Pengembangan Sistem Penomoran Ijazah dan Sertifikat Profesi Nasional (PISN) menggunakan Blockchain

Abstract

Nomor ijazah nasional dan nomor sertifikat profesi nasional diterbitkan melalui sistem yang dikelola Kementerian sesuai Permendikbudristek Nomor 50 Tahun 2024; pada layanan Penomoran Ijazah dan Sertifikat Nasional (PISN) skalanya mencakup 4.303 perguruan tinggi dengan lebih dari 10 juta mahasiswa dan 2,5 juta lulusan pada tahun 2025. Arsitektur terpusat pada layanan seperti ini mengandung dua kerentanan mendasar: risiko single point of failure (SPOF) yang dapat melumpuhkan layanan secara keseluruhan, dan ancaman insider threat dari aktor berotorisasi yang tidak terdeteksi oleh kontrol keamanan berbasis perimeter. Penelitian ini merancang, mengembangkan, dan mengevaluasi proof of concept (PoC) arsitektur PISN berbasis Hyperledger Fabric 2.5 dan penyimpanan terdistribusi dengan IPFS, menggunakan pendekatan Design Science Research, dengan metadata transaksi disimpan on-chain dan dokumen pendukung terenkripsi disimpan off-chain. Artefak didemonstrasikan pada empat proses bisnis inti penerbitan standar, penerbitan via eksepsi, pencabutan (rancangan penelitian), dan verifikasi publik yang melibatkan empat aktor institusional (Perguruan Tinggi, Kemdiktisaintek, LLDikti, Kemenag) dalam satu jaringan permissioned blockchain. Ketahanan terhadap SPOF pada lapisan ledger diuji melalui enam skenario injeksi kegagalan (fault injection) pada peer dan orderer, ditambah satu skenario baseline sebagai kontrol, masing-masing diulang sepuluh kali. Kegagalan satu orderer follower tidak mengganggu penulisan, sedangkan kegagalan orderer leader menghentikan penulisan sementara selama sekitar 9 sampai 17 detik sebelum pulih otomatis. Kehilangan kuorum menghentikan commit dan pulih otomatis dalam sekitar 15 detik setelah kuorum kembali. Ketahanan pada lapisan peer bersifat asimetris mengikuti endorsement policy AND(PT, OR(regulator)): kegagalan satu peer regulator dikompensasi tanpa penalti latensi yang teramati, sedangkan kegagalan peer perguruan tinggi menghentikan penerbitan tanpa failover. Komponen di luar ledger (backend, PostgreSQL, dan IPFS) tidak direplikasi dan teramati menjadi SPOF pada lapisan aplikasi, sehingga klaim ketahanan penelitian ini dibatasi pada lapisan ledger dan pada kegagalan node individual di satu lingkungan uji. Mitigasi insider threat dievaluasi melalui enam skenario (T1, T2, T3, T4, T5a, dan T5b) pada tiga kategori STRIDE yang paling terkait penyalahgunaan hak akses oleh aktor internal, yaitu Tampering, Elevation of Privilege, dan Repudiation, dengan berpegang pada model adversary dan batas kepercayaan yang didefinisikan lebih dulu. Tiga kategori lain (Spoofing, Information Disclosure, dan Denial of Service) ditinjau ulang dan hanya diamati atau diuji sebagian. Pada jalur transaksi yang melewati chaincode dan API, upaya memaksakan definisi chaincode oleh satu organisasi ditolak oleh lifecycle governance multi-organisasi (T1), penerbitan tanpa atribut peran ditolak chaincode (T3), tindakan lintas yurisdiksi ditolak pada dua lapis independen, yaitu backend dan chaincode (T4), dan riwayat on-chain tidak dapat dihapus melalui chaincode (T5a). Perubahan record melalui chaincode dicegah oleh hash yang dihitung di chaincode, tetapi substitusi dokumen hanya terdeteksi apabila hash dibandingkan dengan sumber tepercaya (T2). Pencegahan ini tidak berlaku pada tingkat infrastruktur: state database peer terbuka dengan kredensial bawaan dan dapat diubah tanpa transaksi (T5b); endorsement multiorganisasi tetap menolak transaksi yang bertumpu pada state yang diubah, tetapi karena verifikasi publik membaca melalui satu peer, perubahan itu dapat memunculkan status verifikasi yang keliru; selain itu satu backend memegang identitas seluruh organisasi. Kedua celah residual tersebut belum ditutup pada PoC. Masukan formatif atas relevansi rancangan dikumpulkan melalui evaluasi kontekstual bersama dua pengelola layanan PISN di Direktorat Pembelajaran dan Kemahasiswaan, Kemdiktisaintek, menggunakan walkthrough terstruktur dan kuesioner Likert lima poin pada empat dimensi yang berkorespondensi dengan kriteria desain. Seluruh butir dinilai pada kisaran 4 sampai 5, dengan rata-rata keseluruhan 4,75 (Sangat Sesuai) dan skor tertinggi pada dimensi kesesuaian alur otorisasi antar-aktor (5,00). Karena responden hanya dua orang dari satu unit kerja dan penilaian diberikan sebelum pengujian berulang, hasil ini bersifat deskriptif dan tidak digeneralisasi. Kontribusi utama penelitian terletak pada integrasi konteks regulasi PISN yang konkret, evaluasi ketahanan lapisan ledger yang terukur melalui injeksi kegagalan berulang, dan evaluasi mitigasi insider threat berbasis desain permissioned blockchain terdistribusi yang menyatakan secara terbuka batas pencegahannya (jalur chaincode dan API) serta celah residual pada tingkat infrastruktur, melengkapi kajian terdahulu yang umumnya bertumpu pada asumsi arsitektural tanpa pengujian kegagalan node, dan pada analisis ancaman yang berorientasi deteksi atau belum disertai percobaan serangan.