BAB 3

ANALISIS DAN PERANCANGAN

3.1.Analisis Perancangan Steganografi dan Kriptografi.

3.1.1. Algoritma Steganografi EOF

Metode EOF merupakan sebuah metode yang diadaptasi dari metode penanda

akhir file (end of file) yang digunakan oleh sistem operasi windows. Dalam sistem

operasi windows, jika ditemukan penanda EOF pada sebuah file, maka sistem akan

berhenti melakukan pembacaan pada file tersebut. Prinsip kerja EOF menggunakan

karakter / simbol khusus ctrl-z yang diberikan pada setiap akhir file. Ctrl-z

merupakan sebuah substitute character (karakter substitusi) berupa sebuah karakter

ASCII dengan nilai 26. Karakter ini biasanya digunakan pada system operasi DOS

untuk menandakan akhir dari sebuah penginputan data. Dengan berkembangnya

sistem operasi windows, penggunaan karakter ini dikembangkan untuk menandakan

akhir dari sebuah file.

EOF memiliki sebuah karakteristik unik yang tidak dimiliki karakter ASCII

lainnya. Karakter ini merupakan satu-satunya karakter yang bersifat redundant bits

(sebagian informasi yang terdapat didalam file yang jika dihilangkan tidak akan

menimbulkan kerusakan yang signifikan setidaknya bagi indera manusia), dimana

setiap penambahan karakter ini pada sebuah file tidak akan mengubah nilai atau

ukuran file tersebut. Sesuai dengan perkembangan teknologi, khususnya dibidang

steganography, EOF digunakan sebagai salah satu metode dalam melakukan

penyembunyian data digital kedalam data digital lainnya.

35  

Pemilihan EOF sebagai salah satu metode steganografi ini didasari oleh hal-

hal berikut ini:

• Karakteristik Unik EOF

Steganography merupakan sebuah teknik yang berkaitan erat dengan redundant

bits. Sebagian besar teknik steganography yang berkembang memiliki sifat

redundant bits agar hasil steganografi yang dihasilkan tidak merubah data awal

yang digunakan. EOF memiliki karakteristik ini pada karakter ctrl-z yang

digunakannya. EOF menggunakan redundant bits sebagai tempat

menyembunyikan pesan pada saat dilakukan kompresi data, dan kemudian

menggunakan kelemahan indera manusia yang tidak sensitif sehingga seakan-

akan tidak ada perbedaan yang terlihat antara sebelum atau sesudah pesan

disisipkan.Sebagai contoh, akan disisipkan sebuah pesan pada sebuah citra digital

dengan dimensi 120 x 160 pixel. Maka pesan akan ditempatkan pada baris ke 121

sampai selesai sesuai dengan panjang dari pesan yang disisipkan. Setiap baris

akan memetakan pesan sebanyak 160 karakter (sesuai dengan ukuran citra)

hingga seluruh pesan disisipkan seluruhnya.

• Kerahasiaan Payload

Dalam steganografi, payload (informasi yang disembunyikan) harus terjaga

kerahasiaannya. Karena sistem operasi akan berhenti membaca isi sebuah file

pada saat menemukan karakter ctrl-z, maka pesan yang disisipkan tidak akan

pernah terbaca. Hal ini akan menghasilkan tingkat kerahasiaan yang tinggi pada

pesan tersebut.

Berikut ini adalah contoh flowchart encode dalam steganografi dengan

algoritma EOF. Flowchart akan menggambarkan hasil file steganografi dengan

36  

metode end of file dalam aplikasi, pemasukkan data dilakukan seperti merge yang

dihubungkan dengan bytes version sebagai penanda dengan urutan input :

uncompressed/compressed , encrypted/unencrypted , message/file. Proses decode

pun dilakukan dengan cara yang sama seperti encode nya.

Gambar 3.1. Flowchart Encode Steganografi EOF

37  

Prinsip kerja EOF menggunakan karakter / simbol khusus ctrl-z yang

diberikan pada setiap akhir file dan digunakan pada system operasi untuk

menandakan akhir dari sebuah penginputan data. Karakteristik inilah yang

menyebabkan ctrl-z dipilih sebagai penanda dari sebuah akhir file karena sifat null

(kosong) yang dimilikinya.

