6

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Penelitian Terdahulu

Sebelumnnya penelitian ini dilakukan oleh Arif,2008 yang

dilakukan untuk mencoba membuat perangkat lunak penyembunyian

gambar ke gambar dengan metode 4 least Signnificant bit encoding.

Dari penelitian sebelumnya penulis ingin membangun aplikasi dengan

menyisipkan pesan rahasia kedalam gambar serta membatasi

penggunaan aplikasi tersebut sehingga hanya sedikit orang yang dapat

menggunakan. Hal ini dimaksudkan agar pesan rahasia yang di

sisipkan hanya diketahui oleh orang-orang yang memiliki akses untuk

aplikasi tersebut.

2.2 Tinjauan Pustaka

Dasar dari embbeding pesan rahasia kedalam data digital adalah

dengan adanya penyatuan dari dua file yaitu file gambar asli yang

belum dimodifkasi yang nantinya akan digunakkan sebagai media

penyimpangan file rahasia atau dalam kata lain diartikan sebagai cover

image dan semuah file pesan. File pesan dapat berupa

plaintext,chipertext, gambar lain atau sesuatu yang dapat dikonversikan

kedalam bit-steam.(Johnson & Joodia 1998).

Cover image adalah istilah yang digunakan untuk media gambar

sebagai citra atau media untuk menyembunyikan informasi agak tidak

diketahu oleh orang lain.

Plain Text adalah teks yang diencode dalam format ASCII. Plain

text tidak memiliki format dan informasi struktur seperti ukuran dan

tipe font, warna, atau layout. Plain text biasanya digunakan antar-

7

komputer yang tidak memiliki kesepakatan untuk saling bertukar

informasi format dan layout teks.

Ciphertext : ciphertext adalah keluaran algoritma enkripsi.

ciphertext dapat dianggap sebagai pesan dalam bentuk tersembunyi.

Algoritma enkripsi yang baik akan menghasilkan ciphertext yang

terlihat acak.

2.3 Definisi Steganography

Steganografi (steganography) adalah ilmu dan seni

menyembunyikan pesan rahasia di dalam pesan lain sehingga

keberadaan pesan rahasia tersebut tidak dapat diketahui. Steganografi

berasal dari Bahasa Yunani, yaitu “steganos” yang artinya “tulisan

tersembunyi (covered writing)”.

Steganografi termasuk ke dalam security through obscurity.

Steganografi biasa digunakan oleh teroris, intelijen, atau militer dalam

menyampaikan pesan sehingga tidak diketahui orang lain.

Steganografi membutuhkan dua poperti yaitu media penampung

dan pesan rahasia. Media penampung yang umum digunakan adalah

gambar, suara, video atau teks. Pesan yang disembunyikan dapat

berupa sebuah artikel, gambar, daftar barang, kode program atau pesan

lain.

Penggunaan steganografi antara lain bertujuan untuk

menyamarkan eksistensi (keberadaan) data rahasia sehingga sulit

dideteksi dan melidungi hak cipta suatu produk. Steganografi dapat

dipandang sebagai kelanjutan kriptografi. Jika pada kriptografi, data

yang telah disandikan (ciphertext) tetap tersedia, maka dengan

8

steganografi ciphertext dapat disembunyikan sehingga pihak ketiga

tidak mengetahui keberadaannya. Data rahasia yang disembunyikan

dapat diekstraksi kembali persis sama seperti keadaan aslinya.

Keuntungan steganografi dibandingkan dengan kriptografi

adalah bahwa pesan yang dikirim tidak menarik perhatian sehingga

media penampung yang membawa pesan tidak menimbulkan

kecurigaan bagi pihak ketiga. Ini berbeda dengan kriptografi dimana

ciphertext menimbulkan kecurigaan bahwa pesan tersebut merupakan

pesan rahasia.

