I nd o ne s ia n J o urna l o f   E lect rica l En g ineering   a nd   Co m pu t er   Science   Vo l.   23 ,   No .   2 A u g u s t   2 0 2 1 ,   p p .   1 0 1 8 ~ 1 0 2 9   I SS N:  2 5 0 2 - 4 7 5 2 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /ijeecs.v 23 .i 2 . pp 1 0 1 8 - 1 0 2 9          1018       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij ee cs.ia esco r e. co m   Da ta security  usi ng  rando m dy na mic sa lting a nd A ES ba sed o ma ster - sla v e keys  f o r Ira qi dam   ma na g ement sys tem       H us s a m   J .   Ali 1 T a lib   M .   J a wa d 2 H iba   Z uh a ir 3   1 Ira q Co m m issio n   fo C o m p u ters   a n d   I n fo rm a ti c s,  In fo rm a ti c s In st it u te fo r   P o stg ra d u a te S tu d ies ,   Ira q     2 As h u Un i v e rsity   Co ll e g e ,   Ba g h d a d ,   Ira q   3 Co ll e g e   o f   In f o rm a ti o n   En g i n e e rin g ,   Al - Na h ra in   U n iv e rsit y ,   Ba g h d a d ,   Ira q       Art icle  I nfo     AB S T RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Feb   20 2 0 2 1   R ev is ed   J u l   4 2 0 2 1   Acc ep ted   J u l   7 2 0 2 1       In   t h e   p re se n ti m e ,   d a m   m a n a g e m e n is  c o n sid e re d   o n e   o f   t h e   imp o rtan t   c h a ll e n g e fo r   e - g o v e rn m e n t   in   Ir a q ,   b e c u a se   it   n e e d i n fo rm a ti o n   t e c h n o l o g y   in fra stru c tu re ,   d a ta  in teg rit y ,   a n d   p ro tec ti o n   o u se p ri v a c y   a g a in st  In tern e t   th re a ts  th a re n d e su c h   v it a in fra stru c tu re   in e ffe c ti v e .   T h is  stru g g l e   b e twe e n   th e   p r o p o se d   d a m   m a n a g e m e n s y ste m   (DMS a n d   a   m u lt i - ti e se c u re   m o d e sp e c ifi c a ll y   fo th e   F a ll u jah   d a m   (a n d   g e n e ra ll y   f o a ll   d a m s)  wh ich   is   a d d re ss e d   in   th is  p a p e a a   c a se   stu d y .   T o   d o   th is,  a   re lat i o n a l   d a tab a se   d e sig n   wi ll   d isc u ss   th e   d e v e lo p m e n o a   m u lt i - ti e se c u re   m o d e fo r   in teg ra ti o n   o th e   d a m   m a n a g e m e n fra m e wo rk   with   it fu n c ti o n s.  Th is  p a p e r   will   d isc u ss e   e n c r y p t io n   a n d   d e c ry p ti o n   o f   th e   d a m   d a ta  u sin g   th e   a d v a n c e d   e n c ry p ti o n   sta n d a rd   (A ES a lg o r it h m   with   d e ri v e d   k e y v ia  P BKD F 2   a n d   RNG   s e q u e n c e g e n e ra to a n d   S lav e   k e y   f o sa lt i n g   p ro tec ti o n .   Th e   e x p e rime n tal  re su lt s   a n d   a n a ly s is  o n   t h e   sp e e d   o e n c ry p t io n / d e c ry p ti o n   p ro c e ss ,   e n tro p y   v a l u e ,   p lain   t e x se n siti v it y ,   k e y   se n sit iv it y ,   k e y sp a ce  a n a ly sis,  a n d   h isto g ra m   a n a ly sis   will   p r o v e   th e   t h e   p r o p o se d   sc h e m e   c a n   imp e d e   th e   k n o wn   a tt a c k l ik e   b r u te  fo rc e   a tt a c k s,  sta ti stica l,   a n d   d iffere n ti a l.   Th u s,   th e   e n c ry p ti o n   sc h e m e   c a n   b e   imp lem e n ted   o n   t h e   p ro p o se d   DMS   a n d   a n y   o th e r   in f o rm a ti o n   sy ste m ,   a th e   imp lem e n tati o n   wh ich   will   b e   p re se n ted   in   t h e   re su lt s.   K ey w o r d s :   AE S     Data   s ec u r ity   DM S   Dy n am ic  s alt   Mu lti - tier   s ec u r m o d el   T h is i a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Hu s s am   J .   Ali   Dep ar tm en t o f   C o m p u ter   Scie n ce   I n f o r m atics I n s titu te  f o r   Po s tg r ad u ate  Stu d ies   B ag h d ad ,   I r aq   E m ail:  h u s s am . tech n o lo g y 2 0 1 8 @ g m ail. co m       1.   I NT RO D UCT I O N   I n ter n et  t h r ea ts   in f ec t   ap p r o x i m ately   all  e - g o v e r n m en t   s y s tem s   in   m a n y   co u n tr ies   [ 1 ] .   T h ese  th r ea ts   af f ec th in f r astru ctu r o f   in s titu tio n s   s u ch   as  d am   s ta tio n s   in   I r aq ,   wh ich   lack   d ata  p r o tectio n .   Mo r eo v er ,   m o s o f   d a m   em p lo y ee s   ar u n awa r o f   in ter n et   th r ea ts   b y   u s ein g   tr a d itio n al  m ea n s   s u ch   as  s o cial  m ed ia   ap p licatio n s   an d   e - m ails   wh ic h   ca u s th p r o b lem   o f   e x ch a n g in g   wr o n g   in f o r m atio n   b et wee n   d am   s tatio n s   an d   th e   I r a q Natio n al  W ater   Ma n ag em en C en ter   [ 2 ] .   I n   a d d itio n   t o   th e   m is u s an d   u n a u th o r ized   u s ea g o f   d ata  ac q u is itio n   to o ls   b y   ter r o r is ts   m ay   lead   to   u n r eliab le  s o u r ce s   o f   d am   r ea d i n g s ,   lo s s   o f   d ata  o n lin e,   d ata   b r ea ch es,  an d   wr o n g   d ec is io n - m ak in g   b y   m a n ag er s   o f   th I r a q i N atio n al  C en ter   o f   W ater   Ma n ag em en t   [ 2 ] .   So ,   th af o r em en tio n ed   ca s es  m ay   ca u s th f lo o f   wate r   in   lar g q u an titi es  an d   d estro y   th co n tr o o f   th e   d am   g ates  t h at  lead   to   f lo o d   [ 3 ]   wh ich   n ee d s   g r e at  ef f o r ts   to   b e   tak en   f o r   th is   p o ten tial  d is aster .   Ho wev er ,   th I r a q g o v er n m e n is   s till   f ail in g   to   im p lem e n in f o r m atio n   tech n o lo g y   a n d   in f r astru ctu r f o r   th ese  im p o r tan in s titu tio n s   an d   o r g an izatio n s ,   in   ad d iti o n   to   wea k   m u tu al  d ata  p r o tectio n   an d   u s er     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:  2502 - 4 752       Da ta   s ec u r ity  u s in g   r a n d o d yn a mic  s a ltin g   a n d   A E S   b a s ed   o n   ma s ter - s la ve   ke ys fo r     ( Hu s s a J.   