Adapun algoritma dari metode EOF ini adalah sebagai berikut :

1. Baca informasi file, tentukan dimana posisi karakter ctrl-z berada.

2. Tandai posisi ctrl-z sebagai awal baris penyisipan pesan.

3. Sisipkan pesan dimulai dari posisi ctrl-z hingga akhir pesan.

4. Sisipkan ctrl-z kedua pada akhir pesan.

Dengan menyisipkan sebuah pesan setelah karakter ctrl-z (end of file), pada

saat file tersebut dieksekusi, pesan yang disisipkan tidak akan terbaca oleh sistem.

Hal ini disebabkan oleh karena sistem hanya akan membaca isi dari sebuah file

dimulai dari karakter awal file tersebut hingga sistem menemukan karakter ctrl-z

(end of file).

3.1.2. Metoda Kriptografi AES (Advanced Encryption Standard)

Advance Encryption Standard (AES) adalah teknik algoritma kriptografi

yang juga dikenal dengan sebutan Rijndael. Standar enkripsi ini diadopsi sebagai

standar yang digunakan di AES, dan akhirnya diseluruh penjuru dunia. AES adalah

penerus dari Data Encryption Standard (DES). AES mulai diperkenalkan pada tahun

2001, dan mulai efektif dipergunakan sebagai standar pada pertengahan tahun 2002.

Mulai pada tahun 2006, AES adalah algoritma paling populer, karena dapat ditarik

38  

kesimpulan bahwa DES telah tergantikan oleh AES dan telah dianggap kurang aman.

hal itu disebabkan karena panjang kunci yang terlalu pendek. DES saat ini hanya

dipakai untuk pendidikan, sedangkan AES masih digunakan untuk menjaga

keamanan komputer. Seiring dengan berkembangnya teknologi komputer,

berkembang pula kriptografi keamanannya.

Algoritma AES Rijndael mendukung panjang kunci 128 bit sampai 256 bit.

Panjang kunci dan ukuran blok dapat dipilih secara independen. Karena AES

menetapkan bahwa ukuran blok harus 128 bit, dan panjang kunci harus 128, 192, dan

256 bit, maka dikenal AES-128, AES-192, AES- 256. Setiap blok dienkripsi dalam

sejumlah putaran tertentu bergantung pada panjang kuncinya.

Tabel 3.1. Perbandingan AES 128, 192, 256 bits

  Perbandingan Jumlah Key

(Nk words ) 

Besar Block

(Nb words) 

Jumlah Round 

(NR) 

AES 128  4 4 10 

AES 192  6 4 12 

AES 256  8 4 14 

Catatan: 1 word = 32 bit.

Dengan panjang kunci 128-bit, maka terdapat 2128 = 3,4 x 1038

kemungkinan kunci. Jika digunakan 1 juta komputer yang masing-masing memiliki

kemampuan mencoba 1 juta kunci per detik, maka akan diperlukan waktu 5,4 trilyun

tahun untuk mencoba seluruh kemungkinan kunci. Inilah yang menyebabkan

mengapa AES belum dipecahkan kodenya oleh sekuriti manapun.

39  

Tabel 3.2. Evaluasi Perbandingan DES dengan AES

Author  Definisi  panjang blok  panjang kunci  jumlah round 

Coppersmith, 

Don 

1. DES  adalah  sebuah 

algoritma  enkripsi 

sandi  blok  kunci 

dengan ukuran blok 

64‐bit  dan  ukuran 

kunci 56‐bit. 

2. AES  adalah  standar 

enkripsi  dengan 

kunci‐simetris  yang 

diadopsi  oleh 

pemerintah 

Amerika Serikat 

1. panjang  DES 

64bit 

2. panjang  AES 

128bit 

1. panjang  kunci 

DES 56bit. 

2. panjang  kunci 

AES 

128bit,192bit,at

au 256bit 

  

1. DES  terdiri  dari 

16round 

2. AES  terdiri  dari 

10,12  dan  14 

round. 