2.4 Metode LSB (Least Signnificant Bit)

Salah satu metode steganografi yang paling sederhana adalah

penyembunyian adalah Least Significant Bit (LSB), meskipun ada

beberapa kekurangan namun teknik ini relatif mudah untuk

diimplementasikan. Metode ini menyembunyikan pesan dalam sebuah

media digital ialah dengan mengubah satu bit dari media dengan bit

dari pesan. Biasanya bit terakhir dari suatu byte diganti dengan bit dari

pesan (M. Kharrazi, 2004).

Metode ini membutuhkan syarat yaitu jika dilakukan kompresi

pada stego. Harus digunakan format lossless compression, karena

metode ini menggunakan bit-bit pada setiap piksel pada image. Jika

digunakan format lossy compression, pesan rahasia yang

disembunyikan dapat hilang. Jika digunakkan image 24-bit color

sebagai cover, sebuah bit dari masing-masing komponen Red, Green,

dan Blue, padat digunakkan sehinnga 3-bit dapat disimpan pada setiap

piksel. Sebuah Gambar dengan dimensi 1,024 x 768 mempunyai

potensi untuk disembunyikan seluruhnya dari 2,359,296 bit (294,912

byte) pada informasi. Jika pesan tersebut dikompres untuk

9

disembunyikan sebelum ditempelkan, dapat menyembunyikan

sejumlah besar dari informasi. Pada pandangan mata manusia, hasil

stego-image akan terlihat sama dengan gambar cover.

Untuk contoh huruf A dapat disembunyikan dalam tiga pixel

(asumsikan tidak ada kompresi). Raster data asli untuk 3 pixel (9 byte)

menjadi :

(00100111 11101001 11001000)

(00100111 11001000 11101001)

(11001000 00100111 11101001)

Nilai biner untuk A adalah 10000011. Sisipan nilai biner untuk A

dalam tiga pixel akan menghasilkan :

(00100111 11101000 11001000)

(00100110 11001000 11101000)

(11001000 00100111 11101001)

Dapat dilihat bahwa bit-bit yang digaris bawahi hanya 3

perubahan secara aktual dalam 8 byte yang diubah untuk

menyembunyikan karakter A. Perubahan pada LSB ini terlalu kecil

sehinggal sulit terdeteksi oleh mata manusia sehinnga pesan dapat

disembunyikan secara efektif.

2.5 Masking dan Filtering

10

Teknik masking dan filtering, hanya terbatas ke gambar 24-bit

dan gray-scale, informasi disembunyikan dengan menandai suatu

gambar dengan cara seperti paper watermark. Teknik watermarking

dapat di aplikasikan dengan resiko rusaknya gambar dalam kaitannya

dengan lossy compression, sebab mereka lebih menyatu ke dalam

gambar.

Masking lebih robust dari pada penyisipan LSB dengan hasil

kompresi, cropping, dan beberapa pemrosesan gambar. Tehnik

masking menempelkan informasi dalam area significant sehingga pesan

yang tersembunyi itu lebih bersatu dengan gambar cover dari pada

penyembunyian dalam level “noise”. (Niel,1998)

2.6 Algoritma Transformasi

Manipulasi LSB adalah suatu cara yang cepat dan mudah

untuk menyembunyikan informasi tetapi sangat peka untuk

perubahan hasil yang kecil dari pemerosesan gambar atau lossy

compression. Seperti kompresi yang merupakan kunci keuntungan

dari gambar JPEG yang mempunyai kelebihan dari format yang lain.

Gambar dengan kualitas warna yang tinggi dapat disimpan dalam file

yang relative kecil menggunakan metoda kompresi JPEG; sehingga

gambar JPEG menjadi lebih berlimpah pada Internet.

Gambar JPEG menggunakan discrete cosine transform (DCT)

untuk mencapai kompresi. DCT adalah transformasi lossy

compression sebab nilai cosine tidak dapat dihitung sama, dan

perhitungan yang diulangi menggunakan jumlah presisi yang

terbatas, menjelaskan pembulatan kesalahan ke dalam hasil akhir.

