ANALISIS DAN PERANCANGAN PENGAMANAN DATA PADA CITRA DIGITAL DENGAN ALGORITMA LEAST SIGNIFICANT BIT (LSB)

Transkripsi

1 ANALISIS DAN PERANCANGAN PENGAMANAN DATA PADA CITRA DIGITAL DENGAN ALGORITMA LEAST SIGNIFICANT BIT (LSB) Rika Nova Sari Rangkuti ( ) Mahasiswa STMIK Budidarma Medan Jln. Sisingamangaraja No.338 Simpang Limun Medan Website : http//stmik-budidarma.ac.id, Medan rikanovasari@gmail.com ABSTRAK Pada penelitian ini dibangun suatu perangkat lunak yang dapat melakukan penyisipan pesan teks ke dalam file citra (steganografi) dan steganalisis atau mendeteksi ada tidaknya pesan rahasia pada suatu citra. Citra merupakan media yang paling sering digunakan untuk menyisipkan pesan rahasia, karena dapat menyembunyikan pesan dengan sangat baik dan banyak tersedia. Perangkat lunak yang dibangun mengimplementasikan steganalisis dengan algoritma Least Significant Bit (LSB) yang merupakan algoritma penyisipan pesan yang paling banyak digunakan. Perangkat lunak steganalisis yang dibangun menggunakan algoritma LSB untuk melakukan penyisipan dan mengekstraksi pesan penyisip pada file citra. Algoritma LSB pada penelitian ini menggunakan tools bahasa pemrograman Microsoft Visual Basic 6.0. Berdasarkan pengujian perangkat lunak yang dilakukan, dapat dilihat bahwa perangkat lunak dapat berjalan dengan baik pada penyisipan dan mendeteksi ada tidaknya pesan rahasia pada file citra. Kata Kunci : LSB, Citra Digital 1. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah Steganografi adalah ilmu dan seni menyembunyikan pesan rahasia ( hiding message) sedemikian sehingga keberadaan (eksist ensi) pesan tidak terdeteksi oleh indera manusia. Kata steganografi berasal dari bahasa Yunani yang berarti tulisan tersembunyi ( covered writing). Steganografi membutuhkan dua properti, yaitu: wadah penampung dan data rahasia yang akan disembunyikan. Steganografi digital menggunakan media digital sebagai wadah penampung, misalnya citra, suara ( audio), teks, dan video. Data rahasia yang disembunyikan juga dapat berupa citra, suara (audio), teks, atau video. Jika pada kriptografi, data yang telah disandikan (ciphertext) tetap tersedia, maka dengan steganografi ciphertext dapat disembunyikan sehingga pihak ketiga tidak mengetahui keberadaannya. Citra adalah gambar dua dimensi yang dihasilkan dari gambar analog dua dimensi yang kontinu yang belum ditentukan ukurannya. Citra digital adalah citra yang terdiri dari sinyal sinyal frekuensi elektromagnetis yang sudah di-sampling sehingga dapat ditentukan ukuran titik gambar yang disebut piksel. Untuk menyatakan citra ( image) secara matematis, dapat didefinisikan fungsi f(x,y) di mana x dan y menyatakan suatu posisi dalam koordinat dua dimensi dan harga f pada titik ( x,y) adalah harga yang menunjukkan warna citra pada titik tersebut. Citra digital adalah citra yang dinyatakan secara diskrit (tidak kontinu), baik untuk posisi koordinatnya maupun warnanya. Dengan demikian, citra digital dapat digambarkan sebagai suatu matriks, di mana indeks baris dan indeks kolom dari matriks menyatakan posisi suatu titik di dalam citra dan harga dari elemen matriks menyatakan warna citra pada titik tersebut. Dalam citra digital yang dinyatakan sebagai susunan matriks seperti ini, elemen elemen matriks tadi disebut juga dengan istilah piksel yang berasal dari kata picture element (pixel) Metode penyisipan yang digunakan dalam merancang perangkat lunak ini adalah metode Least Significant Bit (LSB). Bit Least Significant Bit adalah bit yang paling terakhir pada sebuah byte (8 bit). Bit ini merupakan bit yang paling tidak berarti, karena perubahan pada bit tidak akan merubah reprenstasi citra dalam domain spatialnya. Prinsip dasar metode ini adalah dengan mengganti bit terakhir dari piksel citra dengan bit-bit penyisip. Untuk melakukan penyisipan pesan ke dalam citra, maka citra dan pesan penyisip harus diubah menjadi biner. Pengubahan citra menjadi biner dimaksud untuk mendapatkan satu nilai pada satu bit data, dimana satu bit akan digantikan dengan satu bit dari delapan bit satu karakter pesan penyisip. Sebagai contoh huruf A dari pesan penyisip diubah ke biner menjadi dan satu bit dalam satu byte data citra akan digantikan. Jadi jika ada delapan bit pesan yang akan disembunyikan, maka dibutuhkan delapan byte dari citra penampung (cover image). Berdasarkan uraian diatas, maka penulis ingin menganalisis dan merancang perangkat lunak pengamanan data pada citra digital menggunakan algoritma LSB dengan judul Analisis dan Perancangan Pengamanan Data pada Citra Digital dengan Algoritma Least Significant Bit (LSB). 86

