Konkurensi dan keamanan sistem

KONKURENSI
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.

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

c. Konteks Konkurensi

1. Konteks Konkurensi untuk Strukturisasi Satu Proses

Untuk peningkatan kinerja, maka satu proses dapat

memiliki banyak thread yang independen.

2. Konteks Konkurensi untuk Banyak Aplikasi

Sistem multiprogramming memungkinkan banyak

aplikasi/proses yang sekaligus dijalankan di satu

pemroses.

3. Konteks Konkurensi untuk Strukturisasi Aplikasi

Perluasan prinsip perancangan modular dan

pemrograman terstruktur adalah suatu aplikasi dapat

secara efektif diimplementasikan sebagai sekumpulan

proses.

4. Konteks Konkurensi u/ Strukturisasi Sistem Operasi

Keunggulan strukturisasi dapat diterapkan ke pemrograman sistem.

C. Beberapa kesulitan yang

ditimbulkan konkurensi

1. Pemakaian bersama sumber daya global

2. Pengelolaan alokasi sumber daya agar optimal

3. Pencarian kesalahan program (Debuging)

1. Pemakaian Bersama Sumber Daya Global

Jika dua proses menggunakan variabel global

yang sama serta keduanya membaca dan

menulis variabel itu.

2. 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.

3. Pencarian Kesalahan Pemrograman

Pencarian kesalahan pada pemrograman konkuren lebih

sulit

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 satu

proses yang mengakses sumber daya pada suatu

interval waktu tertentu.

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. Terdapat variabel in yang menunjuk slot

bebas diruang harddisk yang dipakai untuk menyimpan

berkas yang hendak 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

d. Harus dijamin proses yang ingin masuk critical section

e. Ketika tidak ada proses di critical section, maka proses yang ingin masuk critical section harus diizinkan

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.

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

Gambar 7-1. 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

Gambar 7-2. 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.

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 hak

akses bergantian terus-menerus antara P1 dan P3,

maka P2 tidak pernah memperoleh pengaksesan

sumber 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

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 dimodifikasi orang lain.

Keamanan Sistem terbagi menjadi tiga, yaitu:

1. Keamanan Eksternal (external security)

Berkaitan dengan pengamanan fasilitas komputer dari penyusup dan bencana.  

2. Keamanan Interface Pemakai (user interface security) 

pemakai diizinkan mengakses program dan data yang disimpan.

3. Keamanan Internal (internal security)

 pengaman beragam kendali yang

bangun pada perangkat keras dan sistem operasi

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

• Penyusup Aktif

Penyusup yang mengubah data

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.

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.

cth: pemotongan kabel komunikasi, penghancuran

bagian perangkat keras, seperti harddisk

2. Intersepsi

Merupakan ancaman terhadap kerahasiaan.

cth: penyadapan untuk mengambil data rahasia,

mengkopi file tanpa diotorisasi

3. Modifikasi

Merupakan ancaman terhadap integritas.

cth: mengubah nilai-nilai file data.  

4. Fabrikasi

Piha menyisipkan/memasukkan objekobjek

palsu ke sistem.

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 konsep

domain. 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

Bacteria

Adalah program yang mengkonsumsi sumber daya

sistem dengan replikasi dirinya sendiri.

Logic Bomb

Adalah logic yang ditempelkan pada program komputer.

Trapdoor

Adalah titik masuk rahasia yang tidak terdokumentasi di

satu program

Trojan Horse

Adalah rutin tak terdokumentasi rahasia yang

ditempelkan dalam satu program pengguna.

Worm

Adalah program yang dapat mereplikasi dirinya dan

mengirim kopian-kopian dari komputer ke komputer

lewat hubungan jaringan.

L. Virus dan Anti Virus

Virus

Adalah kode yang ditempelkan dalam satu program

yang menyebabkan pengopian dirinya ke satu

program lain atau lebih.

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

Parasitic virus

Merupakan virus tradisional dan bentuk virus yang

paling sering.

Memory-resident virus

Virus memuatkan diri ke memori utama sebagai

bagian program yang menetap.

Boot sector virus

Virus menginfeksi master boot record atau boot

record dan menyebar saat sistem di-boot dari disk

yang berisi virus.

Stealth virus

Virus yang bentuknya telah dirancang agar dapat

menyembunyikan diri dari deteksi perangkat lunak

anti-virus.

Polymorphic virus

Virus bermutasi setiap kali melakukan infeksi.

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)