TRIPLE STEGANOGRAPHY Abraham G A P E S / 13509040 Program Studi Teknik Informatika Sekolah Teknik Elektro dan Informatika Institut Teknologi Bandung, Jl. Ganesha 10 Bandung 40132, Indonesia 13509040@std.stei.itb.ac.id Abstrak Dalam makalah ini dibahas mengenai penerapan metode pada Triple DES pada steganografi. Steganografi adalah teknik penyembunyian suatu pesan di dalam media lain. Dalam makalah ini, media yang digunakan adalah media gambar dengan tipe bmp. Metode Triple DES adalah metode enkripsi dan dekripsi melalui 3 tahap dengan kunci yang berbeda. Ada berbagai macam cara penyembunyian pesan dalam gambar pada steganografi. Dari metode manipulasi gambar, yaitu dengan memanipulasi gambar sedemikian rupa sehingga menjadi tempat yang mendukung penyembunyian pesan, hingga metode penyembunyian pesan itu sendiri dengan tujuan pesan yang didapat tidak dapat secara langsung dibaca dan diambil informasinya. Di sini, akan digunakan kedua metode untuk menghasilkan metoda baru dalam steganografi untuk menjamin keamanan pesan, baik keberadaan pesan itu sendiri, maupun isi dari pesan. pesannya, sedangkan pesan tersembunyi secara rahasia dan hanya pihak yang berwenang yang dapat mengetahui isi pesan tersebut. Kata kunci steganografi, enkripsi, dekripsi I. LATAR BELAKANG Saat ini, keamanan informasi sering menjadi kendala dalam proses komunikasi. Banyak informasi yang kita tidak ingin untuk diketahui oleh pihak-pihak yang tidak berkepentingan. Apalagi keadaan global yang semakin kacau, di mana antar negara saling mencurigai, ingin mengetahui mengetahui rencana-rencana negara lain demi keamanan. Jangankan negara, lembaga dan organisasi yang lebih kecil pun saling memata-matai satu sama lain atas berbagai alasan, rasa aman, keunggulan dalam berkompetisi, serta alasan-alasan lain. Keamanan informasi dapat dijaga dengan banyak cara, seperti meningkatkan keamanan tempat informasi disimpan seperti menyembunyikannya di tempat yang setidaknya tidak dapat diakses oleh pihak lain yang tak berwenang, meningkatkan keamanan proses jalannya informasi sedemikian rupa sehingga aman terhadap para penyadap, maupun pihak-pihak yang tidak berkepentingan. Salah satu cara mengamankan informasi adalah dengan steganografi. Steganografi adalah suatu teknik menyembunyikan keberadaan pesan dengan menyisipkannya di dalam media lain sedemikian rupa, sehingga pihak lain yang tidak berkepentingan hanya melihat berkas tersebut sebagai media pembawa Gambar 1 Steganografi Seiring dengan berkembangnya teknologi, metode yang digunakan dalam steganografi juga berkembang, baik dengan menyamarkan keberadaan pesan maupun menyamarkan isi dari pesan itu sendiri. Jika pada zaman dahulu, menyisipkan plainteks ke dalam media secara langsung saja sudah cukup untuk menjaga keamanan informasi, sekarang, diperlukan metode-metode yang cukup rumit untuk menjaga keamanan informasi, karena semakin canggihnya teknologi untuk melacak keberadaan pesan. Metode pada steganografi dapat dilakukan dengan melakukan manipulasi terhadap media yang digunakan dalam menampung pesan (atau dalam makalah ini media yang akan dibahas adalah media gambar) agar keberadaan pesan lebih sulit untuk dideteksi, dan / atau manipulasi terhadap isi yang bertujuan supaya jika pesan telah dideteksi keberadaannya dan telah diekstrak, pesan tersebut tetap tidak dapat dibaca, sehingga menghilangkan maknanya.