2 1.2 Perumusan Masalah Pada penelitian ini yang menjadi masalah adalah: a. Bagaimana menyisipkan pesan teks ke dalam file citra digital. b. Bagaimana mengekstraksi pesan teks kembali dari dalam file citra digital. 1.3 Batasan Masalah Agar pembahasan tidak menyimpang, maka perlu dibuat suatu batasan masalah sebagai berikut : a. File citra penampung ( cover image) ber-format BMP 24 bit. b. Dimensi cover image berukuran 300 x 200 piksel. c. Data yang diamankan adalah pesan ber-format teks (TXT). d. Bahasa pemrograman yang digunakan adalah Microsoft Visual Basic Tujuan dan Manfaat Penelitian Tujuan penelitian ini adalah: a. Untuk membangun perangkat lunak yang dapat melakukan pengamanan data pesan pada file citra digital. b. Untuk mengetahui cara kerja algoritma Least Significant Bit dalam melakukan penyisipan pesan ke dalam file citra. Manfaat dari penelitian ini adalah: a. Untuk mengetahui proses-proses yang terjadi pada pengamanan data teks ke dalam file citra yang berformat BMP. b. Diperolehnya sebuah perangkat lunak penyisipan pesan pada citra digital dengan algoritma Least Significant Bit. 2. LANDASAN TEORI 2.1 Steganografi Steganografi adalah teknik menyembunyikan atau menyamarkan keberadaan pesan rahasia dalam suatu media penampungnya sehingga orang lain tidak menyadari adanya pesan di dalam media tersebut. Kata steganografi pada awalnya berasal dari kata steganos, steganos sendiri sebenarnya merupakan kata dari bahasa Yunani. Lebih lengkapnya : steganos memiliki arti penyamaran atau penyembunyian dan graphein atau graptos memiliki arti tulisan. Pengertian steganografi yang cukup sering digunakan dalam pembelajaran dengan metodologi sejarah adalah menulis tulisan yang tersembunyi atau terselubung (Munir, Steganografi dan Watermarking, 2004). Steganografi sudah digunakan sejak dahulu kala sekitar 2500 tahun yang lalu untuk kepentingan politik, militer, diplomatik, serta untuk kepentingan pribadi sebagai alat. Teknik steganografi konvensional berusaha merahasiakan komunikasi dengan cara menyembunyikan pesan ataupun mengkamuflase pesan. Maka sesungguhnya prinsip dasar dalam steganografi lebih dikonsentrasikan pada kerahasian komunikasinya bukan pada datanya (Munir, Steganografi dan Watermarking, 2004). 2.2 Media Cover Media cover digunakan pada steganografi sebagai media untuk menampung pesan tersembunyi. Pesan yang disembunyikan tersebut dapat mempunyai hubungan atau bahkan tidak mempunyai hubungan sama sekali dengan media dimana pesan tersebut disisipkan (untuk kasus komunikasi rahasia) atau pesan dapat menyediakan info penting tentang media, seperti informasi otentifikasi, judul, tanggal dan waktu pembuatan, hak cipta, nomor seri kamera digital yang digunakan untuk mengambil gambar, informasi mengenai isi dan akses terhadap citra dan lain sebagainya (Munir, Steganografi dan Watermarking, 2004). Secara teori, semua berkas yang ada dalam komputer dapat digunakan sebagai media dalam steganografi, asalkan berkas tersebut mempunyai bitbit data redundan yang dapat dimodifikasi. Beberapa contoh media cover yang digunakan dalam teknik steganografi antara lain adalah: 1. Teks Dalam algoritma steganografi yang menggunakan teks sebagai media penyisipannya, teks yang telah disisipi pesan rahasia tidak boleh mencurigakan untuk orang yang melihatnya. 2. Suara Format ini sering dipilih karena biasanya berkas dengan format ini berukuran relatif besar. Sehingga dapat menampung pesan rahasia dalam jumlah yang besar pula. 3. Citra Format ini paling sering digunakan, karena format ini merupakan salah satu format berkas yang sering dipertukarkan dalam dunia internet. Alasan lainnya adalah banyaknya tersedia algoritma steganografi untuk media penampung yang berupa citra. 4. Video Format ini merupakan format dengan ukuran berkas yang relatif sangat besar namun jarang digunakan karena ukurannya yang terlalu besar sehingga mengurangi kepraktisannya dan juga kurangnya algoritma yang mendukung format ini. 2.3 Pengertian Citra Suatu citra adalah fungsi intensitas 2 dimensi f ( x,y), dimana x dan y adalah koordinat spasial dan f pada titik ( x,y) merupakan tingkat kecerahan ( brightness) suatu citra pada suatu titik. Suatu citra diperoleh dari penangkapan kekuatan sinar yang dipantulkan oleh objek. Citra digital tersusun atas sejumlah berhingga elemen, masingmasing memiliki lokasi dan nilai/intensitas tertentu. Elemen-elemen ini disebut elemen gambar, elemen citra, pels, dan juga piksel yang dinyatakan dalam bilangan bulat. Tingkat ketajaman atau resolusi warna pada citra digital tergantung pada jumlah bit 87

