studi steganografi pada image fileinformatika.stei.itb.ac.id/~rinaldi.munir/matdis/2008...khusus...

7
Studi Steganografi pada Image File Hapsari Muthi Amira Jurusan Teknik Informatika ITB, Jalan Ganesha 10, Bandung, email: [email protected] Abstract Steganografi adalah trik untuk menyembunyikan sebuah pesan dalam media informasi lainnya. Namun, media informasi tersebut tidak memancing orang-orang mengetahui keberadaan pesan tersembunyi tersebut. Ada banyak cara dan format media informasi yang telah ditemukan, namun yang paling umum digunakan adalah media gambar berupa file. Pada makalah ini, akan dijelaskan secara umum teknk-teknik steganografi pada media berupa gambar. Kata Kunci: steganografi, cover image, stego-image, domain, LSB, spread spectrum, patchwork, masking. 1. PENDAHULUAN Steganografi berasal dari bahasa Yunani “stegos” yang berarti selubung dan “grafia” yang berarti pesan[6]. Secara keseluruhan, steganografi berarti pesan yang terselubung (covered writing). Asal mula steganografi berasal dari 440 SM. Demaratus hendak mengirimkan peringatan mengenai serangan kepada Yunani degan cara menuliskan hal tersebut pada panel kayu dan menutupinya dengan minyak-minyakan. Contoh lainnya adalah Histiaeus, yang mencukur habis kepala pelayannya yang paling setia dan mentato sebuah pesan di atasnya. Setelah rambut pelayan itu tumbuh, pesan itu akan tersembunyi. [3] Pemodelan aplikasi steganografi modern berupa prisoner’s problem [2]. Alice dan Bob adalah tawanan yang dipenjara pada sel terpisah jauh satu sama lain. Namun, mereka telah menyusun sebuah rencana untuk kabur. Mereka diperbolehkan untuk berkomunikasi dengan cara saling mengirim pesan melalui kurir, dengan syarat pada pesan tersebut tidak berisi rencana kabur. Kurir itu sendiri merupakan agen dari Eve (pada cerita ini, merupakan musuh dari kedua tokoh tersebut) yang akan memberikan semua pesan kepadanya. Apabila Eve mendeteksi adanya sekecil apapun konspirasi pada pesan, ia akan mentransfer kedua tawanan tersebut ke dalam sel-sel dengan tingkat sekuritas tinggi tempat orang-orang tidak pernah sekalipun pernah bisa kabur. Alice dan Bob telah menyadari hal ini, sebab itu sebelum mereka dikunci dalam sel masing-masing, mereka telah membuat kunci rahasia yang akan digunakan untuk memasukkan informasi rahasia ke dalam pesan yang terlihat tidak mencurigakan. Alice dan Bob akan berhasil apabila mereka dapat saling bertukar informasi untuk berkoordinasi pada rencana kabur mereka dan Eve tidak curiga sama sekali. Steganografi sebetulnya berhubungan erat dengan kriptografi. Perbedaan di antara mereka adalah pesan yang dihasilkan. Pada kriptografi, sebuah pesan yang hendak disembunyikan dengan algoritma tertentu, diubah menjadi pesan lain yang tidak dapat dimengerti bila hanya dibaca. Ide ini baik, namun sangat mengundang kecurigaan pihak yang membaca pesan yang telah dienkripsi. Pada beberapa negara, kriptografi dilarang digunakan. [3] Keuntungan dari steganografi adalah tidak mencoloknya pesan yang telah diolah. Steganografi dan kriptografi, keduanya merupakan cara untuk merahasiakan informasi dari pihak-pihak yang tidak diinginkan. Namun, sebuah kode (kriptografi) tetap akan mengundang kecurigaan tidak peduli sesulit apapun kode tersebut untuk dibuka. Pada banyak kasus, steganografi dan kriptografi sering dikombinasikan untuk menambah tingkat sekuritas dari pesan akhir yang telah berisi pesan rahasia. 2. STEGANOGRAFI SECARA UMUM 2.1 Elemen steganografi Bila dilihat kembali pada kasus tawanan yang disebutkan pada pendahuluan, terdapat elemen-elemen khusus pada steganografi. Elemen pertama adalah covertext, yaitu pesan yang tidak mencolok yang akan disisipkan pesan tersembunyi. Elemen kedua adalah pesan yang akan disembunyikan ke dalam covertext. Elemen ketiga adalah stegotext, yaitu pesan covertext yang telah diberi trik dan berisi pesan terselubung. Untuk mendapatkan stegotext, dibutuhkan trik tertentu yang dapat disebut stegosystem. Sebuah stegosystem harus menutupi kenyataan bahwa ada pesan terselubung seperti halnya enkripsi pada kriptografi. Bagian yang menyulitkan dari steganografi adalah pada stegotext yang harus ‘terlihat’ seolah pesan biasa yang tidak mencurigakan[5]. 2.2 Penerapan steganografi Hampir semua format file dapat digunakan sebagai perantara pesan steganogradi, namun format yang cocok dan memungkinkan adalah yang memiliki tingkat redundansi tinggi. Redundansi dapat diartikan sebagai bit dari objek yang menyediakan ketepatan

