EMBEDDED COMPUTER SYSTEM PADA TELEPON SCRAMBLER DESCRAMBLER

Pusat Penelitian Informatika - LIPI

EMBEDDED COMPUTER SYSTEM PADA TELEPON SCRAMBLER DESCRAMBLER Elan Djaelani, Elli A. Gojali, Ade Ramdan, Herlan Pusat Penelitian Informatika – LIPI Jl. Cisitu, Sangkuriang, Bandung 40135 Telp. (022) 2504711, Fax : (022) 2504712,

ABSTRAK Peralatan yang berfungsi untuk mengamankan pembicaraan pada telepon terhadap penyadapan adalah peralatan telepon scrambler descrambler. Telepon scrambler descrambler adalah alat yang dapat mengacak sinyal telepon sebelum sinyal tersebut ditransmisikan lewat saluran telepon agar sinyal tersebut tidak dapat dimengerti apabila terjadi penyadapan, disisi penenerima terdapat descrambler yang dapat menyusun kembali sinyal yang teracak sehingga seperti sinyal semula. Pengacakan sinyal speech ini prosesnya disebut scrambling. Sedangkan dipenerima proses pengembalian sinyal speech yang teracak dinamakan proses descrambling. Dengan mengubah ubah frekwensi pembawa secara acak pada proses scrambling, maka akan terjadi pengacakan yang akan sulit diikuti oleh penyadap. Kata Kunci: frekuensi pembawa, proses scrambling, proses descrambling PENDAHULUAN Didalam masyarakat pemakaian komunikasi pembicaraan melalui telepon sudah sangat luas sekali. Pada pembicaraan tersebut terjadi pertukaran informasi diantara pembicara. Kadang kadang informasi pembicaraan itu ada yang bersifat rahasia dan harus tidak dapat diterima oleh yang tidak berhak menerimanya, misalnya pada bidang militer,pemerintahan dan bisnis. Telah terjadi penyadapan pembicaraan pada telephone dan informasi jatuh kepihak lain yang tidak berhak. Untuk itu diperlukan suatu system pengaman pembicaraan telephone terhadap penyadapan , sehingga informasi pembicaraan aman terhadap pihak yang tidak berhak menerima.

Kedeputian Ilmu Pengetahuan Teknik

1

Bandung, 29 – 30 Juli 2003

Keping Scrambler FX 224 dan Keping Filter FX 306 dan FX 316 Keping FX 224 adalah rangkaian terintegrasi skala kecil power rendah type CMOS dan didisain berfungsi sebagai Variable Split Band unruk pengacak suara. Keping FX306 dan FX316 adalah rangkaian terintegrasi switching kapasitor power rendah type CMOS berfungsi sebagai filter array untuk memproses sinyal audio. Divais ini terdiri dari: 3,4KHz low pass filter, 300Hz-3400Hz bandpass filter dan amplifier. Gabungan keping Scrambler FX 224 dan keping Filter FX 306 dan FX 316 membentuk diagram blok arah kirim (lihat gambar 1) dan arah terima seperti pada gambar 2 yang merupakan inti dari system telephone scrambler descrambler [3 ]. FC2

Law Pass Flt

Tx In

Mixer

Law Pass Flt

3400Hz

2700Hz

Tx Out Combiner

Law Pass Flt

Mixer

High Pass Flt

300Hz

Law Pass Flt

2600Hz

2900Hz

FC1

Gambar 1. Diagram blok arah kirim proses scrambling

Fc2

Law Pass Flt

Rx In

High Pass Flt

Mixer

3400Hz

Law Pass Flt

RxOut

2700Hz Combiner

300Hz Law Pass Flt

Mixer

Law Pass Flt

2900Hz

2600Hz Fc1

Gambar 2. Diagram blok arah terima proses descrambling 2

Pemaparan Hasil Litbang 2003


Fc1 dan fc2 adalah

frequensi frequensi pembawa pada proses scrambling dan

descrambling.Nilai Fc1 dan Fc2 dikontrol secara logic sebanyak 5 bit yaitu: A0,A1,A2,A3, dan A4.( Tabel 1).[ 3 ]. Perubahan Fc1 dan Fc2 dengan nilai A0-A4 berubah rubah seperti pada tabel 1. Tabel 1. A4-A0 00000 00001 00010 00011 00100 00101 00110 00111 01000 01001 01010 01011 01100 01101 01110 01111

