IMPLEMENTASI ALGORITMA HILL CIPHER SEBAGAI MEDIA STEGANOGRAFI MENGGUNAKAN METODE LSB

Transkripsi

1 Prosiding SENTIA 2 Politeni Negeri Malang IMPLEMENTASI ALGORITMA HILL CIPHER SEBAGAI MEDIA STEGANOGRAFI MENGGUNAKAN METODE LSB Andy Pramono, S.Kom, M.T., Alun Sujjada, S.Kom 2 Jurusan Seni dan Desain, Faultas Sastra, Universitas Negeri Malang 2 Program Studi Teni Informatia, STT Atlas Nusantara Malang radensugih27@yahoo.com, 2 under.glassmoon@yahoo.co.id Abstra Seiring dengan meningatnya ejahatan omputer yang terus berembang dari watu e watu yang dilauan oleh sebagian orang, yang dienal dengan sebutan cracer, script iddies, carder, lamer ataupun nama-nama yang lainnya, dimana ativitas merea dalam pencurian atapun manipulasi data sangat mengganggu privasi seseorang. Oleh arena itu diperluan sebuah metode pengamanan terhadap sebuah data digital, bai itu berupa tes ataupun citra. Disini penulis mencoba menerapan sebuah algoritma Hill Cipher yang berawal dari sebuah peralian matri dengan pengodean dari sebuah tes, sebagai bentu langah awal dari enripsi sebuah data. Setelah sebuah data sudah menjadi ata aca hasil dari algoritma Hill Cipher, maa tahap selanjutnya adalah dengan menyembunyian data tersebut edalam sebuah media citra digital atau yang lebih dienal dengan istilah Steganografi. Metode yang digunaan disini adalah LSB (Least Significant Bit) yang diletaan pada bit-bit ganjil, yaitu penyembunyian data di letaan pada bit-bit awal dari sebuah citra. Hal ini dimasudan agar eadaan citra awal tida terlihat perubahannya secara asat mata dengan citra hasil penambahan dengan tes yang aan disisipan. Dari ujicoba tersebut diharapan dapat membentu sebuah sistem pengamanan yang berupa data tes edalam media citra digital, sehingga bisa lebih mempersulit ativitas pelau Cyber Crime. Kata unci : steganografi, enripsi, hill cipher, LSB. Pendahuluan Dengan semain berembangnya tenologi informasi saat ini, maa hal tersebut tida semuanya berdampa positif bagi generasi muda pada hususnya. Tetapi juga dapat menimbulan dampa negatif, diarenaan rasa ingin tahu yang cuup besar dari generasi muda, maa merea menyalahgunaan tenologi dengan cara pencurian dan manipulasi data mili orang lain. Oleh arena itu diperluan sebuah sistem atau apliasi yang aman dalam hal penanganan data, dimana tujuan yang sebenarnya adalah mempersulit para pelau ejahatan omputer untu melauan ativitasnya, sehingga anga ejahatan omputer bisa ditean seminimal mungin. Dalam hal ini penulis aan mengembangan sebuah proses penyembunyian sebuah data berupa tes atau steganograf,i dengan menambahan proses enripsi algoritma Hill Cipher. Steganografi adalah sebuah teni penyembunyian data yang mengadopsi teni lama dengan pemanfaatan omputer, dimana data tersebut di sembunyian dalam sebuah media digital yang bisa berupa tes, gambar (image) ataupun suara (voice). Untu semain mempersulit para pelau ejahatan omputer maa penulis menggabungan dengan metode enripsi algoritma Hill Cipher, yang diharapan mampu menambah eamanan sebuah data. 2. Dasar Teori 2. Sistem Bilangan Biner dan Desimal Sistem bilangan adalah suatu cara untu mewaili besaran dari suatu item fisi. Sistem bilangan yang banya dipergunaan oleh manusia adalah sistem bilangan