Upload: dinhdat

Post on 10-Mar-2019

238 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Studi Steganografi pada Image File

Hapsari Muthi Amira Jurusan Teknik Informatika ITB, Jalan Ganesha 10, Bandung, email: [email protected]

Abstract – Steganografi adalah trik untuk

menyembunyikan sebuah pesan dalam media

informasi lainnya. Namun, media informasi tersebut

tidak memancing orang-orang mengetahui

keberadaan pesan tersembunyi tersebut. Ada banyak

cara dan format media informasi yang telah

ditemukan, namun yang paling umum digunakan

adalah media gambar berupa file. Pada makalah ini,

akan dijelaskan secara umum teknk-teknik

steganografi pada media berupa gambar.

Kata Kunci: steganografi, cover image, stego-image,

domain, LSB, spread spectrum, patchwork, masking.

1. PENDAHULUAN

Steganografi berasal dari bahasa Yunani “stegos”

yang berarti selubung dan “grafia” yang berarti

pesan[6]. Secara keseluruhan, steganografi berarti

pesan yang terselubung (covered writing).

Asal mula steganografi berasal dari 440 SM.

Demaratus hendak mengirimkan peringatan mengenai

serangan kepada Yunani degan cara menuliskan hal

tersebut pada panel kayu dan menutupinya dengan

minyak-minyakan. Contoh lainnya adalah Histiaeus,

yang mencukur habis kepala pelayannya yang paling

setia dan mentato sebuah pesan di atasnya. Setelah

rambut pelayan itu tumbuh, pesan itu akan

tersembunyi. [3]

Pemodelan aplikasi steganografi modern berupa

prisoner’s problem [2]. Alice dan Bob adalah tawanan

yang dipenjara pada sel terpisah jauh satu sama lain.

Namun, mereka telah menyusun sebuah rencana untuk

kabur. Mereka diperbolehkan untuk berkomunikasi

dengan cara saling mengirim pesan melalui kurir,

dengan syarat pada pesan tersebut tidak berisi rencana

kabur. Kurir itu sendiri merupakan agen dari Eve

(pada cerita ini, merupakan musuh dari kedua tokoh

tersebut) yang akan memberikan semua pesan

kepadanya. Apabila Eve mendeteksi adanya sekecil

apapun konspirasi pada pesan, ia akan mentransfer

kedua tawanan tersebut ke dalam sel-sel dengan

tingkat sekuritas tinggi tempat orang-orang tidak

pernah sekalipun pernah bisa kabur. Alice dan Bob

telah menyadari hal ini, sebab itu sebelum mereka

dikunci dalam sel masing-masing, mereka telah

membuat kunci rahasia yang akan digunakan untuk

memasukkan informasi rahasia ke dalam pesan yang

terlihat tidak mencurigakan. Alice dan Bob akan

berhasil apabila mereka dapat saling bertukar

informasi untuk berkoordinasi pada rencana kabur

mereka dan Eve tidak curiga sama sekali.

Steganografi sebetulnya berhubungan erat dengan

kriptografi. Perbedaan di antara mereka adalah pesan

yang dihasilkan. Pada kriptografi, sebuah pesan yang

hendak disembunyikan dengan algoritma tertentu,

diubah menjadi pesan lain yang tidak dapat dimengerti

bila hanya dibaca. Ide ini baik, namun sangat

mengundang kecurigaan pihak yang membaca pesan

yang telah dienkripsi. Pada beberapa negara,

kriptografi dilarang digunakan. [3]

Keuntungan dari steganografi adalah tidak

mencoloknya pesan yang telah diolah. Steganografi dan kriptografi, keduanya merupakan cara untuk

merahasiakan informasi dari pihak-pihak yang tidak

diinginkan. Namun, sebuah kode (kriptografi) tetap

akan mengundang kecurigaan tidak peduli sesulit

apapun kode tersebut untuk dibuka. Pada banyak

kasus, steganografi dan kriptografi sering

dikombinasikan untuk menambah tingkat sekuritas

dari pesan akhir yang telah berisi pesan rahasia.

