PERANCANGAN DAN PENGIMPLEMENTASIAN METODE KOLABORASI ADAPTIF PADA HOST DAN ROUTER UNTUK PERLINDUNGAN KOMPREHENSIF DARI MITM-ARP SPOOFING

Standy Oei, Prof. Dr.-Ing. Mhd. Reza M. I. Pulungan, S.Si., M.Sc.; Dr. Yohanes Suyanto, M.I.Kom.

2026 | Disertasi | S3 Ilmu Komputer

Permasalahan pada fasilitas Internet publik adalah keterbukaan akses. Hal ini membuat fasilitas tersebut rentan terhadap serangan. Saat terhubung ke Internet, network host mengandalkan router sebagai gateway ke jaringan lainnya atau Internet. Komunikasi antara network host dan router dapat menjadi target serangan karena dapat berisikan lalu lintas data penting, seperti kredensial. Sebagian besar fasilitas Internet publik masih menggunakan Internet Protocol versi 4 (IPv4) dalam pengalamatan IP-nya. Oleh karena itu, kelemahan Address Resolution Protocol (ARP) dapat digunakan sebagai peluang oleh penyerang. Serangan MitM-ARP spoofing dapat diluncurkan untuk mengendus kredensial dalam komunikasi network host dan router.

Penelitian ini bertujuan untuk menghasilkan metode kolaborasi adaptif pada network host dan router, yang secara komprehensif memberikan perlindungan dari MitM-ARP spoofing. Metode yang diusulkan berisi 2 bagian solusi yang diterapkan secara terpisah di network host dan router. Di network host, penelitian ini memperkenalkan kombinasi anomali ping RTT, fungsi SendARP, dan entri statis untuk mendeteksi dan mengatasi serangan. Algoritma solusi network host bekerja dalam bentuk perangkat lunak portabel berukuran kecil yang dapat disalin dan dijalankan secara fleksibel ke network host. Di router, penelitian ini memperkenalkan kombinasi DHCP leases sebagai sumber entri ARP router dan mode ARP antarmuka router “reply-only” untuk melindungi ARP cache router dari serangan. Algoritma solusi router ini ringan dan dapat dengan mudah diterapkan di lingkungan jaringan yang ada.

Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa serangan MitM-ARP spoofing mengakibatkan anomali (kenaikan) ping RTT, perubahan rute dari data traffic yang dipaksakan melalui penyerang, dan kredensial yang dapat diendus (sniffed). Kenaikan ping RTT didapati berhubungan dengan perubahan rute yang dilakukan oleh penyerang. Pada solusi network host, anomali ping RTT dan fungsi SendARP berhasil mendeteksi serangan dengan akurat dan dengan delay time yang minim di bawah 1.000 ms atau 1 detik. Entri statis berhasil menimpa entri dinamis beracun yang dimasukkan penyerang dan mengembalikan rute ke rute asli/sah. Dengan begitu, nilai ping RTT dikembalikan ke nilai normal, dan kredensial tidak dapat diendus. Pada solusi router, DHCP leases sebagai sumber entri ARP router dan mode ARP antarmuka router “reply-only” berhasil menutup celah kemungkinan serangan yang memanfaatkan pesan ARP.

The problem with public Internet facilities is the openness of access. It makes them prone to attacks. When connecting to the Internet, network hosts rely on a router as the gateway to the other network or the Internet. Communication between a network host and a router can be a target for attacks because it can contain important data traffic, such as credentials. The majority of these public Internet facilities still use Internet Protocol version 4 (IPv4) in their IP addressing. Therefore, the Address Resolution Protocol (ARP) weakness can be exploited by attackers. MitM-ARP spoofing attack can be launched to sniff credentials in the network host and router communication.

This research aims to develop an adaptive collaborative method for network hosts and routers, which comprehensively protects from MitM-ARP spoofing. The proposed method contains 2 solution parts that are separately applied in the network host and the router. In the network host, this research introduces a combination of ping RTT anomaly, SendARP function, and static entry to detect and overcome attacks. The network host solution algorithm works as a small portable software that can be flexibly copied and run on network hosts. In the router, this research introduces a combination of DHCP leases as the router’s ARP entry source and the router interface’s ARP mode “reply-only” to protect the router’s ARP cache from attacks. The router solution algorithm is light and can be easily applied in the existing network environment.

The results of this research show that the MitM-ARP spoofing attack results in an anomalous (increase) in the ping RTT, a forced rerouting of data traffic through the attacker, and sniffed credentials. The increase in the ping RTT is found to be related to the rerouting performed by the attacker. In the network host solution, the ping RTT anomaly and the SendARP function successfully detect the attack accurately and with a minimal delay time of under 1,000 ms or 1 second. The static entry successfully overrides the attacker’s poisoned dynamic entry and reroutes the original/legitimate route. This restores the ping RTT value to normal, and the credentials cannot be sniffed. In the router solution, DHCP leases as the source of the router ARP entries, and the router interface ARP mode “reply-only” successfully closes the gap for possible attacks that exploit ARP messages.

Kata Kunci : masalah keamanan IPv4, MitM-ARP spoofing, network host, router.