Analisis Kombinasi Algoritma Steganografi Lsb Dan Visual Kriptografi Terhadap Keamanan Data
ANALISIS KOMBINASI ALGORITMA STEGANOGRAFI LSB
DAN VISUAL KRIPTOGRAFI TERHADAP
KEAMANAN DATA
TESIS
HALIM MAULANA
147038010
PROGRAM STUDI S2 TEKNIK INFORMATIKA
FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
Universitas Sumatera Utara
ANALISIS KOMBINASI ALGORITMA STEGANOGRAFI LSB
DAN VISUAL KRIPTOGRAFI TERHADAP
KEAMANAN DATA
TESIS
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh ijazah
Magister Teknik Informatika
HALIM MAULANA
147038010
PROGRAM STUDI S2 TEKNIK INFORMATIKA
FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
Universitas Sumatera Utara
PENGESAHAN
Judul
: ANALISIS KOMBINASI ALGORITMA STEGANOGRAFI
LSB
DAN
VISUAL
KRIPTOGRAFI
TERHADAP
KEAMANAN DATA
Kategori
: TESIS
Nama
: HALIM MAULANA
Nim
: 147038010
Program Studi
: MAGISTER (S2) TEKNIK INFORMATIKA
Fakultas
: ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Komisi Pembimbing
:
Pembimbing 2
Pembimbing 1
Dr. Zakarias Situmorang
Prof. Dr. Opim Salim Sitompul
Diketahui/disetujui oleh
Program Studi S2 Teknik Informatika
Ketua,
Prof. Dr. Muhammad Zarlis
NIP. 19570701 198601 1 003
Universitas Sumatera Utara
PERSETUJUAN
Judul
: ANALISIS KOMBINASI ALGORITMA STEGANOGRAFI
LSB
DAN
VISUAL
KRIPTOGRAFI
TERHADAP
KEAMANAN DATA
Kategori
: TESIS
Nama
: HALIM MAULANA
Nim
: 147038010
Program Studi
: MAGISTER (S2) TEKNIK INFORMATIKA
Fakultas
: ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Komisi Pembimbing
:
Pembimbing 2
Pembimbing 1
Dr. Zakarias Situmorang
Prof. Dr. Opim Salim Sitompul
Diketahui/disetujui oleh
Program Studi S2 Teknik Informatika
Ketua,
Prof. Dr. Muhammad Zarlis
NIP. 19570701 198601 1 003
Universitas Sumatera Utara
PERNYATAAN
ANALISIS KOMBINASI ALGORITMA STEGANOGRAFI LSB DAN
VISUAL KRIPTOGRAFI TERHADAP KEAMANAN DATA
TESIS
Saya mengakui bahwa tesis ini adalah hasil karya saya sendiri, kecuali beberapa
kutipan dan ringkasan yang masing-masing telah disebutkan sumbernya.
Medan, 26 Agustus 2016
Halim Maulana
147038010
Universitas Sumatera Utara
PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI
KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN
AKADEMIS
Sebagai sivitas akademika Universitas Sumatera Utara, saya yang bertandatangan
dibawah ini :
Nama
: Halim Maulana
NIM
: 147038010
Program Studi
: Magister Teknik Informatika
Jenis Karya Ilmiah
: Tesis
Demi pengembangan ilmu pengetahuan, menyetujui untuk memberikan kepada
Universitas Sumatera Utara Hak Bebas Royalti Non-Eksklusif (Non-Exclusive
Royalty Free Right) atas tesis saya yang berjudul :
ANALISIS KOMBINASI ALGORITMA STEGANOGRAFI LSB DAN VISUAL
KRIPTOGRAFI TERHADAP KEAMANAN DATA
Beserta perangkat yang ada (jika diperlukan). Dengan Hak Bebas Royalti NonEksklusif ini, Universitas Sumatera Utara berhak menyimpan, mengalih media,
memformat, mengelola dalam bentuk database, merawat dan mempublikasikan tesis
saya tanpa meminta izin dari saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai
penulis dan sebagai pemegang dan/atau sebagai pemilik hak cipta.
Dengan pernyataan ini dibuat dengan sebenarnya.
