KONKRUENSI DAN KEAMANAN SISTEM

Konkruensi dan Keamanan Sistem

A. Pengertian Konkurensi

Konkurensi merupakan landasan umum perancangan sistem operasi. Proses-proses disebut konkuren jika proses-proses (lebih dari satu proses) ada pada saat yang sama. Proses-proses konkuren dapat sepenuhnya tidak bergantung dengan lainnya tapi dapat juga saling berinteraksi. Proses-proses yang berinteraksi memerlukan sinkronisasi agar terkendali dengan baik.

B. Prinsip-prinsip Konkurensi

Prinsip-prinsip konkurensi meliputi :
1. Alokasi layanan pemroses untuk proses-proses
2. Pemakaian bersama dan persaingan untuk mendapatkan sumberdaya
3. Komunikasi antar proses
4. Sinkronisasi aktivitas banyak proses

Konkurensi dapat muncul pada konteks berbeda, yaitu :
1. untuk banyak pemakai
2. untuk strukturisasi dari aplikasi
3. untuk strukturisasi dari satu proses

4. untuk strukturisasi sistem operasi

Konteks Konkurensi

Konteks Konkurensi untuk Strukturisasi Satu Proses
Untuk peningkatan kinerja, maka satu proses dapat memiliki banyak thread yang independen. Thread-thread tersebut harus dapat bekerja sama untuk mencapai tujuan proses.

Konteks Konkurensi untuk Banyak Aplikasi
Sistem multiprogramming memungkinkan banyak aplikasi/proses yang sekaligus dijalankan di satu

pemroses.

Konteks Konkurensi untuk Strukturisasi Aplikasi
Perluasan prinsip perancangan modular dan pemrograman terstruktur adalah suatu aplikasi dapat
secara efektif diimplementasikan sebagai sekumpulan proses, maka masing-masing proses menyediakan satu layanan spesifikasi tertentu.

Konteks Konkurensi u/ Strukturisasi Sistem Operasi
Keunggulan strukturisasi dapat diterapkan ke pemrograman sistem. Beberapa sistem operasi yang
dipasarkan dan yang sedang dalam reset telah diimplementasikan sebagai sekumpulan proses.

C. Beberapa kesulitan yang ditimbulkan konkurensi

1. Pemakaian bersama sumber daya global
2. Pengelolaan alokasi sumber daya agar optimal
3. Pencarian kesalahan program (Debuging)

Pemakaian Bersama Sumber Daya Global
Jika dua proses menggunakan variabel global yang sama serta keduanya membaca dan menulis variabel itu, maka urutan terjadinya pembacaan dan penulisan terhadap variabel bersama menjadi kritis.

Pengelolaan Alokasi Sumber Daya agar Optimal
Jika proses A meminta suatu kanal masukan/ keluaran tertentu dan dipenuhi, permintaan tersebut dapat ditunda (suspend) sebelum menggunakan kanal tersebut.

Pencarian Kesalahan Pemrograman
Pencarian kesalahan pada pemrograman konkuren lebih sulit dibanding pencarian kesalahan pada program-program sekuen

Proses-proses konkuren
Proses-proses konkuren mengharuskan hal-hal berikut ditangani sistem operasi, yaitu:
1. Mengetahui proses-proses yang aktif
2. Alokasi dan dealokasi beragam sumber daya untuk tiap proses aktif
3. Proteksi data dan sumber daya fisik proses
4. Hasil-hasil proses harus independen

D. Masalah-masalah konkuren

Masalah-masalah konkuren diantaranya :
1. Mutual exclusion
2. Deadlock
3. Starvation

1. Mutual Exclusion
Merupakan persoalan untuk menjamin hanya satuproses yang mengakses sumber daya pada suatu
interval waktu tertentu. Pentingnya mutual exclusion dapat dilihat pada ilustrasi eksekusi daemon printer.

Contoh Ilustrasi Eksekusi Daemon Printer
Daemon untuk printer adalah proses penjadwalan dan pengendalian untuk mencetak berkas-berkas di printer sehingga seolah-olah printer dapat digunakan secara simultan oleh proses-proses. Daemon untuk printer mempunyai ruang penyimpanan di harddisk (disebut direktori spooler) untuk menyimpan berkas-berkas yang akan di cetak.