S.P(Hz) 2000 2625 2470 2333 2210 2100 2000 1909 1826 1750 1680 1555 1448 1354 1272 1200

Fc1(Hz) 3105 2923 2777 2631 2512 2403 2304 2212 2127 2049 1984 1858 1748 1655 1572 1501

Fc2(Hz) 6172 6024 5813 5681 5555 5494 5376 5263 5208 5102 5050 4950 4807 4716 4629 4587

A4 –A0 10000 10001 10010 10011 10100 10101 10110 10111 11000 11001 11010 11011 11100 11101 11110 11111

S.P.(Hz) 1135 1050 976 913 857 792 736 688 636 591 552 512 471 428 388 350

Fc1(Hz) 1436 1351 1278 1213 1157 1094 1037 988 936 891 853 813 772 728 688 650

Fc2(Hz) 4504 4424 4347 4310 4273 4166 4132 4065 4032 3968 3937 3906 3846 3816 3787 3731

Dual Tone Multifrequency (DTMF) Receiver. DTMF Receiver berfungsi sebagai pengubah sinyal dual tone kebentuk bilangan digital 4 bit.[4].(seperti table dibawah ini ). Tabel 2. Fuctional Encode Decode DTMF FLOW 697 697 697 770 770 770 852

FHIGH 1209 1336 1477 1209 1336 1477 1209


DIGIT 1 2 3 4 5 6 7

Q4 0 0 0 0 0 0 0

Q3 0 0 0 1 1 1 1

Q2 0 1 1 0 0 1 1

Q1 1 0 1 0 1 0 1 3


852 852 941 941 941 697 770 852 941

1336 1477 1336 1209 1477 1633 1633 1633 1633

8 9 0 . # A B C D

1 1 1 1 1 1 1 1 0

0 0 0 0 1 1 1 1 0

0 0 1 1 0 0 1 1 0

0 1 0 1 0 1 0 1 0

Diagram blok dari DTMF Receiver seperti pada gambar INH VDD

VSS

VRef

PWDN Bias Circuit

Q1 High Group Filter

IN-

Q2

Code Converter and Latch

Digital Detection Algorithm

Zero Crossing Detectors

Dual Tone Filter

IN+

Q3

Low Group Filter

Q4

GS

Steering Logic

OSC1

OSC2

St/GT

ESt

STD

TOE

Gambar 3. Diagram blok DTMF Receiver. Mikrokontroller. Menggunakan IC 8951[5]. karena selain murah , juga cukup baik untuk dipergunakan sebagai pengendali sistem ini. Tugas prosesor ini adalah antara lain sebagai berikut: (1). Mendeteksi adanya loop saluran. (2). Mendeteksi sinyal sinkronisasi. (3). Melaksanakan algoritma pengacakan untuk scrambling dan descrambling.

SISTEM TELEPHONE SCRAMBLER DESCRAMBLER Pendahuluan Scrambler merupakan perangkat yang dapat mengacak sinyal informasi pada saluran telepon. Sinyal informasi yang telah mengalami proses pengacakan apabila didengarkan langsung atau disadap, informasinya tidak dimengerti sehingga kerahasiaan informasi akan

4



terjamin. Sedangkan Desrambler merupakan perangkat yang dapat menyusun kembali sinyal informasi dari scrambler sehingga informasinya dapat dimengerti lagi. Pengacakan sinyal informasi yang dilakukan oleh scrambler mempunyai pola-pola atau algoritma-algoritma tertentu. Pola-pola atau algoritma-algoritma tersebut harus dirancang sedemikian rupa sehingga orang lain tidak bisa atau sulit mengenalnya, hal tersebut bertujuan untuk menghindari penyusunan informasi (sinyal dari scrambler) dari saluran telpon oleh penyadap. Bertitik tolak dari hal tersebut diatas, maka dilakukan penelitian tentang scrambler yang mempunyai pola-pola atau algoritma-algoritma yang tidak bisa atau sulit dikenal orang lain. Diagram blok peralatan seperti pada gambar 4.