II. TRIPLE STEGANOGRAPHY Triple steganografi adalah salah satu metode baru dalam penyisipan pesan dalam media, yang dalam makalah ini adalah gambar. Pada umumnya, metode ini mengadopsi metode dari TDES (Triple Data Encription Standard). TDES memiliki metode yang lebih aman daripada DES biasa, karena proses enkripsi dan dekripsi yang diulang-ulang. Pada DES, proses enkripsinya mengubah plainteks menjadi cipherteks melalui proses permutasi awal yang mengacak urutan bit pada plainteks, lalu melalui proses enkripsi yang menggunakan jaringan Feistel yang dilakukan sebanyak 16 kali menggunakan kunci yang dibangkitkan secara internal, setelah itu dilakukan permutasi akhir menggunakan matriks balikan permutasi awal. Sedangkan proses dekripsinya melakukan tepat kebalikan dari proses enkripsi. Sedangkan TDES memiliki proses enkripsi yang terdiri dari 3 tahap, enkripsi, lalu dekripsi, lalu enkripsi. Sedangkan proses dekripsinya juga terdiri dari 3 tahap, dekripsi, lalu enkripsi, lalu dekripsi. Untuk meningkatkan keamanan, setiap dekripsi dan enkripsi menggunakan kunci yang berbeda, tergantung jenisnya, sehingga proses enkripsi dan dekripsi pada DES membutuhkan 2 hingga 3 kunci yang berbeda. Gambar 3 Cara Kerja TDES dengan 2 kunci Gambar 4 Cara Kerja TDES dengan 3 kunci Gambar 2 Cara Kerja Enrkipsi DES Triple Steganografi mengangkat cara kerja TDES yang menggunakan 3 tahap dalam proses enkripsi dan dekripsinya, yang dimodifikasi sehingga dihasilkan keamanan informasi yang lebih daripada steganografi biasa. Pada struktur datanya, disediakan 3 tempat untuk menyimpan kunci. Kunci di sini adalah dalam bentuk string. Kunci satu dan kunci dua tidak dapat kosong, tetapi kunci ketiga diperbolehkan untuk kosong. Jika tempat ketiga kosong, ini menandakan bahwa steganografi yang dipakai adalah triple steganografi dengan 2 kunci, yang berarti proses ketiga menggunakan kunci pertama. Sedangkan apabila tempat ketiga terisi, berarti steganografi yang digunakan adalah triple steganografi dengan 3 kunci, masing-masing proses menggunakan kunci yang berbeda. Pada proses enkripsi, pertama-tama dilakukan enkripsi menggunakan LSB (Least Significant Byte) dengan kunci pertama. Untuk mempermudah eksplorasi, besar bit LSB yang digunakan hanyalah 1 bit. Enkripsi yang dilakukan di sini adalah enkripsi steganografi dengan menyisipkan pesan yang plainteks maupun yang telah diubah dengan menggunakan vignere menjadi cipherteks. Jika yang disisipkan adalah pesan berupa plainteks, maka kunci pertama digunakan sebagai kunci dalam enkripsi steganografi. Lalu dilakukan proses dekripsi menggunakan LSB 1 bit dengan menggunakan kunci kedua. Dekripsi yang dilakukan di sini adalah dekripsi steganografi menggunakan kunci kedua dengan mengeluarkan pesan yang terkandung dalam gambar secara langsung, ataupun didekripsi terlebih dahulu menggunakan kunci kedua. Jika metode yang digunakan adalah metode enkripsi dengan menggunakan 2 kunci
berbeda, maka selanjutnya dilakukan proses enkripsi steganografi dengan menyisipkan pesan yang plainteks maupun yang telah diubah dengan menggunakan vignere menjadi cipherteks. Jika yang disisipkan adalah pesan berupa plainteks, maka kunci pertama digunakan sebagai kunci dalam enkripsi steganografi. Enkripsi steganografi pada tahap ketiga ini sedikit berbeda dengan enkripsi steganografi pada tahap pertama, karena pada tahap ketiga ini, gambar yang telah disisipi pesan (gambar hasil) dimanipulasi menjadi gambar grayscale untuk lebih menyembunyikan keberadaan pesan. Begitu