Kriteria Penyelesaian Mutual Exclusion
Kemampuan menjamin mutual exclusion harus memenuhi kriteria-kriteria berikut:
a. Mutual exclusion harus dijamin
b. Hanya satu proses pada satu saat yang diizinkan masuk critical section
    critical section: suatu bagian yang berisi sejumlah variabel yang akan di-share (dipengaruhi atau
    mempengaruhi) proses yang lain.
c. Proses yang berada di noncritical section, dilarang mem-block proses-proses yang ingin masuk critical section.
d. Harus dijamin proses yang ingin masuk critical section tidak menunggu selama waktu yang tidak berhingga.
e. Ketika tidak ada proses di critical section, maka proses yang ingin masuk critical section harus diizinkan segera masuk tanpa waktu tunda.
f. Tidak ada asumsi mengenai kecepatan relatif proses atau jumlah proses yang ada.

2. Deadlock
Deadlock terjadi ketika proses-proses mengakses sumber daya secara eksklusif. Semua deadlock yang terjadi melibatkan persaingan untuk memperoleh sumber data eksklusif oleh dua proses atau lebih.

Model Deadlock
Terjadi deadlock dapat digambarkan dengan menggunakan graph. Misal model deadlock dua proses
dan dua sumber daya:
 Dua proses P0 dan P1
 Dua sumber daya R0 dan R1

Graph meminta sumber daya dan alokasi sumber daya

Keterangan:

(a) P0 meminta sumber daya R0, ditandai busur berarah dari proses P0 ke sumber daya R0.

(b) Sumber daya R1 dialokasikan ke P1, ditandai busur berarah dari sumber daya R1 ke proses P1.

Graph deadlock dua proses dan dua sumber daya

Skenario yang Menimbulkan Deadlock:

 P0 dialokasikan R0, P1 dialokasikan R1. Kemudian P0 sambil masih menggenggam R0, meminta R1 dan P1 sambil masih menggenggam R1, meminta R0.

 Kejadian ini mengakibatkan deadlock karena sama-sama proses P0 dan P1 akan saling menunggu.

 Terjadinya deadlock ditandai munculnya graph melingkar

3. Startvation

Keadaan dimana pemberian akses bergantian terusmenerus, dan ada suatu proses yang tidak mendapatkan gilirannya.

Ilustasi starvation, misalnya :

 Terdapat tiga proses, yaitu P1, P2 dan P3.

 P1, P2 dan P3 memerlukan pengaksesan sumber daya R secara periodik.

Skenario berikut terjadi:

 P1 sedang diberi sumber daya R sedangkan P2 dan P3 diblocked menunggu sumber daya R.

 Ketika P1 keluar dari critical section, maka P2 dan P3 diijinkan mengakses R.

 Asumsi P3 diberi hak akses, kemudian setelah selesai, hak akses kembali diberikan ke P1 yang saat itu kembali membutuhkan sumber daya R. Jika pemberian hakakses bergantian terus-menerus antara P1 dan P3, maka P2 tidak pernah memperoleh pengaksesansumber daya R. Dalam kondisi ini memang tidak terjadi deadlock, hanya saja P2 mengalami starvation (tidak ada kesempatan untuk dilayani).

E. Pokok penyelesaian masalah konkurensi

Pada dasarnya penyelesaian masalah konkurensi terbagi menjadi dua, yaitu :

1. Mengasumsikan adanya memori yang digunakan bersama.

2. Tidak mengasumsikan adanya memori yang digunakan bersama

Adanya memori bersama lebih mempermudah dalam penyelesaian masalah konkurensi. Metode penyelesaian ini dapat dipakai untuk sistem singleprocessor ataupun multiprocessor yang mempunyai memori bersama

F. Definisi Keamanan

Keamanan sistem komputer adalah untuk menjamin sumber daya agar tidak digunakan atau dimodifikasi orang yang tidak diotorisasikan.

Keamanan Sistem terbagi menjadi tiga, yaitu:

1. Keamanan Eksternal (external security) 

Berkaitan dengan pengamanan fasilitas komputer dari penyusup dan bencana, seperti kebakaran dan

kebanjiran.

2. Keamanan Interface Pemakai (user interface security)

Berkaitan dengan identifikasi pemakai sebelum pemakai diizinkan mengakses program dan data yang

disimpan.

3. Keamanan Internal (internal security)

Berkaitan dengan pengaman beragam kendali yang bangun pada perangkat keras dan sistem operasi yang menjamin operasi yang andal dan tak terkorupsi untuk menjaga integritas program dan data.

