BAB III PERANCANGAN DAN PEMBUATAN PERANGKAT LUNAK

Transkripsi

1 BAB III PERANCANGAN DAN PEMBUATAN PERANGKAT LUNAK 3.1 PERANCANGAN UMUM Dalam perkembangan dunia informasi, keamanan suatu data merupakan suatu hal yang sangat vital. Hal ini dikarenakan tidak semua pihak, berhak untuk mengakses data yang bersangkutan. Oleh karena itu diperlukan suatu aplikasi yang dapat digunakan untuk menyembunyikan atau menyamarkan suatu informasi ke dalam media lain. Steganography merupakan suatu teknik berkomunikasi dimana informasi disembunyikan pada media pembawa seperti citra, suara atau video tanpa memberikan perubahan yang berarti pada media tersebut. Berbeda dengan steganography yang menyembunyikan keberadaan informasi, kriptografi hanya menyembunyikan arti atau isi dari sebuah informasi. Kedua teknik ini dapat digabungkan sehingga menghasilkan informasi yang semakin sulit dilacak. Sistem yang akan dirancang ini meggunakan teknik image steganography dengan data digital yang disisipkan pada citra cover berupa teks maupun berbagai format file (*.*) yang telah dienkripsi terlebih dahulu menggunakan algoritma kriptografi DES. Dan untuk memperkecil ukuran data yang akan disisipkan, maka setelah dilakukan enkripsi selanjutnya akan dikompress menggunakan algoritma ZIP. Sehingga akan dihasilkan sebuah aplikasi steganography yang mempunyai tingkat keamanan yang lebih. Di dalam bab ini akan dibahas mengenai perencanaan dan pembuatan aplikasi data hiding steganography pada file image (jpg, gif dan bmp) menggunakan metode Least Significant Bit. input output user aplikasi Gambar 3. 1 Perancangan Umum Sistem 25

2 3.2 PERANCANGAN SYSTEM Data Hiding Steganograph Pada File Image Prosedur perancangan sistem secara umum untuk pembangunan aplikasi data hiding steganography pada file image menggunakan metode Least Significant ini terdiri atas beberapa tahap, antara lain meliputi perancangan : 1. Proses Perancangan proses yang dimaksudkan adalah bagaimana sistem akan bekerja, proses-proses yang digunakan, mulai dari user melakukan input kemudian diproses sampai aplikasi mengeluarkan output berupa stego file. 2. Antarmuka Perancangan antarmuka mengandung penjelasan tentang desain dan implementasi sistem yang digunakan dalam sistem yang dibuat. Berikut adalah gambar use case diagram dari sistem yang akan dibangun : Gambar 3. 2 Diagram Use Case Aplikasi Proses utama yang dilakukan ada empat yaitu proses encode data, proses output stego image, proses decode data dan proses output data teks atau file. Berikut diagram activity dari keempat proses tersebut : 26

3 Proses Encode Data Proses ini berlangsung saat user ingin melakukan encoding (menyembunyikan) data ke dalam suatu media. Gambar 3. 3 Diagram Activity Encode Data Proses Output Stego Image Dari proses encoding data, diperoleh hasil output file berupa stego image. Gambar 3. 4 Diagram Activity Output Stego Image 27

4 Proses Decode Data Proses ini berlangsung saat user ingin melakukan decoding (pengekstrakan) data dari berkas stego Gambar 3. 5 Diagram Activity Decode Data Proses Output Data Teks atau File Dari hasil proses decoding data, diperoleh hasil output berupa data teks atau data file. Gambar 3. 6 Diagram Activity Output Data Teks atau File 28

