ANALISIS KOMBINASI ALGORITMA STEGANOGRAFI LSB DAN VISUAL KRIPTOGRAFI TERHADAP KEAMANAN DATA TESIS HALIM MAULANA

Transkripsi

1 ANALISIS KOMBINASI ALGORITMA STEGANOGRAFI LSB DAN VISUAL KRIPTOGRAFI TERHADAP KEAMANAN DATA TESIS HALIM MAULANA PROGRAM STUDI S2 TEKNIK INFORMATIKA FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2016

2 ANALISIS KOMBINASI ALGORITMA STEGANOGRAFI LSB DAN VISUAL KRIPTOGRAFI TERHADAP KEAMANAN DATA TESIS Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh ijazah Magister Teknik Informatika HALIM MAULANA PROGRAM STUDI S2 TEKNIK INFORMATIKA FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2016

3 PENGESAHAN Judul : ANALISIS KOMBINASI ALGORITMA STEGANOGRAFI LSB DAN VISUAL KRIPTOGRAFI TERHADAP KEAMANAN DATA Kategori : TESIS Nama : HALIM MAULANA Nim : Program Studi : MAGISTER (S2) TEKNIK INFORMATIKA Fakultas : ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA Komisi Pembimbing : Pembimbing 2 Pembimbing 1 Dr. Zakarias Situmorang Prof. Dr. Opim Salim Sitompul Diketahui/disetujui oleh Program Studi S2 Teknik Informatika Ketua, Prof. Dr. Muhammad Zarlis NIP

4 PERSETUJUAN Judul : ANALISIS KOMBINASI ALGORITMA STEGANOGRAFI LSB DAN VISUAL KRIPTOGRAFI TERHADAP KEAMANAN DATA Kategori : TESIS Nama : HALIM MAULANA Nim : Program Studi : MAGISTER (S2) TEKNIK INFORMATIKA Fakultas : ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA Komisi Pembimbing : Pembimbing 2 Pembimbing 1 Dr. Zakarias Situmorang Prof. Dr. Opim Salim Sitompul Diketahui/disetujui oleh Program Studi S2 Teknik Informatika Ketua, Prof. Dr. Muhammad Zarlis NIP

5 PERNYATAAN ANALISIS KOMBINASI ALGORITMA STEGANOGRAFI LSB DAN VISUAL KRIPTOGRAFI TERHADAP KEAMANAN DATA TESIS Saya mengakui bahwa tesis ini adalah hasil karya saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing telah disebutkan sumbernya. Medan, 26 Agustus 2016 Halim Maulana

6 PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS Sebagai sivitas akademika, saya yang bertandatangan dibawah ini : Nama : Halim Maulana NIM : Program Studi : Magister Teknik Informatika Jenis Karya Ilmiah : Tesis Demi pengembangan ilmu pengetahuan, menyetujui untuk memberikan kepada Hak Bebas Royalti Non-Eksklusif (Non-Exclusive Royalty Free Right) atas tesis saya yang berjudul : ANALISIS KOMBINASI ALGORITMA STEGANOGRAFI LSB DAN VISUAL KRIPTOGRAFI TERHADAP KEAMANAN DATA Beserta perangkat yang ada (jika diperlukan). Dengan Hak Bebas Royalti Non- Eksklusif ini, berhak menyimpan, mengalih media, memformat, mengelola dalam bentuk database, merawat dan mempublikasikan tesis saya tanpa meminta izin dari saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis dan sebagai pemegang dan/atau sebagai pemilik hak cipta. Dengan pernyataan ini dibuat dengan sebenarnya. Medan, 26 Agustus 2016 Halim Maulana

7 Telah diuji pada Tanggal : 26 Agustus 2016 PANITIA PENGUJI TESIS Ketua : Prof. Dr. Opim Salim Sitompul Anggota : 1. Dr. Zakarias Situmorang 2. Dr. Sutarman 3. Prof. Dr. Herman Mawengkang

8 RIWAYAT HIDUP DATA PRIBADI Nama Lengkap : Halim Maulana Tempat dantanggal Lahir : Medan, 21 November 1991 Alamat Rumah : Jln. Karya Sari No.7 Medan Telepon/Fax/HP : -/-/ thekazagami@gmail.com Instansi : - Alamat Kantor : - DATA PENDIDIKAN SD : SD Negeri No Medan TAMAT : 2003 SMP : Smp 28 Medan TAMAT : 2006 SMA : SMA Swasta Primbana TAMAT : 2009 S1 : Sekolah Tinggi Teknik Harapan Medan (STTH) TAMAT : 2013 S2 : Teknik Informatika TAMAT : 2016