Mic

Mic Amp

Scrambler Kontak Relay-2

Kontak Relay-1 Line Tlp Descrambler

Speaker

Telepon

Loop Detector Relay-1 Relay-2

Mikrokontroler DTMF Rec

Gambar 4.Diagram blok peralatan Sebelumnya implementasi telephone scrambler/descrambler dengan cara pembuatan hardware sangat sulit dilaksanakan.Akan tetapi sekarang dengan kemajuan teknologi rangkaian terintegrasi telah dibuat chip(keping) untuk scrambler/descrambler dan filter audio , maka telephone scrambler/descrambler dapat direalisasi dengan lebih mudah. Peralatan

telephone scrambler/descrambler berada pada pesawat telephone sesudah

mikropon dan sebelum speaker.


5


Untuk sinkronisasi antara dua buah telephone scrambler/descrambler dapat menggunakan keping DTMF receiver . Mikrokontroller berperan dalam pengendalian system dan membangkitkan pola proses scrambling. Peran software (perangkat lunak)

pemrograman

mikrokontroller sangat

banyak dalam implementasi telephone scrambler/descrambler. Blok diagram terdiri dari: Mic, Mic Amplifier,Scrambler, Descramler, Mikrocontroller,Loop Detektor , DTMF Receiver ,Speaker dan Pesawat Telepon. Bagian masukan/ keluaran dari pesawat telepon adalah Mic(mikropon) dan Speaker.Pada keadaan normal Mic dan Speaker menyambung ke pesawat telepon melalui kontak relay 1 dan relay 2. Pada keadaan telepon scrambler descrambler

bekerja

sinyal

pembicaraan

diproses

scrambler

dan

diproses

descrambler.Memulai proses scrambler dan descrambler dengan cara mengirim sinyal tertentu ( sinyal dual tone dari DTMF Transmitter) dari pengirim Sinyal dual tone diterima oleh DTMF Rec, lalu dideteksi oleh Mikrokontroller , seterusnya mengaktipkan Relay.Dengan aktipnya relay maka, kontak relay membelokan sinyal pembicaraan melalui system Scrambler/Descrambler. Mikrocontroller akan melaksanakan kendali system telepon scrambler descrambler ini yaitu : membuat pola sequense dari scrambler dan descrambler yang acak dan mengendalikan on/off dari system telepon scrambler dan descrambler. Proses Scrambling Prinsip kerja dari Telepon Scrambler Descrambler adalah sebagai berikut: Sinyal pembicaraan atau speech pada telephone band frekwensinya dibatasi antara 300Hz sampai dengan 3400Hz.[1].Band frekwennsi speech ini dibagi menjadi 2 atau lebih sub band frekwensi.Filter dipergunakan dalam pembagian sub-band fekwensi speech.Dengan cara teknik modulasi sub-band frekwensi dapat ditukarkan /ditranslasikan , yaitu dengan mencampur (mixing) sebuah frekwensi pembawa ( carrier frequency) dengan sub-band frekwensi speech lalu dilalukan melalui bandpass filter.Sehingga hasil dari proses ini adalah band frekuensi speech dengan keadaan sub-band frekuensi speech yang sudah ditukar[2]..Sinyal tersebut didengar oleh telinga sebagai suara yang teracak dan tidak dapat dimengerti.Pengacakan sinyal speech ini prosesnya disebut scrambling. Sedangkan

6



dipenerima proses pengembalian sinyal speech yang teracak dinamakan proses descrambling.

Upper Band Voice

Modulasi (fc1)

Σ

Split

300 Hz s/d 3400 Hz

Lower Band

Scrambl ing Voice

Demodulasi

Modulasi (fc2)

300 Hz s/d 3400 Hz

Gambar 5.Proses Scrambling Sinkronisasi pengirim dan penerima Telephone Scrambler Descrambler Dari tabel 1 ada 32 mode untuk perbedaan : frekwensi pembawa fc1, fc2 dan splitpoint Mode tersebut penomorannya seperti pada tabel 2. Tabel 2. Mode Ke n 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

Splitpoint Hz 2000 2625 2470 2333 2210 2100 2000 1909 1826 1750 1680 1555 1448 1354 1272 1200

Fc1(Hz)

Fc2(Hz)

3105 2923 2777 2631 2512 2403 2304 2212 2127 2049 1984 1858 1748 1655 1572 1501

6172 6024 5813 5681 5555 5494 5376 5263 5208 5102 5050 4950 4807 4716 4629 4587

Mode Ke n 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31

Split Point Hz 1135 1050 976 913 857 792 736 688 636 591 552 512 471 428 388 350

Fc1(Hz)

Fc2(Hz)

1436 1351 1278 1213 1157 1094 1037 988 936 891 853 813 772 728 688 650

4504 4424 4347 4310 4273 4166 4132 4065 4032 3968 3937 3906 3846 3816 3787 3731

Jika mode tersebut berurutan maka perubahan mode terhadap waktu ( durasi mode dianggap sama) akan seperti pada gambar 6.