2. STEGANOGRAFI SECARA UMUM

2.1 Elemen steganografi

Bila dilihat kembali pada kasus tawanan yang

disebutkan pada pendahuluan, terdapat elemen-elemen

khusus pada steganografi. Elemen pertama adalah

covertext, yaitu pesan yang tidak mencolok yang akan

disisipkan pesan tersembunyi. Elemen kedua adalah

pesan yang akan disembunyikan ke dalam covertext.

Elemen ketiga adalah stegotext, yaitu pesan covertext

yang telah diberi trik dan berisi pesan terselubung.

Untuk mendapatkan stegotext, dibutuhkan trik

tertentu yang dapat disebut stegosystem. Sebuah

stegosystem harus menutupi kenyataan bahwa ada

pesan terselubung seperti halnya enkripsi pada

kriptografi. Bagian yang menyulitkan dari

steganografi adalah pada stegotext yang harus

‘terlihat’ seolah pesan biasa yang tidak

mencurigakan[5].

2.2 Penerapan steganografi

Hampir semua format file dapat digunakan sebagai

perantara pesan steganogradi, namun format yang

cocok dan memungkinkan adalah yang memiliki

tingkat redundansi tinggi. Redundansi dapat diartikan

sebagai bit dari objek yang menyediakan ketepatan

lebih besar daripada yang dibutuhkan oleh objek

tersebut untuk ditampilkan[6]. Bit-bit yang berlebih

itulah yang akan digunakan untuk diubah.

Format file yang dapat digunakan sebagai perantara

steganografi adalah teks, gambar, audio/ video, dan

protokol. Penyembunyian informasi pada teks sudah

menjadi titik penting pada permulaan keberadaan

steganografi. Namun, file bertipe teks makin jarang

digunakan karena memiliki tingkat redundansi yang

rendah.

Dewasa ini, image file adalah coverobject yang paling

sering digunakan pada steganografi. Hal ini

disebabkan keberadaannya yang tidak mencolok,

banyak digunakan, dan tingkat redundasi yang cukup

tinggi.

Sementara itu, untuk menyembunyikan pesan pada file

bertipe audio/ video, dapat menggunakan trik

masking. Masking menggunakan kelemahan telinga

manusia dalam menangkap suara. Ini disebabkan

adanya keterbatasan pada telinga kita, sehingga suara-

suara tertentu tidak dapat didengar. Inilah yang

dimanfaatkan dan ditambahkan ke dalam file tersebut.

3. STEGANOGRAFI PADA FILE GAMBAR

3.1 Pengertian gambar

Bagi komputer, sebuah image adalah sebuah tabel

berisi angka-angka yang merepresentasikan cahaya.

Tiap representasi angka ini membentuk bagian terkecil

dari gambar yang disebut sebagai pixel. Jumlah bit

pada tiap skema warna, disebut bit depth (tingkat

kedalaman bit), yang merujuk ke jumlah bit yang

digunakan pada tiap pixel. Bit depth terkecil adalah 8,

berarti ada 8 bit terpakai untuk mendeskripsikan

warna untuk tiap pixel[6]. Umumnya, gambar

memiliki bit depth 8 atau 24.

Gambar-gambar yang diformat secara monokrom atau

greyscale, menggunakan 8 bit tiap pixelnya dan

mampu menampilkan 256 perubahan warna abu-abu.

Pada gambar dengan true color (warna alami),

umumnya disimpan dengan 24 bit dan menggunakan

model RGB (red, green, blue) yang tiap warnanya

direpresentasikan dengan 8 bit (karena itu

menghasilkan 24 bit untuk tiga warna). Tentu saja,

pada gambar yang dipilih, semakin besar bit yang

digunakan semakin besar ukuran file.

Gambar dengan 24 bit menyediakan kemungkinan

yang lebih besar untuk menyembunyikan informasi

(kecuali pada file bertipe JPEG). Semua variasi warna

pada tiap pixel diturunkan dari tiga warna primer

(merah, hijau dan biru). Tiap warna primer

merepresentasikan 1 byte; gambar 24 bit

menggunakan 3 byte untuk tiap pixel untuk

merepresentasikan warna. Tiga byte ini dapat

direpresentasikan sebagai hexadesimal, desimal, atau

biner. Pada halaman-halaman internet umumnya,

warna yang digunakan sebagai latar belakang

direpresentasikan dengan heksadesimal 6 digit.

Sebetulnya, 6 digit itu terdiri dari 3 pasang warna

yang merepresentasikan merah, hijau, dan biru. Latar

belakang putih akan direpresentasikan dengan

FFFFFF yaitu : 100% merah (FF), 100% hijau (FF),

dan 100% biru (FF). Nilai ini setara dengan nilai

desimalnya, 255, 255, dan 255. Nilai binernya adalah

11111111, 11111111, dan 11111111[4].