A li )   1019   p r iv ac y   [ 4 ] ,   wh ic h   in   tu r n   i n cr ea s th p r o b a b ilit ies  o f   u n au t h o r ized   d is clo s u r e,   u n r elia b le  d ata  s o u r ce s ,   s h o r t - ter m   h is to r y   o f   u s er   r ec o r d s ,   a n d   wate r   r eso u r ce   ar ch i v [ 2 ] ,   [ 5 ]   T o   ad d r ess   th e   af o r e m en tio n ed   is s u es  an d   p r o tect  d ata ,   t h is   p ap er   co n tr ib u tes  as :   i)   p r esen tin g   a   p r o p o s ed   d esig n   f o r   a   d am   d ata  m an a g em en s y s tem   ac c o r d in g   to   m u lti - tier   s ec u r e   m o d el   f o r   lo ca lly   ap p licatio n   at  Fallu jah   Dam   S tatio n /An b ar   Go v e r n o r ate/I r a q ii)  im p lem en tes   th d atab ase   s ch em an d   d ata  en cr y p tio n   m ec h a n is m s .   Acc o r d in g ly ,   v ia  o b s er v in g   s o m r ec en s tu d ies  in   an aly z in g   th ef f icien c y   o f   th m o s f am o u s   en cr y p tio n   alg o r ith m s ,   AE alg o r ith m   is   m ee tin g   ex ce llen r esu lts   in   co m p ar is io n   wit h   s o m en cr y p tio n   m ec h an i s m s .   R esear ch er s   in   [ 6 ] ,   [ 7 ]   s h o w s   th at  it  tak es  less   tim to   en cr y p tio n   d ata  with   less   r eso u r ce   co n s u m p tio n   th a n   th T wo f is h   alg o r ith m   o n   2 4 0 KB   tex f ile,   an d   with   an o th er   e x p er ie n ce ,   th r esear ch er   d ec lar e s   th at  AE s u r p ass ed   Ser p en in   s p ee d   a n d   p er f o r m an ce   [ 6 ] ,   w h ich   g iv es  s p ee d   in   e n cr y p tio n   an d   d ec r y p tio n   an d   h ig h - s ec u r ity   r ate  o f   d ata  with   th u s e   o f   C B C   cip h er   m o d e   [ 8 ] .   T h r o u g h   th at,   th d ata  en cr y p tio n   m eth o d   will  b ad o p ted   in   th is   wo r k   b y   ap p ly in g   th AE alg o r ith m   an d   2 5 6 - b it  s ize  d er iv ed   k e y   with   th s u g g esti o n   o f   ad d in g   d y n am ic  r an d o m   s alt  m eth o d   to   th e   cip h er tex an d   th e   u s ef u ln ess   o f   th p r o p o s ed   m et h o d   is   to   g iv d if f er en e n cr y p tio n   r esu lt  ev er y   tim with   s am p lain tex t,  also   to   ea s y   r e tr iv in g   d ata  e n cr y p ted   f o r m   d a tab ase  an d   p e r f o r m   th is   wo r k   o n   p r o p o s ed   Dam s   d ata  m an ag em e n s y s tem ,   with   th im p lem e n tatio n   o f   p r ac t ical  ex p er im en ts   lin k ed   to   C B C   cip h er   m o d e ,   in   co m p ar is o n   with   s ev e r al  alg o r ith m s   u n d er   s p ec if ic  c o n d itio n s .       2.   B ACK G RO UND   T h is   s ec tio n   r ev iews  in   th f ir s s u b s ec tio n   s ev er a o f   th r e lated   wo r k s   to   d am s   d ata  m a n ag em en t,   an d   th tr ad itio n al  m ec h an is m s   an d   th eir   ef f ec tiv en ess ,   b esid th m eth o d s   th at  h av b ee n   r ev iewe d   in   en cr y p tin g   th d ata.   T h s ec o n d   s u b s ec tio n   in v esti g ates  th ca s s tu d y   o f   I r aq d a m s   ( Fallu jah   d am ) ,   id en tify in g   th c u r r en d e f icien cies  in   d am   m an ag em en in   I r aq ,   an d   ca r r y in g   o u th in v es tig atio n   to g eth er   t o   r ed ef in e   th e   ad eq u ate  tech n ical  an d   s ec u r ity   m ec h a n is m s   n ec ess ar y   to   ac h iev i n teg r atio n   an d   in f o r m ati o n   s ec u r ity .     2 . 1 .     Rela t ed  wo rk s     R esear ch er s   in   [ 9 ]   h av d ev el o p ed   C L PIM C h in d am   p r o ject  in f o r m atio n   m an ag e m e n s y s tem ,   wh ich   is   b ased   o n   W eb GI a n d   r elies  o n   m u lti - tier   s tr u ctu r in   b r o wser /s er v er   m o d to   en ter   d ata  f o r   d am   m an ag er s   with   SS L   en cr y p tio n .   T h s y s tem   is   b ased   o n   a   c o m b in atio n   o f   SQL  Ser v er   d a tab ase  an d   s to r ag e   m o d el  Ar cSDE   d ata  f o r   r ap id   s to r ag o f   la r g am o u n t o f   c o m p lex   d ata  t y p es  o b tain e d   th r o u g h   th ap p licatio n   o f   Activ e   Ser v er   Pag es  tech n o lo g y   to   ac h ie v c o m p r e h e n s iv ce n tr al   m an a g em en t.   Ho we v er ,   with   th is   im p o r tan t w o r k ,   th e   d ev elo p er s   d id   n o t f o cu s   o n   is s u es o f   s ec u r in g   u s er   d ata  p r o tectio n ,   d a tab ase  en cr y p tio n .   Als o ,   web - b ased   ap p licatio n   h as  d e v elo p ed   b y   au th o r s   in   [ 1 0 ]   a   with   a   r elatio n al  d atab as f o r   r ea l - tim d am   m a n ag em e n u n d er   th co n d itio n s   o f   wea th er ,   r i v er   f lo w,   an d   wate r   tem p e r at u r e.   T h d esig n e d   s y s tem   h as  p r ed icted   th e   f o r ec asts   o f   wate r   tem p e r atu r e   an d   r ain f all  b y   u s in g   a   d ata  m i n in g   ap p r o ac h   in   r ea l - tim ap p licatio n .   Ho wev e r ,   n o   s ec u r ity   p ar am eter s   h a v b ee n   co n s id er e d   to   p r o tect  th d at ce n ter .   I n   th is   p ap er   [ 1 1 ] ,   web - b ased   clien t - s er v er   s y s tem   is   p r o p o s ed ,   in   wh ich   t h d ata  is   en cr y p ted   u s in g   AE with   2 5 6   k ey s ,   th r esear ch   s o lv ed   th p r o b le m   o f   o r g a n izatio n s   lo s in g   th e ir   s en s itiv d ata  t o   u n au th o r ized   p eo p le .   So ,   th a u th o r s   will  p r o p o s h y b r id   e n cr y p tio n   p atter n   to   s u p p o r a   p r iv ate  k e y   cip h e r   s y s tem   th at  is   co m b i n atio n   o f   AE C   a n d   E C C   with   1 9 2 - b it  k ey   s ize  an d   1 2   r o u n d s ,   t h u s   in cr ea s in g   th e   o v er all  s ec u r ity   o f   th e   s y s tem   b y   im p lem e n tin g   s o f tw ar e - b ased   c o u n ter m ea s u r e s   t o   p r ev en t   p o s s ib le  v u ln er ab ilit ies  th at  it  p o s es  T im in g   s id e - ch a n n el  attac k   [ 1 2 ] .   T h is   p ap e r   [ 1 3 ]   p r esen tes  d a ta  en cr y p tio n   u s in g   th AE alg o r ith m   an d   2 5 6 - b it  k ey   with   m ix in g   s alt  v alu es  r esu ltin g   f r o m   th d y n a m ic  g en er atio n   an d   m er g in g   th e m   with   th e   p lain   tex b ef o r th en c r y p tio n   p r o ce s s ,   as  s h o wn   in   Fig u r e   1 ,   wh er an   lin ea r   co n g r u en tial  g en e r ato r   ( L C G )   is   u s ed   to   g en er ate  r an d o m   v alu es.  