atau yang berfungsi sebagai Certification Authority (CA)
seperti Otoritas Sertifikat Digital (OSD) milik Lemsaneg, iOtentik milik BPPT dan Serel milik LHKT
Fakultas Hukum Universitas Indonesia. CA merupakan badan yang memiliki kewenangan dalam
melakukan pengelolaan sertifikat digital seperti penerbitan, pencabutan dan pembaharuan. Sertifikat
digital dalam implementasinya digunakan untuk meningkatkan keamanan karena dapat menyediakan
jaminan kepercayaan (authentication), keaslian data (integrity), kerahasiaan (confidentiality) dan anti
sangkal (non – repudiation). Salah satu implementasi dari sertifikat digital yang populer adalah tanda
tangan elektronik atau digital signature. Digital signature merupakan teknik kriptografi yang
digunakan pada suatu data elektronik untuk menjamin bahwa data tersebut adalah asli dan tidak
mengalami perubahan oleh pihak yang tidak berhak. Digital signature pada dokumen elektronik dapat
dibangkitkan dengan pendekatan client maupun server sesuai dengan kebutuhan. Masing – masing
pendekatan memiliki kelebihan dan kekurangan berdasarkan keamanan dan kenyamanan pengguna.
Pada paper ini, saya membuat sebuah arsitektur dan layanan berbasis web service yang dapat
digunakan oleh pengguna dalam membuat digital signature dan memperoleh sertifikat digital.
2. Konsep Tanda Tangan Digital
2.1 Digital Certificate
Sertifikat digital memiliki peranan penting dalam pembangkitan digital signature. Dalam
sertifikat digital terdapat info publik key dan info pemilik publik key. Info – info tersebut di masukkan
kepada informasi siganture pada dokumen. Adapun info yang terdapat pada sertifikat digital
ditunjukkan pada gambar 1.

2. Gambar 1. Sertifikat digital milik pengguna
Setiap publik key yang terdapat pada sertifikat digital berkesesuaian dengan private key sehingga jika
signature berhasil di decrypt menggunakan publik key yang berasal dari sertifikat digital, maka
penerima dokumen dapat memastikan bahwa siganture benar – benar dibangkitkan oleh pembuat
dokumen.
2.2 Digital Signature
Digital signature merupakan kombinasi dari fungsi hash dan enkripsi dengan metode asimetrik.
Untuk membangkitan sebuah digital signature, dokumen elektronik akan dimasukkan ke fungsi hash
dan akan menghasilkan nilai hash yang unik. Fungsi hash merupakan fungsi satu arah dan akan
menghasilkan nilai unik untuk setiap data yang dimasukkan. Oleh karena itu, jika ada perubahan satu
bit saja pada konten dokumen maka nilai hash yang dihasilkan akan berbeda. Nilai hash tersebut
kemudian di enkripsi menggunakan private key untuk selanjutnya nilai dari hasil enkripsi tersebut
adalah nilai signature dari suatu dokumen. Signature tersebut kemudian ditambahkan dengan dokumen.
Proses verifikasi dilakukan dengan melakukan dekripsi signature dokumen. Hasil dekripsi tersebut
akan menghasilkan nilai hash untuk selanjutnya dibandingkan dengan nilai hash dari dokumen yang
dibangkitkan oleh penerima dokumen. Jika nilai hash sama, maka dokumen yang diterima adalah asli.
Sebaliknya jika nilai hash yang dibandingkan tidak sama, maka dapat dipastikan bahwa dokumen

3. mengalami perubahan oleh pihak yang tidak berhak. Gambar 2 menunjukkan proses pembangkitan
digital signature dan proses verifikasi.
Gambar 2. Proses pembangkitan digital signature dan verifikasi
3. Arsitektur Sistem
Pada umumnya, sistem yang berkaitan dengan pengelolaan sertifkat digital dan pembangkitan
digital signature harus dipisahkan. Hal ini karena terkait dengan jaminan service, hukum dan
kepercayaan yang diberikan oleh pemilik layanan. Oleh karena itu, sistem yang dibangun pada paper
ini terdiri dari dua bagian yaitu sistem untuk penerbitan sertifikat digital dan sistem untuk
pembangkitan digital signature. Sistem yang dibangun menggunakan EJBCA CA, SignServer, Ubuntu,
Spring Framework dan library iText. Gambar 3 menunjukkan gambaran umum sistem yang dibangun.
Gambar 3. Gambaran umum sistem