Varian diantara nilai data yang asli dan nilai data yang disimpan

kembali tergantung pada metoda yang digunakan untuk menghitung

DCT.

11

Dalam penambahan ke DCT, gambar dapat diproses dengan

transformasi fast fourier dan transformasi wavelet. Properti gambar

yang lain seperti luminance dapat juga dimanipulasi. Teknik

patchwork menggunakan metoda redundant patern encoding dan

spread spectrum ke informasi tersembunyi yang tersebar dalam

keseluruhan gambar cover (“patchwork” adalah metoda yang

menandai area gambar, atau patch).

Dalam menggunakan redundant pattern encoding, kita harus

menjual ukuran pesan melawan ketahanan. Untuk contoh, suatu

pesan yang kecil dapat di gambarkan beberapa kali pada gambar.

Encrypt dan scatter adalah teknik yang lain dalam menyembunyikan

data secara menyeluruh ke gambar. Pesan yang menyebar lebih

disukai daripada noise. Penganjur dari pendekatan ini

mengasumsikan bahwa jika pesan bit diekstrak, akan menjadi sia-sia

tanpa algoritma dan stego-key men-dekodenya.

2.7 Discrete Cosine Transform (DCT)

Pada Format gambar JPEG, masing-masing komponen warna

menggunakan tranformasi DCT(Discrete Cosine Transform) untuk

mentranformasikan blok-blok gambar 8 x 8 pixel kedalam 64 masing-

masing koefisien DTC(Ariyus,2009).

Koefisien-koefisien DTC tersebut F(u,v) dari suatu blok 8x8

dari citra pixel f(x,y) dinyatakan pada persamaan di bawah ini:

12

Pada persamaan diatas F(u,y) berbentuk matrik |2- dimensi 8x8

dimana:

u,v,x,y: 0,1,2,3,...,7

x,y adalah koordianat spatial dari domain asal

u.v adalah koordinat frekuensi pada domain transformasi atau

koefisien-koefisien DCT.

C(u),C(v)= 1√2 untuk u,v = 0

C(u),C(v)= 1 untuk lainnya.

Dalam perhitungan DCT ini apabila dilihat persamaan di atas adalah :

1. Citra berupa blok array 2D, Citra dengan domain spatial untuk

nilai piksel memiliki fungsi F(x,y) sedangkan dalam domain

frekuensi atau koefisien DCT memiliki F(u,v)

2. Panjang dan lebar Citra yaitu 8

3. Looping untuk x,y = 0,1,2,...7 dan looping untuk u,v= 0,1,2,....7

4. Nilai C(u),C(v)= 1√2 u,v =0 serta untuk C(u),C(v)= 1

5. Setelah itu dilakukan perhitungan seperti pada persamaan diatas

maka didapatkan block array baru dalam domain frekeunsi atau

koefisien DTC (Irianto,2004).

2.8 Pembangkit Bilangan Acak Semu

Pseudorandom Number Generator (PNRG) atau Pembangkit

bilangan acak semu adalah sebuah algoritma yang membangkitkan

sebuah deret bilangan yang tidak benar-benar acak. Keluaran dari

pembangkit bilangan acak semu hanya mendekati beberapa dari sifat-

sifat yang dimiliki bilangan acak. Walaupun bilangan yang benar-

benar acak hanya dapat dibangkitkan oleh perangkat keras

pembangkit bilangan acak, bukannya oleh perangkat lunak komputer,

13

akan tetapi bilangan acak semu banyak digunakan dalam beberapa

bidang seperti untuk simulasi dalam ilmu fisika, matematik, biologi

dan sebagainya, dan juga merupakan hal yang sangat penting dalam

dunia kriptografi. Beberapa algoritma enkripsi baik yang simetris

maupun nirsimetris memerlukan bilangan acak sebagai parameter

masukannya seperti parameter kunci pada algoritma kunci publik dan

pembangkitan initialization vector (IV) pada algoritma kunci-simetri.