I n   th e   p r ac tical  ex p e r i m en t,  th p r o p o s ed   m eth o d   is   u s ed   with   m a x im u m   o f   3 0   c h ar ac ter s ,   an d   lar g er   s ize  o f   th v alu es  is   n o a p p lied .   On   th e   o th er   h an d ,   th e   r esear ch er   d o es n o ex p lain   th m eth o d   o f   s to r in g   s alt  v alu es wh en   en cr y p tin g   la r g d ata  an d   s to r in g   th em   in   d atab ases ,   an d   th m eth o d   f o r   r etr iev in g   s alt  v alu es  an d   d ec r y p d ata  f o r   an y   r o in   th d atab ase   later .     2 . 2 .    Ca s e   s t ud y :   F a llu j a h da m   T h r o u g h   th e   p ilo s tu d y ,   will  s h ed   lig h t o n   t h cu r r en s itu atio n   o f   th Fallu jah   d am   o n   th e   E u p h r ates   R iv er ,   wh ich   is   lo ca ted   in   An b ar   G o v er n o r ate,   t o   cla r if y   th e   tech n ical,   o r g a n izatio n al,   an d   s ec u r ity   ch allen g es.  I is   o b s er v ed   th a 4 5   ( m an ag e r s ,   d ep ar tm e n ts   m an ag er s ,   en g i n ee r s ,   an d   o p e r ato r s )   o f   Fallu jah   d am   s tatio n   ar in ter v iewe d   a n d   ac q u ir e d   to   f ill  o u th q u esti o n n air es.  T h ey   f ac m a n y   tech n ical,   s ec u r ity ,   an d   o r g an izatio n al   ch allen g es a s   s u m m ar ized   in   T ab le  1.   W h er th n u m b e r   1   r ep r esen ts   s tr o n g ly   d is ag r ee ,   2 :   d is ag r ee ,   3 :   m ed iu m ,   4 :   ag r ee ,   5 s tr o n g ly   a g r ee .   Q u esti o n n a ir es  an d   r esp o n s es  wh ich   a r a d d r ess ed   r ef e r   th at   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 5 2   I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci,   Vo l.  23 ,   No .   2 Au g u s t 2 0 2 1 1 0 1 8   -   1 0 2 9   1020   th d am   m an ag em e n lack s   in f o r m atio n   s y s tem s   in f r astru ctu r e,   in s ec u r d ata  tr an s f er   th r o u g h   tr ad itio n al   m ea n s   ( s o cial  m ed ia) ,   an d   wea k   d ata  in te g r atio n   an d   r etr iev al.   Mo r e o v er ,   Fallu jah   d am   w o r k er s   a n d   m an ag er s   h av s u p p o r te d   th e   u s o f   I T   s y s tem s ,   esp ec ially   i n   r elatio n   to   d ata  m a n ag em en t   r eq u ir em en ts ,   an d   th s o lv in g   o f   th ese  is s u es.           Fig u r 1 .   G e n e ra sy ste m   d e sig n   d y n a m ic en c ry p ti o n       T ab le  1 .   Su m m a r y   o f   h ig h lig h ts   ad d r ess ed   v ia  th p ilo t stu d y   in   Fallu jah   d am   I ssu e s   Q u e st i o n   1   2   3   4   5   Te c h n i c a l   i ssu e s   I s a   sp e c i a l   i n f o r ma t i o n   sy s t e u se d   t o   t r a n sf e r   d a t a   b e t w e e n   t h e   d a m   a n d   t h e   c e n t e r ?             I s so c i a l   m e d i a   b e i n g   u s e d   t o   s e n d   d a m d a t a   f r o t h e   o p e r a t o r   t o   t h e   ma n a g e r ?             I s so c i a l   m e d i a   b e i n g   u s e d   t o   s e n d   d a m d a t a   f r o t h e   ma n a g e r   t o   t h e   c e n t e r ?             I s t h e   m e t h o d   o f   s e n d i n g   d a m   d a t a   f r o m t h e   o p e r a t o r   a c c u r a t e ?             I s t h e   p r o c e ss  o f   r e a d i n g   d a t a   a n d   se n d i n g   i t   i n   a n   a c c u r a t e   t i m e ?             I s t h e r e   a   m i st a k e   i n   r e a d i n g   t h e   r e c e i v e d   t e l e g r a p h s fr o m N C ?             S e c u r i t y   i ssu e s   A r e   t e l e g r a p h s   r e c e i v e d   f r o t h e   N C   t h r o u g h   a   s p e c i a l   i n f o r ma t i o n   s y st e m?             A r e   t e l e g r a p h s   r e c e i v e d   s e c u r e l y   b y   r e g u l a r   me a n s ?             Th e   t e l e g r a p h s   r e a c h e s   t h e   p r o j e c t   ma n a g e r   i n   se c r e t   w i t h o u t   d i s c l o s i n g   i t   f r o t h e   r e s t   o f   t h e   p r o j e c t   ma n a g e r s?             I s t h e   s a f e t y   f a c t o r   a v a i l a b l e   a n d   t h e   p r i v a c y   o f   t h e   c u r r e n t l y   u se d   w o r k   mec h a n i sm ?             O r g a n i z a t i o n a l   i ssu e s   D o   y o u   s u p p o r t   t h e   u se   o f   i n f o r m a t i o n   t e c h n o l o g y   i n   g o v e r n me n t   d e p a r t m e n t s?             D o   i n f o r m a t i o n   s y s t e ms   f a c i l i t a t e   t a sk s fo r   t h e   o r g a n i z a t i o n   a n d   t h e   e m p l o y e e ?             D o   i n f o r m a t i o n   s y s t e ms   h e l p   i n   a n a l y z i n g   b i g   d a t a   o n   d a ms?             C a n   t e c h n o l o g y   h e l p   o r g a n i z a t i o n s   m a k e   e r r o r - f r e e ,   s o u n d   d e c i s i o n s?                 3.   O VE RVI E O F   CRYP T O G RAP H Y     C r y p to g r ap h y   is   de f in ed   b y   W illi am   Stalli n g s   a s   “th ty p o f   o p er atio n s   u s ed   f o r   tr an s f o r m in g   p lain tex to   cip h e r tex t,  th n u m b er   o f   k ey s   u s ed ,   a n d   th e   way   in   wh ich   th p lain tex is   p r o ce s s ed   [ 1 4 ] .   T h e   ty p es o f   en c r y p tio n   alg o r ith m s   ar d iv id e d   in to   s ev er al  g r o u p s   [ 1 5 ] ,   as sh o wn   i n   th Fig u r 2 .           Fig u r 2 C r y p to s y s tem s   class if icatio n       3 . 1 .     Sy m m e t ric  blo ck   cipher s   B lo ck   cip h er   co n v er ts   p lain te x to   a   f ix ed   len g th   s ize,   k n o wn   as  th b lo ck   s ize.   I f   t h le n g th   o f   th e   p lain   tex is   g r ea ter   th an   th s p ec if ied   b lo ck   s ize,   it  is   d iv id ed   in to   s ev er al  eq u al  b lo ck s .   b lo ck   cip h er   is   b ased   p r im ar ily   o n   s y m m et r ic  k ey .   