5 3.3 URAIAN PERANCANGAN SYSTEM Perancangan sistem ini terdiri atas dua tahap, yaitu tahap encoding data dan tahap decoding data yang akan diuraikan pada sub bab di bawah ini : Tahap Encoding Data Tahap encoding data merupakan tahap penyisipan atau penyamaran suatu data baik data teks maupun file ke dalam suatu media image yang bertujuan untuk menyembunyikan data agar tidak terlihat oleh orang yang tidak berhak. Aplikasi steganography dengan metode LSB standar hanya mampu menyimpan informasi dengan ukuran yang sangat terbatas. Misalnya suatu citra 24-bit ( R=8 bit, G=8 bit, B=8 bit ) digunakan sebagai wadah untuk menyimpan data berukuran 100 bit, jika masing-masing komponen warnanya (RGB) digunakan satu pixel untuk menyimpan informasi rahasia tersebut, maka setiap pixelnya disimpan 3 bit informasi, sehingga setidaknya dibutuhkan citra wadah berukuran 34 pixel atau setara 34 x 3 x 8 = 816 bit (8 kali lipat ). Jadi suatu citra 24- bit jika digunakan untuk menyimpan informasi rahasia hanya mampu menampung informasi maksimum berukuran 1/8 dari ukuran citra penampung tersebut. Pada tugas akhir ini, dilakukan beberapa modifikasi pada tahap penyisipan data menggunakan metode Least Significant Bit, yaitu dengan : menyisipkan beberapa informasi penting seperti : berapa ukuran carrier image (4 byte), versi aplikasi yang digunakan untuk melakukan proses encoding data (3 byte), fitur dari proses penyisipan : enkripsi DES dan kompresi ZIP (1 byte) dan rasio kompresi (1 byte) menggunakan metode Least Significant Bit pada 2 bit terakhir pada file carrier image setelah header master file (carrier image). menyisipkan data teks atau file berserta ukuran dari data tersebut (4 byte) yang telah terkompresi dan terenkripsi, setelah footer (bagian akhir) dari carrier image. Sehingga dengan beberapa modifikasi metode LSB standar di atas, maka besar data yang akan disisipkan pada suatu image mempunyai ukuran yang tidak terbatas, karena data yang akan disisipkan akan diletakkan setelah footer master file (carrier image). 29

6 Diagram Alir Encoding Data Gambar 3. 7 Diagram Alir Encoding Data Dari diagram alir di atas, dapat dijelaskan langkah-langkah proses sebagai berikut : setelah memulai sistem (start), selanjutnya user melakukan input untuk carrier image. Lakukan pilihan untuk pilihan encoding, apakah data text atau data file. Jika data text, maka akan muncul inputan untuk text, jika data file maka akan keluar menu dialog untuk memilih file mana yang akan disisipkan. Selanjutnya akan muncul pilihan untuk melakukan kompresi dan enkripsi data sebelum melakukan encoding data. Dari proses ini, akan dihasilkan stego file. 30

7 Fungsi-Fungsi pada Tahap Encoding Data Pada bagian ini akan dijelaskan fungsi-fungsi apa saja yang diperlukan untuk menunjang jalannya proses pada tahap encoding data. Berikut ini merupakan potongan program fungsi yang berguna untuk mengubah data pesan teks menjadi karakter byte array : byte []messagearray= msg.getbytes(); messagesize= messagearray.length; Pseudo Code 3. 1 Fungsi Mengubah Teks Menjadi Byte Array Jika menggunakan operasi encode file, maka proses pengubahan data file menjadi byte array sebagai berikut : byte []filearray = new byte[messagesize]; in = new DataInputStream(new FileInputStream(dataFile)); in.read(filearray, 0, messagesize); in.close(); Pseudo Code 3. 2 Fungsi Mengubah File Menjadi Byte Array Pertama buat byte array dengan lebar data sebesar input carrier file, lalu dilakukan pembacaan input stream file carrier (masterfile). Selanjutnya dilanjutkan pembacaan buffer data mulai dari index file ke- 0 sampai dengan ukuran input file (messagesize). Untuk pembacaan input carrier file menjadi byte array kurang lebih sama dengan potongan program sebelumnya, sebagai berikut : inputfilesize= (int) masterfile.length(); bytearrayin= new byte[inputfilesize]; DataInputStream in = new DataInputStream(new FileInputStream(masterFile)); in.read(bytearrayin, 0, inputfilesize); in.close(); Pseudo Code 3. 3 Fungsi Mengubah Input File Menjadi Byte Array Fungsi yang digunakan untuk melakukan kompresi pada data sebelum disisipkan : 31