pula jika metode yang digunakan adalah metode enkripsi dengan menggunakan 3 kunci, prosesnya sama dengan enkripsi tahap ketiga dengan menggunakan 2 kunci. Hanya saja kunci yang digunakan pada enkripsi steganografi kali ini adalah kunci ketiga. Sedangkan pada proses dekripsi, yang harus dilakukan adalah benar-benar kebalikan dari proses enkripsinya. Pertama-tama dilakukan dekripsi menggunakan LSB (Least Significant Byte) dengan kunci ketiga. Jika kunci ketiga kosong, maka akan digunakan kunci pertama. Dekripsi yang dilakukan di sini adalah dekripsi steganografi dengan mengeluarkan pesan tersembunyi yang terkandung dalam gambar dengan metode yang telah dipilih sebelumnya, apakah menyisipkan pesan yang plainteks maupun yang telah diubah dengan menggunakan vignere menjadi cipherteks. Jika yang disisipkan adalah pesan berupa plainteks, maka kunci pertama digunakan sebagai kunci dalam enkripsi steganografi. Lalu dilakukan proses enkripsi menggunakan LSB 1 bit dengan menggunakan kunci kedua. Enkripsi yang dilakukan di sini adalah enkripsi steganografi dengan menyisipkan pesan plainteks maupun yang telah diubah dengan menggunakan vignere menjadi cipherteks. Jika yang disisipkan adalah pesan berupa plainteks, maka kunci kedua digunakan sebagai kunci dalam enkripsi steganografi. Jika metode yang digunakan adalah metode dekripsi dengan menggunakan 2 kunci berbeda, maka selanjutnya dilakukan proses dekripsi steganografi menggunakan kunci pertama dengan mengeluarkan pesan tersembunyi yang terkandung dalam gambar dengan metode yang telah dipilih sebelumnya, apakah mengeluarkan pesan secara langsung ataukah mengektraksi pesan yang didapat, lalu mendekripsinya dahulu dengan metode vignere dengan kunci pertama. Begitu pula jika metode yang digunakan adalah metode dekripsi dengan menggunakan 3 kunci, prosesnya sama dengan dekripsi tahap ketiga dengan menggunakan 2 kunci. Hanya saja kunci yang digunakan pada dekripsi steganografi kali ini adalah kunci pertama. Dapat diperhatikan, bahwa proses dekripsi ini benar-benar merupakan kebalikan dari proses enkripsi yang dipakai. Kekurangannya yang dapat paling terasa proses ini reversible dalam menipulasi pesan, akan tetapi irreversible dalam manipulasi gambar, artinya adalah gambar tempat pesan disembunyikan akan selamanya berubah menjadi grayscale dan tidak dapat dikembalikan ke bentuk asalnya. Pada contoh di bawah adalah perbandingan antara enkripsi pesan menggunakan Triple Steganografi. Plainteks yang digunakan adalah frase hahahahahaha, dengan kunci pertama adalah itb, kunci kedua adalah sabuga, dan kunci ketiga adalah labtek. Gambar 5 Hasil yang didapat dengan menggunakan Triple Steganografi menggunakan 2 kunci Gambar 6 Hasil yang didapat dengan menggunakan Triple Steganografi menggunakan 3 kunci III. MANIPULASI PESAN DAN PESAN KE GAMBAR Manipulasi pesan yang digunakan dalam Triple Steganografi ini adalah enkripsi dan dekripsi pesan dengan menggunakan Vignere Chiper. Vignere Cipher adalah salah satu algoritma pada Kriptografi untuk menyembunyikan pesan sedemikian rupa, sehingga sulit untuk dapat membaca pesan yang terkandung tanpa menggunakan kunci. Vignere Cipher ini menggunakan bujursangkar vignere untuk melakukan proses enkripsi dan dekripsi. Proses enkripsinya adalah dengan menyilangkan antara masing-maisng karakter pada plainteks dengan karakter pada kunci sehingga didapat suatu string lain yang jika dibaca oleh pihak lain yang tidak mengerti dan tidak memiliki kuncinya tidak memiliki makna yang berarti lagi.