T h s a m s ec r et  k ey   is   u s ed   f o r   en cr y p tio n   a n d   d ec r y p tio n   [ 7 ] .   T h er ar e   s ev er al  s y m m etr ic  b lo ck   cip h er   alg o r ith m s ,   T DE S,  R C 2 ,   A E S,  T wo f is h ,   Ser p en t.   T h ese  alg o r ith m s   wo r k   i n   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:  2502 - 4 752       Da ta   s ec u r ity  u s in g   r a n d o d yn a mic  s a ltin g   a n d   A E S   b a s ed   o n   ma s ter - s la ve   ke ys fo r     ( Hu s s a J.   A li )   1021   d if f er en t   o p e r atin g   m o d es  i n   en cr y p tin g   ea c h   b l o ck ,   th m o s f am o u s   o f   wh ich   ar e:  C ip h e b l o ck   ch ain in g   ( C B C ) ,   elec tr o n ic  co d b o o k   ( E C B ) ,   an d   cip h er   f ee d b ac k   ( C FB )   I n   th is   r esear ch   wi ll  ad o p th C B C   o p er atin g   m o d with   AE b ec au s it  h as  h i g h - p er f o r m an c s p ee d   co m p ar e d   to   with   C FB   [ 8 ] ,   e ac h   b lo c k   is   also   u n iq u ely   e n cr y p ted   [ 1 6 ] ,   o n   th o th er   h a n d ,   it is   s af er   th an   E C B   [ 1 7 ] .     3 . 1 . 1 .     T riple  DE S ( T DE S)   T DE is   d ev elo p ed   to   s o lv ap p ar e n wea k n ess es  in   DE with o u b u ild in g   f u lly   n ew   cr y p to s y s tem .   T h e   co n ce p o f   T DE is   b ased   o n   ex ten d i n g   th s ize  o f   t h DE k ey   th r ee   t im es  b y   ex ec u tin g   th e   alg o r ith m   i n   s er ies  with   th r ee   d if f e r en k e y s   [ 1 8 ] .   T h len g th   o f   o n k ey   is   5 6   b its   an d   th s u m   o f   th e   len g th   o f   th th r ee   k ey s   is   1 6 8   b its ,   T h g o al   o f   d ev el o p in g   T DE is   to   war d   o f f   attac k s   tar g etin g   DE b y   g iv in g   r elativ ely   s im p le  way   to   in cr ea s th k e y   s ize   [ 1 9 ] .     3 . 1 . 2   Riv est  cipher  ( RC2 )   T h R C 2   is   d ev elo p ed   b y   R o n   R ev is 1 9 8 7   to   r ep lace   DE S   [ 1 4 ] .   T h d ata  b l o ck   s ize  o f   R C 2   is   6 4   b its ,   wh ile  th k ey   s ize  r an g es   f r o m   4 0   to   1 0 2 4   b its   (5 - 1 2 8   b y te) .   T h k ey   s ize  g r ad u ally   in cr ea s es  b y   8   b its   f r o m   th e   p r e v io u s   s ize.   On   th e   o th er   h an d ,   m ess ag es  en cr y p t ed   in   R C 2   ca n   b b r o k en   in   s h o r tim b y   u s in g   a   b r u te  f o r ce   attac k ,   s o   it  is   co n s id er ed   u n s ec u r e d .   I n   R C 2   T h k ey   is   co m p o u n d   f r o m   an   i n itializatio n   v ec to r   ( IV )   an d   KE Y   [ 1 4 ] .     3 . 1 . 3 .     Adv a nced  encr y ptio n sta nd er ( AE S)   T h s tan d ar d   ( AE S)   is   b ased   o n   s y m m etr ic  b l o ck   cip h er   d ef i n ed   b y   th Natio n al  I n s titu te  o f   Stan d ar d s   an d   T ec h n o lo g y   ( N I ST)   in   2 0 0 1   [ 8 ] .   I s u p p o r ts   b lo ck   s ize  1 2 8   b its   o f   d ata,   a n d   it  h an d les  th r ee   s izes  o f   k ey s   1 2 8 ,   1 9 2 ,   2 5 6   b i ts   [ 2 0 ] .   T h m ax im u m   n u m b er   o f   r o u n d s   p r o ce s s ed   b y   AE is   1 4 ,   an d   th e   n u m b er   o f   r o u n d s   d e p en d s   o n   th s ize  o f   th e   k ey   u s ed ,   wh e r th k e y   s ize  1 2 8   co r r esp o n d s   to   1 0   r o u n d s   th at   ar p r o ce s s ed ,   wh ile  1 9 2   b its   co r r esp o n d   to   1 2   r o u n d s ,   f in all y   2 5 6   co r r esp o n d s   to   1 4   r o u n d s   [ 7 ] .     3 . 1 . 4   T wo f is h   T h alg o r ith m   o f   th two   f is h   is   p u r ch ased   in   1 9 9 8   b y   B r u ce   Sch n eier .   I d ep en d s   o n   t h ty p o f   b lo ck   cip h e r   an d   u s es  k ey s   with   s izes  1 2 8 ,   1 9 2 ,   an d   2 5 6   as  m ax im u m ,   a n d   th d ata  b lo c k   is   1 2 8   b its ,   an d   it   is   co n s id er ed   o n o f   t h f iv f in al  co n ten d e r s   with   R ijn d ae l,  b u d o es   n o r ea ch   th e   f ir s lev el  an d   is   co n s id er ed   alm o s t c o m p lex ,   e x ce p t I t w o r k s   with   d if f er e n t e n cr y p tio n   m o d es   [ 2 1 ] .     3 . 1 . 5 .     Serpent   T h s er p en alg o r ith m   is   b lo ck   cip h er .   I h as  h ig h   s e cu r ity ,   as  it  co m p etes  with   R ijn d ae l's   alg o r ith m .   T h is   is   b ec au s Ser p en t' s   alg o r ith m   was  co m p eti n g   with   AE S,  b u its   s lo s p e ed   ca u s ed   it  n o to   b ad o p ted ,   s o   R ijn d ae was  ch o s en   as  AE S.  Alth o u g h   th er ar m an y   ap p licatio n s   o f   th s er p en alg o r ith m As   an   ex am p le,   im ag es a r e   en cr y p ted   with   it   [ 2 2 ] .     3 . 2 .     H a s f un ct io ns   I is   also   k n o wn   as  o n e - way   en cr y p tio n   o r   m ess ag d ig est s ,   h ash in g   is   u s ed   to   p r o d u ce   u n iq u e,   f ix ed - s ize  v alu to   r ep r esen a   v ar iab le  am o u n o f   d ata,   an d   n o   n ee d   f o r   k ey ,   as  th r ef er en ce   r ep r esen ts   th k ey   its elf .   T h ey   a r wid ely   u s ed   in   s to r in g   p ass wo r d s ,   d i g ital  s ig n atu r es,  as  th ey   wo r k   to   m atch   th h ash   v alu es o f   two   s ets o f   r e f er en ce s   an d   if   th ey   m atch ,   th e   r esu lt  is   tr u e   [ 2 3 ] .   On o f   t h co m m o n   h ash in g   m eth o d s   in   c r y p t o g r ap h y   is   k n o wn   as  SHA - 1 ,   w h ich   p r o d u ce s   h ash   v alu es  o f   1 6 0   b its   [ 2 4 ]   eq u i v ale n to   4 0   d i g its   lo n g   as  h ex ad ec im al  ( 2 0   b y tes)   [ 2 5 ] ,   th at   p u b lis h ed   in   FIPS  180 - 1   [ 2 6 ] .   An o th e r   ty p o f   h ash   alg o r ith m   wh ich   w ill  b u s ed   in   th is   wo r k   to   d er iv k ey s   is   H MA C - S HA - 512   an d   u s ed   as  an   HM AC   o r   h ash - b ased   m ess ag au th e n ticatio n   co d e   [ 2 7 ] .   