3 yang digunakan oleh komputer untuk merepresentasikan setiap piksel tersebut. Tipe yang sering digunakan untuk merepresentasikan citra adalah 8-bit citra (256 colors (0 untuk hitam untuk putih)), tetapi dengan kemajuan teknologi perangkat keras grafik, kemampuan tampilan citra di komputer hingga 32 bit (232 warna) (Sutoyo, Pengolahan Citra Digital, 2009). Piksel (0,0) terletak pada sudut kiri atas pada citra, indeks x begerak ke kanan dan indeks y bergerak ke bawah. Konvensi ini dipakai merujuk pada cara penulisan larik yang digunakan dalam pemrograman komputer. Letak titik origin pada koordinat grafik citra dan koordinat pada grafik matematika terdapat perbedaan. Hal yang berlawanan untuk arah vertikal berlaku pada kenyataan dan juga pada sistem grafik dalam matematika yang sudah lebih dulu dikenal. Gambar berikut memperlihatkan perbedaan kedua sistem ini Citra Analog Citra analog adalah citra yang terdiri dari sinyal-sinyal frekuensi elektromagnetis yang belum dibedakan sehingga pada umumnya tidak dapat ditentukan ukurannya. Analog berhubungan dengan hal yang kontinu dalam satu dimensi, contohnya adalah bunyi diwakili dalam bentuk analog, yaitu suatu getaran gelombang udara yang kontinu dimana kekuatannya diwakili sebagai jarak gelombang. Hampir semua kejadian alam boleh diwakili sebagai perwakilan analog seperti bunyi, cahaya, air, elektrik, angin dan sebagainya (Putra, Pengolahan Citra Digital, 2010) Citra Digital Citra digital adalah citra yang terdiri dari sinyal sinyal frekuensi elektromagnetis yang sudah disampling sehingga dapat ditentukan ukuran titik gambar tersebut yang pada umumnya disebut piksel. Untuk menyatakan citra ( image) secara matematis, dapat didefinisikan fungsi f(x,y) di mana x dan y menyatakan suatu posisi dalam koordinat dua dimensi dan nilai f pada titik (x,y) adalah nilai yang menunjukkan warna citra pada titik tersebut. Contoh indeks baris dan kolom (x,y) dari sebuah piksel dinyatakan dalam bilangan bulat. Piksel (0,0) terletak pada sudut kiri atas pada citra, indeks x bergerak ke kanan dan indeks y bergerak ke bawah (Putra, Pengolahan Citra Digital, 2010) Format File Citra Sebuah format citra harus dapat menyatukan kualitas citra, ukuran file dan kompatibilitas dengan berbagai aplikasi. Saat ini tersedia banyak format grafik dan format baru tersebut yang sudah dikembangkan, diantaranya yang terkenal adalah BMP, JPEG, dan GIF. Setiap program pengolahan citra biasanya memiliki format citra tersendiri. Format dan metode dari suatu citra yang baik juga sangat bergantung pada jenis citranya. Setiap format file citra memiliki kelebihan dan kekurangan masing-masing dalam hal citra yang disimpan. Citra tertentu dapat disimpan dengan baik (dalam arti ukuran file lebih kecil dan kualitas gambar tidak berubah) pada format file citra tertentu, apabila disimpan pada format lain kadang kala dapat menyebabkan ukuran file menjadi lebih besar dari aslinya dan kualitas citra dapat menurun oleh karena itu, untuk menyimpan suatu citra harus diperhatikan citra dan format file citra apa yang sesuai. Misalnya format citra GIF sangat tidak cocok untuk citra fotografi karena biasanya citra fotografi kaya akan warna, sedangkan format GIF hanya mendukung sejumlah warna sebanyak 256 (8 bit) saja. Format JPEG merupakan pilihan yang tepat untuk citra citra fotografi karena JPEG sangat cocok untuk citra dengan perubahan warna yang halus (Putra, Pengolahan Citra Digital, 2010) Format Data Bitmap Pada format bitmap, citra disimpan sebagai suatu matriks di mana masing-masing elemennya digunakan untuk menyimpan informasi warna untuk setiap piksel. Jumlah warna yang dapat disimpan ditentukan dengan satuan bit-per-piksel. Semakin besar ukuran bit-per-piksel dari suatu bitmap, semakin banyak pula jumlah warna yang dapat disimpan. Format bitmap ini cocok digunakan untuk menyimpan citra digital yang memiliki banyak variasi dalam bentuknya maupun warnanya, seperti foto, lukisan, dan frame video. Format file yang menggunakan format bitmap ini antara lain adalah BMP, DIB, PCX, GIF, dan JPG. Format yang menjadi standar dalam system operasi Microsoft Windows adalah format bitmap BMP atau DIB. Karakteristik lain dari bitmap yang juga penting adalah jumlah warna yang dapat disimpan dalam bitmap tersebut. Ini ditentukan oleh banyaknya bit yang digunakan untuk menyimpan setiap titik dari bitmap yang menggunakan satuan bpp (bit per piksel). Dalam Windows dikenal bitmap dengan 1, 4, 8, 16, dan 24 bit per piksel. Jumlah warna maksimum yang dapat disimpan dalam suatu bitmap adalah sebanyak 2 n, dimana n adalah banyaknya bit yang digunakan untuk menyimpan satu titik dari bitmap (Putra, Pengolahan Citra Digital, 2010). Berikut ini tabel yang menunjukkan hubungan antara banyaknya bit per piksel dengan jumlah warna maksimum yang dapat disimpan dalam bitmap, dapat dilihat pada Tabel 2.1. Tabel 1 : Hubungan antara bit per piksel dengan jumlah warna maksimum pada bitmap (Sumber: Putra, Pengolahan Citra Digital, 2010) No Jumlah bit per piksel Jumlah warna maksimum

