Model Sistem Informasi Peringatan Dini dan Tanggap Gempa Terpadu Berbasis Ketahanan Siber: Evaluasi Simulatif Konfigurasi Terpusat dan Terdistribusi untuk Mendukung Pertahanan Nasional Non-Militer

Gambar Ilustrasi AI

FORMOSA NEWS - Jakarta - Sistem Peringatan Dini Gempa Berbasis Arsitektur Terdistribusi Terbukti Lebih Tahan Serangan Siber. Penelitian yang dilakukan oleh Mohammad Rayhan Syahman, Bambang Suharjo, dan H.A. Danang Rimbawa dari  Universitas Pertahanan Republik Indonesia (Unhan RI) dalam artikel penelitian yang dipublikasikan pada Formosa Journal of Computer and Information Science (FJCIS) edisi Vol. 5 No. 2 Tahun 2026 menyoroti bahwa krusial untuk memperkuat pertahanan nirmiliter Indonesia, mengingat sistem informasi kebencanaan termasuk dalam Infrastruktur Informasi Vital Negara yang sangat rentan terhadap kelumpuhan tunggal.

Latar Belakang Masalah

Indonesia berada di jalur Pacific Ring of Fire dan pertemuan tiga lempeng tektonik utama, yang menjadikannya sangat rawan bencana gempa bumi. Efektivitas peringatan dini sangat bergantung pada kecepatan dan keandalan aliran informasi antarlembaga kunci, yaitu Badan Meteorologi, Klimatologi, dan Geofisika (BMKG) sebagai pendeteksi, Badan Nasional Penanggulangan Bencana (BNPB) sebagai koordinator lapangan, serta Badan Siber dan Sandi Negara (BSSN) sebagai pengaman infrastruktur digital. Meski tiap lembaga memiliki kapasitas sektoral yang mumpuni, ketiganya belum terhubung dalam ekosistem data yang sepenuhnya terintegrasi. Perbedaan standar data dan arsitektur aplikasi menyebabkan koordinasi membutuhkan waktu tambahan. Ketergantungan pada jaringan tunggal atau pusat data terpusat berisiko menjadi titik kegagalan tunggal (single point of failure). Jika pusat data dilumpuhkan oleh serangan siber seperti insiden kelumpuhan Pusat Data Nasional Sementara pada 2024 aliran informasi darurat bisa terhenti total saat gempa bumi terjadi.

Metodologi Penelitian Penelitian ini menggunakan pendekatan Design Science Research (DSR) yang diuji melalui simulasi berbasis agen (Agent-Based Model) menggunakan perangkat lunak NetLogo. Peneliti merancang lapisan integrasi (integration layer) di atas sistem yang sudah ada tanpa menghilangkan otonomi masing-masing lembaga. Lapisan ini menggunakan standar format pesan internasional Common Alerting Protocol (CAP), GeoJSON, dan API terbuka. Simulasi ini melibatkan skenario faktorial $2\times2$:

• Dua Konfigurasi Arsitektur: Terpusat (centralized) vs Terdistribusi (distributed).
  
• Dua Skenario Gangguan: Gempa bumi skala besar murni vs Gempa bumi yang berbarengan dengan serangan siber (Distributed Denial of Service dan injeksi data).
  

Model ini dikalibrasi menggunakan data riwayat latensi pengiriman pesan peringatan dini CAP dari 39 kejadian gempa bumi asli BMKG, dengan rata-rata waktu latensi 165,3 detik dan simpangan baku 29 detik. Setiap skenario dijalankan sebanyak 200 kali replikasi Monte Carlo untuk memastikan keakuratan statistik.

Temuan Utama Penelitian
Hasil evaluasi simulasi menunjukkan keunggulan signifikan dari arsitektur terdistribusi, terutama saat terjadi ancaman ganda (gempa bumi disertai serangan siber):

• Interoperabilitas Lengkap (100%): Kedua arsitektur mampu menjaga pemahaman protokol dan pertukaran data antarlintas lembaga secara sempurna.
  