T h HM AC   p r o ce s s   m ix es  m ess ag d ata  with   th s ec r et  k ey ,   h ash es  th e   o u t p u with   th h ash   f u n ctio n ,   an d   r ep ea m i x es  th o u t p u h as h   v alu with   th e   s ec r et  k e y ,   a n d   th en   im p lem en ts   th e   h ash   f u n ctio n   a g ain   [ 2 8 ] .   T h o u tp u len g th   o f   t h h ash   v alu is   512   b it s .   HM AC - S H A - 512   is   b etter   ch o ice  to   ac h iev s ec u r ity   an d   to   en s u r d ata  co n f id en tiality   an d   p er f ec tio n   o f   th s ec u r ity   alg o r ith m   [ 2 9 ] .     3 . 3 .    Ra nd o nu m bers g ener a t o r   ( RNG )   R an d o m   n u m b er   g en e r ato r   ( R NG)   alo n g   with   en cr y p tio n   alg o r ith m   is   th b asis   o f   cr y p to g r a p h y   s y s tem s   [ 3 0 ] So   it  is   co n s id e r ed   th at  n o   m atter   h o co m p l ex   en cr y p ti o n   alg o r ith m s   ar im p lem en ted ,   th ey   b ec o m wea k   with o u th e   r an d o m   n u m b er   g en er ato r   p r esen in   th e   r o o o f   th is   s y s tem   a n d   also   to   s ay   th at   th e   R NG   i s   th b as is   o f   cy b er s ec u r ity   as  wh o le.   T h er f o r e ,   it  is   ex t r em ely   im p o r tan to   en s u r th q u ality   o f   a   m ec h an is m   f o r   g en er atin g   co m p letely   r an d o m   n u m b er s .   T h is   r esear ch   will  u s th R NG   i m p lem en ted   b y   th e   cr y p to g r ap h ic  s er v ice  p r o v id e r   ( C SP )   lib r ar y   wh ich   g en er at es  r an d o m   n u m b er s   with   h ig h   q u ality   an d   n o   way   to   p r ed ict  o r   r ep r o d u ce   k e y   s eq u en ce   [ 3 1 ] .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 5 2   I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci,   Vo l.  23 ,   No .   2 Au g u s t 2 0 2 1 1 0 1 8   -   1 0 2 9   1022   3 . 4 .     P B K DF 2   Pas s wo r d - b ased   k ey   d er iv ati o n   f u n ctio n ality   ( PB KDF2 )   v er s io n   2   th at   I m p le m en te d   th r o u g h   R f c2 8 9 8   Der iv B y tes   [ 3 1 ] ,   b y   u s in g   r an d o m   n u m b er   g en er ato r   b ased   o n   HM AC - S HA - 512 .   T o   p r o v i d e   ef f ec tiv p r o tectio n   ag ain s b r u te - f o r ce   attac k s ,   PB KD F2   p r o f f e r s   C PU - in ten s iv o p er atio n s .   T h b asis   o f   th ese  o p er atio n s   ar b ased   o n   th iter ated   o f   p s eu d o - r an d o m   n u m b e r s   g en er ato r   f u n ctio n   th at  ass ig n s   in p u t   v alu es to   d er i v ed   k e y   [ 3 2 ] .   F ig u r 3 ,   s h o ws  th th r ee   m ain   in p u ts   o f   PB KDF2   alg o r ith m .           Fig u r 3 .   Pas s wo r d - b ased   k ey   d er iv atio n   f u n ctio n ality         4.   M E T H O D   AND  M AT E R I A L     Fro m   th a f o r em e n tio n ed   tec h n ical  an d   s ec u r ity   h ig h lig h t s ,   two   r esear ch   q u esti o n s   ar e   p o s ed   t o   s o lv e:  “Ho d o es   t h m a n ag em en o f   Fallu jah   d am   i m p r o v e   tech n ically   to war d   an   ef f ec tiv e   d am   m an ag em en t   s y s tem ?” ,   An d   “Ho ca n   th e   d ata  s ec u r ity   o f   th is   d am   m an a g em en t   s y s tem   b s u f f icien tly   en r ich ed T h is   s ec tio n   will a n s wer   th ese  two   q u esti o n s   b y   p r esen tin g   th d esig n   an d   im p le m en tatio n   o f   d am   m an ag em en s y s tem   an d   r ec o m m en d in g   m u lti - tier   s ec u r m o d el  to   m ain tain   d ata  in teg r ity   b y   en cr y p tin g   d ata  v ia  AE alg o r ith m   with   r an d o m   g en er ati ng   o f   th d y n am ic  s alt  v alu e,   an d   th is   alg o r ith m   is   ch o s en   f o r   th eir   g o o d   p er f o r m a n ce   af ter   an   an aly s is   o f   p r ac tical   co m p ar is o n   o f   s ev er al  al g o r ith m s   u s in g   C r y p to o l   1 . 4 . 4   an d   C h ilk at  lib r ar ies,  b ef o r a n d   af ter   m er g in g   d y n am ic  s al t p r o ce s s .     4 . 1 .    Desig n o f   da m   m a na g e m ent   s y s t em   T h s ch em a   wh ic h   is   s u g g est ed   f o r   DM S   in   th is   p a p er ,   i n clu d e s   th f o llo win g   c o m p o n en ts u s er   in f o r m atio n ,   d a m   d ata,   r ea l - tim d am   h y d r o lo g ical  d ata,   teleg r ap h s ,   wate r   h is to r y   d ata,   an d   e m p lo y ee   m o v em en h is to r y s ee   Fig u r e   4 .           Fig u r 4 C o n ce p tu al  d esig n   o f   d am   r elatio n al  s ch em a       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:  2502 - 4 752       Da ta   s ec u r ity  u s in g   r a n d o d yn a mic  s a ltin g   a n d   A E S   b a s ed   o n   ma s ter - s la ve   ke ys fo r     ( Hu s s a J.   A li )   1023   4 . 2 .   M ulti - T ier  s ec ure  m o del   T o   m ee all  s ec u r ity   is s u es  o f   d ata  in teg r ity   an d   u s er s   p r iv a cy   p r o tectio n ,   it  is   h ig h ly   r ec o m m en d ed   to   co n s id er   th e   f o llo win g   m u lti - tier   s ec u r m o d el   p r o p o s ed   as  s h o wn   in   Fig u r 5 ,   with   th co m p o n en ts   o f   m o d el.           Fig u r 5 T h m u lti - tier   s ec u r e   m o d el  f o r   d a m   m an a g em en t s y s tem       4 . 3 .     E ncry ptio n / decr y ptio n pro po s ed  s chem e     T h is   s ec tio n   ex p lai n s   th m a in   s tag es  o f   th p r o p o s ed   m o d el  f o r   t h en c r y p tio n   a n d   d ec r y p tio n   p r o ce s s   o f   th tex t,  in   th f ir s s tag th p ar am eter s   an d   b asic  v alu es  o f   th s alt  s ize  ar in itialized ,   th in itial  p r im ar y   k e y   s tr in g   is   in itializ ed   f r o m   th p ass wo r d   g en er at ed   th r o u g h   R NG,   th n ex s ta g is   th p r o ce s s   o f   g en er atin g   th s alt  v alu e   also   th r o u g h   R NG,   af ter   th at  t h s tag o f   d er iv in g   th e   en cr y p tio n   k ey   t h r o u g h   PB KD F2 ,   th en   co m es  th s tag o f   en cr y p tio n   th te x th r o u g h   AE S an d   f i n ally   th s tag o f   g en er atin g   th e   s ec o n d ar y   k ey   a n d   p r o tectin g   th s alt  v alu th r o u g h   XOR  Pro cc ess .   