Mardianto, Is 

1. DES  merupakan 

algoritma  yang 

pertama  kali 

dikembangkan  dan 

hanya  digunakan 

untuk educational. 

panjang  DES 

jenis  S‐DES 

adalah  8bit

  

1. kunci  DES  jenis 

S‐DES  adalah 

10bit 

2. kunci AES, 

mode1=128bit, 

mode2=192bit, 

mode3=256bit 

1. DES  melakukan 

16  round  yang 

melibatkan 

5fungsi  utama 

yaitu  fungsi 

initial 

permutation, 

substitusi  dan 

permutasi, 

permutasi, 

kompleks  fx 

kembali,  inverse 

initial 

permutation. 

2. AES 

mode  1  =10 

round, 

40  

mode  2  =12 

round, 

mode  3  =14 

round 

Federal 

Information 

Processing 

Standards 

(FIPS) 

 Publication  

1. DES  is  the 

algorithms 

described  in 

this standard 

specifies  both 

enciphering  and 

deciphering 

operations  based 

on  a  binary 

number (key). 

2. AES  algorithm  is 

a symmetric  block 

cipher  that  can 

encrypt  and 

decrypt information 

and capable  of 

using cryptographic 

keys  of  128,  192, 

and  256  bits  to 

encrypt and 

decrypt  data  in 

blocks of 128 bits. 

DES  consists 

of  64  binary 

digits. 

1. AES decrypt 

data in blocks 

of 128 bits 

1. DES  key  consists 

of  56  bits  are 

randomly 

generated and 

used  directly  by 

the algorithm 

2. AES  algorithm  is 

capable  of  using 

cryptographic 

keys of 128, 192, 

and 256 bits 

1. DES 16 rounds 

2. AES rounds :  

‐  key  length  128  bits  = 

10 rounds 

‐  key  length  192  bits  = 

12 rounds 

‐  key  length  256  bits  = 

14  

Seperti pada DES, Rijndael menggunakan substitusi dan permutasi, dan

sejumlah putaran. Untuk setiap putarannya, Rijndael menggunakan kunci yang

berbeda. Kunci setiap putaran disebut round key. Garis besar algoritma Rijndael

yang beroperasi blok 128-bit adalah sebagai berikut:

41  

1. AddRoundKey: melakukan XOR antara state awal (plainteks) dengan cipher key.

Tahap ini disebut juga initial round.

2. Putaran sebanyak Nr – 1 kali. Proses yang dilakukan pada setiap putaran adalah:

• SubByte: substitusi byte dengan menggunakan tabel substitusi (S-

box).

• ShiftRow: pergeseran baris-baris array state secara wrapping.

• MixColumn: mengacak data di masing-masing kolom array state.

• AddRoundKey: melakukan XOR antara state sekarang dengan round

key.

3. Final round: proses untuk putaran terakhir:

• ByteSub.

• ShiftRow.

• AddRoundKey.

Gambar 3.2. Proses Flowchart Enkripsi AES.

42  

Add Round Key

Proses penggabungan ini menggunakan operasi XOR untuk setiap byte dari

subkey dengan byte data state awal. Untuk setiap tahap, subkey dibangkitkan dari

kunci utama dengan menggunakan proses key schedule. Setiap subkey berukuran

sama dengan state yang bersangkutan.

Gambar 3.3. Proses Add Round Key

SubBytes

Proses SubBytes adalah operasi yang akan melakukan substitusi tidak linear

dengan cara mengganti setiap byte state dengan byte pada sebuah tabel yang

dinamakan tabel SBox. Sebuah tabel S-Box terdiri dari 16x16 baris dan kolom

dengan masing-masing berukuran 1 byte.

43  

Tabel 3.2. Tabel S-Box

Gambar 3.4. Proses Sub Byte

Shift Rows

Proses Shift Rows akan beroperasi pada tiap baris dari tabel state. Proses ini

akan bekerja dengan cara memutar byte-byte pada 3 baris terakhir (baris 1, 2, dan 3)

dengan jumlah perputaran yang berbeda-beda. Baris 1 akan diputar sebanyak 1 kali,

baris 2 akan diputar sebanyak 2 kali, dan baris 3 akan diputar sebanyak 3 kali.