Medan, 26 Agustus 2016
Halim Maulana
147038010
Universitas Sumatera Utara
Telah diuji pada
Tanggal : 26 Agustus 2016
PANITIA PENGUJI TESIS
Ketua
: Prof. Dr. Opim Salim Sitompul
Anggota
: 1. Dr. Zakarias Situmorang
2. Dr. Sutarman
3. Prof. Dr. Herman Mawengkang
Universitas Sumatera Utara
RIWAYAT HIDUP
DATA PRIBADI
Nama Lengkap
: Halim Maulana
Tempat danTanggal Lahir
: Medan, 21 November 1991
Alamat Rumah
: Jln. Karya Sari No.7 Medan
Telepon/Fax/HP
: -/-/+6281260238974
Email
: thekazagami@gmail.com
Instansi
:-
Alamat Kantor
:-
DATA PENDIDIKAN
SD
: SD Negeri No. 060990 Medan
TAMAT : 2003
SMP : Smp 28 Medan
TAMAT : 2006
SMA : SMA Swasta Primbana
TAMAT : 2009
S1
: Sekolah Tinggi Teknik Harapan Medan (STTH)
TAMAT : 2013
S2
: Teknik Informatika Universitas Sumatera Utara
TAMAT : 2016
Universitas Sumatera Utara
vi
UCAPAN TERIMA KASIH
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa , yang berkat rahmat
dan hidayah-Nya yang diberikan kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan tesis
ini dengan judul “ANALISIS KOMBINASI ALGORITMA STEGANOGRAFI LSB
DAN VISUAL KRIPTOGRAFI TERHADAP KEAMANAN DATA”.
Dalam
penyusunan
untuk
menyelesaikan
tesis
ini,
penulis
banyak
mendapatkan pelajaran yang besar, baik berupa saran maupun nasehat dari berbagai
pihak terutama dari dosen pembimbing serta dosen pembanding, sehingga pengerjaan
tesis ini dapat diselesaikan dengan baik. Tidak lepas dari dukungan orang tua beserta
istri yang telah banyak memberikan banyak bantuan dan dukungan, sehingga penulis
dapat sampai pada tahap penyelesaian tesis ini.
Untuk itu penulis ingin menyampaikan ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya
kepada:
1. Bapak Prof. Dr. Runtung Sitepu, S.H., M.Hum., selaku rektor Universitas
Sumatera Utara atas kesempatan yang telah diberikan kepada penulis, sehingga
bisa mengikuti dan menyelesaikan pendidikan Magister Teknik Informatika.
2. Bapak Prof. Dr. Opim Salim Sitompul, selaku Dekan Fakultas Ilmu Komputer
dan Teknologi Informasi Universitas Sumatera Utara Medan.
3. Bapak Prof. Dr. Muhammad Zarlis, M.Si., selaku Ketua Program Studi
Pascasarjana Teknik Informatika Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi
Informasi Universitas Sumatera Utara Medan.
4. Bapak M. Andri Budiman, S.T., M.Comp.Sc, MEM., selaku Sekretaris
Program Studi Magister Teknik Informatika Fakultas Ilmu Komputer dan
Teknologi Informasi Universitas Sumatera Utara.
5. Bapak Bapak Prof. Dr. Opim Salim Sitompul., selaku Dosen Pembimbing I
yang telah bersedia memberikan bimbingan serta pengarahan hingga
selesainya penulisan tesis ini.
6. Bapak Dr. Zakarias Situmorang., selaku Dosen Pembimbing II yang telah
bersedia memberikan bimbingan serta pengarahan hingga selesainya penulisan
tesis ini.
Universitas Sumatera Utara
vii
7. Bapak Dr. Sutarman, selaku dosen Pembanding/Penguji yang telah
memberikan saran untuk perbaikan dan penyelesaian tesis ini.
8. Bapak Prof. Dr. Herman Mawengkang, selaku dosen Pembanding/Penguji
yang telah memberikan saran untuk perbaikan dan penyelesaian tesis ini.
9. Bapak dan Ibu dosen yang telah memberikan materi perkuliahan dan ilmu
pengetahuan selama penulis menyelesaikan Program Studi Magister Teknik
Informatika.
10. Seluruh staf atau pegawai pada Program Studi Magister Teknik Informatika
Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi Universitas Sumatera Utara.
11. Buat orang tua saya, yang selalu memberi semangat dan doa yang tiada putus
dan dorongan moril
maupun materil kepada saya sehingga dapat
menyelesaikan tesis ini dengan baik.