Fig u r e   6   illu s tr ate s   th s tag es  o f   th e   en cr y p tio n   an d   d ec r y p tio n   p r o ce s s   in   d etail .   T h n ex t su b s ec tio n s   d escr ib th ese  s tag es.     4 . 3 . 1 .     I nitia liza t io ba s ic  pa ra m et er s   a nd   v a lues   s t a g e   I n   th p r o p o s ed   m o d el,   p   d en o tes  f o r   p lain   tex t,  C   is   th cip h er tex t,  S   is   th s alt  v alu e,   wh ile  SK  is   th s ec o n d ar y   k ey .   T h is   s tag is   im p lem en ted   th r o u g h   th f o llo win g   s tep s :   -   Step   1 : A s s ig n   th p ass wo r d   s tr in g .   -   Step   2 : I n itialize  len g th   to   a   f ix ed   s ize  ( 3 2   b y tes).   -   Step   3 : Co n v er t p lain te x t to   A s cii  an d   th en   to   d ec im al  an d   s et  len g th   p   b y te  f r o m   th e   p lain t ex t le n g th .   -   Step   4 : I n itialize   v alu es o f   p   b y te  [ 0 -   (i - 1 ) ]   f r o m   th d ec im al  v alu s   p r o d u ce d   i n   s tep   3 .     4 . 3 . 2 .     G ener a t ing   t he  s al t   v a lue s   t hro ug h RN G   cr y pto   s er v ice   pro v ider  s t a g e   T h r an d o m   s alt  ch ain   ac h iev e d   th r o u g h   t h f o llo win g   s tep s :   -   Step   1 : Set  len g th   o f   s alt  [ I ] =3 2   f r o m   S len g th   t h at  in itialized   f r o m   t h f ir s t stag e.     -   Step   2 : RNG   C r y p to   alg o r ith m   im p lem en ts   u n d er   s a lt[ I ]   len g th   d e f in ed .     4 . 3 . 3 .     D er iv ing   t he  e ncry pti o k ey   t hro ug h P B K DF 2   T h PB KDF2   alg o r ith m 's  r o b u s tn ess   an d   ef f icien cy   in   d er i v in g   an   u n p r e d ictab le  cip h er   k ey   d ep e n d   o n   th f r ag m en tatio n   o f   th elem en tar y   elem en ts   an d   th ex ec u tio n   o f   th HM AC - SHA - 512   h ash   alg o r ith m   with   n u m b er   o f   r o u n d s   r a n g i n g   f r o m   1   to   m o r th an   1 0 , 0 0 0   r o u n d s .   I n   t h is   p ap er ,   o n ly   8   r o u n d s   ar e   ap p li ed   d u to   less   tim e   co n s u m p tio n   an d   a th s am tim e,   to   o b tain   co m p letely   s ec u r h ash   k ey .   T h f o llo win g   s tep s   ex p lain   th im p lem en tati o n   o f   th is   s tag e   f o r   th e   f ir s t r o u n d :   -   Step   1 : T ak in g   a   r an d o m   s alt,   an d   f lip   b its ,   g iv in g   K 1 .   -   Step   2 C alcu latin g   th SHA - 5 1 2   h ash   o f   K1   p lu s   p ass wo r d   s tr in g ,   g iv i n g   H1 .   -   Step   3 : I ter atio n s   co u n t =   co u n t++ .   All step s   ab o v r ep ea ted   u n til  th co n d itio n   lo o p   eq u als tr u e ,   th en   co m p u t in g   th f in al  h ash .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 5 2   I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci,   Vo l.  23 ,   No .   2 Au g u s t 2 0 2 1 1 0 1 8   -   1 0 2 9   1024   4 . 3 . 4 .     E ncry ptio n   s t a g t hro ug h AES   AE alg o r ith m   r eq u ir e   c o n f i g u r atio n   in itialize  v ec to r   an d   cip h er   m o d e,   a f ter   t h at  th e   en cr y p tio n   p r o ce s s   b eg in s   as th f o llo win g   s tep s :   -   Step   1 : I n itialize  k ey B y te  ( )   r a n g ed   ( 0 - 3 1 )   f r o m   th e   h ash   k e y   th at  p r o d u ce s   in   s tag 3 .   -   Step   2 : Set  I len g th   1 2 8   / 8   =>   1 6   b y te   -   Step   3 : I n i tialize  th v alu o f   I VB y te  ( 0 - 1 5 )   f r o m   th h ash   k ey .   -   Step   4 : Cre ate  E n cr y p t o r ( b y te ( ar r ay )   k ey B y te,   b y te( ar r a y )   I VB y te) .   -   Step   5 : Set  cip h er   m o d C B C .   -   Step   6 Seg m en tatio n   p   b yte( a r r a y)   to   B lo ck Size( 0 - 1 5 )   ar r a y   an d   m a k tr an s f o r m atio n   p r o ce s s   to   cip h er tex t   C ( ar r ay )   r a n g ed   [ k 0 - (k - 1 ) ] .           ( a)   ( b )     Fig u r 6 .   P r o p o s ed   m et h o d   of ;   ( a)   e n cr y p tio n   p r o ce s s   an d   ( b )   d ec r y p tio n   p r o ce s s       4 . 3 . 5 .     I nitia lizing   t he  ind epe nd ent   s la v k ey     T h b en ef it  o f   th in d e p en d en k ey   is   to   p r o tect  th v alu o f   th s alt,   an d   wh en   r etr iev in g   th e   en cr y p ted   d ata  f r o m   t h d ata b ase,   th v alu e   o f   t h s alt  is   r etr iev ed   with   th is   k ey ,   wh i ch   was  p r ev io u s ly   g en er ated   b y   R NG  in d ep e n d e n tly   with   s ize  o f   3 2   b y tes,  an d   th f o llo win g   s tep s   ex p lain   t h is   s tag e:   -   Step   1 I n itializin g   r an d o m   s al t ( ar r ay )   v alu th at  g en er ated   v ia  R NG   alg o r ith m   in   s tag 2 .   -   Step   2 : I n itializin g   SK   ( ar r a y )   v alu es r an g e d   ( 0 - 31 ) .   -   Step   3 C o m p u te  f in al  s alt   ( ar r ay )   b y   XORed   with   SK ( ar r ay ) ,   an d   a p p en d ed   with   cip h er tex ar r ay ,   as  s h o wn   in   Fig u r e   7 .   -   S tep   4:   T h f in al  ci p h er tex t e n cr y p ted   th r o u g h   th e   B ase6 4   alg o r ith m .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:  2502 - 4 752       Da ta   s ec u r ity  u s in g   r a n d o d yn a mic  s a ltin g   a n d   A E S   b a s ed   o n   ma s ter - s la ve   ke ys fo r     ( Hu s s a J.   A li )   1025       Fig u r 7 Me r g in g   r an d o m   s alt  v alu an d   c ip h er te x t       5.   E NCRY P T I O N   AN AL Y SI S   T h is   s ec tio n   p r o v id es  test   o f   th v alid ity   an d   ac c u r ac y   o f   t h p r o p o s ed   m o d el  in   ter m s   o f   d er iv ed   k ey s   r o b u s tn ess   an d   en cr y p tio n   q u ality On   th is   b asis ,   co m p u ter   with   a n   I n tel®  C o r ( T M)   i5   M4 6 0   2 . 