merupakan metode penyembunyian pesan yang paling disarankan untuk digunakan. Gambar 8 Gambar Awal Gambar 7 Vignere Cipher Manipulasi pesan ke media gambar dapat dilakukan melalui banyak metode. Salah satu metode yang lazim digunakan adalah metode LSB. Pada Triple Steganografi ini, metoda yang digunakan adalah metode LSB. Pada dasarnya, metoda ini mengganti LSB dari setiap pixel dengan bit data. Dipilihnya LSB tiap pixel gambar sebagai tempat menyembunyikan data adalah atas beberapa dasar. Salah satunya adalah karena pergantian LSB tidak terlalu memengaruhi apa yang dapat terlihat oleh pancaindera manusia, Untuk meningkatkan payload, ada beberapa macam cara tergantung pada jumlah bit LSB yang dimodifikasi, seperti 1 bit LSB dan 2 bit LSB. IV. MANIPULASI GAMBAR Manipulasi gambar adalah proses mengubah gambar sedemikian rupa sehingga gambar menjadi suatu media yang mendukung steganografi. Tujuannya adalah agar proses pendeteksian pesan dalam gambar (steganalysis) semakin sulit, atau bahkan tidak dapat untuk mendeteksi keanehan pada pesan. Ada berbagai macam teknik dalam melakukan manipulasi gambar. Salah satunya adalah dengan menggunakan metode grayscale, yang mengubah gambar yang ada menjadi hanya berwarna hitam putih dan abu. Cara ini digunakan untuk mencegah terdeteksinya kerusakan gambar yang ada dengan melakukan pengecekan pada histogram. Adapun teknik lain, seperti inverse warna, yang melakukan inversi bit-bit pada blok RGB sehingga warna dari gambar yang dihasilkan terlihat sedikit unik dan tidak biasa, tetapi tidak melakukan perubahan pesan yang berarti. Berdasarkan beberapa referensi yang ada mengenai cara menghindari steganalisis, diputuskan untuk menggunakan metode grayscale, karena metode grayscale Gambar 9 Gambar setelah melalui Triple Steganografi V. KESIMPULAN Steganografi adalah salah satu metode dalam kriptografi, yang bertujuan untuk meningkatkan keamanan informasi. Steganografi menyembunyikan pesan rahasia ke dalam sebuah media lain. Pesan itu sendiri dapat berupa sebuah dokumen, gambar, media suara, maupun video. Begitu pula dengan media yang dipakai dalam menyembunyikan pesan tersebut. Di dalam steganografi juga dapat digunakan metoda kriptografi lainnya khususnya dalam melakukan penyembunyian pesan sehingga pesan yang disembunyikan semakin terjaga keamanannya. Dalam steganografi, terdapat 2 proses utama, yaitu proses penyembunyain pesan yang disembunyikan, serta proses manipulasi media yang digunakan sebagai tempat pesan disembunyikan, sehingga media tersebut lebih menjamin tersembunyianya informasi. Pada proses manipulasi gambar, metoda yang sering digunakan dan
lebih disarankan adalah metode grayscale, yang membuat gambar menjadi berwarna keabu-abuan. Hal ini dimaksudkan adalah agar keterberadaan pesan semakin tersembunyi karena sulit untuk mendeteksinya menggunakan metoda pengamatan histogram. Gambar 10 Histogram gambar asli Gambar 11 Histogram gambar hasil triple steganografi dengan 2 kunci Triple Steganografi memiliki proses yang berbeda dengan steganografi biasa. Perbedaan ini terletak pada jumlah kunci yang digunakan dalam melakukan enkripsi dan dekripsi, serta gambar yang dihasilkan. Pada triple steganografi, dibutuhkan 2 hingga 3 kunci yang berbeda untuk melakukan steganografi, serta ditambah dengan metoda manipulasi gambar yang melakukan grayscale pada gambar yang dihasilkan, sehingga gambar