Walaupun terlihat sederhana untuk mendapatkan bilangan acak,

tetapi diperlukan analisis matematika yang teliti untuk

membangkitkan bilangan seacak mungkin

Karena semua PRNG berjalan diatas sebuah komputer yang

deterministik maka keluaran yang dihasilkannya akan memiliki sifat

yang tidak dimiliki bilangan random sesungguhnya yaitu periode. Hal

ini berarti pada putaran tertentu setelah dijalankan akan dihasilkan

deret yang berulang. Tentu saja jika sebuah pembangkit bilangan

acak memiliki memory yang terbatas (karena dijalankan diatas

komputer yang memiliki memori terbatas) setelah beberapa waktu

pembangkit tersebut akan kembali pada state semula dan hal ini

menyebabkan pengulangan deret yang dihasilkan sebelumnya.

Pembangkit yang tidak memiliki periode (non-periodic generator)

dapat saja dirancang pada sebuah komputer yang deterministik, tetapi

dibutuhkan memori yang tidak terbatas selama program pembangkit

bilangan tersebut dijalankan. Pada perangkat yang sekarang ada hal

ini tidak mungkin dilakukan. Sebuah PNRG dapat dimulai dari state

(keadaan) tertentu dengan parameter masukan yang dinamakan

random seed (umpan acak), tetapi bagaimanapun acaknya umpan

PRNG akan selalu menghasilkan deret yang sama. Konsekuensi

yang dihasilkan dari deterministik komputer pada prakteknya dapat

14

saja dihindari. Panjang dari maksimum periode dibuat sepanjang

mungkin sehingga tidak ada komputer yang dapat mencapai satu

periode dalam waktu yang diharapkan. Jika satu periode tidak dicapai

maka pengulangan deret bilangan acak tidak terjadi. Penggunaan cara

seperti ini tidak cukup baik untuk beberapa aplikasi yang

membutuhkan waktu komputasi yang cepat, karena semakin panjang

suatu periode akan membutuhkan sumberdaya dari komputer yang

besar juga (Haribowo, 2007).

Pembangkit bilangan acak yang dapat menghasilkan bilangan

yang tidak dapat diprediksi oleh penyerang cocok untuk kriptografi.

Pembangkit ini dinamakan cryptographically secure pseudorandom

number generator (CSPRNG). CSPRNG memiliki syarat :

1. Lulus uji keacakan statistik

2. Tahan terhadap serangan yang serius.

Serangan ini bertujuan memprediksi bilangan acak yang

dihasilkan. Untuk persyaratan yang kedua ini, maka CSPRNG

seharusnya memenuhi dua syarat sebagai berikut :

1. Setiap CSPRNG seharusnya memenuhi “uji bit berikutnya” (next

bit test) sebagai berikut : diberikan k buah bit barisan acak, maka

tidak ada algoritma dalam waktu polynomial yang dapat

memprediksi bit ke- (k+1) dengan peluang keberhasilan lebih dari

½.

2. Setiap CSPRNG dapat menahan “perluasan status”, yaitu jika

sebagian atau semua statusnya dapat diungkap atau diterka dengan

benar, maka tidak mungkin merekonstruksi aliran bilangan acak.

15

2.9 Format File

2.9.1 BMP

Format file ini merupakan format grafis yang fleksibel untuk

platform Windows sehingga dapat dibaca oleh program grafis

manapun. Format ini mampu menyimpan informasi dengan kualitas

tingkat 1 bit sampai 24 bit. Kelemahan format file ini adalah tidak

mampu menyimpan alpha channel serta ada kendala dalam pertukaran

platform. Format file ini dapat dikompres dengan kompresi RLE.

Format file ini mampu menyimpan gambar dalam mode warna RGB,

Grayscale, Indexed Color, dan Bitmap. Meskipun file BMP relatif

memiliki ukuran yang besar, namun file BMP dapat dikompresi

dengan teknik kompresi lossless yaitu teknik kompresi yang tidak

menghilang informasi sedikitpun, hanya mewakilkan beberapa

informasi yang sama (Riyanto, 2007).