5 3   GHz   x   2   C o r es  p r o ce s s o r   wa s   u s ed ,   an d   6 R am   ( DDR3 )   s p ee d   1 0 1 6   MH z,   W in d o ws  1 0   Pro   6 4 - b it,  an d   p r o g r a m m in g   lan g u a g u s ed   i s   C #   . n et  co r v e r s io n   7 . 3   o n   . Net  C o r 2 . 1   f r a m ewo r k .     5 . 1 .     K ey   s pa ce   Key   s p ac in   cr y p to g r ap h y   i s   th to tal  n u m b er   o f   k ey s   th at  ca n   b g en e r ated   an d   u s ed   in   th e   cr y p to g r ap h y   p r o ce s s   [ 3 3 ] .   T h s ec u r ity   an d   s tr en g t h   o f   th e   alg o r ith m   d e p en d   o n   th le n g t h   o f   th k ey ,   as  th k ey   in cr ea s es  in   len g th th alg o r ith m   b ec o m es  im m u n t o   b r u te  f o r ce   attac k s   [ 3 4 ] .    I n   o r d er   t o   ac tu ally   ac h iev th is ,   th k ey   s p ac m u s b g r ea ter   th an   2 100   [ 3 5 ]   l en g th   o f   th e   en cr y p tio n   k e y   u s ed   in   t h is   p ap e r   is   256 - b its ,   th k ey   s p ac will  b 2 256  (1 . 1 6 x 1 0 77 ) ,   an d   th s am way   f o r   th s ec o n d a r y   k ey   s p ac is   2 256 ,   s o   th e   f in al  k ey   s p ac is   eq u al:                 =   2 [         ] + [        ]     ( 1 )     = 2 256 + 256 = 2 512   ( 2 )     Fro m   th ab o v eq u atio n ,   t h k ey s p ac e   is   s u f f icien tly   lar g e   to   r esis t b r u te - f o r ce   attac k s .     5 . 2 .     K ey   s ens it iv it y   Go o d   en cr y p tio n   is   v er y   s en s i tiv to   tin y   s ec r et  k ey   ch an g es   [ 3 3 ] .   T a b le  2 ,   d is p lay s   p lain t ex with   a   s ize  o f   6 1   ch ar ac ter s ,   af ter   en cr y p tio n   it  with   two   v er y   litt le  d if f er en k ey s ,   th cip h er tex will  ap p ea r   co m p letely   d if f er en t   an d   th er ar n o   d ata  ass o ciate d   with   th p lain te x t,  s o   th p r o p o s ed   en cr y p tio n   m o d el   h as a   h ig h   s en s itiv ity   to   tin y   c h an g es in   th s ec r et  k ey s .       T ab le  2 .   Key   s en s itiv ity   ex am p le   P l a i n t e x t   k e y   C i p h e r t e x t   G o o d   e n c r y p t i o n   i v e r y   sen s i t i v e   t o   t i n y   s e c r e t   k e y   c h a n g e s   D 9 D 7 0 8   …6 E 8 9 F 3   W 2 H A G y Y X R V K E j ma h O a z F R M o x X k b 7 7 I mK G Tx Y 3 TI z O 9 V M Y U u q E b Y f D 3 7 Zz k m6 H d / B v c O y b 7 x mQ V 6 5 h k R A K S L n b A = =   D 9 D 7 0 8   …6 E 8 9 F 4   a t 9 Q Y 0 c 6 P H r K w TK h O D X p O j p L3 M Eb j B p a k 6 Q Q f w G t i C P O C 8 n 5 d W 8 0 K A y w C I N 6 S 6 R EE 1 R G Jsk b b u k F b r f J t U G N F w = =       5 . 3 .     F re qu ency   a na ly s is   Fre q u en cy   an aly s is   co m p r eh e n s iv ely   d escr ib es  th e   en co d ed   tex th r o u g h   th e   h is to g r am ,   a s   it  s h o ws  th n u m b er   o f   tim es  p ar ticu lar   s y m b o ap p ea r s   th r o u g h o u th tex t,  s o   th is   ty p o f   attac k   m ay   p r o v i d in f o r m atio n   ab o u th e   k ey   o r   th o r ig in al  tex t Fig u r 8   ( a ) ,   d is p lay s   th p lain te x c o n s is tin g   o f   1 , 3 4 7   ch ar ac ter s   ( th e   ab s tr ac o f   th i s   p ap er ) ,   wh ile  th e   Fig u r e   8   ( b )   d is p lay s   th h is to g r am   o f   th cip h er tex a n d   s h o ws all  th s y m b o ls   u n if o r m ly ,   s o   th p r o p o s ed   m o d el  is   i m m u n to   attac k s   o f   f r eq u e n c y   an aly s is .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 5 2   I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci,   Vo l.  23 ,   No .   2 Au g u s t 2 0 2 1 1 0 1 8   -   1 0 2 9   1026         ( a)     ( b )     Fig u r 8 His to g r am s ;   ( a)   p lai n   tex t a n d   ( b )   c ip h er   te x t       5. 4 .     I nfo r m a t io ent r o py   a n a ly s is   I n f o r m atio n   en tr o p y   is   th m esu r m en o f   u n ce r tain ty ,   in   s tatis tical  an aly s i s ,   it  is   u s ed   to   m ea s u r th s ec u r v alu o f   cip h er .   I is   d ef in ed   as  f o llo ws  [ 3 6 ] .   T h e   H( m)   is   r an d o m   o f   m ess ag m   with   len g th ,   th en   its   en tr o p y   is     ( ) = (  )  2 1 (  ) 2  = 0   ( 3 )     P(m i )   d en o tes  th p r o b a b ilit y   o f   m i .   I f   e v er y   s y m b o h as  an   eq u al  p r o b ab i lity ,   i.e . ,   m={m 0 ,m 1 ,.…m 255 },   th m ax im u m   en tr o p y   is   8   .   I n   th is   p ap er ,   f o u r   o th er   r ec o g n ized   alg o r ith m s   ar test ed   an d   th eir   r esu lts   co m p ar ed ,   wh er e   th en tr o p y   v alu is   ca lcu lated   b ef o r an d   af ter   ap p ly in g   th p r o p o s ed   m o d el.   As  in   th r esu lts   p r esen ted   in   T ab le  3 ,   th p r o p o s ed   o n g iv es  b etter   en tr o p y   v alu es p ec ially   with   AE S,   s o m etim es  f o llo wed   b y   T wo f is h   an d   R C 2 ,   s in ce   AE h as  h ig h er   k e y   s p ac th an   R C 2 ,   s o   it  is   co n s id er ed   ef f ec tiv an d   s af with   th p r o p o s ed   m o d el.       T ab le  3 .   E n tr o p y   r esu lts   P l a i n   Te x t   B e f o r e   mer g i n g   r a n d o m   sa l t i n g   A f t e r   mer g i n g   r a n d o sal t i n g   3 D ES   R C 2   A ES   Tw o f i s h   S e r p e n t   3 D ES   R C 2   A ES   Tw o f i s h   S e r p e n t   P l a i n   Te x t   i n   T a b l e - 2   5 . 6 7   5 . 7 3   5 . 8 7   5 . 7 6   5 . 6 5   6 . 5 8   6 . 5 6   6 . 5 7   6 . 5 5   6 . 4 8   A b st r a c t   a p l a i n t e x t   7. 7 4   7. 83   7 . 8 4   7 . 8 4   7 . 8 2   7 . 8 2   7 . 8 4   7 . 8 6   7 . 8 5   7 . 8 3       5. 5 .     Sp ee a na ly s is   T h en cr y p tio n   alg o r ith m   th at   h as  d u r ab ilit y   an d   h ig h   p er f o r m an ce   m u s also   h av e   s p ee d   in   p r o ce s s   with   r ea l - tim ap p licatio n s .   I n   th is   p ap er ,   as  s h o wn   in   Fi g u r e   9 ,   th d elay   tim f o r   ea ch   ca s an d   s ev er al   test ed   alg o r ith m s   ar co m p a r e d   with   d if f er en k ey   s izes,  an d   tex f ile  co n tain in g   6 0 0 0   ch ar ac ter s .   