menjadi berubah warna. Proses enkripsinya dilakukan dengan melakukan enkripsi steganografi menggunakan kunci pertama, dekripsi dengan kunci kedua, lalu jika menggunakan 2 kunci, akan melakukan enkripsi terakhir menggunakan kembali kunci pertama, atau jika menggunakan 3 kunci, tahap enkripsi terakhir akan menggunakan kunci ketiga. Sedangkan tahap dekripsinya melakukan sesuatu yang merupakan persis kebalikan dari proses enkripsinya. Proses dekripsi dimulai dengan melakukan dekripsi dengan menggunakan kunci ketiga jika menggunakan 3 kunci berbeda atau menggunakan kunci pertama jika dekripsi dilakukan dengan 2 kunci berbeda. Lalu dilanjutkan dengan enkripsi dengan menggunakan kunci kedua, dan diakhiri dengan dekripsi lagi menggunakan kunci pertama. Pada dasarnya, triple steganografi ini adalah metode yang lebih aman daripada metode steganografi biasa karena menggunakan 2 hingga 3 kunci berbeda sehingga mempersulit proses steganalisis dalam menterjemahkan isi pesan yang terselubung. Dalam menggunakan metode triple steganografi ini, perlu diperhatikan bahwa dikarenakan adanya proses manipulasi media gambar menjadi grayscale, proses triple steganografi ini bersifat irreversible terhadap perubahan yang dialami oleh media penyimpan informasi. Sedangkan pada pesan itu sendiri, triple steganografi masih bersifat reversible karena pesan yang tersembunyi masih dapat diambilinformasinya jika memiliki data kunci-kunci yang tepat dalam melakukan dekripsi. VI. APPENDIX Gambar 12 Histogram gambar hasil triple steganografi dengan 3 kunci Tabel Gambar Gambar 1 Steganografi... 1 Gambar 2 Cara Kerja Enrkipsi DES... 2 Gambar 3 Cara Kerja TDES dengan 2 kunci... 2 Gambar 4 Cara Kerja TDES dengan 3 kunci... 2 Gambar 5 Hasil yang didapat dengan menggunakan Triple Steganografi menggunakan 2 kunci... 3 Gambar 6 Hasil yang didapat dengan menggunakan Triple Steganografi menggunakan 3 kunci... 3 Gambar 7 Vignere Cipher... 4 Gambar 8 Gambar Awal... 4 Gambar 9 Gambar setelah melalui Triple Steganografi... 4 Gambar 10 Histogram gambar asli... 5 Gambar 11 Histogram gambar hasil triple steganografi dengan 2 kunci... 5 Gambar 12 Histogram gambar hasil triple steganografi dengan 3 kunci... 5
VII. ACKNOWLEDGMENT Pertama-tama saya panjatkan syukur kepada Tuhan atas selesainya makalah ini. Lallu, saya juga ingin mengucapkan terimakasih kepada Bapak Ir. Rinaldi Munir selaku dosen IF3058 Kriptografi, yang telah mengajariku seluk beluk macam-macam dan teknik kriptografi hingga saat ini. Juga, saya ingin mengucapkan terimakasih kepada teman-teman yang selalu membantu saya, memberi semangat, dan petunjuk-petunjuk berharga. Sekali lagi saya ucapkan terimakasih untuk semuanya. REFERENSI [1] Munir, Rinaldi. 2005. Diktat Kuliah IF5054 Kriptografi. Departemen Teknik Informatika, Institut Teknologi Bandung. [2] http://21talks.net/wordpress/wpcontent/uploads/2007/02/steganography.png [3] http://informatika.stei.itb.ac.id/~rinaldi.munir/kriptografi/2008-2009/makalah1/makalahif30581-2009-a011.pdf [4] http://vision.ece.ucsb.edu/publications/05thesissullivan.pdf [5] http://mindyourdecisions.com/blog/wpcontent/uploads/2008/05/vigenere_square_example.png [6] PERNYATAAN Dengan ini saya menyatakan bahwa makalah yang saya tulis ini adalah tulisan saya sendiri, bukan saduran, atau terjemahan dari makalah orang lain, dan bukan plagiasi. Bandung, 18 Maret 2012 Abraham G A P E S 13509040