12. Buat teman-teman seperjuangan di magister S2 Fasilkom-TI atas bantuan
yang diberikan semasa penelitian ini yaitu , Nurul Khairina, Rizki Aldi,
Azhari, Oloan Sihombing, Kelvin Onggrono, Jepronel Saragih, Yonata Laia,
Iqbal Nahwi, Sudarto, Yolanda Rumapea, Nanda Novita, Lusi Herlina,
Ferawati, Felix, dan teman-teman yang lain yang tidak saya sebutkan disini
13. Buat Abangda saya yang telah membantu saya dalam kesulitan pada saat
proses penulisan penelitian ini Arif Ridho Lubis, Msc. IT
14. Buat calon istri yang saya cintai, Lidya Aisyah, SE yang selalu memberikan
semangat dan doa yang tiada putus kepada saya.
Akhir kata penulis berharap semoga karya ilmiah ini dapat bermanfaat bagi semua
pihak, khususnya dalam bidang pendidikan. Penulis menyadari bahwa masih ada
kekurangan dalam penulisan tesis ini, untuk itu penulis mengharapkan kritik dan saran
dari pembaca demi kesempurnaan penelitian selanjutnya.
Medan, 26 Agustus 2016
Penulis
Halim Maulana
147038010
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
Keamanan merupakan suatu hal yang sangat dibutuhkan dalam pengiriman suatu data
serta di dalam komunikasi antara dua belah pihak, tidak ada suatu jaminan yang
menyatakan bahwa komunikasi yang terjadi telah aman dari ancaman pihak ketiga.
Pesatnya perkembangan teknologi juga ikut berpengaruh di dalam pentingnya
keamanan data yang semakin tinggi. Teknik pengamanan data yang umum dan paling
sering digunakan seperti steganografi dan kriptografi telah memiliki banyak
kelemahan yang dapat membahayakan keamanan data. Atas dasar ini lah perlu adanya
suatu teknik untuk mengamankan data yang dianggap penting agar terhindar dari
ancaman pihak ketiga. Maka daripada itu dibutuhkan sebuah variasi algoritma baru
yang dapat melindungi data-data tersebut agar tidak dapat di lacak dan dideteksi oleh
pihak ketiga. Untuk melakukan hal tersebut akan melibatkan penggabungan dua buah
algoritma yaitu lsb steganografi dan visual kriptografi dimana kedua algoritma ini
akan di kombinasikan untuk menghasilkan sebuah algoritma baru untuk
mengamankan data penting. Dimana hasil dari kombinasi kedua algoritma tersebut
dapat menyembunyikan data gambar dan pesan dengan baik tanpa terdeteksi oleh
tools steganalysis dan memiliki nilai performansi yang cukup baik diantara algoritma
visual cryptography sejenis.
Kata Kunci
: Visual Kriptografi, Steganografi, Least Significant Bit, Data,
Keamanan Data.
Universitas Sumatera Utara
ANALYSIS COMPARATIVE OF COMBINED VISUAL CRYPTOGRAPHY &
LSB STEGANOGRAPHY ON DATA SECURITY
ABSTRACT
Security is something that is desperately needed in the delivery of the data and in the
communication between the two sides, there is no guarantee that states that the
communication occurs has been safe from the threat of a third party. The rapid
development of technology also influential in the importance of data security is
increasingly high. Data security techniques are common and most often used as
steganography and cryptography has had many flaws that could jeopardize the
security of the data. On the basis of this was the need for a technique to secure the
data that are considered important in order to avoid the threat of a third party. So
instead it takes a variety of new algorithms that can protect the data that can not be
tracked and detected by a third party. To do so would involve combining the two
algorithms are lsb visual steganography and cryptography in which the algorithms will
be combined to produce a new algorithm for securing critical data. Where the results
of the combination of the two algorithms are able to hide the image data and the
message properly without being detected by steganalysis tools and have a good
enough performance value among the visual cryptography algorithm similar.
Keywords
: Visual Cryptography, Steganography, Least Significant Bit, Data,
Data Security.