8 ByteArrayOutputStream arrayoutputstream = new ByteArrayOutputStream(); ZipOutputStream zout = new ZipOutputStream(arrayOutputStream); ZipEntry entry= new ZipEntry("MESSAGE"); zout.setlevel(compression); zout.putnextentry(entry); zout.write(messagearray, 0, messagesize); zout.closeentry(); zout.finish(); zout.close(); // Get the compressed message byte array messagearray= arrayoutputstream.tobytearray(); compressionratio= (short) ((double)messagearray.length / (double)messagesize * 100.0); messagesize= messagearray.length; Pseudo Code 3. 4 Fungsi Kompresi Data Jika pada operasi file, bagian yang di bold-italic di atas diganti menggunakan ZipEntry entry = new ZipEntry (datafile.getname()); Pada fungsi kompresi data ini, pertama buat sebuah variabel bertipe ByteArrayOutputStream yaitu arrayoutputstream. Kemudian buat lagi variabel zout bertipe ZipOutputStream dengan mengirim parameter berupa arrayoutputstream. Lakukan set, untuk proses encode message maka buat variabel entry bertipe ZipEntry dengan parameter teks MESSAGE, jika pada proses encode file maka ganti parameternya dengan nama file tersebut. Lakukan seting juga untuk level kompresi. Selanjutnya lakukan kompresi pada messagearray mulai dari index-0 sampai dengan ukuran messagesize menggunakan method write(). Setelah proses kompresi, selanjutnya adalah menghitung berapa persentase kompresi yang telah dilakukan, yaitu dengan membagi ukuran dari messagearray menggunakan method length() dengan messagesize kemudian dikalikan 100. Fungsi yang digunakan untuk melakukan enkripsi data menggunakan metode enkripsi DES sebelum disisipkan ke dalam file carrier sebagai berikut : 32

9 Cipher cipher = Cipher.getInstance("DES"); SecretKeySpec spec = new SecretKeySpec(password.substring(0, 8).getBytes(), "DES"); cipher.init(cipher.encrypt_mode, spec); messagearray= cipher.dofinal(messagearray); messagesize= messagearray.length; Pseudo Code 3. 5 Fungsi Enkripsi Data Untuk melakukan enkripsi data, pertama dapatkan instance cipher DES dengan method Cipher.getInstance( DES ). Lalu buat sebuah spec variabel bertipe SecretKeySpec dengan parameter password yang telah diinputkan sebelumnya dan string DES. Lakukan inisialisasi untuk melakukan enkripsi dengan kunci spec, melalui method init(cipher.encrypt_mode, spec). Jalankan proses enkripsi dengan method dofinal() dengan mengirimkan parameter messagearray. Fungsi yang digunakan untuk melakukan penyisipan data ke dalam media image (carrier file) private static void writebytes(byte[] bytes) { int size= bytes.length; } for(int i=0; i< size; i++) { byteout.write(bytes[i]); inputoutputmarker++; } Pseudo Code 3. 6 Fungsi Meyisipkan Data Setelah menerima parameter yang disimpan ke dalam variabel bytes yang bertipe data byte[], selanjutnya dilakukan penghitungan besar bytes menggunakan method length() yang disimpan ke dalam variabel size. Lalu dilakukan looping mulai dari 0 sampai dengan size untuk menuliskan nilai bytes[] ke dalam variabel byteout yang mempunyai tipe data ByteArrayOutputStream menggunakan method write(). Berasamaan dengan dilakukan increment terhadap variabel inputoutputmarker, yaitu sebuah variabel bertipe integer yang berfungsi untuk menandai dimana harus menuliskan data. 33

10 3.3.2 Tahap Decoding Data Tahap decoding data merupakan tahap pengungkapan atau decoding suatu data dari stego image yang bertujuan untuk mengambil kembali data yang telah disisipkan. Dengan telah dilakukannya beberapa modifikasi pada tahap encoding data menggunakan metode LSB, maka secara otomatis juga akan dilakukan penyesuaian pada tahap decoding datanya Diagram Alir Decoding Data Gambar 3. 8 Diagram Alir Decoding Data 34