Representasi pixel berkontribusi pada ukuran file itu

sendiri. Contohnya, bila kita memiliki gambar 24-bit

dengan lebar 1024 pixel dan panjang 768 pixel, akan

menghasilkan resolusi untuk gambar beresolusi tinggi.

Gambar semacam itu memiliki lebih dari 2 milyar

pixel dan kemungkinan berukuran lebih dari 2 MB.

Walaupun gambar 24 bit memiliki kemungkinan

tinggi untuk menyembunyikan informasi, ukuran

sebesar ini dapat mengundang kecurigaan pada

halaman internet. Oleh karena itu, sangat

menguntungkan bagi kita karena telah ada teknologi

kompresi, terutama kompresi gambar.

3.2 Kompresi gambar dan pengaruhnya pada

steganografi

Ketika bekerja dengan gambar-gambar dengan bit

depth dan ukuran yang besar, gambarnya otomatis

akan menjadi terlalu besar untuk berada di standar

halaman internet. Agar dapat menampilkan gambar

dengan ukuran yang wajar, gambar tersebut harus

diberi teknik-teknik tertentu. Teknik ini menggunakan

rumus matematika untuk menganalisa data gambar

dan menghasilkan gambar dengan ukuran file lebih

kecil. Proses ini disebut dengan kompresi. [6]

Dua jenis kompresi gambar adalah lossless dan lossy.

Keduanya memperkecil ukuran file tetapi

menghasilkan sesuatu yang berbeda. Hal ini tentunya

dapat mengganggu karena gambar tersebut

mengandung informasi yang hendak kita kirimkan.

Lain halnya bila informasi itu tidak dikompresi.

Kompresi lossy menghasilkan gambar dengan ukuran

file lebih kecil dengan cara menghilangkan beberapa

data gambar dari aslinya. Kompresi ini menghilangkan

detail-detail yang terlalu kecil bagi penglihatan mata,

sehingga menghasilkan aproksimasi yang dekat

dengan gambar aslinya walaupun bukan duplikat yang

sama persis. Contoh format file yang menggunakan

teknik kompresi ini adalah JPEG (Joint Photographic

Experts Group) [6].

Lain halnya dengan kompresi lossless yang dapat

dikembalikan ke pesan aslinya. Kompresi ini tidak

pernah memindahkan informasi apapun dari gambar

aslinya dan sebagai gantinya menggunakan rumus

matematika tertentu untuk menyimpan datanya.

Integritas gambar aslinya tetap dipertahankan dan

gambar yang telah dikompresi, bitnya tetap sama bit

demi bit dengan gambar aslinya. Format gambar yang

paling sering digunakan untuk jenis kompresi ini

adalah GIF (Graphic Interchange Format) dan BMP

8-bit.

Kompresi memerankan peran yang sangat penting

dalam memilih algoritma yang tepat untuk

steganografi. Kompresi lossy menghasilkan gambar

dengan ukuran file lebih kecil, tetapi juga

meningkatkan kemungkinan bahwa informasi yang

tersimpan di dalamnya hilang karena data gambar

yang tak terlihat akan dibuang. Kompresi lossless

berusaha untuk mempertahankan gambarnya tanpa ada

kemungkinan untuk hilang bagian gambarnya tetapi

ukuran filenya tidak berubah banyak. Dewasa ini,

telah ada banyak cara untuk mengakali kedua teknik

kompresi ini dan akan dibahas pada poin berikutnya.

3.3 Image dan Transfer Domain

Teknik steganografi gambar dapat dibagi menjadi dua

bagian: image domain dan transform domain. Image

domain/ spatial domain memasukkan pesan kedalam

tiap pixel satu persatu. Sementara itu, pada transfer

domain/ frequency domain, gambar ditransformasikan

terlebih dulu kemudian pesan baru dimasukkan ke

gambar.

Teknik steganografi pada image domain menggunakan

metoda bit-wise yang menggunakan penyisipan bit

dan noise manipulation. Cara ini sering disebut

sebagai sistem yang simpel. Format gambar yang

paling cocok untuk cara ini adalah tipe lossless.

Namun, cara ini sangat bergantung kepada format

gambarnya.[6]

Steganografi pada transfer domain melibatkan

manipulasi algoritma dan transformasi gambar.

Metoda ini menyembunyikan pesan pada area yang

lebih signifikan pada cover image dan membuat

hasilnya jadi lebih baik. Cara ini juga tidak tergantung

pada format gambar. Pesan yang disisipkan juga dapat

bertahan walaupun menggunakan kompresi lossy

ataupun lossless.