4 d. Print shoot (hasil dari print screen) dari programprogram sederhana dengan jumlah warna sedikit Format JPEG JPEG adalah suatu desain untuk mengkompresi citra baik gray-level maupun citra full-color. JPEG tidak hanya menangani data dalam bentuk citra, tetapi juga dapat berhubungan dengan gambar yang disebut dengan motion picture (MPEG). JPEG merupakan singkatan dari Joint Photographic Experts Group, merupakan suatu komite yang menyusun standar citra pada akhir tahun 80-an dan awal tahun 90-an. Kata Joint pada JPEG melambangkan status data di dalam kerja sama panitia ISO dan ITU_T. Format yang dihasilkan merupakan standar ISO IS Format file ini dikembangkan oleh C-Cube Microsystems untuk memberikan sebuah metode yang efisien untuk menyimpan citra dengan jumlah warna yang sangat banyak seperti foto kamera. Perbedaan utama antara format JPEG dengan format citra yang lainnya adalah bahwa file JPEG menggunakan metode lossy untuk proses pemampatannya. Pemampatan secara lossy akan membuang sebagian data citra untuk memberikan hasil kompresi yang baik. Hasil file JPEG yang didekompres tidak begitu sesuai dengan citra aslinya, tetapi perbedaan ini sangat sulit dideteksi oleh mata manusia (Sutoyo, Pengolahan Citra Digital, 2009) Format GIF (Graphics Interchange Format) Tipe file GIF memungkinkan penambahan warna transparan dan dapat digunakan untuk membuat animasi sederhana, tetapi saat ini standar GIF hanya maksimal 256 warna saja. File ini menggunakan kompresi yang tidak menghilangkan data ( lossles compression) tetapi penurunan jumlah warna menjadi 256 sering membuat gambar yang kaya warna seperti pemandangan menjadi tidak realistis. Pada program MS Paint, tidak ada fasilitas penyesuaian warna yang digunakan ( color table) sehingga menyimpan file GIF di MS Paint seringkali menghasilkan gambar yang terlihat rusak atau berubah warna. Pada program pengolah gambar yang lebih baik, seperti Adobe Photoshop, color table bisa diatur otomatis atau manual sehingga gambar tidak berubah warna atau rusak. File GIF cocok digunakan untuk: a. Gambar dengan jumlah warna sedikit (dibawah 256). b. Gambar yang memerlukan perbedaan warna yang tegas seperti logo tanpa gradien. c. Gambar animasi sederhana seperti banner-banner iklan, header, dan sebagainya. File GIF tidak cocok digunakan untuk: a. Gambar yang memiliki banyak warna seperti pemandangan. b. Gambar yang di dalamnya terdapat warna gradien atau semburat (spot light) Citra Format PNG ( Portable Network Graphics) Citra berformat PNG dikembangkan sebagai alternatif lain untuk GIF, yang menggunakan paten dari LZW algoritma kompresi. PNG adalah format citra yang sangat baik untuk grafis internet, karena mendukung transparansi didalam perambah (browser) dan memiliki keindahan tersendiri yang tidak bisa diberikan GIF atau bahkan JPG. Format PNG menggunakan teknik kompresi Loseless dan mendukung kedalaman warna 48 bit dengan tingkat ketelitian sampling: 1,2,4,8, dan 16 bit. Format ini memiliki alpha channel untuk mengkontrol transparency (Putra, Pengolahan Citra Digital, 2010). 2.4 Bit Depth Bit depth merupakan jumlah bit yang digunakan untuk merepresentasikan tiap piksel. Bit depth adalah jumlah bit untuk tiap piksel. Semakin banyak jumlah bit yang digunakan untuk merepresentasikan sebuah piksel, yang berarti semakin tinggi kedalaman piksel-nya, maka semakin tinggi pula kualitasnya, dengan resiko jumlah bit yang diperlukan menjadi lebih tinggi (Sutoto, 2009). Dengan 1 byte (8 bit) untuk tiap piksel, diperoleh 2 8 atau 256 level intensitas. Dengan level intensitas sebanyak itu, umumnya mata manusia sudah dapat dipuaskan. Kedalaman piksel paling rendah terdapat pada binary-value image yang hanya menggunakan 1 bit untuk tiap piksel, sehingga hanya ada dua kemungkinan bagi tiap piksel, yaitu 0 (hitam) atau 1 (putih). Color resolution merupakan jumlah warna yang dapat ditampilkan pada sebuah citra. Sedangkan color depth adalah jumlah maksimum warna pada citra berdasarkan bit depth dari citra dan layar monitor komputer. Tabel 2 berikut menunjukkan hubungan antara bit depth dan color resolution. Tabel 2 : Hubungan Antara Kedalaman Warna Dan Resolusi Warna (Sumber: Prasetyo. E, Pengolahan Citra Citra Digital dan Aplikasinya Menggunakan Matlab, 2011) Kedalama Resolusi Kalkulasi n Warna Warna 1 bit 2 warna 2 1 (2) 2 bit 4 warna 2 2 (2x2) 3 bit 8 warna 2 3 (2x2x2) 89

5 4 bit 16 warna 2 4 (2x2x2x2) 5 bit 32 warna 2 5 (2x2x2x2x2) 6 bit 64 warna 2 6 (2x2x2x2x2x2) 7 bit 128 warna 2 7 (2x2x2x2x2x2x2) 8 bit 256 warna bit warna 24 bit warna 32 bit warna (2x2x2x2x2x2x2x 2) Penyembunyian Data Pada Citra 8-bit File citra bitmap terdiri atas bagian header, palet RGB, dan data bitmap. Pada citra 8-bit, setiap elemen data bitmap menyatakan indeks dari peta warnanya di palet RGB (Munir, 2004). Header-header pada citra 8 bit. Pada citra 24-bit, tidak terdapat palet RGB, karena nilai RGB langsung diuraikan dalam data bitmap. Setiap elemen data bitmap panjangnya 3 byte, masing-masing byte menyatakan komponen R, G, dan B. <header> <data bitmap> Gambar 2: Format citra 24-bit (16 juta warna) (Sumber: Munir, Pengolahan Citra Digital dengan Pendekatan Algoritmik 