desimal, yaitu sistem bilangan yang menggunaan macam simbol untu mewaili suatu besaran. Sistem ini banya digunaan oleh manusia, arena manusia mempunyai buah jari untu dapat membantu perhitungan-perhitungan dengan sistem desimal. Lain halnya dengan omputer, logia di omputer diwaili oleh bentu elemen dua eadaan (two-state elements), yaitu eadaan off (tida ada arus) dan eadaan on (ada arus). Konsep inilah yang dipaai dalam sistem bilangan binari, yang hanya menggunaan 2 macam nilai untu mewaili suatu besaran nilai. Jogiyanto(). 2.2 Matri Sebuah matri adalah susunan segi empat siusiu dari bilangan-bilangan. Bilangan-bilangan dalam susunan tersebut dinamaan entri dalam matri F-38

2 Prosiding SENTIA 2 Politeni Negeri Malang a a2... a n a a2... a n a 2... a a n 2 a22... a2n A. am am2... amn am am2... amn A m n a ij m n a ij m n (2.) 2.3 Peralian antar Matri A ij x B ij C ij (2.2) Dimana A ij adalah matri pertama dan B ij adalah matri edua. Sedangan C ij adalah matri hasil dari peralian matri A dengan Matri B. Contoh: A B Maa AB C Invers Matri Misalan A (a ij ) n x n. Jia terdapat B (B ij ) n x n, sedemiian sehingga AB BA I (Matri Identitas ordo n), maa B disebut matri invers dari A dengan notasi A -. T adjoin A C A dengan A A C Matri Kofator (C ij ) n x n dengan C ij (-) I + j M ij husus (n2) d c Wijaya (27). b a 2.5 Enripsi dan Deripsi Enripsi merupaan bagian dari riptografi, dan merupaan hal yang sangat penting supaya eamanan data yang diiriman bisa terjaga erahasiaannya. Enripsi bisa diartian dengan chiper atau ode, dimana pesan asli (plaintext) diubah menjadi ode-ode tersendiri sesuai metode yang disepaati oleh edua belah piha, bai piha pengirim pesan maupun penerima pesan. Proses enripsi dapat digambaran sebagai beriut: Plaintext Ariyus (2). 2. Algoritma Hill Cipher Hil Cipher termasu dalam salah satu ripto sistem polialfabeti, artinya setiap arater alfabet bisa dipetaan e lebih dari satu macam arater alfabet. Cipher tersebut ditemuan pada tahun 2 oleh Lester S. Hill. Ide dari Hill Cipher adalah misalan m adalah bilangan bulat positif, Dengan cara mengambil m ombinasi linier dari m arater alfabet dalam satu elemen plaintext. Misalan m2, maa ita dapat menulisan suatu elemen plaintext sebagai x (x, x2) dan suatu elemen ciphertext sebagai y (y, y2). Disini (y, y2) adalah ombinasi linier dari x dan x2. Kita misalan: y x + 3X 2 y 2 8x + 7X 2 Proses Chipertext Plaintext Proses A A a b c d d b c a d c ad bc b a Sehingga dapat ditulisan edalam bentu matri sebagai beriut: 8 y, y2 x, x2 Secara umum, algoritma Hill Cipher aan menggunaan matri K m x m sebagai unci untu mengaca pesannya. Jia elemen pada baris i dan olom j dari matris Kij, maa dapat ditulisan sebagai beriut: F-3

3 Prosiding SENTIA 2 Politeni Negeri Malang y, y2,..., ym x, x2,..., xm, 2, m,,2 2,2 m,2, m 2, m m, m Diataan bahwa ciphertext diperoleh dari plaintext dengan cara transformasi linier. Untu melauan deripsi, aan digunaan matri invers K-. Jadi, deripsi dilauan jia matri tersebut memilii nilai invers dengan rumus x yk-. a. Peralian matris memilii sifat asosiatif, yaitu (AB)C A(BC). b. Matris invers dari A adalah A- dimana AA- A-A Im. c. Matris identitas m x m yang ditulis dengan Im, adalah matri yang berisi pada diagonal