Sedangkan baris 0 tidak akan diputar.

44  

Gambar 3.5. Proses Shift Rows

MixColumns

Proses MixColumns akan beroperasi pada tiap kolom dari tabel state. Operasi

ini menggabungkan 4 bytes dari setiap kolom tabel state dan menggunakan

transformasi linier Operasi Mix Columns memperlakukan setiap kolom sebagai

polinomial 4 suku dalam Galois field dan kemudian dikalikan dengan c(x) modulo

(x4+1), dimana c(x)=3x3+x2+x+2. Kebalikkan dari polinomial ini adalah

c(x)=11x3+13x2+9x+14. Operasi MixColumns juga dapat dipandang sebagai

perkalian matrix.

Langkah MixColumns dapat ditunjukkan dengan mengalikan 4 bilangan di

dalam Galois field oleh matrix berikut ini.

Operasi penjumlahan di atas dilakukan dengan operasi XOR.

45  

Gambar 3.6. Proses Mix – Colomn

3.2. Perancangan Program Aplikasi

3.2.1. Spesifikasi Rumusan Perancangan

Perancangan program aplikasi ini berdasarkan karateristik sebagai berikut:

a. Procedural Programming.

Pada pemrograman procedural, program dibedakan antara bagian data dengan

bagian instruksi. Bagian instruksi terdiri atas runtutan (sequence) instruksi yang

dilaksanakan satu per satu secara berurutan oleh pemroses. Alur pelaksanaan

instruksi dapat berubah karena adanya pencabangan kondisional. Data yang disimpan

di dalam memori dimanipulasi oleh instrusi secara beruntun atau procedural. Dapat

didefinisikan secara singkat yaitu sekelompok tempat penyimpanan (memori), yang

dibedakan menjadi memori instruksi dan memori data, masing-masing dapat diberi

nama dan harga.Instruksi akan dieksekusi satu persatu secara sekuensial oleh sebuah

pemroses tunggal. Beberapa instruksi menetukan instruksi berikutnya yang akan

dieksekusi. Data diperiksa dan dimodifikasi secara sekuensial pula. Program dalam

paradigma ini didasari pada strukturisasi informasi di dalam memori dan manipulasi

dari informasi yang disimpan tersebut.

46  

b. Object Oriented Programming.

Pemrograman berorientasi objek merupakan metode yang relatif baru untuk

melakukan perancangan atau rekayasa perangkat lunak. Tujuan metode ini adalah

untuk meningkatkan produktivitas pemrogram dengan meningkatkan extensibiltas

dan penggunaan kembali perangkat lunak serta untuk mengontrol biaya dan

kompleksitas perawatan perangkat lunak. Tujuan utama dari pengembangan

perangkat lunak atau program berorientasi objek, dapat dijelaskan sbb:

• Mempersingkat waktu dan menurunkan biaya pengembangan rekayasa

perangkat lunak.

• Menurunkan biaya perawatan perangkat lunak.

• Pemrograman berorientasi objek memberikan landasan yang sangat berguna

untuk pembuatan prototype sistem secara cepat.

Object Oriented Programming memiliki sifat sifat sebagai berikut:

1. Inheritance

Disebut juga pewarisan pada pemrograman berorientasi objek merupakan suatu

hubungan dua buah kelas atau lebih. Dalam hal ini ada kelas yang memiliki atribut

dan metode yang sama dengan kelas lainnya beserta atribut dan metode tambahan

yang merupakan sifat khusus kelas yang menjadi turunannya.

2. Encapsulation.

Diartikan sebagai pembungkus, dimaksudkan untuk menjaga suatu proses program

agar tidak dapat diakses secara sembarangan atau di intervensi oleh program lain.

Konsep enkapsulasi sangat penting dilakukan untuk menjaga kebutuhan program

agar dapat diakses sewaktu-waktu, sekaligus menjaga program tersebut.