9 vi UCAPAN TERIMA KASIH Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, yang berkat rahmat dan hidayah-nya yang diberikan kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan tesis ini dengan judul ANALISIS KOMBINASI ALGORITMA STEGANOGRAFI LSB DAN VISUAL KRIPTOGRAFI TERHADAP KEAMANAN DATA. Dalam penyusunan untuk menyelesaikan tesis ini, penulis banyak mendapatkan pelajaran yang besar, baik berupa saran maupun nasehat dari berbagai pihak terutama dari dosen pembimbing serta dosen pembanding, sehingga pengerjaan tesis ini dapat diselesaikan dengan baik. Tidak lepas dari dukungan orang tua beserta istri yang telah banyak memberikan banyak bantuan dan dukungan, sehingga penulis dapat sampai pada tahap penyelesaian tesis ini. Untuk itu penulis ingin menyampaikan ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada: 1. Bapak Prof. Dr. Runtung Sitepu, S.H., M.Hum., selaku rektor Universitas Sumatera Utara atas kesempatan yang telah diberikan kepada penulis, sehingga bisa mengikuti dan menyelesaikan pendidikan Magister Teknik Informatika. 2. Bapak Prof. Dr. Opim Salim Sitompul, selaku Dekan Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi Medan. 3. Bapak Prof. Dr. Muhammad Zarlis, M.Si., selaku Ketua Program Studi Pascasarjana Teknik Informatika Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi Medan. 4. Bapak M. Andri Budiman, S.T., M.Comp.Sc, MEM., selaku Sekretaris Program Studi Magister Teknik Informatika Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi. 5. Bapak Bapak Prof. Dr. Opim Salim Sitompul., selaku Dosen Pembimbing I yang telah bersedia memberikan bimbingan serta pengarahan hingga selesainya penulisan tesis ini. 6. Bapak Dr. Zakarias Situmorang., selaku Dosen Pembimbing II yang telah bersedia memberikan bimbingan serta pengarahan hingga selesainya penulisan tesis ini.

10 vii 7. Bapak Dr. Sutarman, selaku dosen Pembanding/Penguji yang telah memberikan saran untuk perbaikan dan penyelesaian tesis ini. 8. Bapak Prof. Dr. Herman Mawengkang, selaku dosen Pembanding/Penguji yang telah memberikan saran untuk perbaikan dan penyelesaian tesis ini. 9. Bapak dan Ibu dosen yang telah memberikan materi perkuliahan dan ilmu pengetahuan selama penulis menyelesaikan Program Studi Magister Teknik Informatika. 10. Seluruh staf atau pegawai pada Program Studi Magister Teknik Informatika Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi. 11. Buat orang tua saya, yang selalu memberi semangat dan doa yang tiada putus dan dorongan moril maupun materil kepada saya sehingga dapat menyelesaikan tesis ini dengan baik. 12. Buat teman-teman seperjuangan di magister S2 Fasilkom-TI atas bantuan yang diberikan semasa penelitian ini yaitu, Nurul Khairina, Rizki Aldi, Azhari, Oloan Sihombing, Kelvin Onggrono, Jepronel Saragih, Yonata Laia, Iqbal Nahwi, Sudarto, Yolanda Rumapea, Nanda Novita, Lusi Herlina, Ferawati, Felix, dan teman-teman yang lain yang tidak saya sebutkan disini 13. Buat Abangda saya yang telah membantu saya dalam kesulitan pada saat proses penulisan penelitian ini Arif Ridho Lubis, Msc. IT 14. Buat calon istri yang saya cintai, Lidya Aisyah, SE yang selalu memberikan semangat dan doa yang tiada putus kepada saya. Akhir kata penulis berharap semoga karya ilmiah ini dapat bermanfaat bagi semua pihak, khususnya dalam bidang pendidikan. Penulis menyadari bahwa masih ada kekurangan dalam penulisan tesis ini, untuk itu penulis mengharapkan kritik dan saran dari pembaca demi kesempurnaan penelitian selanjutnya. Medan, 26 Agustus 2016 Penulis Halim Maulana

11 ABSTRAK Keamanan merupakan suatu hal yang sangat dibutuhkan dalam pengiriman suatu data serta di dalam komunikasi antara dua belah pihak, tidak ada suatu jaminan yang menyatakan bahwa komunikasi yang terjadi telah aman dari ancaman pihak ketiga. Pesatnya perkembangan teknologi juga ikut berpengaruh di dalam pentingnya keamanan data yang semakin tinggi. Teknik pengamanan data yang umum dan paling sering digunakan seperti steganografi dan kriptografi telah memiliki banyak kelemahan yang dapat membahayakan keamanan data. Atas dasar ini lah perlu adanya suatu teknik untuk mengamankan data yang dianggap penting agar terhindar dari ancaman pihak ketiga. Maka daripada itu dibutuhkan sebuah variasi algoritma baru yang dapat melindungi data-data tersebut agar tidak dapat di lacak dan dideteksi oleh pihak ketiga. Untuk melakukan hal tersebut akan melibatkan penggabungan dua buah algoritma yaitu lsb steganografi dan visual kriptografi dimana kedua algoritma ini akan di kombinasikan untuk menghasilkan sebuah algoritma baru untuk mengamankan data penting. Dimana hasil dari kombinasi kedua algoritma tersebut dapat menyembunyikan data gambar dan pesan dengan baik tanpa terdeteksi oleh tools steganalysis dan memiliki nilai performansi yang cukup baik diantara algoritma visual cryptography sejenis. Kata Kunci : Visual Kriptografi, Steganografi, Least Significant Bit, Data, Keamanan Data.