utama dan berisi pada elemen lainnya. Contoh matri identitas 2 x 2: y I 2 Im disebut dengan matri identitas arena AIm A Untu sembarang matri I x m dan ImB B untu sembarang matri m x n. Dengan menggunaan sifat-sifat matri diatas, maa xk yk xk K x KK x Im x Sebagai contoh gambaran dari enripsi Hill Cipher adalah sebagai beriut: Misalan unci yang dipaai adalah matri dengan ordo 2 x 2 dengan nilai 8 K dari perhitungan diatas diperoleh: 7 8 K 23 misalan ingin mengenripsi plaintext JULY, disini aan memilii 2 elemen plaintext untu dienripsi: -(,2) JU -(,24) LY dimana nilai tersebut diperoleh dari tabel penyandian 2. A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V V W X Y Z Kemudian dilauan perhitungan sebagai beriut: 8,2,72 4 3,4 DE 8, ,88 8,22 LW hasil tersebut didapat dari peralian dengan unci matri, yang emudian di modulus 2, arena enripsi ini beerja pada modulus 2 agar bisa diperoleh nilai dari sampai dengan 25. sehingga enripsi untu JULY adalah DELW. Ariyus(2) Sedangan untu deripsi adalah dengan mengembalian nilai dari hasil enripsi di alian dengan nilai invers ey matri. Sebagai contohnya adalah sebagai beriut: -(3,4) DE -(,22) LW emudian dilauan perhitungan sebagai beriut: 7 8 3,4 2 2, ,8 JU 23, , , 44 Sehingga dari deripsi dari DELW aan embali lagi e bentu semula yaitu JULY. 2.7 Citra Gambar Citra adalah gambar dua dimensi yang dihasilan dari gambar analog dua dimensi yang ontinus menjadi gambar disrit melalui proses sampling. Gambar analog dibagi menjadi N baris dan M olom sehingga menjadi gambar disrit. Persilangan antara baris dan olom tertentu disebut dengan pisel. Contohnya adalah gambar atau titi disrit pada baris n dan olom m disebut dengan pisel [n,m]. Sedangan Sampling adalah proses untu menentuan warna pada pisel tertentu pada citra dari sebuah gambar yang ontinus. Pada proses sampling biasanya dicari warna rata-rata dari gambar analog yang emudian dibulatan edalam anga bulat. Proses sampling sering juga disebut proses digitisasi. Wiipedia (22) 2.8 Steganografi Steganografi digunaan untu menyisipan sebuah tes edalam media digital yang bisa berupa gambar, audio, atapun video. Sedangan perbedaan dengan watermaring adalah terleta pada data yang aan disisipan berupa gambar. Steganografi berasal dari bahasa Yunani yaitu Steganos yang berarti menyembunyian dan Graptos yang artinya tulisan sehingga secara eseluruhan artinya adalah tulisan yang disembunyian. Secara umum steganografi merupaan seni atau ilmu yang digunaan untu menyembunyian pesan rahasia dengan segala cara sehingga selain orang yang dituju, orang lain tida aan menyadari eberadaan dari pesan rahasia tersebut. Steganografi sudah digunaan seja dahulu ala seitar 25 tahun yang lalu untu epentingan politi, militer, diplomati, serta untu epentingan pribadi sebagai alat. Beberapa contoh penggunaan steganografi pada masa lampau: a. Pada tahun 48 sebelum masehi, seseorang berebangsaan Yunani yaitu Demaratus LY F-4