Universitas Sumatera Utara
x
DAFTAR ISI
Halaman
PERSETUJUAN
PERNYATAAN
PERSETUJUAN PUBLIKASI
PANITIA PENGUJI
RIWAYAT HIDUP
UCAPAN TERIMA KASIH
ABSTRAK
ABSTRACT
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
DAFTAR GAMBAR
i
ii
iii
iv
v
vi
viii
ix
x
xii
xiii
BAB
1
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
PENDAHULUAN
Latar Belakang Masalah
Rumusan Masalah
Tujuan Penelitian
Batasan Masalah
Manfaat Penelitian
1
1
3
3
3
3
BAB
2
2.1.
2.2
2.3
2.4
2.5
TINJAUAN PUSTAKA
Steganografi
Metode Least Significant Bit
Visual Cryptography
Cara Kerja Visual Cryptography
Model Visual Cryptography
5
6
6
9
10
12
BAB
3
METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Pendahuluan
3.2 Analisis Proses Visual Kriptografi Dan LSB
3.2.1 Proses Visual Kriptografi
3.2.2 Proses Penyisipan data dengan LSB
3.3 Algoritma Gabungan Visual Kriptogfrafi Dan LSB
3.3.1 Proses Enkripsi
3.3.1 Proses Dekripsi
15
15
15
15
18
24
24
33
BAB
4
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil Pengujian
4.2 Analisis Kinerja
4.2.1 Peak Signal to Noise Ratio(PSNR)
4.2.2 Normalized Correlation Coefficient (NCC)
39
39
41
43
44
Universitas Sumatera Utara
xi
4.2.3 Mean Square Error (MSE)
4.2.4 Analis Histogram
4.3 Analisis Menggunakan Tools Steganalisis
4.3.1 Steganalysis Dengan Menggunakan StegExpose
4.3.2 Steganalysis Dengan Menggunaka Stegdetect
BAB 5
5.1
5.2
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
Saran
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
44
47
48
48
50
53
53
53
54
55
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Nomor
Tabel
Judul
Halaman
2.1.
2.2.
2.3.
2.4.
Kata “secret” Direpresentasikan dalam Bentuk Biner
Contoh Data Media Penampung Sebelum Disisipi Pesan
Contoh Data yang Akan Disisipkan
Contoh Data Media Penampung yang Telah Disisipi Pesan
8
8
9
9
2.3.
2.3.
3.1.
3.2.
3.3.
3.4.
3.5.
3.6.
3.7.
3.8.
4.1.
Contoh Data yang Akan Disisipkan
Contoh Data yang Akan Disisipkan
Operasi And Untuk Penyisipan Pesan
Pemeriksaan Pixel Red dengan Operasi AND
Pemeriksaan Pixel Green dengan Operasi AND
Pemeriksaan Pixel Blue dengan Operasi AND
Operasi AND bit1
Operasi AND bit2
Pemeriksaan Operasi AND pada Setiap Komponen Warna
Pemeriksaan pesan pada setiap komponen warna
Perbandingan Properti gambar dari Secret Image,
Share 1, Share 2 dan Overlapped Image
Perbandingan Algoritma Visual Kriptografi
Analisis Performa
Hasil Evaluasi Menggunakan Tools Steganalisis
9
9
21
23
23
24
31
33
34
36
4.2.
4.3.
4.4.
42
42
43
52
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Nomor
Gambar
2.1.
2.2.
2.3.
2.4.
2.5.
2.6.
2.7.
2.8.
2.9.
3.1.
3.2.
3.3
3.4.
3.5.
3.6.
4.1.
4.2.
4.3.
4.4
4.5.
4.6
4.7.
4.8.
4.9.
4.10.
4.11.
4.12.
4.13.
4.14.
4.15.
4.16.