W h er ea s ,   AE with   2 5 6 - b it  k ey   s ize  is   d er iv ed   b y   ap p lay in g   ( 8 )   r o u n d s   th r o u g h   th PB KDF2   alg o r ith m   to   d er iv th k ey s ,   wh ich   will  ac h iev g o o d   s p ee d   p er f o r m an ce   with   th p r o p o s ed   m o d el  c o m p ar e d   to   th r est  o f   th e   alg o r ith m s .   Fig u r 9   ( a ) ,   s h o ws  th r esu lts   b ef o r im p lem en tin g   th d y n a m ic  s alt  m er g in g   an d   th en cr y p tio n   tim is   0 , 5 6   m s ,   wh ile  th e   d ec r y p tio n   tim is   0 . 7 2   m s ,   a n d   a f ter   ap p l y in g   t h m er g in g ,   Fig u r e   9   ( b ) ,   p r esen ts   th r esu lts   f o r   en cr y p tio n   ti m is   0 . 6 1 ,   wh ile  th d ec r y p tio n   tim is   0 . 7 3   m s .    Fro m   th f o r e g o in g ,   th e   p r o p o s ed   m o d el  d o es n o t a f f ec t th s p ee d   ex ce p t t o   v e r y   s m all  ex ten t:     E n cr y p tio n =   ( af ter   m er g i n g   s a lt)   -   ( b ef o r m e r g in g   s alt)   -   - 0 . 6 1 - 0 . 5 6   0 . 0 5   m s     ( 4 )     Dec r y p tio n =   ( af ter   m er g in g   s a lt)   -   ( b ef o r m e r g in g   s alt)   -   -   >   0 . 7 3     0 . 7 2 =0 . 0 1   m s     ( 5 )     5. 6 .    Ra nd o m nes s   a na ly s is   T h s tr en g th   o f   th d er iv ed   k ey s   d ep e n d s   o n   th e   r an d o m n ess   o f   th g en er ate d   s eq u e n ce s ,   s o   th r an d o m n ess   o f   th e   k ey s   p r o d u ce d   th r o u g h   th e   p r o p o s ed   m o d el   is   test ed   th r o u g h   th e   s tan d ar d   C r y p to o l   V1 . 4 . 4 1   p r o g r am ,   wh ich   in cl u d es n u m b er   o f   test s ,   in clu d in g   th FIPS P UB - 140 - 1   b atter y   t est.  I t m ea s u r es th e   en tr o p y   p er   2 5 0 0   b y tes,  th is   to o m ea s u r es  th e n tr o p y   ( 0 - 8)   [ 3 7 ] ,   s o   2 5 0 0   b y tes  ar test e d   f o r   d er iv e d   k e y s   s et,   an d   th r esu lts   s h o wn   in   th T ab le  4 ,   wh er t h s ig n if ic an ce   lev el  alp h a   eq u al  ( 0 . 0 1 ) ,   in   T ab le  5   r esu lts   o f   FIPS  PU B - 140 - 1   test   p r esen ted   an d   t h en tr o p y   o f   test es  is   7 . 9 2   Fro m   8 . 0 0 .   T h r esu lts   in d icate   th r o b u s tn ess   an d   q u ality   o f   th r an d o m is atio n   p r o d u ce d   th r o u g h   th m o d el  .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:  2502 - 4 752       Da ta   s ec u r ity  u s in g   r a n d o d yn a mic  s a ltin g   a n d   A E S   b a s ed   o n   ma s ter - s la ve   ke ys fo r     ( Hu s s a J.   A li )   1027         ( a)     ( b )     Fig u r 9 .   T h ese  f ig u r es a r e;  ( a )   d elay   tim b e f o r m er g in g   s alt ;   ( b )   d elay   tim a f ter   m er g in g   s alt       T ab le  4 .   C r y p t o o r a n d o m n ess   r esu lts   Te st   N a me   F r e q u e n c y     P o k e r     R u n   S e r i a l     M a x i m a l   t e st   v a l u e   6 . 6 3 5   6 . 6 3 5   1 3 . 2 8 0   9 . 2 1 0   Te st   r e su l t   1 . 3 7 6   1 . 2 2 8   1 . 5 3 1   1 . 0 3 8   Te st   S t a t e   p a ss e d   p a ss e d   p a ss e d   p a ss e d       T ab le  5 .   FIPS PUB - 140 - 1   b atter y   test .   Te st   N a me   Lo n g   R u n   M o n o b i t   P o k e r   R u n s   F i n a l   F I P S   R e s u l t     Te st   S t a t e   R e su l t   p a ss e d   P a sse d   p a ss e d   p a ss e d   p a ss e d       6.   RE SU L T A ND  D IS CU SS I O   I n   th is   s ec tio n ,   th r esu lts   o f   t h s y s tem   im p lem en tatio n   a n d   ev alu atio n   ar e   p r esen ted .     6 . 1 .     Sy s t e m   im plem nt a t io n   T h u s ,   ac k n o wled g in g   th e   p e r f o r m a n ce   o f   th p r o p o s ed   m o d el  f r o m   t h f o r eg o i n g   e n cr y p tio n   an aly s is ,   th DM s y s tem   is   d es ig n ed   an d   im p le m en ted   a n d   th e   AE alg o r ith m   ap p lie d   with   d er i v in g   t h e   k ey s   th r o u g h   PB KDF2   an d   R NG  to   g en er ate  r an d o m   s alt  an d   p r o tect  it  with   th e   s ec o n d ar y   k ey   an d   t h en   m er g it  with   th en c r y p te d   te x in   th d ata b ase  in   o r d er   to   r etr iev d am s   in f o r m atio n   en tr ies  en cr y p ted   a n d   m ak s o u n d   d ec is io n s   f o r   th in teg r ity   o f   th d am   s tr u ctu r an d   th p r eser v atio n   o f   p eo p le s   l iv es.  W h er th e   s y s tem   co n tain es   s ec u r lo g in   in ter f ac with   an   in te r f ac f o r   s en d in g   teleg r am s   f r o m   th au th o r ized   em p lo y ee s   to   th e   Natio n al  C en ter   f o r   Dec is io n - Ma k i n g ,   an d   Fig u r e   10   illu s tr ates  th m o s im p o r tan in ter f ac es a n d   d ata b ase  r ep r es en tatio n   in   SQL  Ser v er .           Fig u r 1 0 Sy s tem   im p lem en ta tio n       6 . 2 .     E v a lua t i o n   Acc o r d in g ly ,   to   r ev iewin g   th o u ts tan d in g   is s u es  o f   d am   m an ag em en in   th s ec o n d   s ec tio n   ( ca s s tu d y )   o f   Fallu jah   d am ,   th is   s ec tio n   ex p lain s   th r esu lts   o f   im p lem en tin g   th p r o p o s ed   DM s y s tem   an d   ev alu atin g   th p e r f o r m an ce   a f ter   ex am in in g   an d   test in g   th s y s tem   in   Fallu jah   d am .   T h o p in io n s   o f   4 5   em p lo y ee s   ar p r esen ted   as  s h o wn   in   Fig u r e   1 1 ,   an d   th s am em p lo y ee s   wh o   wer e   q u es tio n ed   in   ass ess in g   is s u es a n d   p r o b lem s   p r i o r   to   t h s y s tem   d esig n .     T h ev alu atio n   q u esti o n n air e   is   p r ep ar ed   o n   th r ee   ax es  ( tech n ical,   o r g an izat io n al,   an d   s ec u r ity )   co n tain in g   1 5   item s .   T h r esu lts   ar ca lcu lated   o n   L ik er s ca le  with   th ca lcu latio n   o f   th ar ith m etic  m ea n   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.