Evaluasi Kinerja Algoritma Paillier Dan Damgård-Jurik Untuk Agregasi Transaksi Batch Kecil Menggunakan Desain Faktorial Dan Analisis Statistik Non-Parametrik

FELISYA BRIGITA TANIA WONG, Studi benchmark Partially Homomorphic Encryption (PHE) umumnya membandingkan algoritma tanpa kerangka eksperimen yang terstruktur, sehingga meninggalkan kesenjangan dalam evaluasi sistematis untuk skenario agregasi offline dengan batch kecil. Penelitian ini menyajikan evaluasi benchmark pertama terhadap algoritma Paillier dan Damgård–Jurik dengan menerapkan desain eksperimen faktorial penuh yang dikombinasikan dengan analisis statistik non-parametrik, khusus untuk skenario agregasi offline batch kecil dalam ekosistem pembayaran digital UMKM di Indonesia, sehingga kombinasi metodologis ini menjadi kontribusi utamanya. Eksperimen dilakukan menggunakan desain faktorial penuh pada empat panjang kunci (1024, 2048, 3072, dan 7680 bit) dan empat ukuran dataset (10, 100, 500, dan 1000 transaksi) dengan 30 kali replikasi per kombinasi, menghasilkan 960 titik data tervalidasi dalam lingkungan lokal berulir tunggal. Karena 88,1% uji Shapiro-Wilk menolak normalitas (p < 0,05), maka diterapkan uji Mann-Whitney U dan Kruskal-Wallis H beserta ukuran efeknya. Panjang kunci muncul sebagai faktor kinerja yang paling dominan (?² = 0,552–0,937). Paillier secara konsisten mengungguli Damgård–Jurik dalam kecepatan enkripsi dan throughput di seluruh konfigurasi (p < 0,001), sementara Damgård–Jurik menunjukkan stabilitas eksekusi yang lebih baik (CV < 2%). Kedua algoritma mencapai akurasi dekripsi 100%. Berdasarkan hasil empiris dan NIST SP 800-57, rentang 2048–3072 bit merupakan keseimbangan optimal antara keamanan 112–128 bit dan efisiensi komputasi yang realistis untuk pemrosesan batch pra-penyelesaian. Hasil ini memberikan dasar yang konkret dan berbasis data empiris bagi para praktisi dalam memilih antara Paillier dan Damgård–Jurik ketika merancang sistem enkripsi batch offline di bawah keterbatasan sumber daya UMKM.