2004) Pada contoh format citra 24-bit di atas, pixel pertama mempunyai nilai biner Teknik penggantian bit pada citra bukan 24- bit. Sebelum melakukan penggantian bit LSB, semua data citra yang bukan tipe 24-bit diubah menjadi format 24-bit. Jadi, setiap data pixel sudah mengandung komponen RGB. Setiap byte di dalam data bitmap diganti satu bit LSB-nya dengan bit data yang akan disembunyikan. Jika byte tersebut merupakan komponen hijau (G), maka penggantian 1 bit LSB-nya hanya mengubah sedikit kadar warna hijau, dan perubahan ini tidak terdeteksi oleh mata manusia Teknik penggantian bit pada citra 24-bit. Karena data bitmap pada citra 24-bit sudah tersusun atas komponen RGB, maka tidak perlu dilakukan perubahan format. Setiap byte di dalam data bitmap diganti satu bit LSB-nya dengan bit data yang akan disembunyikan Perubahan Jumlah Warna Pada citra 8-bit, jumlah warna terbatas, hanya 256 warna. Pengubahan format citra 8-bit menjadi 24-bit akan menghasilkan warna baru (yang semula tidak terdapat di dalam palet RGB). Setiap elemen RGB pada tabel palet berpotensi menjadi 8 warna berbeda setekah proses penggantian bit LSB. Hal ini karena setiap data bitmap terdiri atas 3 byte, maka tersedia 3 bit LSB untuk penggantian. Penggantian 3 bit LSB menghasilkan 2 3 = 8 kombinasi warna. Dengan demikian, steganografi pada citra 256 warna berpotensi menghasilkan = 2048 warna. Untuk menghindari kelebihan warna dari 256, maka sebelum proses penyembunyian data, warna citra 8-bit diturunkan terlebih dahulu menjadi 32 warna (jika jumlah warnanya kurang dari 32, tidak perlu dilakukan penurunan warna). Dengan demikian, jika setiap warna menghasilkan 8 warna baru, jumlah warna seluruhnya maksimum 32 8 = 256 warna. Penurunan jumlah warna dilakukan dengan cara kuantisasi warna ( color quantization). Penurunan jumlah warna harus tetap menghasilkan citra yang tampak persis seperti citra semula. Algoritma kuantisasi warna ada beberapa buah, antara lain algoritma diversity. Prinsip algoritma diversity adalah memaksimumkan perbedaan warna. Algoritma Diversity 1. Buat histogram citra. Warna yang frekuensi kemunculannya 0 dibuang karena tidak akan digunakan. 2. Pilih warna dengan frekuensi kemunculan tertinggi sebagai warna patokan. Masukkan warna ini ke dalam senarai warna terpilih. 3. Cari warna yang mempunyai perbedaan terjauh dengan warna patokan. Masukkan warna tersebut ke dalam senarai warna terpilih. Perbedaan dua buah warna dihitung dengan rumus jarak Euclidean: d = { (r 1 r 2 ) 2 + (g 1 g 2 ) 2 + (b 1 b 2 ) 2 } 1/2 yang dalam hal ini, r 1, g 1, dan b 1 adalah komponen RGB dari warna pertama, dan r 2, g 2, dan b 2 adalah komponen RGB dari warna kedua. 4. Untuk setiap warna yang tersisa di dalam list, hitung jaraknya dari masing-masing warna di dalam senarai warna terpilih. Ambil warna yang paling jauh berbeda dengan warna yang sudah dipilih. Lakukan langkah 4 ini berulang kali sampai k warna sudah terpilih Ukuran Data Yang Disembunyikan Ukuran data yang akan disembunyikan bergantung pada ukuran citra penampung. Pada citra 90

6 8-bit yang berukuran pixel terdapat pixel, setiap pixel berukuran 1 byte. Setelah diubah menjadi citra 24-bit, ukuran data bitmap menjadi = byte. Karena setiap byte hanya bisa menyembunyikan satu bit di LSB-nya, maka ukuran data yang akan disembunyikan di dalam citra maksimum /8 = byte. Ukuran data ini harus dikurangi dengan panjang nama berkas, karena penyembunyian data rahasia tidak hanya menyembunyikan isi data tersebut, tetapi juga nama berkasnya. Semakin besar data disembunyikan di dalam citra, semakin besar pula kemungkinan data tersebut rusak akibat manipulasi pada citra penampung. Pesan penyisip berupa teks BUNGA dalam biner adalah , , , , Penyisipan LSB dilakukan dengan mengganti 1 bit dari sample audio dengan 1 bit dari bit teks bunga. Dalam bentuk matriks sample audio dapat dilihat seperti pada Gambar Teknik Pengungkapan Data Data yang disembunyikan di dalam citra dapat dibaca kembali dengan cara pengungkapan (reveal atau extraction). Posisi byte yang menyimpan bit data dapat diketahui dari bilangan acak yang dibangkitkan oleh PRNG. Karena algoritma kriptografi yang digunakan menggunakan kunci pada proses enkripsi, maka kunci yang sama digunakan untuk membangkitkan bilangan acak. Bilangan acak yang dihasilkan sama dengan bilangan acak yang dipakai pada waktu penyembunyian data. Dengan demikian, bit-bit data rahasia yang bertaburan di dalam citra dapat dikumpulkan kembali Algoritma Least Significant Bit (LSB) Metode yang digunakan dalam merancang perangkat lunak ini adalah metode Least Significant Bit (LSB). Prinsip dasar metode ini adalah dengan mengganti bit terakhir setiap nilai sample audio dengan bit-bit penyisip. Untuk melakukan penyisipan pesan ke dalam sample audio, maka sample audio dan pesan penyisip harus diubah menjadi biner. Pengubahan