Perpustakaan Digital ITB

DISERTASI Karya tulis sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Doktor dari Institut Teknologi Bandung Oleh SABAM PARJUANGAN NIM: 33220021 (Program Studi Doktor Teknik Elektro dan Informatika) INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG Agustus 2026 v PENGEMBANGAN ARSITEKTUR BLOCKCHAIN BERBASIS PROSES BISNIS UNTUK TOKENISASI PRODUK DAN LAYANAN PADA LOKAPASAR DIGITAL HALAMAN PENGESAHAN Oleh Sabam Parjuangan NIM: 33220021 (Program Studi Doktor Teknik Elektro dan Informatika) Institut Teknologi Bandung Menyetujui Tim Pembimbing Tanggal 7 Agustus 2026 Ketua ______________________ (Prof.Dr.-Ing.Ir. Suhardi, M.T.) Anggota ______________________ (I Gusti Bagus Baskara Nugraha, Ph.D.) HALAMAN PERUNTUKAN i ABSTRAK PENGEMBANGAN ARSITEKTUR BLOCKCHAIN BERBASIS PROSES BISNIS UNTUK TOKENISASI PRODUK DAN LAYANAN PADA LOKAPASAR DIGITAL Oleh Sabam Parjuangan NIM: 33220021 (Program Studi Doktor Teknik Elektro dan Informatika) Perkembangan teknologi blockchain telah mendorong penerapannya pada berbagai sistem digital, termasuk lokapasar digital produk dan layanan. Namun, sebagian besar implementasi blockchain masih menggunakan paradigma transaction-centric, yaitu memvalidasi transaksi secara individual berdasarkan integritas kriptografis, otorisasi, dan konsensus tanpa mempertimbangkan keterkaitannya dengan keseluruhan lifecycle proses bisnis. Kondisi ini memungkinkan transaksi yang sah secara teknis tetap melanggar urutan proses, menimbulkan konflik state, serta menyebabkan ketidaksesuaian antara status transaksi, kepemilikan aset digital, dan nilai ekonomi yang mendasarinya. Penelitian terdahulu yang mengintegrasikan business process management dengan blockchain umumnya berfokus pada transformasi model proses menjadi smart contract, eksekusi workflow, atau runtime verification. Pendekatan tersebut belum mengintegrasikan pengendalian lifecycle, tokenisasi aset yang terikat pada proses, dan validasi nilai ekonomi dalam satu arsitektur aplikasi berbasis blockchain. Penelitian ini bertujuan mengembangkan arsitektur blockchain process-aware untuk lokapasar digital yang mampu mengintegrasikan validasi proses, tokenisasi aset produk dan layanan, serta data ekonomi eksternal dalam satu mekanisme eksekusi transaksi. Penelitian menggunakan Design Science Research Methodology yang mencakup identifikasi masalah, penetapan tujuan solusi, perancangan dan pengembangan artefak, demonstrasi, evaluasi, serta komunikasi hasil. Artefak yang dihasilkan berupa arsitektur aplikasi yang diimplementasikan di atas platform blockchain yang tersedia tanpa mengubah protokol inti blockchain. Arsitektur tersebut menggunakan smart contract sebagai kerangka eksekusi on-chain yang mengintegrasikan lifecycle state engine, process control contract, state-based smart contract, NFT module, dan economic oracle module. Perilaku sistem diformalkan menggunakan model finite state machine yang terdiri atas himpunan state, himpunan aksi, dan fungsi transisi ?(S, ?). Dalam model tersebut, validitas transaksi ditentukan oleh kombinasi validitas teknis blockchain dan validitas proses. Setiap permintaan transaksi terlebih dahulu diperiksa berdasarkan state aktif, aksi yang diminta, dan otorisasi aktor. Transaksi yang memenuhi aturan lifecycle diteruskan untuk dieksekusi, sedangkan transaksi ii dengan transisi state yang tidak sah ditolak sebelum dicatat ke blockchain. NFT digunakan untuk menjaga kesesuaian antara status kepemilikan aset dan lifecycle transaksi, sedangkan economic oracle menyediakan data ekonomi eksternal melalui mekanisme tata kelola yang mencakup pemilihan sumber data, asumsi kepercayaan, validasi, mitigasi risiko manipulasi, dan audit trail. Arsitektur diimplementasikan dalam bentuk prototipe dan dievaluasi dengan membandingkannya terhadap sistem blockchain transaction-centric sebagai baseline. Pada seluruh skenario pengujian yang digunakan, sistem mencapai process consistency sebesar 1,00, rejection rate sebesar 1,00, invalid acceptance rate sebesar 0,00, dan state conflict rate sebesar 0,00. Hasil tersebut menunjukkan bahwa, dalam batas skenario evaluasi, sistem mampu mempertahankan konsistensi lifecycle dan menolak seluruh transisi state yang tidak sah. Dibandingkan dengan baseline, mekanisme validasi tambahan meningkatkan latency dan konsumsi gas, tetapi memberikan peningkatan pada konsistensi proses, keterlacakan transaksi, sinkronisasi status aset, dan auditabilitas data ekonomi. Kebaruan penelitian terletak pada integrasi tiga mekanisme dalam satu arsitektur, yaitu validasi transaksi berbasis lifecycle (process-aware validation), tokenisasi aset yang terikat pada state proses (process-bound NFT), dan validasi data ekonomi melalui economic oracle (economic-aware validation). Penelitian ini juga menghasilkan model formal yang menggabungkan validitas blockchain dan validitas proses. Secara teoretis, hasil penelitian memperluas mekanisme validasi blockchain dari validasi transaksi individual menuju validasi yang mempertimbangkan konteks proses bisnis. Secara praktis, arsitektur yang dihasilkan dapat digunakan sebagai arsitektur referensi bagi pengembangan sistem berbasis blockchain pada domain yang memiliki lifecycle proses terstruktur.