Bitmap adalah representasi atau gambaran yang terdiri dari

baris dan kolom pada titik image graphics di komputer. Nilai dari titik

disimpan dalam satu atau lebih data bit. Tampilan dari bitmap atau

raster, menggunakan titik-titik berwarna yang dikenal dengan sebutan

pixel. Piksel-piksel tersebut ditempatkan pada lokasi-lokasi tertentu

dengan nilai-nilai warna tersendiri, yang secara keseluruhan akan

membentuk sebuah tampilan gambar. Tampilan bitmap mampu

menunjukkan kehalusan gradasi bayangan dan warna dari sebuah

gambar, karena itu bitmap merupakan media elektronik yang paling

tepat untuk gambar-gambar dengan perpaduan gradasi warna yang

rumit seperti foto dan lukisan digital.

Color table adalah table yang berisi warna-warna yang ada pada

gambar bitmap. Ukurannya adalah 4 dikalikan dengan ukuran

16

banyakanya warna. Color table berisi RGB-red green blue. Strukturnya

terdiri dari 1 bytes untuk bagian RGB-blue yang berisi intensitas warna

biru 0...255, 1 bytes untuk bagian RGB-Green yang berisi intensitas

warna hijau 0...255, 1 bytes untuk bagian RGB-Red yang berisi

intensitas warna merah 0...255, 1 bytes untuk bagian RGB-Reserved

yang selalu di set sama dengan 0. Gambar menunjukkkan contoh

pembagian 24 bit pada format file BMP

RED GREEN BLUE

Binary 11111111 1111111 1111111

Decimal 255 255 255

Gambar 2.1 pembagian bit dalam BMP

2.9.2 JPG/ JPEG (Joint Photographic Expert Group)

Format file ini mampu mengkompres objek dengan tingkat

kualitas sesuai dengan pilihan yang disediakan. Format file sering

dimanfaatkan untuk menyimpan gambar yang akan digunakan untuk

keperluan halaman web, multimedia, dan publikasi elektronik lainnya.

Format file ini mampu menyimpan gambar dengan mode warna RGB,

CMYK, dan Grayscale. Format file ini juga mampu menyimpan alpha

channel, namun karena orientasinya ke publikasi elektronik maka

format ini berukuran relatif lebih kecil dibandingkan dengan format

file lainnya. Joint Photograpic Experts di rancang untuk kompresi

beberapa full-color atau gray-scale dari suatu gambar yang asli, seperti

pemandangan asli di dunia ini. JPEG sudah mendukung untuk 24-bit

color depth atau sama dengan 16,7 juta warna (224 = 16.777.216

warna).

17

2.9.3 PNG (Portable Network Graphics )

Format file ini berfungsi sebagai alternatif lain dari format file

GIF. Format file ini digunakan untuk menampilkan objek dalam

halaman web. Kelebihan dari format file ini dibandingkan dengan GIF

adalah kemampuannya menyimpan file dalam bit depth hingga 24 bit

serta mampu menghasilkan latar belakang (background) yang

transparan dengan pinggiran yang halus. Format file ini mampu

menyimpan alpha channel. PNG di rancang untuk algoritma lossless

untuk menyimpan sebuah bitmap image. PNG mampu mencapai 16 bit

(gray scale) atau 48 bit untuk true color per pixel, dan mencapai 16

bits dari alpha data. PNG mendukung dua buah metode dari

transparency, satu buah color penutup seperti pada GIF89a’s dan alpa

channel. PNG’s dengan Full alpha chanell mampu mencapi 64K level

dari transparency untuk masing-masing pixel (216 =65.536). ini

memungkinkan PNG dapat membuat gambar lebih bercahaya dan

membuat bayang-bayang background dari pewarnaan yang berbeda .