Judul
Halaman
Skema penyisipan dan ekstraksi pada Steganografi
Original Secret Image
Restored Image
Diagram Cara Kerja VCS
Contoh Penggunaan Skema k dari n (k = 2, n = 3)
Model Untuk Gambar Berukuran 6 x 6 Berwarna Hitam
Hasil Enkripsi Gambar
Gambar Horizontal Share, Vertikal Share, Dan Diagonal Share
Contoh Kriptografi Tradisional
Secret Image (flower) dan komponen utama warna
(Red, Green , Blue)
Histogram Komponen Utama Warna Merah (Red)
Komponen Warna Gambar Original
Hasil Dari Pixel RGB dari Share 1
Hasil Dari Pixel RGB dari Share 2
Hasil Gabungan Share 1 dan Share 2
Gambar Rahasia
(a) Share 1, (b) Share 2
Pesan Rahasia di dalam Secret txt
Overlapped Image
(a)Lena, (b) Pepper, (c) Sail Boat, (d) Barbara
Diagram Analisis PSNR
Diagram Analisis NCC
Diagram Analisis MSE
RGB citra Original
Histogram RGB masing-masang kanal pada share2
Gambar Rahasia
(a) Share 1, (b) Share 2
Hasil Analisis StegExpose
Stego-Image
Hasil Evaluasi Stego Image
Hasil Evaluasi Share1 & Share 2 Menggunakan Stegdetect
6
10
10
11
12
12
13
13
14
16
16
25
29
30
38
39
40
40
41
43
45
46
46
48
48
49
49
50
51
51
51
Universitas Sumatera Utara
DAN VISUAL KRIPTOGRAFI TERHADAP
KEAMANAN DATA
TESIS
HALIM MAULANA
147038010
PROGRAM STUDI S2 TEKNIK INFORMATIKA
FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
Universitas Sumatera Utara
ANALISIS KOMBINASI ALGORITMA STEGANOGRAFI LSB
DAN VISUAL KRIPTOGRAFI TERHADAP
KEAMANAN DATA
TESIS
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh ijazah
Magister Teknik Informatika
HALIM MAULANA
147038010
PROGRAM STUDI S2 TEKNIK INFORMATIKA
FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
Universitas Sumatera Utara
PENGESAHAN
Judul
: ANALISIS KOMBINASI ALGORITMA STEGANOGRAFI
LSB
DAN
VISUAL
KRIPTOGRAFI
TERHADAP
KEAMANAN DATA
Kategori
: TESIS
Nama
: HALIM MAULANA
Nim
: 147038010
Program Studi
: MAGISTER (S2) TEKNIK INFORMATIKA
Fakultas
: ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Komisi Pembimbing
:
Pembimbing 2
Pembimbing 1
Dr. Zakarias Situmorang
Prof. Dr. Opim Salim Sitompul
Diketahui/disetujui oleh
Program Studi S2 Teknik Informatika
Ketua,
Prof. Dr. Muhammad Zarlis
NIP. 19570701 198601 1 003
Universitas Sumatera Utara
PERSETUJUAN
Judul
: ANALISIS KOMBINASI ALGORITMA STEGANOGRAFI
LSB
DAN
VISUAL
KRIPTOGRAFI
TERHADAP
KEAMANAN DATA
Kategori
: TESIS
Nama
: HALIM MAULANA
Nim
: 147038010
Program Studi
: MAGISTER (S2) TEKNIK INFORMATIKA
Fakultas
: ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Komisi Pembimbing
:
Pembimbing 2
Pembimbing 1
Dr. Zakarias Situmorang
Prof. Dr. Opim Salim Sitompul
Diketahui/disetujui oleh
Program Studi S2 Teknik Informatika
Ketua,
Prof. Dr. Muhammad Zarlis
NIP. 19570701 198601 1 003
Universitas Sumatera Utara
PERNYATAAN
ANALISIS KOMBINASI ALGORITMA STEGANOGRAFI LSB DAN
VISUAL KRIPTOGRAFI TERHADAP KEAMANAN DATA
TESIS
Saya mengakui bahwa tesis ini adalah hasil karya saya sendiri, kecuali beberapa
kutipan dan ringkasan yang masing-masing telah disebutkan sumbernya.
Medan, 26 Agustus 2016
Halim Maulana
147038010
Universitas Sumatera Utara
PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI
KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN
AKADEMIS
Sebagai sivitas akademika Universitas Sumatera Utara, saya yang bertandatangan
dibawah ini :
Nama
: Halim Maulana
NIM
: 147038010
Program Studi
: Magister Teknik Informatika
Jenis Karya Ilmiah
: Tesis
Demi pengembangan ilmu pengetahuan, menyetujui untuk memberikan kepada
Universitas Sumatera Utara Hak Bebas Royalti Non-Eksklusif (Non-Exclusive
Royalty Free Right) atas tesis saya yang berjudul :
ANALISIS KOMBINASI ALGORITMA STEGANOGRAFI LSB DAN VISUAL
KRIPTOGRAFI TERHADAP KEAMANAN DATA
Beserta perangkat yang ada (jika diperlukan). Dengan Hak Bebas Royalti NonEksklusif ini, Universitas Sumatera Utara berhak menyimpan, mengalih media,
memformat, mengelola dalam bentuk database, merawat dan mempublikasikan tesis
saya tanpa meminta izin dari saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai
penulis dan sebagai pemegang dan/atau sebagai pemilik hak cipta.