4. Pada penerbitan digital certificate, dikenal dengan adanya Certification Authority (CA). CA
merupakan entitas yang berhak melakukan penerbitan sertikat untuk setiap pengguna. Arsitektur CA
pada sistem ini ditunjukkan pada gambar 4.
Gambar 4. Arsitektur CA
Terdapat Root CA yang mendelegasikan penerbitan sertifikat pengguna kepada Intermediate CA.
Arsitektur ini umum diimplementasikan oleh banyak layanan CA untuk mengamankan dan
menghindari Root CA terhadap serangan dari pihak luar yang dapat mengakibatkan Root CA menjadi
compromised.
4. Layanan Sertifikat Digital dan Digital Signature
4.1 Pembangkitan Sertifikat Digital
Setiap pengguna dapat dengan bebas untuk mendapatkan serfikat elektronik dari sistem dengan
melakukan pendaftaran terlebih dahulu. Flow pembangkitan sertifikat digital ditunjukkan pada gambar
5.
Gambar 5. Flow Pembangkitan Sertifikat Digital

5. Permintaan registrasi dapat dilakukan dengan menggunakan beberapa tools seperti CURL atau
Postman. Pada paper ini, digunakan tools CURL dan perintah yang digunakan adalah sebagai berikut :
c u r l - i - H " A c c e p t : a p p l i c a t i o n / j s o n " - X P O S T - d
"username=cryptodev.id@gmail.com&password=testing123&confirm_password=testing123"
http://localhost:8080/registration/
Setelah melakukan registrasi, sistem akan mengirimkan email konfirmasi kepada pengguna. Pengguna
akan diminta untuk melakukan aktivasi dengan melakukan klik pada link yang dikirimkan. Setelah
pengguna teraktivasi, maka pengguna dapat mengirimkan permintaan penerbitan sertifikat digital.
Untuk permintaan penerbitan sertifikat digital, pengguna harus mengirimkan Certificate Signing
Request (CSR) beserta dengan user credential yang telag didaftarkan pada tahap sebelumnya. Untuk
pembangkitan kunci private dan CSR, pengguna dapat memanfaatkan beberapa tools seperti openssl,
keytool maupun tools lainnya. Perintah yang dilakukan untuk permintaan sertifikat digital adalah
sebagai berikut :
c u r l - X P O S T - H " A u t h o r i z a t i o n : B a s i c
Y3J5cHRvZGV2LmlkQGdtYWlsLmNvbTp0ZXN0aW5nMTIz" -H "Accept: application/json" -d
'-----BEGIN CERTIFICATE REQUEST-----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-----END CERTIFICATE REQUEST-----' "http://localhost:8080/api/enroll/"
Jika permintaan sertifikat digital berhasil, maka CA akan memproses dan mengirimkan ticket_id.
Pengguna dapat memeriksa apakah permintaan tersebut telah diproses atau tidak dengan mengirimkan
ticket_id tersebut melalui perintah sebagai berikut :
c u r l - X G E T - H " A u t h o r i z a t i o n : B a s i c
Y3J5cHRvZGV2LmlkQGdtYWlsLmNvbTp0ZXN0aW5nMTIz" -H "Accept: application/json"
"http://localhost:8080/api/enroll/check/1d839d397a0448fa8e429b395c085b5c"

6. Adapun tampilan sertifikat digital yang telah diterbitkan diperlihatkan pada gambar 6.
Gambar 6. Sertifikat digital yang telah dibangkitkan
4.2 Pembangkitan Digital Signature
4.2.1 Signing
Setelah memiliki sertifikat digital dan private key, maka pengguna dapat melakukan tanda
tangan elektronik pada suatu dokumen. Terdapat dua pendekatan yaitu client dan server yang dapat
digunakan untuk proses pembangkitan tanda tangan elektronik. Pada pendekatan berbasis client,
pengguna melakukan melakukan pembangkitan tanda tangan elektronik dengan menggunakan private
key pada device client. Device client akan melakukan proses signing di lokal dan kemudian akan
meminta trusted timestamp kepada sign server. Salah satu implementasi tanda tangan elektronik
berbasis client yang berhasil diimpelementasikan di Indonesia saat ini adalah Faktur Pajak PKP oleh
Ditjen Pajak. Gambar 7 menunjukkan proses tanda tangan elektronik berbasis client.

7. Gambar 7. Tanda tangan elektronik berbasis client
Untuk implementasi tanda tangan elektronik, saya batasi pada dokumen PDF karena dokumen PDF
saat ini sudah banyak dijadikan sebagai acuan dokumen akhiran dari sistem elektronik. Proses tanda
tangan elektronik berbasis client pada dokumen PDF dilakukan menggunakan aplikasi yang saya
bangun dengan memanfaatkan library iText dan ICEpdf versi open source. Gambar 8 menunjukkan
tampilan ketika melakukan signing pada dokumen PDF.