47  

3. Polymorphism.

Suatu aksi yang memungkinkan pemrogram menyampaikan pesan tertentu keluar

dari hirarki obyeknya, dimana obyek yang berbeda memberikan tanggapan/respon

terhadap pesan yang sama sesuai dengan sifat masing-masing obyek. Atau

Polymorphic dapat berarti banyak bentuk, maksudnya yaitu kita dapat menimpa

(override), suatu method, yang berasal dari parent class (super class) dimana object

3.2.2. Menu Hirarki.

Hirarki menu pada program aplikasi ini dapat dilihat pada gambar berikut

Gambar 3.7. Hierarki Menu

48  

3.2.3. Use Case Diagram.

Gambar 3.8. Use Case Diagram proses penyisipan dan penerimaan pesan

steganografi

49  

3.2.4. Sequence Diagram.

Gambar 3.9. Sequence Diagram Proses Steganografi

50  

3.2.5. Class Diagram

Gambar 3.10. Class Diagram Proses Steganografi

51  

3.3. Perancangan Tampilan

1. Perancangan ini dibuat melalui java 1.7.0 dengan menggunakan editor Netbeans

7.0.1.

2. Metoda Steganografi yang digunakan yaitu End Of File (EOF).

3. Metoda Kriptografi yang digunakan yaitu Advance Encryption Standard (AES).

4. Format Input Message yaitu berupa data teks atau dokumen, sedangkan format

pesan atau file yang disisipkan bisa berupa data teks, suara dan video yaitu

dengan akhiran format sebagai berikut :

• Format Teks : “.txt”, “.pdf”, “.doc”.

• Format Gambar : ".bmp", ".jpg", ".gif", ".tif", “png”.

• Format Suara : ".mp3", ".wav", ".wma".

• Format Video ".mpg", ".3gp", ".flv".

5. Format file yang disisipkan dapat menggunakan kompresi zip untuk menekan

besaran output file.

Perancangan program aplikasi dibagi menjadi enam proses yaitu :

- Embed Message

Bagian ini untuk menyisipkan pesan teks dengan kode sandi (password) dan

dienkripsi ke dalam data teks lainnya, proses ini akan menghasilkan data teks

yang sama namun dengan tambahan pesan enkripsi didalamnya.

- Embed File

Bagian ini untuk menyisipkan atau menempelkan pesan atau file dengan kode

sandi (password) ke dalam media data digital gambar, suara maupun video

dengan standard format yang telah dijelaskan sebelumnya. Proses ini akan

menghasilkan data file yang nantinya akan disebut stegofile.

52  

- Retrive Message

Bagian ini akan membaca sandi password dan mengambil pesan rahasia yang

telah disisipkan sebelumnya di dalam data yang berupa teks atau dokumen.

- Retrieve File

Bagian ini akan membaca sandi password dan mengambil data atau file dari

stegafile yang telah disisipkan sebelumnya dan membuka file atau data

tersebut.

- Menu Help

Bagian ini akan menjelaskan penggunaan dari bagian Menu dan sub-Menu.

- Menu About

Bagian ini akan menyertakan detail tambahan dari aplikasi pemograman

seperti nama pembuat, nama universitas, nama dosen pembimbing, tahun

pembuatan, dll.

Gambar 3.11. Rancangan menu dan sub-menu aplikasi program

53  

3.3.1. Rancangan Layar Main

Layar ini merupakan layar pembuka yang berfungsi sebagai penghubung dari

semua layar yang ada pada perangkat lunak. Rancangan layar main dapat dilihat pada

gambar 3.7. berikut ini.

Gambar 3.12. Tampilan Layer Main

3.3.2. Rancangan Layar Embed Message

Gambar 3.13. Tampilan Layer Embed Message

54  

3.3.3. Rancangan Layar Embed File

Gambar 3.13. Tampilan Layer Embed File

3.3.4. Rancangan Layar Retrieve Message

Gambar 3.14. Tampilan Layer Retrieve Message

55  

3.3.5. Rancangan Layar Retrieve File

Gambar 3.15. Tampilan Layer Retrieve File.

3.3.6. Rancangan Layar Help

Gambar 3.16. Tampilan Layer Help

56  

3.3.7. Rancangan Layar About

Gambar 3.17. Tampilan Layer About