Dengan pernyataan ini dibuat dengan sebenarnya.
Medan, 26 Agustus 2016
Halim Maulana
147038010
Universitas Sumatera Utara
Telah diuji pada
Tanggal : 26 Agustus 2016
PANITIA PENGUJI TESIS
Ketua
: Prof. Dr. Opim Salim Sitompul
Anggota
: 1. Dr. Zakarias Situmorang
2. Dr. Sutarman
3. Prof. Dr. Herman Mawengkang
Universitas Sumatera Utara
RIWAYAT HIDUP
DATA PRIBADI
Nama Lengkap
: Halim Maulana
Tempat danTanggal Lahir
: Medan, 21 November 1991
Alamat Rumah
: Jln. Karya Sari No.7 Medan
Telepon/Fax/HP
: -/-/+6281260238974
: thekazagami@gmail.com
Instansi
:-
Alamat Kantor
:-
DATA PENDIDIKAN
SD
: SD Negeri No. 060990 Medan
TAMAT : 2003
SMP : Smp 28 Medan
TAMAT : 2006
SMA : SMA Swasta Primbana
TAMAT : 2009
S1
: Sekolah Tinggi Teknik Harapan Medan (STTH)
TAMAT : 2013
S2
: Teknik Informatika Universitas Sumatera Utara
TAMAT : 2016
Universitas Sumatera Utara
vi
UCAPAN TERIMA KASIH
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa , yang berkat rahmat
dan hidayah-Nya yang diberikan kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan tesis
ini dengan judul “ANALISIS KOMBINASI ALGORITMA STEGANOGRAFI LSB
DAN VISUAL KRIPTOGRAFI TERHADAP KEAMANAN DATA”.
Dalam
penyusunan
untuk
menyelesaikan
tesis
ini,
penulis
banyak
mendapatkan pelajaran yang besar, baik berupa saran maupun nasehat dari berbagai
pihak terutama dari dosen pembimbing serta dosen pembanding, sehingga pengerjaan
tesis ini dapat diselesaikan dengan baik. Tidak lepas dari dukungan orang tua beserta
istri yang telah banyak memberikan banyak bantuan dan dukungan, sehingga penulis
dapat sampai pada tahap penyelesaian tesis ini.
Untuk itu penulis ingin menyampaikan ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya
kepada:
1. Bapak Prof. Dr. Runtung Sitepu, S.H., M.Hum., selaku rektor Universitas
Sumatera Utara atas kesempatan yang telah diberikan kepada penulis, sehingga
bisa mengikuti dan menyelesaikan pendidikan Magister Teknik Informatika.
2. Bapak Prof. Dr. Opim Salim Sitompul, selaku Dekan Fakultas Ilmu Komputer
dan Teknologi Informasi Universitas Sumatera Utara Medan.
3. Bapak Prof. Dr. Muhammad Zarlis, M.Si., selaku Ketua Program Studi
Pascasarjana Teknik Informatika Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi
Informasi Universitas Sumatera Utara Medan.
4. Bapak M. Andri Budiman, S.T., M.Comp.Sc, MEM., selaku Sekretaris
Program Studi Magister Teknik Informatika Fakultas Ilmu Komputer dan
Teknologi Informasi Universitas Sumatera Utara.
5. Bapak Bapak Prof. Dr. Opim Salim Sitompul., selaku Dosen Pembimbing I
yang telah bersedia memberikan bimbingan serta pengarahan hingga
selesainya penulisan tesis ini.
6. Bapak Dr. Zakarias Situmorang., selaku Dosen Pembimbing II yang telah
bersedia memberikan bimbingan serta pengarahan hingga selesainya penulisan
tesis ini.
Universitas Sumatera Utara
vii
7. Bapak Dr. Sutarman, selaku dosen Pembanding/Penguji yang telah
memberikan saran untuk perbaikan dan penyelesaian tesis ini.
8. Bapak Prof. Dr. Herman Mawengkang, selaku dosen Pembanding/Penguji
yang telah memberikan saran untuk perbaikan dan penyelesaian tesis ini.