4 Prosiding SENTIA 2 Politeni Negeri Malang mengiriman pesan epada polis Sparta yang berisi peringatan mengenai penyerangan Xerxes yang ditunda. Teni yang digunaan adalah dengan menggunaan meja yang telah diuir emudian diberi lapisan lilin untu menutupi pesan tersebut, dengan begitu pesan dalam meja dapat disampaian tanpa menimbulan ecurigaan oleh para penjaga. b. Pada abad e 5 sebelum masehi, Histairacus mengiriman pesan epada Aristagoras Miletus untu memberonta terhadap raja Persia. Pesan disampaian dengan cara mencuur epala pembawa pesan dan mentato epalanya dengan pesan tersebut. Kemudian saat rambutnya tumbuh embali, pembawa pesan diiriman dan pada tempat tujuan rambutnya embali digunduli dan pesan aan terbaca. c. Penggunaan tinta yang tida terlihat pada pesan lainnya. d. Pada perang dunia II, Jerman menggunaan microdots untu beromuniasi. Penggunaan teni ini biasa digunaan pada microfilm chip yang harus diperbesar seitar 2 ali. e. Pada perang dunia II, Ameria Seriat menggunaan suu Indian Navajo sebagai media untu beromuniasi. Stefanus(24). 3. Metode Penelitian 3. Format Matri Algoritma Hill Chiper Untu penggunaan algoritma Hill Cipher untu enripsi data ini, digunaan matri dengan ordo 2 * 2, dengan batas nilai tiap-tiap elemen antara 255. Jadi dari nilai-nilai tersebut, aan diambil nilai biner dari tiap-tiap arater yang emudian aan di sisipan edalam gambar dengan menggunaan metode LSB (Least Significant Bit). Sebagai Ilustrasi adalah misalan dari matri dibawah ini: a. Element (,) Nilai biner dari 7 adalah b. Elemen (,2) Nilai biner dari 8 adalah c. Elemen (2,) Nilai biner dari 23 adalah d. Elemen (2,2) Nilai biner adalah Jadi ey matri yang aan disisipan adalah elemen (,) elemen (,2) elemen (2,) elemen (2,2) Sehingga jia sebuah image memilii data raster seperti dibawah ini: R G B Maa setelah disisipi ey matris elemen(,) dengan cara mengganti 4 bit nilai R dan nilai B dari anan dengan nilai biner elemen(,) aan menjadi data pixel yang baru R G B 3.2 Pola Metode LSB Teni dalam menyisipan sebuah data dalam gambar ini menggunaan metode LSB(Least Significant Bit), dimana data tersebut aan disisipan pada bit-bit rendah (4 bit bawah) tetapi pada bit-bit ganjil dari nilai RGB sebuah pixel (satuan data terecil yang membentu gambar). 2 bit e dalam nilai R dan 2 bit lagi e dalam nilai B, sehingga satu arater aan membutuhan 2 buah pixel penampung. Misalan langah-langahnya untu penyisipan arater AKU, dengan asumsi sudah dilauan pengacaan data dengan metode Hill Cipher, maa prosesnya adalah a. Dari tiap-tiap arater aan diambil nilai dari Kode ASCII nya, yaitu 5, 75, 85. b. Mengonversi edalam bentu biner, sehingga di dapat nilai 5, 75, 85. c. Kemudian mengambil nilai dari tiap-tiap pixel gambar yang aan disisipi. Seperti pada gambar beriut : d. Menyisipan nilai biner dari arater e nilai biner dari pixel-pixel terebut diatas. Sehingga muncul hasil seperti beriut: 5 aan disisipan e Nilai R, B px dan px7 4. Hasil Uji coba Untu langah pengujian program ini, maa penulis mencoba dengan menggunaan file tes, nilai input matri, dan citra gambar yang berbedabeda. a. Pengujian F-4