4. PENYISIPAN DATA

Informasi dapat disembunyikan dengan berbagai cara

pada gambar. Untuk menyembunyikan informasi,

memasukkan pesan secara langsung akan

mengenkripsi tiap bit gambar atau secara khusus

menyelubungkan gambar pada noisy area yang tidak

terlalu mengundang kecurigaan. Yaitu, area yang baik

untuk melakukan variasi warna alami. Pesan yang

diselubungkan kemudian akan dimasukkan secara

acak pada gambar. Motif yang redundan tersebut

nantinya seolah-olah menjadi ‘wallpaper’ cover image

dengan pesan tersembunyi.

Gambar 1: Ilustrasi ‘wallpaper’ sebuah gambar yang

disembunyikan pada gambar lain.

Cara-cara untuk menyembunyikan informasi pada

gambar digital di antaranya adalah least significant bit

insertion (LSB), masking and filtering, dan algoritma

dan transformasi. Tiap teknik tersebut dapat

diaplikasikan dengan tingkatan keberhasilan yang

berbeda dan juga untuk tiap gambar yang berbeda-

beda.

4. 1 Least significant bit insertion (LSB)

LSB merupakan sebuah cara yang sering digunakan

untuk memasukkan informasi pada coverfile.

Sayangnya, cara ini masih cukup terlihat bahkan untuk

gambar yang berukuran kecil sekalipun. Apabila kita

mengkompresi file gambar dengan teknik lossless ke

format GIF atau BMP (yang masih memungkinkan

untuk direka ulang gambar aslinya) kemudian

mengkompresi lagi dengan teknik lossy akan

menghilangkan informasi yang tersimpan pada LSB.

LSB termasuk kedalam teknik image domain (karena

terpengaruh jenis file dan jenis kompresinya).

4.1.1 LSB pada gambar 24-bit

Untuk menyembunyikan gambar dengan LSB pada

tiap byte gambar 24-bit dibutuhkan 3 bit pada tiap

pixel (minimal). Sebuah gambar berukuran 1024 x

768 pixel memiliki potensi untuk menyembunyikan

2.359.296 bit (294,912 bytes) informasi. Apabila

pesan yang hendak disembunyikan dikompresi

sebelum dimasukkan kedalam gambar lain, informasi

berukuran besar pun dapat disembuyikan.

Bagi mata manusia, hasil dari stego-image akan

terlihat identik dengan cover image. Ketika

menggunakan gambar 24 bit, tiap bit terdiri dari

komponen warna merah, hijau, dan biru yang dapat

digunakan, karena tiap komponen merepresentasikan

satu byte. Dengan kata lain, satu komponen dapat

menyimpan 3 bit sekaligus dalam satu pixel.

Contoh LSB pada gambar 24 bit, misalnya kita hendak

memasukkan pesan berisi huruf A ke dalam gambar

dengan data bit sebagai berikut :

(00100111 11101001 11001000)

(00100111 11001000 11101001)

(11001000 00100111 11101001)

Huruf A, pesan yang hendak kita masukkan, memiliki

representasi biner 10000011. Bila pesan tersebut

dimasukkan ke gambar, bitnya akan menjadi :

(00100111 11101000 11001000)

(00100110 11001000 11101000)

(11001000 00100111 11101001)

Bit yang digarisbawahi merupakan bit-bit yang diubah

dari 8 bit yang digunakan. Berdasarkan keseluruhan,

rata-rata teknik LSB hanya membutuhkan setengah bit

dari gambar aslinya untuk diubah. Setidaknya, kita

dapat menyembunyikan data pada bit terakhir atau dua

bit terakhir dan mata manusia tetap tidak menyadari

adanya perubahan atas hal tersebut. 4.1.2 LSB pada gambar 8-bit

Gambar dengan 8 bit tidak semudah yang

dibayangkan untuk diberi teknik LSB karena batasan

warna yang digunakan. Oleh karena itu, ada beberapa

trik tertentu yang dapat kita gunakan untuk tetap

menggunakan LSB pada gambar 8 bit. Salah satunya

adalah, cover image harus dipilih secara hati-hati

sehingga stego-image tidak akan memberi kesempatan

terlihatnya ada keberadaan pesan rahasia di dalamnya.

Bagian yang menyulitkan pada gambar 8-bit berwarna

adalah ketika informasi dimasukkan ke dalam gambar

tersebut. Untuk tiap palette, warna putih, merah, biru,

dan hijau direpresentasikan dengan 00, 01, 10, dan 11

secara berurutan. Misalkan kita hendak memasukkan

nilai 1010 kedalam urutan warna putih, putih, biru,

dan biru. Maka bit semulanya adalah :

00 00 10 10

Setelah menerapkan LSB, hasil yang didapat adalah:

01 00 11 10

Itu berarti gambar yang semulanya putih-putih-biru-

biru menjadi merah-putih-hijau-biru. Hal ini tentunya

kentara sekali apabila dilakukan. Ini jugalah yang

menjadi titik lemah pada LSB 8-bit berwarna. Namun,

dengan ini pula dapat ditemukan trik lain yaitu dengan

merubah gambar ke format grayscale.