11 Dari diagram alir di atas, dapat dijelaskan langkah-langkah proses sebagai berikut : setelah memulai sistem (start), selanjutnya user melakukan input untuk stego file. Kemudian dilakukan pembacaan info file stego. Lalu dilakukan encoding data dari file stego. Selanjutnya akan dilakukan pendecryptan dan pengekstrakan data. Hasil outputnya berupa data teks atau data file tergantung dari informasi yang dibawanya Fungsi-Fungsi pada Tahap Decoding Data Pada bagian ini akan dijelaskan fungsi-fungsi apa saja yang diperlukan untuk menunjang jalannya proses pada tahap decoding data. Seperti halnya awal proses encode, step awal dimulai dengan pembacaan stream file : masterfile= info.getfile(); bytearrayin= new byte[(int) masterfile.length()]; DataInputStream in = new DataInputStream(new FileInputStream(masterFile)); in.read(bytearrayin, 0, (int)masterfile.length()); in.close(); Pseudo Code 3. 7 Pembacaan Stream File Untuk melakukan dekripsi terhadap data yang telah dienkripsi, digunakan fungsi di bawah ini : password= password.substring(0, 8); byte passwordbytes[]= password.getbytes(); cipher= Cipher.getInstance("DES"); spec= new SecretKeySpec(passwordBytes, "DES"); cipher.init(cipher.decrypt_mode, spec); try{ messagearray= cipher.dofinal(messagearray); } catch(exception bp) { message= "Incorrent Password"; bp.printstacktrace(); return "#FAILED#"; } messagesize= messagearray.length; Pseudo Code 3. 8 Fungsi Dekripsi Data 35

12 Pada saat melakukan proses dekripsi data, dari inputan password selanjutnya ambil nilai bytenya menggunakan method getbytes() dan simpan di variabel byte passwordbytes[]. Setelah mengeset cipher dengan instance DES melalui method getinstance( DES ) dan menginisialisasi variabel SecretKeySpec spec dengan new SecretKeySpec(passwordBytes, "DES"), dilanjutkan dengan melakukan inisialisasi untuk melakukan dekripsi menggunakan kunci spec dengan method init(cipher.decrypt_mode, spec). Dengan menggunakan blok try catch, lakukan dekripsi terhadap messagearray dengan method dofinal(). Setelah dilakukan dekripsi, selanjutnya adalah mengekstrak data yang telah disisipkan menggunakan fungsi sebagai berikut : ByteArrayOutputStream by = new ByteArrayOutputStream(); DataOutputStream out = new DataOutputStream(by); ZipInputStream zipin = new ZipInputStream(new ByteArrayInputStream(messageArray)); zipin.getnextentry(); bytearrayin= new byte[1024]; while((tempint= zipin.read(bytearrayin, 0, 1024))!= -1) out.write(bytearrayin, 0, tempint); zipin.close(); out.close(); messagearray= by.tobytearray(); messagesize= messagearray.length; Pseudo Code 3. 9 Fungsi Dekompresi Data Untuk melakukan dekompresi data, deklarasikan variabel by dengan tipe data ByteArrayOutputStream, selanjutnya jadikan variabel by tadi menjadi parameter untuk menginisialisasi variabel out yang bertipe DataOutputStream. Variabel out ini berfungsi untuk menampung data output. Kemudian inisialisasi variabel zipin yang bertipe ZipInputStream dengan new ZipInputStream(new ByteArrayInputStream (messagearray)). Variabel zipin berfungsi sebagai penampung data input yang akan diekstrak. Setelah mendeklarasikan variabel bytearrayin sebagai array byte[1024], selanjutnya dilakukan looping while selama nilai tempint dari pembacaan zipin dengan method dan parameter read(bytearrayin, 0, tempint) tidak sama dengan -1, maka lakukan penulisan pada variabel out dengan method dan parameter write(bytearrayin, 0, tempint). 36

13 3.3.3 Perancangan Data Dalam proses ini akan ditentukan bagaimana format data yang akan digunakan dalam proses perancangan dan pembuatan perangkat lunak aplikasi steganography. Data yang dimaksud merupakan data yang akan digunakan dalam proses input aplikasi dan data hasil keluaran dari aplikasi ini Data Input Desain data input yang digunakan pada aplikasi data hiding steganograph ini yang pertama sebagai cover message (file carrier) menggunakan file image berformat GIF, BMP dan JPG. Agar hasil file stego nanti tidak didapatkan hasil yang tidak terlalu jauh berbeda dengan aslinya (file carrier), sebaiknya digunakan file image dengan kedalaman warna 24-bit. Sedangkan untuk data input yang kedua sebagai secret info (file data) digunakan file dokumen berbagai format dengan ekstensi *.doc, *.xls, *.ppt, *.txt dan juga bisa untuk semua tipe data file *.* Data Output Desain data output yang digunakan dalam aplikasi ini didasarkan dari ekstensi cover message (file carrier) pada saat proses input data. Jika pada saat input cover message digunakan file image dengan ekstensi *.jpg maka diharuskan untuk format file outputnya juga menggunakan ekstensi *.jpg. Demikian juga untuk format file image yang lain seperti *.bmp dan *.gif Perancangan Antar Muka Berikut merupakan rancangan aplikasi utama : Gambar 3. 9 Perancangan Antar Muka 37