7


Mode ke-0

Mode ke-32

Gambar 6. Perubahan mode Telephone Scrambler Descrambler Bagaimana sinkronisasi antara pengirim dan penerima dengan adanya perubahan mode dari pengirim dan penerima dengan pertimbangan bahwa sinkronisasinya sederhana dan implementasinya mudah maka dipergunakan DTMF. Kita kirimkan frekwensi frekwensi sinyal DTMF ( diluar angka angka) pada Telepone Scrambler Descrambler pengirim , lalu diterima di Telephone Scrambler Descrambler penerima dideteksi .Sinyal tersebut dapat diterima di Telephone Scrambler Descrambler pengirim dan penerima. Setelah terdeteksi oleh penerima DTMF yang berada pada sisi pengirim dan penerima, lalu mengaktipkan masing masing Telephone Scrambler Descrambler. Diagram waktu dari perpindahan mode Telephone Scrambler Descrambler di pengirim dan penerima seperti pada gambar 7. Pengirim Mode 0

Mode 1

Mode 2

Mode 29

Mode 30

Mode 31

Penerima Mode 0

Mode 1

Mode 2

Mode 29

Mode 30

Mode 31

t

∆t

Gambar 7. Diagram waktu dari perpindahan mode Telephone Scrambler Descrambler di Pengirim dan penerima Ada perbedaan waktu mulainya dan berahirnya mode dipengirim dan dipenerima sebesar ∆t . ∆t adalah waktu propagasi antara pengirim dan penerima.

HASIL PERCOBAAN Peralatan diuji-coba dengan menghubungkan telepon didua tempat melalui sentral telepon dan masing masing melalui telephone scrambler/descrambler. Diagram blok uji coba seperti pada gambar 8. Pesawat Telepon

Telp Scrambler Descrambler

Telp Scrambler Descrambler

Pesawat Telepon

Gambar 8. Diagram blok uji coba

8



Percobaan peralatan telah dilaksanakan dan peralatan dapat berfungsi. Suara penerimaan baik dan cukup dimengerti

KESIMPULAN Dari

hasil

percobaan

dapat

disimpulkan

scrambler/descrambler dengan menggunakan

bahwa

implementasi

telephone

keping scrambler/descrambler FX 224,

keeping filter FX 306 ,FX 316 dan mikrokontroller 8951 dapat berhasil dan mempunyai kwalitas suara yang baik. Pola pengacakan perubahan frekwensi dari proses scrambling dan descrambling menggunakan algoritma tertentu sehingga cukup sulit diikuti oleh penyadap. Sinkronisasi telephone scrambler descrambler dengan DTMF dari hasil percobaan dapat berhasil dengan baik.

UCAPAN TERIMA KASIH. Penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar besarnya kepada : 1.Ir Adib Djazuri,MSc dan Ir Rusmana, MSc dari DISLITBANGAL –MABES AL, atas segala bantuan dan dorongannya pada penelitian ini. 2. Sdr Elli A Gojali.ST, Sdr Ade Ramdhan,Amd, dan Sdr Herlan, Puslitbang InformatikaLIPI atas bantuannya dalam implementasi teknis peralatan.

DAFTAR PUSTAKA Freeman, Roger L. (1991),“ Telecomunication Transmission Handbook Third Edition”, John Wiley &Son, Inc. Frederick Huang and Edward V Stansfield. (1993),” Time Sample Speech Scrambler Wich Does Not Require Synchronization”, IEEE Transaction On Communication Vol 41,No.11, November. Concumer Microcircuits Limited. (1994),” Integrated Circuit Data Book” Edition3. MITEL SEMICONDUCTOR. (1995),” Analog/Digital Telecom Component”. Intel. (1994),” MCS 51 Microcontroller Family User’s Manual”


9

EMBEDDED COMPUTER SYSTEM PADA TELEPON SCRAMBLER DESCRAMBLER

Recommend Documents