Gambar 2: palette perubahan warna abu-abu.

4.2 Masking and Filtering

Teknik masking dan filtering ini biasanya dibatasi

pada gambar dengan 24 bit warna atau gambar

bermode grayscale. Metode ini mirip dengan

watermark, dimana suatu image diberi tanda

(marking) untuk menyembunyikan pesan rahasia. Hal

ini dapat dilakukan, misalnya dengan memodifikasi

tingkat luminance beberapa bagian pada gambar.

Metode masking jauh lebih baik daripada LSB karena

memungkinkan adanya kompresi, cropping, dan

beberapa pemrosesan terhadap gambar lainnya.

Teknik masking memasukkan informasi ke area

tertentu yang signifikan sehingga pesan tersembunyi

itu lebih dapat terselubung daripada hanya sekedar

menutupi tingkatan noise padagambar. Hal inlah yang

membuat masking lebih baik daripada LSB (misalnya

saja pada gambar dengan format JPEG yang

dikompresi secara lossy )[4].

4.3 Algoritma dan transformasi

4.3.1 Teknik Spread Spectrum / encrypt and scatter

Pada teknik spread spectrum, pesan yang hendak

disembunyikan dimasukkan secara menyeluruh pada

cover image, sehingga akan lebih sulit untuk dideteksi

keberadaannya. Sistem spread spectrum dapat

didefinisikan sebagai proses dari penyebaran.

Teknik ini disebut juga encrypt and scatter. Ini

disebabkan pesan rahasianya disebarkan ke seluruh

bagian gambar. Menyebarkan pesan itu akan

membuatnya lebih terlihat seperti noise. Pengguna

cara ini berasumsi bahwa walaupun bit-bit dari pesan

tersebut berhasil diekstrak, tetap tidak akan berguna

tanpa algoritma dan kunci stego untuk dikembalikan

ke pesan semula[4].

Penyebaran dan enkripsi pesan akan membantu untuk

memproteksi pengekstrakan gambar, tetapi tidak

pemrosesan gambar.

4.3.2 Patchwork

Patchwork adalah teknik statistikal yang

menggunakan redundant pattern coding untuk

memasukkan pesan ke dalam gambar. Algoritmanya

memasukkan redundansi ke dalam informasi yang

hendak disembunyikan dan kemudian menyebarkan

pesan itu ke keseluruhan gambar. Sebuah generator

yang bekerja secara pseudorandom sering digunakan

untuk menyeleksi dua area dari gambar (patch A dan

patch B).

Keseluruhan pixel pada patch A akan ditinggikan

tingkat cahayanya. Lain halnya dengan patch B, yang

justru diturunkan tingkat cahayanya (digelapkan).

Dengan kata lain, intensitas pada pixel di suatu patch

dinaikkan dengan nilai yang konstan, sementara patch

lainnya diturunkan dengan nilai konstan yang sama.

Perubahan kontras pada bagian patch akan

mengenkripsi tiap satu bit dan perubahannya biasanya

sangat kecil dan halus. Perubahan ini juga tidak

mengubah tingkat luminosity.

Kekurangan pada teknik ini adalah hanya satu bit yang

dapat dimasukkan pesan rahasia. Suatu gambar dapat

digunakan untuk dimasukkan lebih dari satu bit

dengan cara membagi-bagi gambar tersebut ke sub-

gambar dan menggunakan cara yang sama untuk

memasukkan pesan ke dalamnya. Keuntungan untuk

menggunakan teknik ini sendiri adalah pesan

rahasianya akan disebarkan ke gambar tersebut secara

keseluruhan. Sehingga, apabila ada sebuah patch yang

dihancurkan, yang lain masih tetap bertahan. Namun,

tetap saja hal ini bergantung kepada ukuran pesan itu

sendiri. Ini disebabkan pesan tersebut hanya bisa

diulang dan tersebar ke seluruh bagian gambar apabila

ukurannya cukup dan kecil. Apabila ukuran pesannya

terlalu besar, gambar tersebut hanya dapat dimasukkan

pesan itu sekali.