12 ANALYSIS COMPARATIVE OF COMBINED VISUAL CRYPTOGRAPHY & LSB STEGANOGRAPHY ON DATA SECURITY ABSTRACT Security is something that is desperately needed in the delivery of the data and in the communication between the two sides, there is no guarantee that states that the communication occurs has been safe from the threat of a third party. The rapid development of technology also influential in the importance of data security is increasingly high. Data security techniques are common and most often used as steganography and cryptography has had many flaws that could jeopardize the security of the data. On the basis of this was the need for a technique to secure the data that are considered important in order to avoid the threat of a third party. So instead it takes a variety of new algorithms that can protect the data that can not be tracked and detected by a third party. To do so would involve combining the two algorithms are lsb visual steganography and cryptography in which the algorithms will be combined to produce a new algorithm for securing critical data. Where the results of the combination of the two algorithms are able to hide the image data and the message properly without being detected by steganalysis tools and have a good enough performance value among the visual cryptography algorithm similar. Keywords : Visual Cryptography, Steganography, Least Significant Bit, Data, Data Security.

13 x DAFTAR ISI Halaman PERSETUJUAN PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI PANITIA PENGUJI RIWAYAT HIDUP UCAPAN TERIMA KASIH ABSTRAK ABSTRACT DAFTAR ISI DAFTAR TABEL DAFTAR GAMBAR i ii iii iv v vi viii ix x xii xiii BAB 1 PENDAHULUAN Latar Belakang Masalah Rumusan Masalah Tujuan Penelitian Batasan Masalah Manfaat Penelitian 3 BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA Steganografi Metode Least Significant Bit Visual Cryptography Cara Kerja Visual Cryptography Model Visual Cryptography 12 BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN Pendahuluan Analisis Proses Visual Kriptografi Dan LSB Proses Visual Kriptografi Proses Penyisipan data dengan LSB Algoritma Gabungan Visual Kriptogfrafi Dan LSB Proses Enkripsi Proses Dekripsi 33 BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil Pengujian Analisis Kinerja Peak Signal to Noise Ratio(PSNR) Normalized Correlation Coefficient (NCC) 44

14 xi Mean Square Error (MSE) Analis Histogram Analisis Menggunakan Tools Steganalisis Steganalysis Dengan Menggunakan StegExpose Steganalysis Dengan Menggunaka Stegdetect 50 BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Saran 53 DAFTAR PUSTAKA 54 LAMPIRAN 55

15 DAFTAR TABEL Nomor Tabel J u d u l Halaman 2.1. Kata secret Direpresentasikan dalam Bentuk Biner Contoh Data Media Penampung Sebelum Disisipi Pesan Contoh Data yang Akan Disisipkan Contoh Data Media Penampung yang Telah Disisipi Pesan Contoh Data yang Akan Disisipkan Contoh Data yang Akan Disisipkan Operasi And Untuk Penyisipan Pesan Pemeriksaan Pixel Red dengan Operasi AND Pemeriksaan Pixel Green dengan Operasi AND Pemeriksaan Pixel Blue dengan Operasi AND Operasi AND bit Operasi AND bit Pemeriksaan Operasi AND pada Setiap Komponen Warna Pemeriksaan pesan pada setiap komponen warna Perbandingan Properti gambar dari Secret Image, Share 1, Share 2 dan Overlapped Image Perbandingan Algoritma Visual Kriptografi Analisis Performa Hasil Evaluasi Menggunakan Tools Steganalisis 52

16 DAFTAR GAMBAR Nomor Gambar J u d u l Halaman 2.1. Skema penyisipan dan ekstraksi pada Steganografi Original Secret Image Restored Image Diagram Cara Kerja VCS Contoh Penggunaan Skema k dari n (k = 2, n = 3) Model Untuk Gambar Berukuran 6 x 6 Berwarna Hitam Hasil Enkripsi Gambar Gambar Horizontal Share, Vertikal Share, Dan Diagonal Share Contoh Kriptografi Tradisional Secret Image (flower) dan komponen utama warna (Red, Green, Blue) Histogram Komponen Utama Warna Merah (Red) Komponen Warna Gambar Original Hasil Dari Pixel RGB dari Share Hasil Dari Pixel RGB dari Share Hasil Gabungan Share 1 dan Share Gambar Rahasia (a) Share 1, (b) Share Pesan Rahasia di dalam Secret txt Overlapped Image (a)lena, (b) Pepper, (c) Sail Boat, (d) Barbara Diagram Analisis PSNR Diagram Analisis NCC Diagram Analisis MSE RGB citra Original Histogram RGB masing-masang kanal pada share Gambar Rahasia (a) Share 1, (b) Share Hasil Analisis StegExpose Stego-Image Hasil Evaluasi Stego Image Hasil Evaluasi Share1 & Share 2 Menggunakan Stegdetect 51