sample audio menjadi biner dimaksud untuk mendapatkan satu nilai pada satu sample audio, dimana bit terakhir dari sample biner akan digantikan dengan satu bit dari bit penyisip. Sebagai contoh huruf A dari pesan penyisip diubah ke biner menjadi dan satu nilai sample pada bit terakhir akan digantikan dengan 1 bit penyisip. (Pakereng, I, Perbandingan Steganografi Metode Spread Spectrum dan Least Significant Bit (LSB) Antar Waktu Proses dan Ukuran File Gambar, 2010) Sebagai contoh diberikan nilai sample audio 50, 10, 40, 60, 40, 30, 70, 32, 26, 50, 10, 40, 60, 40, 30, 70, 32, 26, 50, 10, 40, 60, 40, 30, 70, 32, 26, 50. Pada sample audio diatas dilakukan konversi ke biner menjadi larik sample audio biner seperti berikut: , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , Gambar 3 : Data penyisip bit-bit teks BUNGA (Sumber: Suryani, E., Martini, Titin Sri, Kombinasi Kriptografi Dengan Hillcipher Dan Steganografi Dengan LSB Untuk Keamanan Data Teks, 2008.) Pada matriks diatas nilai sample audio yang berubah dapat dilihat dengan huruf tebal, dimana yang berubah adalah nilai bit yang terakhir. 3. ANALISA DAN PERANCANGAN 3.1 Analisa Pada aplikasi ini dilakukan penyisipan pesan teks ke dalam citra penampung (cover image) dengan metode Least Significant Bit (LSB) yang menghasilkan stego image serta mendeteksi penyisip atau mengekstraksi untuk mendapatkan pesan penyisip dari stego image. Langkah-langkah algoritma LSB dalam penyisipan pesan citra adalah: a. Preprocessing cover image. 1. Ambil file citra digital yang berformat BMP 24 bit 2. Baca nilai piksel citra. 3. Hitung nilai warna Red Green Blue (RGB) untuk setiap piksel. 4. Konversikan nilai RGB ke dalam nilai biner. b. Preprocessing embed. 1. Input teks pesan 2. Konversikan teks pesan ke nilai biner. c. Initial Password 1. Input password 2. Konversikan teks password menjadi biner. 3. Konversikan bit penanda (#) ke biner. 4. Representasikan password ke bentuk vektor Password. d. Insertion Least Significant Bit 1. Gantikan setiap bit LSB cover image dengan bit-bit pesan biner sampai semua bit pesan habis. 2. Representasikan biner cover image kedalam nilai RGB. 91

7 3. Simpan cover image sebagai stego image. e. Extraction 1. Ambil file stego image. 2. Baca nilai piksel stego image. 3. Hitung nilai warna Red Green Blue (RGB) untuk setiap piksel. 4. Konversikan nilai RGB ke dalam nilai biner. 5. Ambil bit LSB stego image setiap piksel sebagai pesan embed. 6. Representasikan setiap 8 bit pesan embed ke dalam ASCII. 7. Tampilkan pesan teks Preprocessing Cover Image Sebelum melakukan penyisipan, terlebih dahulu dilakukan pembacaan dan penghitungan nilai piksel pada cover image. Sebagai contoh diberikan citra warna berdimensi 200 x 300 piksel seperti pada Gambar 4 Gambar 4 Cover Image (200 x 300 piksel) Citra pada Gambar 4 di atas dilakukan penghitungan nilai komponen warna RGB-nya dengan membagi citra dalam piksel-piksel. Sebagai contoh diberikan cuplikan citra 5 x 5 piksel yang berasal dari cover image yang dapat dilihat seperti pada Gambar 5. Nilai R = C(i,j) and (3.1) Nilai G = ( C(i,j) and 65280) / (3.2) Nilai B = (C(i,j) and ) / 256/ (3.3) Dimana C(i,j) adalah nilai piksel citra pada kordinat (i,j) dalam biner. Pada Gambar 3.2 di atas memiliki nilai piksel antara lain: a. Nilai piksel (0,0) = Nilai R = and = = 243 (dec) Nilai G = ( and )/ = = 180 (dec). Nilai B = ( and )/ / = = 158 (dec). b. Nilai piksel (0,1) = Nilai R = and = = 148 (dec) Nilai G = ( and )/ = = 180 (dec). Nilai B = ( and )/ / = = 208 (dec). Untuk mencari nilai piksel selanjutnya sampai dengan piksel (4,4) dihitung dengan cara yang sama seperti diatas. Dari hasil perhitungan nilai RGB citra di atas dimasukkan pada matriks citra RGB seperti pada Gambar 7 Gambar 5 Cover Image (5 x 5 piksel) itra pada Gambar 5 di atas dilakukan pembacaan nilai piksel pada data bitmap Cover Image (5 x 5 piksel) seperti pada Gambar 6. Gambar 6 : Nilai Piksel Cover Image (5 x 5 piksel) Untuk mendapatkan masing-masing nilai R, G dan B dilakukan operasi modulo (sisa bagi) dengan rumus sebagai berikut: Gambar 7 : Matriks RGB Cover Image Selanjutnya matriks Gambar 7 di atas dilakukan konversi ke nilai biner menjadi matriks biner cover image seperti Gambar 8 92