Cara ini digunakan tidak bergantung terhadap jenis

gambarnya (transfer domain) dan terbukti sebagai

cara yang cukup ampuh dan baik untuk memasukkan

pesan. Ini terbukti karena cara ini dapat dipertahankan

walaupun menggunakan kompresi gambar tipe lossy

dan lossless sekalipun. Pesan rahasia terlebih dahulu

dimasukkan ke noise dan dikombinasikan dengan

cover image untuk memproduksi stego image. Karena

kekuatan memasukkan pesan tersebut jauh lebih kecil

daripada kekuatan dari cover image, pesan yang

dimasukkan tidak dapat terbaca oleh mata manusia

atau analisis komputer tanpa akses ke gambar yang

asli[6].

5. CONTOH GAMBAR STEGANOGRAFI

Gambar 3: contoh gambar yang hendak dimasukkan ke

gambar 4 dan 5. Ini adalah gambar satelit berupa pusat

pesawat pengebom Soviet.

Gambar 4 : cover image berupa lukisan renoir.

Gambar 5 : cover image (potret Shakespeare)

Gambar 6 : stego image dengan teknologi LSB dengan

perantara software StegoDos.

Gambar 7: stego image dengan teknologi white noise

(bagian patchwork)

Gambar 8 : stego image dengan gambar 8-bit

4. KESIMPULAN

Keseluruhan teknik steganografi yang disebutkan

dalam makalah ini memiliki kekurangan dan

kelebihannya masing-masing. Ada beberapa kategori

untuk klasifikasi hal tersebut.

Invisibility – Tingkat ketakterlihatan pada algoritma

steganografi adalah yang pertama dan yang paling

diperhatikan karena kekuatan steganogragi terletak

pada kemampuannya tidak terlihat oleh mata manusia.

Apabila ada orang yang dapat menyadari kejanggalan

pada gambar tersebut, algoritma pada gambar tersebut

dapat dianggap kurang baik.

Payload capacity – Lain halnya dengan watermarking,

yang mengharuskan ukuran yang kecil untuk

menyembunyikan pesan, steganografi ada karena

kebutuhan untuk menyembunyikan indormasi dan

membutuhkan kapasitas yang cukup untuk

memasukkan pesan terselubung.

Robustness against statistical attacks – Statistical

steganalysis adalah cara untuk mendeteksi informasi

dengan cara melakukan sejumlah tes-tes statistikal

pada gambar yang dicurigai. Kebanyakan algoritma

steganogragi meninggalkan semacam ciri-ciri khas

ketika memasukkan inforrmasi yang tentunya dapat

dideteksi melalui analisis statistikal. Untuk melewati

tes ini tanpa terdeteksi, algoritma yang digunakan

baikanya tidak memiliki ciri-ciri khas pada gambar.

Robustness against image manipulation – Dewasa ini,

proses pindah tangan stego image melalui sistem yang

terpercaya, gambar tersebut mungkin saja melalui

berbagai pemrosesan tertentu dengan harapan untuk

menghilangkan informasi yang tersimpan. Manipulasi

gambar, seperti pemutaran arah gambar, kompresi,

dapat dilakukan pada gambar sebelum mencapai target

penerima yang dituju. Bergantung dari cara pesan

tersebut dimasukkan, manipulasi ini bisa saja merusak

pesan yang tersembunyi di dalamnya. Oleh karena itu,

akan lebih baik lagi apabila algoritma steganografi

yang dipakai lebih baik dan tahan terhadap ‘serangan’

pemrosesan gambar.

Independent of file format – dengan adanya

ketersediaan berbagai macam format file gambar di

inernet, mungkin akan terlihat mencurigakan apabila

hanya satu format file yang terus-terusan digunakan

untuk berkomunikasi antar dua pihak. Algoritma yang

paling baik seharusnya memiliki kemampuan untuk

digunakan pada berbagai format file. Ini jugalah yang

menyelesaikan masalah kesulitan keharusan

menemukan cover image yang cocok dengan format

file sesuai yang ditentukan algoritma.

Unsuspicious files – persyaratan ini telah menyangkut

keseluruhan karakteristik algoritma steganografi yang

mungkin menghasilkan gambar yang tidak digunakan

Tabel 1 : perbandingan penggunaan algoritma steganografi

pada gambar

secara normal dan meningkatkan kecurigaan. Ukuran

file yang abnormal, contohnya, adalah salah satu

ketentuan bahwa gambar tersebut memiliki

kemungkinan untuk diinvestigasi lebih lanjut oleh

pihak ketiga.

Berdasarkan tabel tersebut, diketahui bahwa hasilnya :

LSB pada BMP – Ketika memasukkan pesan ke

gambar yang belum diproses apapun (kompresi atau

semacamnya) seperti pada BMP, muncul sebuah

trade-off antara tingkat ketakterlihatan pesan dan

jumlah informasi yang dapat dimasukkan. Sebuah file

bertipe BMP memiliki kemampuan untuk

menyembunyikan pesan dalam ukuran yang besar.