5 Prosiding SENTIA 2 Politeni Negeri Malang Nilai matri yang digunaan adalah, file citra gambar adalah wisnu.bmp seperti pada gambar 4. Sedangan tes yang aan disisipan adalah STT ATLAS NUSANTARA. Jadi nilai-nilai yang diperoleh adalah sebagai beriut : Nilai determinan matri adalah (( * ) ( * )) mod (2 54 ) mod. 7 mod Jadi Nilai Matri sudah memenuhi syarat. File Gambar beretensi bmp. Secara perhitungan manual proses enripsinya adalah: Tabel 4. Tabel Penyandian Input S T T A T L A S S,A N,T A,R 8, 3,,7 A,,5 8, 8 mod (8, 8) mod (,42) A,^ mod 43 7, 78 2 (34, 287) mod (5,23) -,X mod 53, 87 (53, 87) mod (2,55) V,} mod 585, 75 (585, 75) mod (57,55) :,} Jadi secara eseluruhan tes aca dari STT Atlas Nusantara adalah #\C!#L}A:?A^-XV}:}, Dari perbandingan antara perhitungan manual dengan menggunaan program adalah sama. Citra gambar awal dengan citra hasil steganografi secara asat mata tida terlihat berbeda arena memang hal ini adalah syarat dari sebuah steganografi. Beriut adalah table perbandingan nilai warna asli dengan warna yang telah disisipi data. Tabel 4.2 Tabel Contoh Perbandingan Warna No Warna Input Warna Output. N U S A N T A R A S,T mod 8, 8 7, 8 2 (3, 37) mod (3,53) #,\ R28, G28, B255 R33, G28, B255 R28, G28, B28 R33, G28, B33 T, A,T L,A S, N,U,5,, 8,5 3, , 4 75 mod (74, 82) mod (2,37) C,! mod 7, 2 (7, 2) mod (3,) #,L mod 2, (2, ) mod (55,) },A mod 8 585, 8 75 (783, 823) mod (57,3) :, mod 43 8,78 22 (323, 28) mod (5,34)?, 4. R45, G28, B3 R5, G28, B35 R255, G2, B54 R255, G2, B5 5. Kesimpulan a. Algoritma Hill Cipher bisa dilauan untu proses enripsi dan deripsi sebuah data dengan cara manipulasi string, peralian matri dan juga inverse matri b. Sebuah citra gambar bisa diproses ulang sehingga mampu digunaan untu menyisipan data yang berupa tes yang dienal dengan steganografi dengan format citra *.bmp, dengan cara mengambil nilai dari tiap-tiap pixel penyusun sebuah gambar dan emudian diambil nilai warna Red, Green dan Blue. c. Steganografi memilii dua metode, yaitu metode MSB (Most Significant Bit) dan LSB ( F-42

6 Prosiding SENTIA 2 Politeni Negeri Malang Least Significant Bit). Dengan menggunaan metode LSB mampu untu menyisipan pesan, dan juga secara asat mata tida merubah bentu gambar aslinya. Hal ini diarenaan Metode LSB hanya mengganti 4 bit rendah. Sehingga jia menggunaan logia, maa penambahan data masimal hanya Saran Dalam penelitian steganografi ini, proses belum berjalan cepat. Hal ini diarenaan proses perulangan yang berali-ali untu mengenripsi data, dan juga untu pengambilan data citra gambar. Mungin untu pengembangannya bisa digunaan metode lain untu mempercepat proses pengambilan datanya. Sedangan untu menambah tingat eamanan sebuah data maa bisa digunaan metode enripsi lain yang bersifat modern seperti algoritma DES 4 bit, RAS dan lain-lain, arena metode Hill Cipher ini masih berupa metode onvensional. Untu Input berupa tes bisa diembangan lagi dengan menggunaan citra gambar. Jadi apliasi yang dibuat adalah steganografi dari citra gambar menghasilan citra gambar pula. DAFTAR PUSTAKA Anonymous.27. Pengolahan_citra. Anonymous.27. tes_biasa Anonymous.2. history Anonymous. 2. Studi Tour SMK Negeri Denpasar Bali. Anton, Howard.8. Aljabar Linear Elementer,Penerbit Erlangga. Ariyus, Doni. 2. Computer Security, Andi Yogyaarta. Jogiyanto, H.M., Pengenalan Komputer, Andi offset, Yogyaarta. Kurnia, Adi.. Pemrograman Microsoft Visual Basic. Jaarta : PT. Elex Media Komputindo Kelompo Gramedia. Soehono, Stefanus ono_report.doc Stalling,William. 23. Cryptography and Networ Security Principles and Practices, Pearson Education. Wijaya,RosyidahJayanti.27. a.ui.edu/matom F-43