Ujian Disertasi Terbuka Andi Bahtiar Semma dalam Kolaborasi Akademik dengan Vrije Universiteit Brussel

Program Studi Doktor Informatika, Fakultas Ilmu Komputer, Universitas AMIKOM Yogyakarta menyelenggarakan Ujian Disertasi Terbuka untuk Andi Bahtiar Semma pada Jumat, 9 Oktober 2026. Kegiatan ini menjadi bagian akhir dari rangkaian akademik studi doktoral yang dilaksanakan melalui kerja sama antara Universitas AMIKOM Yogyakarta dan Vrije Universiteit Brussel (VUB), Belgia.

Ujian terbuka akan dilaksanakan secara hybrid, dengan kegiatan utama berlangsung di Universitas AMIKOM Yogyakarta dan sejumlah anggota panel akademik dari Vrije Universiteit Brussel dan KU Leuven mengikuti sidang secara daring.

Ujian Terbuka sebagai Tahap Akhir Rangkaian Akademik Doktoral

Andi Bahtiar Semma menempuh pendidikan doktoral melalui program yang melibatkan Universitas AMIKOM Yogyakarta dan Vrije Universiteit Brussel. Sebelum mengikuti ujian terbuka di AMIKOM, Promovendus telah mengikuti Closed Dissertation Examination yang diselenggarakan oleh Vrije Universiteit Brussel pada tanggal 28 Agustus 2026.

Ujian Disertasi Terbuka di AMIKOM selanjutnya menjadi forum akademik terbuka untuk mempresentasikan hasil penelitian, menjelaskan kontribusi ilmiah disertasi, serta mendiskusikan hasil penelitian bersama Dewan Penguji dan Tim Promotor.

Tim Promotor terdiri atas Prof. Dr. Kusrini, M.Kom. sebagai Promotor; Prof. Arief Setyanto, S.Si., M.T., Ph.D. sebagai Co-Promotor; serta Prof. Dr. An Braeken dan Prof. Dr. ir. Bruno da Silva dari Vrije Universiteit Brussel sebagai Co-Promotor.

Sidang dipimpin oleh Ketua Program Doktor Informatika, Alva Hendi Muhammad, S.T., M.Eng., Ph.D. Dewan penguji dan panel akademik melibatkan kolaborasi antara Universitas AMIKOM Yogyakarta, Vrije Universiteit Brussel, dan KU Leuven. Kegiatan pelaksanaan dimulai dari pengenalan Promovendus dan dilanjutkan paparan disertasi. Selanjutnya sesi diskusi akademik bersama Dewan Penguji. Setelah sesi terbuka selesai, proses dilanjutkan dengan deliberasi akademik sesuai mekanisme institusi yang terlibat dan penyelesaian proses yudisium di Universitas AMIKOM Yogyakarta.

Mengembangkan Autentikasi Perangkat IoT Berbasis Lingkungan Akustik

Disertasi Andi Bahtiar Semma berjudul “Acoustic-Based Device Authentication and DTLS-Rooted Context Binding for Resource-Constrained IoT Environments.”

Penelitian ini berangkat dari semakin luasnya penggunaan Internet of Things (IoT) dan edge computing yang membutuhkan mekanisme penghubungan dan autentikasi antarpiranti secara aman. Tantangannya menjadi lebih besar ketika perangkat harus dapat saling terhubung tanpa bergantung pada infrastruktur yang telah tersedia, otoritas terpusat, maupun interaksi eksplisit dari pengguna.

Berbagai mekanisme autentikasi yang telah tersedia memiliki keterbatasan masing-masing. Pendekatan kriptografi tertentu masih bergantung pada infrastruktur, sistem biometrik pada umumnya memerlukan keterlibatan manusia, sementara autentikasi berbasis konteks dapat dipengaruhi oleh perubahan kondisi lingkungan.

Penelitian ini mengembangkan dan mengevaluasi sistem autentikasi perangkat berbasis akustik yang dikombinasikan dengan context binding yang berakar pada DTLS (Datagram Transport Layer Security) untuk perangkat IoT dengan keterbatasan sumber daya.

Dalam rancangan tersebut, context binding tidak dimaksudkan untuk menggantikan proses autentikasi. Mekanisme ini ditempatkan sebagai penguatan kontekstual terhadap sesi perangkat yang sebelumnya telah berhasil diautentikasi. Dengan pendekatan tersebut, suara lingkungan yang diamati bersama oleh perangkat dapat menjadi salah satu sumber informasi untuk memastikan bahwa perangkat beroperasi dalam konteks fisik yang sesuai.

Tiga Komponen Utama dalam Sistem yang Dikembangkan

Penelitian mengintegrasikan tiga komponen utama.

Pertama, penelitian mengembangkan multi-representation verification framework untuk mengevaluasi karakteristik sinyal audio yang dapat digunakan dalam autentikasi perangkat. Sebanyak 15 jenis fitur audio dievaluasi, mencakup fitur spectral, cepstral, chroma, harmonic, temporal, dan spectrotemporal. Evaluasi dilakukan pada enam kategori soundscape terkontrol, yaitu café, street, jungle, machine, multi-talk, dan multi-street, dengan variasi jarak sumber suara terhadap perangkat antara 1 hingga 5 meter serta durasi sampel antara 1 hingga 5 detik.