8. Gambar 8. Proses tanda tangan elektronik pada dokumen PDF
Pada proses tanda tangan, parameter yang harus dimasukkan adalah keystore (pasangan private key dan
sertifikat digital) dan url dari Timestamp Authority (TSA). TSA digunakan sebagai acuan waktu yang
dapat dipercaya. Pada paper ini, saya bangun SignServer yang dapat menyediakan service TSA dan
beberapa service lainnya seperti Document Signing. Pada service Document Signing, implementasi
tanda tangan elektronik yang diterapkan adalah berbasis server tanda tangan elektronik dihasilkan oleh
server dengan menggunakan private key server sehingga pengguna hanya melakukan upload dokumen
elektronik. Pada umumnya, pendekatan berbasis server dilakukan untuk kebutuhan jaminan keaslian
dokumen oleh suatu instansi pemerintah atau swasta. Adapun hasil tanda tangan elektronik pada
dokumen ditunjukkan pada gambar 9.

9. Gambar 9. Dokumen elektronik yang telah ditandatagani
4.2.2 Verification
Pada setiap dokumen PDF yang telah ditandatangani secara elektronik terdapat informasi
signature, timestamp dan sertifikat digital. Melalui informasi tersebut, aplikasi dapat menampilkan info
verifikasi untuk pengguna. Adapun struktur tanda tangan elektronik yang terdapat pada dokumen
elektronik diperlihatkan pada gambar 10.
Gambar 10. Struktur signature pada Dokumen
Proses verifikasi dapat dilakukan melalui aplikasi – aplikasi viewer untuk dokumen pdf seperti Adobe
Reader, Foxit Reader ataupun aplikasi yang dibuat secara mandiri menggunakan library iText. Hasil
dari proses verifikasi dokumen yang telah ditandatangani ditunjukkan pada gambar 11.

10. Gambar 11. Hasil verifikasi dokumen
Terdapat 3 informasi verifikasi dokumen, yaitu keaslian data, identitas penandatangan dan waktu
penandatanganan.
● Keaslian data. Keaslian data diperoleh dari perbandingan nilai hash. Jika nilai hash tidak sama
maka dokumen tidak asli
● Identitas penandatanganan. Informasi ini diperoleh dari informasi sertifikat digital yang berada
pada signature. Dari sisi aplikasi, untuk memastikan bahwa sertifikat tersebut masih valid maka
dapat dilakukan proses tambahan dengan memanfaatkan protokol OCSP ataupun cek validitas
menggunakan Certificate Revocation List (CRL)
● Waktu penandatangan. Info waktu penandatangan menandakan bahwa dokumen valid di
tandatangani pada waktu tersebut. Waktu yang berasal dari lokal device penandatangan tidak
dapat dijadikan sebagai acuan waktu. Hal tersebut karena waktu lokal device dapat diubah oleh
siapapun dan tidak ada jaminan waktu tersebut sesuai. Oleh karena itu, perlu digunakan
Timestamp Authority (TSA) yang dapat menghasilkan waktu terpercaya untuk diberikan pada
informasi signature.
5. Kesimpulan
Pada makalah ini telah dijabarkan mengenai desain, implementasi dan testing layanan CA dan
Document Signing and Verification. Detail dari hasil signing pada dokumen elektronik juga telah
dijabarkan baik dari struktur maupun hasil verifikasi yang bertujuan untuk mempermudah
implementasi layanan penerbitan sertifikat elektronik dan document signing. Point penting yang perlu
dikembangkan untuk penelitian selanjutnya adalah identifikasi mengenai kendala dan tantangan serta
strategi untuk implementasi layanan tanda tangan elektronik. Hal ini dikarenakan tanda tangan

11. elektronik di Indonesia masih belum dimanfaatkan secara signifikan walaupun dalam regulasi nasional,
tanda tangan elektronik telah diakui.
6. Daftar Pustaka
[1] Hook, David. Beginnning Cryptography with Java. Canada : Wiley Publishing. 2005.
[2] Digital Signature in a PDF. Adobe Acrobat. Sumber : https://www.adobe.com/devnet-
docs/acrobatetk/tools/DigSig/Acrobat_DigitalSignatures_in_PDF.pdf. Akses Terakhir pada 10
Juli 2016.
[3] Lowagie, Bruno. Digital Signature for PDF Documents. 2013.
[4] Internet X.509 Public Key Infrastructure – Certificate and CRL Profile. IETF Request for
Comments (RFC) 2459. Sumber : http://www.ietf.org/rfc/rfc2459.txt .Akses Terakhir pada 10
Juli 2016.