Namun, pada kenyataannya, semakin besar bit yang

digunakan, semakin besar bit file yang akan tercipta.

Kekurangan yang sangat terasa pada file BMP adalah

kecurigaan sangat mungkin terjadi karena sangat

besarnya ukuran file. Karena itu BMP jarang sekali

digunakan untuk hal semacam ini. Cara penggunaan

yang disarankan : LSB pada BMP sangat cocok untuk

aplikasi yang terfokus pada ukuran informasi yang

hendak disampaikan dan bukan keamanan pada

informasi tersebut.

LSB pada GIF – Kekurangan dan kelebihan pada

teknik LSB pada GIF kurang lebih sama dengan

format file BMP. Perbedaan utamanya adalah karena

GIF hanyalah gambar dengan bit depth sebanyak 8,

ukuran informasi yang dapat dimasukkan lebih sedikit

daripada format BMP. Gambar berformat GIF sangat

riskan terutama bila dideteksi dengan statistik karena

pemrosesan file ini melibatkan palette yang akan

meninggalkan ciri-ciri khas pada stego image. Teknik

ini sangat bergantung pada format file yang

digunakan, sebab, hanya karena kesalahan pemilihan

cover image dapat menimbulkan pesan yang hendak

disembunyikan malah terlihat. Cara penggunaan yang

disarankan : LSB pada GIF adalah algoritma yang

sangat efektif untuk digunakan ketika memasukkan

pesan ke dalam gambar dengan mode grayscale.

Patchwork – Kekurangan paling utama pada cara ini

adalah kecilnya pesan yang dapat disembunyikan ke

dalam suatu gambar. Hal ini bisa saja tidak

dipermasalahkan, namun tentunya akan

mengorbankan komponen sekuritas dari pesan itu

sendiri. Namun, kelebihan paling utama dari cara ini

sendiri adalah tingkat ketahanannya yang tinggi

terhadap manipulasi gambar. Apabila stego image

yang dibuat dengan cara ini dirotasi (atau diproses

lainnya), beberapa bagian dari pesannya mungkin

akan hilang. Tetapi, karena pesan tersebut diulang

berkali-kali pada gambar yang sama, sebagian besar

dari informasi akan tetap bertahan. Cara penggunaan

yang disarankan : cara ini paling cocok untuk

menyembunyikan pesan singkat dengan ukuran kecil

yang mengandung informasi yang sangat sensitif.

Spread spectrum – Teknik ini memuaskan berbagai

persyaratan yang dibuat dan memiliki daya ketahanan

yang baik terhadap ‘serangan’ statistikal karena

informasi yang disembunyikan berada acak secara

menyeluruh pada gambar tanpa mengubah komponen

statistik itu sendiri. Cara penggunaan yang disarankan

: teknik ini dapat digunakan untuk kebanyakan

aplikasi steganogragi walaupun sangat penuh dengan

rumusan matematika.

DAFTAR REFERENSI

[1] Christian Cachin, “Digital Steganography”, IBM

Research,http://www.zurich.ibm.com/~cca/./paper

s/encyc.ps.gz, 2004, tanggal akses : 26 Desember

2008, pukul 13.09.

[2] G. Simmons, “The prisoners problem and the

subliminal channel,” CRYPTO, pp. 51–67, 1983.

[3] Steganography,

http://en.wikipedia.org/wiki/Steganography. Tanggal

akses 26 Desember 2008, pukul 7.46

[4] Neil F. Johnson, Sushil Jajodia, “Exploring

Steganography, Seeing the Unseen,” IEEE Computer

Magazine, 1998.

[5] Rajarathnam Chandramouli, Mehdi Kharrazi,

Nasir Memon, “Image Steganography and

Steganalysis: Concepts and Practice”,

http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/summary?doi=10.

1.1.81.3203, tanggal akses 26 Desember 2008 pukul

13.15

[6] T. Morkel, J.H.P. Eloff, M.S. Olivier, “An

Overview of Image Steganography”

Kategori LSB pada

BMP

LSB pada

GIF Patchwork Spread Spectrum

Tingkat ketakterlihatan (invisibility) Tinggi Sedang Tinggi Tinggi

Kemampuan menerima beban

(payload capacity) Tinggi Sedang Rendah Sedang

Tingkat ketahanan terhadap serangan statistik

(Robustness against statistical attacks) Rendah Rendah Tinggi Tinggi

Tingkat ketahanan terhadap manipulasi

gambar (Robustness against image

manipulation)

Rendah Rendah Tinggi Sedang

Ketidakbergantungan pada format file

(Independent of file format) Rendah Rendah Tinggi Tinggi

Tingkat kewajaran file (Unsuspicious files) Rendah Rendah Tinggi Tinggi