G. Masalah-masalah keamanan

Pada keamanan, terdapat dua masalah penting, yaitu:

1. Kehilangan data (data lost) disebabkan : bencana,kesalahan perangkat keras/lunak, kesalahan/ kelalaian manusia.

2. Penyusup (intruder), berupa penyusupan pasif dan penyusupan aktif

   • Penyusup pasif

     Penyusup yang hanya membaca data yang tidak diotorisasikan

   • Penyusup Aktif

     Penyusup yang mengubah data yang tidak diotorisasikan

H. Ancaman-ancaman keamanan

Kebutuhan keamanan sistem komputer meliputi tiga aspek, yaitu:

1. Kerahasiaan (secrecy)

Adalah keterjaminan bahwa informasi di sistem komputer hanya dapat diakses oleh pihak-pihak yang

diotorisasi, sehingga jika dimodifikasi tetap terjaga konsistensi dan keutuhan datanya.

2. Integritas (Intergrity)

Adalah keterjaminan bahwa sumber daya sistem komputer hanya dapat diakses oleh pihak-pihak yang diotorisasi.

3. Ketersediaan (Availability)

Adalah keterjaminan bahwa sumber daya sistem komputer tersedia bagi pihak-pihak yang diotorisasi

saat diperlukan.

I. Tipe-tipe Ancaman Keamanan

1. Interupsi

Sumber daya sistem komputer dihancurkan atau menjadi tidak tersedia atau tidak berguna. Merupakan ancaman terhadap ketersediaan.

cth: pemotongan kabel komunikasi, penghancuran bagian perangkat keras, seperti harddisk

2. Intersepsi

Pihak tidak diotorisasi dapat mengakses sumber daya. Merupakan ancaman terhadap kerahasiaan. Pihak tidak diotorisasi dapat berupa orang atau program komputer.

cth: penyadapan untuk mengambil data rahasia, mengkopi file tanpa diotorisasi

3. Modifikasi

Pihak tidak diotorisasi tidak hanya mengakses tapi juga merusak sumber daya. Merupakan ancaman terhadap integritas.

cth: mengubah nilai-nilai file data, mengubah program sehingga bertindak secara berbeda, memodifikasi pesan-pesan yang ditransminikan pada jaringan.

4. Fabrikasi

Pihak tidak diotorisasi menyisipkan/memasukkan objekobjek palsu ke sistem. Merupakan ancaman terhadap integritas

cth: memasukkan pesan-pesan palsu ke jaringan, penambahan record ke file

J. Mekanisme Proteksi

Pada sistem komputer banyak objek yang perlu diproteksi, yaitu:

 Objek perangkat keras, antara lain: pemroses, segmen memori, terminal, disk drive, printer, dll.

 Objek perangkat lunak, antara lain: proses, file, basis data, dll.

Mekanisme proteksi dikembangkan berdasarkan konsepdomain. Domain adalah himpunan pasangan (objek, hak).

K. Program-program Jahat

Bowles [BOW-92] memberikan taksonomi ancaman perangkat lunak atau klasifikasi program jahat (malicious program). Ancaman-ancaman itu dapat menjadi dua

kategori, yaitu:

1. Program-program yang memerlukan host program

 Trapdoor

 Logic Bomb

 Trojan horse

 Virus

2. Program-program yang tidak memerlukan host

program (independen).

 Bacteria

 Worm

L. Virus dan Anti Virus

Virus

Adalah kode yang ditempelkan dalam satu program yang menyebabkan pengopian dirinya ke satu

program lain atau lebih. Virus biasanya melakukan fungsi yang tidak diinginkan.

Virus mengalami siklus hidup empat fase (tahap), yaitu:

1. Fase tidur (dormant phase)

2. Fase propagasi (propagation phase)

3. Fase pemicuan (triggering phase)

4. Fase eksekusi (execution phase)

Klasifikasi tipe virus adalah sebagai berikut:

 Parasitic virus

 Memory-resident virus

 Boot sector virus

 Stealth virus

 Polymorphic virus

Anti Virus

Solusi ideal terhadap ancaman virus adalah pencegahan. Pendekatan yang dilakukan setelah pencegahan terhadap masuknya virus,yaitu: Deteksi, Identifikasi dan Penghilangan

Perkembangan anti virus dapat diperiodekan menjadi 4

(empat) generasi, yaitu:

1. Generasi pertama : sekedar scanner sederhana

2. Generasi kedua : scanner yang pintar (heuristic scanner)

3. Generasi ketiga : jebakan-jebakan aktivitas activity trap)

4. Generasi keempat : proteksi penuh (full-feature protection)