Enkripsi tingkat kolom database pada microservice data kepegawaian

Konteks

Sistem kepegawaian PT Indonesia Indicator berjalan di arsitektur microservices: permintaan dari client masuk lewat API Gateway lalu diteruskan ke layanan seperti ERM, HRIS, Attendance, dan Ticketing. Layanan HRIS memakai PostgreSQL sebagai basis data utama, dan menyimpan data pegawai yang termasuk data pribadi menurut UU No. 27 Tahun 2022: NIK, NPWP, No. KK, dan alamat.

Tujuannya: data sensitif tetap terlindungi meskipun database atau backup-nya bocor, tanpa membuat layanan menjadi lambat.

Arsitektur

Client → API Gateway → Service HRIS (Spring Boot) → PostgreSQL + pgcrypto

Enkripsi dan dekripsi dilakukan di tingkat database, sehingga layanan lain tidak perlu menyimpan logika kriptografi sendiri.

Implementasi

Trigger BEFORE INSERT OR UPDATE pada tabel employee memanggil fungsi yang mengenkripsi empat kolom sensitif dengan kunci publik:

CREATE OR REPLACE FUNCTION encrypt_data_table_employee()
RETURNS TRIGGER AS $$
DECLARE
  pub_key BYTEA := dearmor(pg_read_file('keys/pub.key'));
  options TEXT  := 'cipher-algo=bf, unicode-mode=1';
BEGIN
  NEW.nik    := pgp_pub_encrypt(NEW.nik::TEXT, pub_key, options);
  NEW.npwp   := pgp_pub_encrypt(NEW.npwp::TEXT, pub_key, options);
  NEW.alamat := pgp_pub_encrypt(NEW.alamat::TEXT, pub_key, options);
  NEW.no_kk  := pgp_pub_encrypt(NEW.no_kk::TEXT, pub_key, options);
  RETURN NEW;
END;
$$ LANGUAGE plpgsql;

Saat dibaca, fungsi decrypt_employee_data (memakai pgp_pub_decrypt dan kunci privat) dipanggil per baris lewat LATERAL, sehingga REST API langsung menerima data yang sudah didekripsi:

SELECT e.id, e.name, d.decrypted_nik, d.decrypted_npwp
FROM employee e,
     LATERAL decrypt_employee_data(e.nik, e.npwp, e.alamat, e.no_kk) AS d;

Pengujian

Waktu respons diukur dari Spring Boot dengan MockMvc: POST /api/employee untuk menyimpan data (enkripsi) dan GET /api/employees/all untuk mengambil semuanya (dekripsi), dengan jumlah data 0 sampai 500, untuk mode simetris (pgp_sym_*) dan asimetris (pgp_pub_*).

Mode	Operasi (500 data)	AES-256	Blowfish
Simetris	INSERT	±5,4 detik	±3,0 detik
Simetris	GET	±4,0 detik	±2,2 detik
Asimetris	GET	±18 menit	±18 menit

Angka dibaca dari grafik hasil pengujian di skripsi dan dibulatkan.

Dekripsi dengan kunci publik/privat menjadi titik paling mahal: mengambil 500 data butuh belasan menit, sementara mode simetris hanya beberapa detik.

Perbandingan algoritma

Algoritma	Jenis	Karakteristik	Dipakai untuk
AES-256	Simetris, blok 128-bit, 14 putaran	Ketahanan kriptografi lebih kuat, tetapi lebih lambat di pengujian ini.	Pilihan bila prioritas utama keamanan.
Blowfish	Simetris, blok 64-bit, kunci hingga 448-bit	Paling cepat di pengujian dan skalanya lebih baik saat data bertambah.	Pilihan bila prioritas utama kecepatan.
RSA	Asimetris (kunci publik/privat)	Memisahkan kunci untuk enkripsi dan dekripsi, tetapi dekripsinya sangat lambat.	Pasangan kunci PGP (GnuPG) untuk pgp_pub_encrypt / pgp_pub_decrypt.

Manajemen kunci

Pasangan kunci PGP dibuat dengan GnuPG. Kunci publik dipakai trigger enkripsi, sedangkan kunci privat beserta passphrase-nya hanya dipakai fungsi dekripsi. Kedua kunci dibaca dari direktori server database dengan pg_read_file, sehingga tidak pernah dikirim lewat API.

Hasil & pelajaran

• Enkripsi tingkat kolom berhasil menjaga kerahasiaan data sensitif tanpa mengubah layanan lain di arsitektur microservices.
• Blowfish unggul dari sisi kecepatan; AES-256 tetap direkomendasikan bila prioritasnya ketahanan terhadap serangan kriptografi modern.
• Langkah berikutnya: pengujian dengan volume data yang jauh lebih besar, rotasi kunci berkala, dan pemantauan kinerja serta keamanan secara rutin.