• Deteksi Anomali Lebih Cepat: Arsitektur terdistribusi mendeteksi gangguan siber (Mean Time to Detect/MTTD) dalam 34 ticks (setara 34 detik), lebih cepat dibanding sistem terpusat yang membutuhkan 41 ticks.
  
• Pemulihan Fungsi Lebih Singkat: Arsitektur terdistribusi memulihkan fungsi sistem (Mean Time to Recover/MTTR) dalam 110 ticks, jauh lebih cepat dibanding arsitektur terpusat yang membutuhkan 140 ticks.
  
• Pengiriman Gambar Situasi Operasional (COP) 100% Sukses: Pada arsitektur terdistribusi, tingkat keberhasilan pengiriman gambar situasi darurat tetap bertahan di angka 100% saat diserang siber. Sebaliknya, sistem terpusat anjlok hingga 74,21%.
  
• Integritas Data Lebih Tinggi: Arsitektur terdistribusi mampu mempertahankan integritas data sebesar 71,53%, sedangkan sistem terpusat turun menjadi 54,11%.
  
• Dampak Kerusakan Terisolasi (Blast Radius): Pada sistem terpusat, kelumpuhan akibat serangan siber berdampak pada 100% jaringan. Pada sistem terdistribusi, efek kerusakan berhasil dilokalisasi hingga 66,67% saja, sehingga sisa 33,33% sistem tetap beroperasi normal.
  
• Trade-off Ketersediaan Aggregat: Ketersediaan agregat sistem terdistribusi tercatat lebih rendah (77,08%) dibanding terpusat (90,47%). Hal ini terjadi secara sengaja karena mekanisme isolasi mandiri (micro-segmentation) mematikan jalur yang terinfeksi guna mencegah penyebaran serangan.
  

Implikasi dan Dampak

Hasil riset ini memberikan pijakan faktual bagi pengambil kebijakan pertahanan dan penanggulangan bencana di Indonesia. Mengubah arsitektur sistem informasi bencana dari terpusat menjadi terdistribusi berbasis zero trust dan defense in depth bukan sekadar pilihan teknis IT, melainkan strategi pertahanan nirmiliter untuk menjamin keberlanjutan fungsi negara dalam melindungi keselamatan warga. Bagi masyarakat dan badan pengelola bencana, model ini menjamin informasi peringatan dini tetap sampai secara akurat dan tepat waktu meski infrastruktur digital sedang digempur peretas saat gempa berlangsung.

Profil Penulis
Mohammad Rayhan Syahman, S.Kom., M.Si. (Cand.) – Peneliti dan Mahasiswa Pascasarjana di Universitas Pertahanan Republik Indonesia. Keahlian: Ketahanan Siber, Sistem Informasi Kebencanaan, dan Pemodelan Simulasi.
Dr. Bambang Suharjo – Dosen dan Peneliti di Universitas Pertahanan Republik Indonesia. Keahlian: Manajemen Risiko Kebencanaan dan Sistem Pertahanan Nirmiliter.
H.A. Danang Rimbawa, M.T. – Dosen dan Peneliti di Universitas Pertahanan Republik Indonesia. Keahlian: Keamanan Informasi, Tata Kelola Siber, dan Infrastruktur Vital.

Sumber Penelitian
Mohammad Rayhan Syahman, Bambang Suharjo, H.A. Danang Rimbawa. Cyber-Resilience-Based Integrated Early Warning and Earthquake Response Information System Model: A Simulative Evaluation of Centralized and Distributed Configurations to Support Non-Military National Defenses. Formosa Journal of Computer and Information Science (FJCIS), Vol. 5, No. 2, 2026, hal. 367–380.
DOI : https://doi.org/10.55927/fjcis.v5i2.17101 /
URL: https://journal.formosapublisher.org/index.php/fjcis