8 Gambar 8: Matriks Biner Cover Image Preprocessing Embed Image Sebelum pesan teks disisipkan ke dalam file citra, maka dilakukan pengolahan data pesan penyisip ke dalam biner. Sebagai contoh pesan penyisip adalah string RIKA dalam biner adalah sebagai berikut: R= I= K= A= Keterangan: a. 4 byte didepan vektor pesan adalah nilai biner pesan RIKA. b. Byte ke lima sebanyak 1 byte dengan tulisan tebal adalah bit-bit penanda (#). c. Byte ke enam sampai ke delapan sebanyak 3 byte dengan warna merah, biru dan hijau adalah bit-bit password. d. Byte ke sembilan sebanyak 1 byte adalah bit-bit penanda (#). Selanjutnya vektor pesan digabung dengan vektor password menjadi vektor embed dan selanjutnya vektor embed disisipkan dengan menggantikan bit LSB dari matriks biner cover image seperti pada Gambar 3.6. Vektor embed: Initial Password Initial password adalah proses konversi password menjadi nilai biner sebagai kunci untuk melakukan ekstraksi penyisip. Initial password dilakukan dengan menambah bit penanda pada awal dan akhir bit-bit password yang menghasilkan vektor password. Sebagai contoh password adalah string abc dalam biner adalah sebagai berikut: a = b = c = # sebagai bit penanda = Representasi password dalam vektor adalah: Insertion Least Significant Bit Insertion Least Significant Bit (LSB) adalah algoritma menempelkan informasi di dalam suatu cover image yang menghasilkan file stego image. Pada setiap byte dari sebuah file terdapat bit yang paling kurang berarti ( Least Significant Bit atau LSB). Misalnya pada byte , maka bit LSBnya adalah 1. Untuk melakukan penyisipan pesan, bit yang paling cocok untuk diganti dengan bit pesan adalah bit LSB, sebab pengubahan bit tersebut hanya akan mengubah nilai byte-nya menjadi satu lebih tinggi atau satu lebih rendah. Pesan biner RIKA dalam biner direpresentasikan dalam vektor pesan RIKA sebagai berikut: Gambar 9: Matriks Biner Stego Image Dari penyisipan vektor embed diatas diperoleh 9 byte atau 9 x 8 bit = 72 bit penyisip, maka cover image yang dibutuhkan sebanyak 72 byte. Citra RGB hasil penyisipan atau stego image yang diperoleh adalah seperti pada Gambar 10. Gambar 10 : Matriks RGB Stego Image Hasil penyisipan berupa stego image dengan nilai RGB yang hampir sama dengan nilai RGB cover 93

9 image yang berarti tidak ada perbedaan warna jika dilihat dengan indra penglihatan manusia karena hanya menambah atau mengurangi nilai 1 bit LSBnya Extraction Least Significant Bit Untuk melakukan ekstraksi penyisip dengan algoritma LSB, maka dilakukan pembacaan bit LSB dari setiap piksel stego image dan direpresentasikan setiap 8 bit konversi ke nilai grayscale-nya seperti pada Gambar 11. Gambar 11: Matriks Biner Stego Image Dari Gambar 11 diperoleh nilai piksel: Piksel R (0,0) = LSB = 0 Piksel G (0,0) = LSB = 1 Piksel B (0,0) = LSB = 0 Piksel R (0,1) = LSB = 1 Piksel G (0,1) = LSB = 0 Piksel B (0,1) = LSB = 0 Piksel R (0,2) = LSB = 1 Piksel G (0,2) = LSB = 0 Piksel B (0,2) = LSB = 0 Piksel R (0,3) = LSB = 1 Piksel G (0,3) = LSB = 0 Piksel B (0,3) = LSB = 0 Piksel R (0,4) = LSB = 1 Piksel G (0,4) = LSB = 0 Piksel B (0,4) = LSB = 0 Piksel R (1,0) = LSB = 1 Piksel G (1,0) = LSB = 0 Piksel B (1,0) = LSB = 1 Piksel R (1,1) = LSB = 0 Piksel G (1,1) = LSB = 0 Piksel B (1,1) = LSB = 1 Piksel R (1,2) = LSB = 0 Piksel G (1,2) = LSB = 1 Piksel B (1,2) = LSB = 1 Piksel R (1,3) = LSB = 0 Piksel G (1,3) = LSB = 1 Piksel B (1,3) = LSB = 0 Piksel R (1,4) = LSB = 0 Piksel G (1,4) = LSB = 0 Piksel B (1,4) = LSB = 0 Piksel R (2,0) = LSB = 0 Piksel G (2,0) = LSB = 1 Piksel B (2,0) = LSB = 0 Piksel R (2,1) = LSB = 1 Piksel G (2,1) = LSB = 0 Piksel B (2,1) = LSB = 0 Piksel R (2,2) = LSB = 0 Piksel G (2,2) = LSB = 0 Piksel B (2,2) = LSB = 1 Piksel R (2,3) = LSB = 1 Piksel G (2,3) = LSB = 1 Piksel B (2,3) = LSB = 1 Piksel R (2,4) = LSB = 1 Piksel G (2,4) = LSB = 0 Piksel B (2,4) = LSB = 0 Piksel R (3,0) = LSB = 0 Piksel G (3,0) = LSB = 0 Piksel B (3,0) = LSB = 1 Piksel R (3,1) = LSB = 0 Piksel G (3,1) = LSB = 1 Piksel B (3,1) = LSB = 1 Piksel R (3,2) = LSB = 0 Piksel G (3,2) = LSB = 0 Piksel B (3,2) = LSB = 0 Piksel R (3,3) = LSB = 1 Piksel G (3,3) = LSB = 0 Piksel B (3,3) = LSB = 0 Piksel R (3,4) = LSB = 1 Piksel G (3,4) = LSB = 1 Piksel B (3,4) = LSB = 0 Piksel R (4,0) = LSB = 0 Piksel G (4,0) = LSB = 0 Piksel B (4,0) = LSB = 1 Piksel R (4,1) = LSB = 1 Piksel G (4,1) = LSB = 0 Piksel B (4,1) = LSB = 0 Piksel R (4,2) = LSB = 1 Piksel G (4,2) = LSB = 0 Piksel B (4,2) = LSB = 0 Piksel R (4,3) = LSB = 0 Piksel G (4,3) = LSB = 1 Piksel B (4,3) = LSB = 1 Piksel R (4,4) = LSB = 0 Piksel G (4,4) = LSB = 0 Piksel B (4,4) = LSB = 0 Dari bit LSB di atas maka di biner penyisip direkonstruksi ke dalam 8 bit sebagai berikut: = 082 = R = 073 = I Pesan (embed) = 075 = K = 065 = A = 35 = # Penanda = 97 = a = 98 = b password = 99 = c = 35 = # Penanda Dari rekonstruksi bit-bit LSB yang diperoleh adalah: Pesan = RIKA Bit penanda = # Password = abc 94

