Pesatnya perkembangan Internet of Things (IoT) telah mengubah secara signifikan
cara kita berinteraksi dengan teknologi. Pertumbuhan ini didorong oleh kemajuan
teknologi nirkabel, peningkatan kapasitas komputasi, dan kebutuhan akan solusi
cerdas di berbagai sektor industri. Namun, perkembangan ini juga meningkatkan
risiko keamanan perangkat IoT, yang dapat menyebabkan kerugian finansial dan
operasional signifikan. Contohnya, serangan DDoS pada tahun 2016 menggunakan
malware Mirai yang menyebabkan gangguan besar pada layanan internet di seluruh
dunia, menunjukkan kerentanan perangkat IoT dan pentingnya memperkuat
keamanan. Namun, peningkatan ini juga membawa risiko keamanan yang
signifikan. Salah satu solusi efektif adalah kriptografi, yang melindungi data
melalui enkripsi. Namun, perangkat IoT yang terbatas daya komputasinya
membutuhkan algoritma kriptografi yang ringan, yang dikenal dengan lightweight
cryptography. Penelitian menunjukkan bahwa salah satu algoritma ringan, Ultra
Lightweight Cryptosystem (ULC), rentan terhadap serangan kriptanalisis diferensial
menggunakan teknik Mixed-Integer Linear Programming (MILP). Penelitian ini
bertujuan untuk melakukan modifikasi pada ULC untuk meningkatkan
ketahanannya terhadap serangan kriptanalisis diferensial. Dengan menggunakan
Design Science Research Methodology (DSRM), penelitian ini menganalisis
komponen ULC untuk menemukan penyebab kerentanannya, kemudian melakukan
modifikasi dan mengevaluasi modifikasi tersebut. Hasil penelitian menunjukkan
bahwa kerentanan ULC disebabkan oleh komponen permutasi involutifnya, yang
tidak memberikan keamanan yang baik. Hal tersebut ditunjukkan dengan hasil
evaluasi keamanan terhadap ULC, ULC-PUFFIN, dan ULC-ICEBERG, yang
seluruhnya menggunakan permutasi involutif, menunjukkan probabilitas serangan
yang lebih besar dari batas keamanan sebesar 2!"#. Sebaliknya, modifikasi ULC-
GIFT menunjukkan peningkatan keamanan yang signifikan dengan probabilitas
serangan yang jauh lebih kecil, sebesar 2!$#$. Pada evaluasi performa
menunjukkan bahwa seluruh modifikasi ULC memiliki kecepatan yang hampir
sama, yaitu 22,9 milidetik, tanpa penurunan kinerja signifikan dan serta konsumsi
RAM dan ROM yang hampir sama juga. Dengan demikian, modifikasi ULC-GIFT
terbukti meningkatkan keamanan tanpa mempengaruhi performa secara signifikan.