PERANCANGAN DAN IMPLEMENTASI SISTEM PENGAMANAN KOMUNIKASI JARINGAN BERBASIS ZERO TRUST ARCHITECTURE MENGGUNAKAN JSON WEB TOKEN

Rifqi Ahmad Prasetyo, Alif Subardono, ST.,M.Eng.

2026 | Tugas Akhir | D4 TEKNOLOGI JARINGAN

Pendekatan keamanan jaringan berbasis perimeter tradisional tidak lagi memadai dalam menghadapi ancaman siber modern yang semakin kompleks. Hal ini terjadi karena model tradisional memberikan kepercayaan implisit terhadap entitas yang berada di dalam jaringan. Oleh karena itu, Zero Trust Architecture (ZTA) hadir sebagai paradigma keamanan yang menerapkan prinsip never trust, always verify, di mana setiap permintaan akses wajib diverifikasi secara berkelanjutan tanpa memandang lokasi jaringan pengirim. Penelitian ini merancang dan mengimplementasikan sistem pengamanan komunikasi jaringan berbasis ZTA pada lingkungan client-server skala laboratorium. Sistem ini menggunakan beberapa komponen utama, meliputi Token Authority sebagai penerbit token autentikasi berbasis JSON Web Token (JWT), transparent proxy pada sisi klien untuk mengotomatisasi proses autentikasi, serta Secure Token Gateway sebagai Policy Enforcement Point (PEP) yang menerapkan verifikasi token dan Role-Based Access Control (RBAC). Selain itu, diterapkan pula Nginx sebagai reverse proxy berbasis HTTPS dengan Mutual TLS (mTLS), yang dilengkapi sistem monitoring dan pencatatan log terpusat menggunakan Promtail, Loki, dan Grafana untuk mendukung prinsip continuous verification. Hasil pengujian menunjukkan bahwa sistem berhasil menerapkan prinsip never trust, always verify secara konsisten pada seluruh skenario pengujian fungsional—token valid, tanpa token, token tidak valid, dan token kedaluwarsa—dengan keputusan akses yang tepat serta tercatat lengkap sebagai audit trail. Pengujian performa dengan 130 skenario dari dua klien secara simultan menghasilkan throughput rata-rata sebesar 44,25 req/s tanpa terjadi kegagalan layanan (error rate = 0%), dengan zona operasional optimal berada pada tingkat concurrency (c) = 10–20 per klien.

Traditional perimeter-based network security approaches are no longer adequate in facing increasingly complex modern cyber threats as this model grants implicit trust to entities residing within the network, thus Zero Trust Architecture (ZTA) emerges as a security paradigm that enforces the principle of never trust, always verify where every access request must be continuously verified regardless of the sender's network location. This research designs and implements a network communication security system based on Zero Trust Architecture in a laboratory-scale client–server environment using main components including a Token Authority as an issuer of JSON Web Token (JWT)-based authentication tokens, a Transparent Proxy on the client side to automate the authentication process, a Secure Token Gateway as a Policy Enforcement Point that enforces token verification and Role-Based Access Control (RBAC), and Nginx as an HTTPS-based reverse proxy with Mutual TLS (mTLS), complemented by a centralized monitoring and logging system using Promtail, Loki, and Grafana to support the principle of continuous verification. The test results demonstrate that the system successfully enforces the never trust, always verify principle consistently across all functional test scenarios — valid token, no token, invalid token, and expired token — producing correct access decisions fully recorded as an audit trail, while performance testing across 130 scenarios from two simultaneous clients yielded an average throughput of 44.25 req/s with no service failures (error rate = 0%) with an optimal operational zone at a concurrency level of c = 10–20 per client.

Kata Kunci : Zero Trust Architecture, JSON Web Token, Secure Token Gateway, autentikasi berbasis token, Role-Based Access Control, Mutual TLS, keamanan jaringan