10 4. Implementasi Implementasi perangkat lunak adalah tampilan hasil rancangan dari penulisan kode program dimulai dari program Menu Utama, File, Hasil Pengujian Help dan About. Tampilan Menu Utama merupakan tampilan yang muncul setelah menjalankan program Utama. Tampilan ini berisi judul skripsi, gambar latar serta tampilan menu. Tampilan Menu File terdiri dari Steganografi, Hasil Pengujian, Help, About dan Quit. Tampilan Menu Utama dapat dilihat pada Gambar 12. Gambar 14 : Tampilan Kotak Dialog Pembukaan File Citra Pada Gambar 14 Pilih file citra cover Image dan tombol Open dan tampilan dapat dilihat seperti pada Gambar 15 Gambar 12 : Tampilan Menu Utama a. Tampilan Steganografi Tampilan Steganografi berguna untuk melakukan proses penyisipan pesan ke dalam file cover image dan ekstrasi pesan dari file stego image. Tampilan Steganografi dapat dilihat pada Gambar 13. Gambar 15: Tampilan Hasil Pembacaan Cover Image Pada Gambar 14 terlihat hasil pembacaan file citra menampilkan nama file. Selanjutnya masukkan pesan penyisip seperti pada Gambar 15 Gambar 15 : Tampilan Pemasukan Pesan Teks Gambar 13 Tampilan Steganografi Tampilan awal Steganografi adalah tampilan program yang masih kosong yang terdiri dari tombol LoadCitra, Sisip, Ekstrak, Simpan, Batal dan Tutup. Untuk melakukan penyisipan pesan, maka pilih tombol LoadCitra untuk menampilkan kotak dialog seperti pada Gambar 14. Untuk melakukan penyisipan pesan teks, pilih tombol Sisip dan masukan password. Tampilan pemilihan tombol Sisip dapat dilihat seperti pada Gambar 16. Gambar 16 : Tampilan Pemasukan Password Pada Gambar 16 : Pilih tombol Ok dan hasil penyisipan berupa konfirmasi hasil penyisipan dan 95

11 hasil penyisipan. Tampilan konfirmasi penyisipan dapat dilihat seperti pada Gambar 17 Gambar 17 Tampilan Konfirmasi Penyisipan Pada Gambar 17 Pilih tombol Ok untuk menampilkan hasil penyisipan. Tampilan Hasil Penyisipan dapat dilihat seperti pada Gambar 18. Gambar 21 : Tampilan Hasil Pengujian Tampilan Help Tampilan Help berfungsi untuk menampilkan penjelasan proses-proses yang terjadi pada proses penyisipan dan ekstraksi file cover image. Tampilan Help dapat dilihat pada Gambar 22 Gambar 18 : Tampilan Hasil Penyisipan Pada tampilan Gambar 18, pilih tombol Simpan untuk melakukan penyimpanan hasil penyisipan ke dalam database. Penyimpanan hasil penyisipan dapat dilihat seperti pada Gambar19 Gambar 19 :Tampilan Hasil Penyimpanan Hasil Penyisipan Gambar 22 : Tampilan Help Tampilan About Tampilan About berfungsi untuk menampilkan keterangan tentang penulis skripsi steganografi menggunakan algoritma Least Significant Bit (LSB). Tampilan About dapat dilihat pada Gambar 23 Gambar 20 : Tampilan Menu Hasil Pengujian Gambar 21 Tampilan Cetak Hasil Pengujian Untuk mencetak Hasil Pengujian pilih tombol Cetak dan hasilnya dapat dilihat pada Gambar 21 Gambar 23 Tampilan About 5. KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan Setelah merancang dan mengaplikasikan Perangkat Lunak Steganografi citra pada Pengamanan Pesan dengan Algoritma Least Significant Bit (LSB), maka diperoleh hasil pengujian sistem adalah sebagai berikut: 96

12 1. Dapat melakukan penyisipan pesan ke dalam file citra digital. 2. Dapat melakukan ekstraksi pesan dari citra digital Dari data di atas dapat ditarik kesimpulan bahwa: 1. Terdapat perbedaan ukuran file Cover Image dengan ukuran file stego image. 2. Waktu yang diperlukan untuk penyisipan lebih besar dibandingkan dengan waktu ekstraksi. 1. Aditya, Y., Pratama, A., Nurlifa, Alfian Studi Pustaka Untuk Steganografi Dengan Beberapa Metode. Seminar Nasional Aplikasi Teknologi Informasi 2010 (SNATI 2010) ISSN: , Yogyakarta, 19 Juni Munir, R Pengolahan Citra Digital dengan Pendekatan Algoritmik. Bandung: Penerbit Informatika. 3. Munir, R Steganografi dan Watermarking. Bahan Kuliah ke-7 IF5054 Kriptografi. Departemen Teknik Informatika Institut Teknologi Bandung Pakereng, I Perbandingan Steganografi Metode Spread Spectrum dan Least Significant Bit (LSB) Antar Waktu Proses dan Ukuran File Gambar. Jurnal Informatika Fakultas Teknik Informatika Universitas Kristen Duta Wacana Yogyakarta. Vol.6 No.1 April Prasetyo, E Pengolahan Citra Citra Digital dan Aplikasinya Menggunakan Matlab. Yogyakarta. Penerbit: ANDI. 6. Prihanto, A., Djanali, S., Husni, Muchammad Peningkatan Kapasitas Informasi Tersembunyi pada Image Steganografi Menggunakan Teknik Hybrid. Seminar Nasional Pascasarjana X ITS, Surabaya 4 Agustus 2010 ISBN No Putra, D Pengolahan Citra Citra Digital. Yogyakarta. Penerbit: ANDI. 8. Suryani, E., Martini, Titin Sri Kombinasi Kriptografi Dengan Hillcipher Dan Steganografi Dengan LSB Untuk Keamanan Data Teks. Prosiding Seminar Nasional Teknoin 2008 Bidang Teknik Informatika 9. Sutoyo, T Teori Pengolahan citra digital. Yogyakarta. Penerbit ANDI. 10. Gonzalez, Rafael Digital-Image- Processing. Processing-2nd-Edition-Rafael-C-Gonzalez- Prentice-Hall-2002_ html, diakses tanggal: 12 April Jogiyanto Analisis dan desain Sistem Informasi. Penerbit: ANDI. Yogyakarta. 12. Hadi, Rahadian Pemrograman Windows API dengan Microsoft Visual Basic, Penerbit PT Elex Media Komputindo. Jakarta 5.2 Saran Adapun saran-saran yang untuk penelitian maupun pengembangan berikutnya adalah membandingkan algoritma LSB dengan algoritma lainnya antara lain Discreate Cosine Transform dan Wavelet Transform. DAFTAR PUSTAKA 97