14 3.4 IMPLEMENTASI SISTEM Untuk memudahkan pengguna memakai aplikasi steganography, diusahakan membuat suatu tampilan yang sederhana namun efektif. Berikut ini akan disajikan beberapa desain antar muka yang digunakan beserta development program yang digunakan untuk membangun tampilan yang user friendly : Tools Untuk Desain dan Coding Ada beberapa tools atau perangkat lunak yang dibutuhkan untuk membuat dan menjalankan kode sumber sehingga didapat sebuah perangkat lunak yang mampu melakukan proses steganography. Tools tersebut adalah sebagai berikut : Teks and Design Editor Tool ini digunakan oleh penulis untuk memudahkan dalam penulisan kode sumber dari perangkat lunak yang akan dibuat. Tool editor yang penulis gunakan adalah NetBeans IDE 6.5 yaitu program editor yang bersifat free untuk mendevelop suatu aplikasi berbasis JAVA Java Development Kit (JDK) Perangkat lunak yang satu ini sangat dibutuhkan dalam pengkompilasian kode sumber Java hingga menjalankan kode sumber yang telah menjadi native code tersebut agar dapat menampilkan hasilnya berupa sebuah perangkat lunak. Versi yang digunakan penulis kali ini menggunakan Java Development Kit(JDK) 1.6 update Implementasi Antar Muka Sistem Sesuai dengan algoritma dan flowchart dari aplikasi data hiding steganography menggunakan metode LSB, dibuat tampilan-tampilan yang bertujuan untuk memudahkan end user untuk menjalankan aplikasi ini Implementasi Menu Utama Di dalam window utama, terdapat dua button yaitu untuk melakukan encode data dan decode data. Dalam menu utama, terdapat tiga sub menu yaitu : file, view dan help. Pada sub menu file terdapat tiga menu item, yaitu : encode data, decode data dan exit. Pada sub menu view terdapat menu item look and feel dan di dalamnya terdapat sub menu item tonic, metal, motif dan windows. Sedangkan pada sub menu help terdapat menu item help program dan about author. 38

15 Gambar Menu Utama Implementasi Sub Menu File 1) Menu Item Encode Data Pada window encode data, terlihat ada enam panel. Panel pertama merupakan panel untuk browse master file (carrier image), panel kedua terdapat pilihan untuk melakukan kompresi atau tidak dengan berbagai level tertentu. Panel ketiga berupa pilihan untuk melakukan enkripsi terhadap data atau tidak, dan terdapat field untuk menginputkan password key minimal 8 karakter. Panel keempat adalah panel untuk menentukan path file untuk output stego image. Dua panel yang terakhir adalah panel Embed Message yang berfungsi untuk melakukan inputan pesan teks dan Panel Embed File yang berfungsi untuk melakukan inputan file sebagai data yang akan disisipkan. 39

16 Gambar Menu Encode Data 2) Menu Item Decode Data Terdapat dua panel utama pada window Decode Data, yaitu : panel stego file untuk melakukan browse terhadap stego file dan panel yang kedua adalah panel file information yang berfungsi untuk menampilkan informasi apa saja yang terkandung dalam stego file. Gambar Menu Decode Data 40

17 3) Exit Berikut tampilan konfirmasi saat menu exit diakses : Gambar Tampilan Konfirmasi Menu Exit Implementasi Sub Menu View 1) Menu Item Look and Feel a. Plastic XP Berikut tampilan aplikasi jika menggunakan tampilan Menu Look and Feel Plastic XP : Gambar Tampilan Menu Look and Feel Plastic XP 41

18 b. Metal Berikut tampilan aplikasi jika menggunakan tampilan Look and Feel Metal : Gambar Tampilan Menu Look and Feel Metal c. Motif Berikut tampilan aplikasi jika menggunakan tampilan Look and Feel Motif : Gambar Tampilan Menu Look and Feel Motif 42

19 d. Windows Berikut tampilan aplikasi jika menggunakan tampilan Look and Feel Windows : Gambar Tampilan Menu Look and Feel Windows Implementasi Sub Menu Help a. Menu Item Help Program Gambar Tampilan Menu Help Program 43

20 b. Menu Item About Author Gambar Tampilan Menu About Author 44