Kedua, penelitian memperkenalkan deterministic audio landmark mechanism. Mekanisme ini menggunakan informasi landmark berbasis waktu yang dikombinasikan dengan representasi fitur audio untuk meningkatkan kestabilan proses pencocokan akustik. Dalam eksperimen yang dilakukan, penggunaan mekanisme tersebut meningkatkan nilai F1 autentikasi, pada beberapa konfigurasi, dari nilai serendah 0,03 hingga mencapai 1,00.

Ketiga, penelitian mengembangkan acoustic context-matching and DTLS-rooted context-binding pipeline. Mekanisme ini digunakan setelah perangkat melewati proses autentikasi, kemudian memperkuat sesi perangkat berdasarkan kesesuaian konteks akustik yang diamati. Pipeline tersebut menggabungkan context-matching classifier, mekanisme penyaringan ketidaksesuaian berbasis landmark, proses derivasi kunci menggunakan HKDF-Expand, serta konfirmasi menggunakan HMAC-SHA256.

Evaluasi pada Lingkungan IoT dengan Sumber Daya Terbatas

Sistem dievaluasi menggunakan dataset khusus yang terdiri atas rekaman tersinkronisasi dari beberapa perangkat pada enam kategori lingkungan suara yang dikendalikan. Hasil evaluasi menunjukkan bahwa pipeline autentikasi yang dilengkapi dengan landmark mencapai nilai F1 yang mendekati sempurna pada kondisi eksperimen yang diuji.

Pada konfigurasi tertentu dengan durasi sampel satu detik menggunakan fitur spectral centroid, proses ekstraksi fitur dan pencocokan membutuhkan waktu sekitar 9,9 milidetik pada Raspberry Pi 4. Pengukuran ini tidak memasukkan waktu perekaman audio maupun komunikasi melalui jaringan. Untuk tahap context matching, hasil terbaik pada pengujian grouped scene-chunk menghasilkan Equal Error Rate (EER) sebesar 1,17%, dan mencapai 0,75% ketika menggunakan scene-specific tuning.

Penelitian juga mengintegrasikan context binding dengan sesi DTLS yang telah terbentuk melalui TLS exporter interface, sehingga informasi konteks akustik digunakan sebagai penguatan terhadap sesi aman yang sudah diautentikasi.

Kontribusi dan Batasan Penelitian

Salah satu kontribusi penting penelitian adalah menunjukkan bagaimana sinyal akustik lingkungan dapat dimanfaatkan tidak hanya untuk proses pencocokan perangkat, tetapi juga sebagai bagian dari mekanisme penguatan konteks pada komunikasi IoT yang telah diamankan menggunakan DTLS.

Penelitian ini juga secara eksplisit membatasi ruang lingkup klaim keamanan yang dihasilkan. Mekanisme landmark dianalisis dapat mengurangi risiko terhadap serangan replay dan manipulasi sederhana berdasarkan threat model yang digunakan. Namun, pengujian empiris terhadap serangan adversarial yang lebih luas masih ditempatkan sebagai agenda penelitian selanjutnya.

Selain itu, protokol yang dikembangkan tidak melakukan pertukaran raw audio antarperangkat. Meski demikian, sistem masih mengirimkan representasi fitur kontinu kepada perangkat pasangan yang telah terautentikasi. Potensi kebocoran informasi atau aspek privasi dari representasi fitur tersebut belum dievaluasi dalam penelitian ini.

Temuan lain menunjukkan bahwa keberhasilan konfirmasi menggunakan HMAC tidak secara otomatis menjamin bahwa material kunci yang dihasilkan memiliki entropi tinggi. Temuan tersebut menjadi bagian penting dalam memahami batas penggunaan konteks fisik sebagai penguat keamanan dalam sistem IoT.

Kolaborasi Akademik Internasional dalam Pendidikan Doktoral

Pelaksanaan Ujian Disertasi Terbuka ini juga menjadi bagian dari kolaborasi akademik antara Universitas AMIKOM Yogyakarta dan Vrije Universiteit Brussel, khususnya dalam pendidikan doktoral dan penelitian di bidang informatika.

Keterlibatan promotor dan penguji dari AMIKOM, Vrije Universiteit Brussel, serta KU Leuven memberikan ruang bagi penelitian doktoral untuk dievaluasi dalam lingkungan akademik internasional dan dari berbagai perspektif keilmuan.

Melalui penelitian mengenai autentikasi perangkat IoT berbasis akustik dan context binding berbasis DTLS ini, disertasi Andi Bahtiar Semma diharapkan memperkuat pengembangan penelitian keamanan IoT, khususnya untuk perangkat dengan keterbatasan sumber daya dan skenario komunikasi perangkat yang membutuhkan interaksi pengguna seminimal mungkin.