9. Bapak dan Ibu dosen yang telah memberikan materi perkuliahan dan ilmu
pengetahuan selama penulis menyelesaikan Program Studi Magister Teknik
Informatika.
10. Seluruh staf atau pegawai pada Program Studi Magister Teknik Informatika
Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi Universitas Sumatera Utara.
11. Buat orang tua saya, yang selalu memberi semangat dan doa yang tiada putus
dan dorongan moril
maupun materil kepada saya sehingga dapat
menyelesaikan tesis ini dengan baik.
12. Buat teman-teman seperjuangan di magister S2 Fasilkom-TI atas bantuan
yang diberikan semasa penelitian ini yaitu , Nurul Khairina, Rizki Aldi,
Azhari, Oloan Sihombing, Kelvin Onggrono, Jepronel Saragih, Yonata Laia,
Iqbal Nahwi, Sudarto, Yolanda Rumapea, Nanda Novita, Lusi Herlina,
Ferawati, Felix, dan teman-teman yang lain yang tidak saya sebutkan disini
13. Buat Abangda saya yang telah membantu saya dalam kesulitan pada saat
proses penulisan penelitian ini Arif Ridho Lubis, Msc. IT
14. Buat calon istri yang saya cintai, Lidya Aisyah, SE yang selalu memberikan
semangat dan doa yang tiada putus kepada saya.
Akhir kata penulis berharap semoga karya ilmiah ini dapat bermanfaat bagi semua
pihak, khususnya dalam bidang pendidikan. Penulis menyadari bahwa masih ada
kekurangan dalam penulisan tesis ini, untuk itu penulis mengharapkan kritik dan saran
dari pembaca demi kesempurnaan penelitian selanjutnya.
Medan, 26 Agustus 2016
Penulis
Halim Maulana
147038010
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
Keamanan merupakan suatu hal yang sangat dibutuhkan dalam pengiriman suatu data
serta di dalam komunikasi antara dua belah pihak, tidak ada suatu jaminan yang
menyatakan bahwa komunikasi yang terjadi telah aman dari ancaman pihak ketiga.
Pesatnya perkembangan teknologi juga ikut berpengaruh di dalam pentingnya
keamanan data yang semakin tinggi. Teknik pengamanan data yang umum dan paling
sering digunakan seperti steganografi dan kriptografi telah memiliki banyak
kelemahan yang dapat membahayakan keamanan data. Atas dasar ini lah perlu adanya
suatu teknik untuk mengamankan data yang dianggap penting agar terhindar dari
ancaman pihak ketiga. Maka daripada itu dibutuhkan sebuah variasi algoritma baru
yang dapat melindungi data-data tersebut agar tidak dapat di lacak dan dideteksi oleh
pihak ketiga. Untuk melakukan hal tersebut akan melibatkan penggabungan dua buah
algoritma yaitu lsb steganografi dan visual kriptografi dimana kedua algoritma ini
akan di kombinasikan untuk menghasilkan sebuah algoritma baru untuk
mengamankan data penting. Dimana hasil dari kombinasi kedua algoritma tersebut
dapat menyembunyikan data gambar dan pesan dengan baik tanpa terdeteksi oleh
tools steganalysis dan memiliki nilai performansi yang cukup baik diantara algoritma
visual cryptography sejenis.
Kata Kunci
: Visual Kriptografi, Steganografi, Least Significant Bit, Data,
Keamanan Data.
Universitas Sumatera Utara
ANALYSIS COMPARATIVE OF COMBINED VISUAL CRYPTOGRAPHY &
LSB STEGANOGRAPHY ON DATA SECURITY
ABSTRACT
Security is something that is desperately needed in the delivery of the data and in the
communication between the two sides, there is no guarantee that states that the
communication occurs has been safe from the threat of a third party. The rapid
development of technology also influential in the importance of data security is
increasingly high. Data security techniques are common and most often used as
steganography and cryptography has had many flaws that could jeopardize the
security of the data. On the basis of this was the need for a technique to secure the
data that are considered important in order to avoid the threat of a third party. So
instead it takes a variety of new algorithms that can protect the data that can not be
tracked and detected by a third party. To do so would involve combining the two
algorithms are lsb visual steganography and cryptography in which the algorithms will
be combined to produce a new algorithm for securing critical data. Where the results
of the combination of the two algorithms are able to hide the image data and the
message properly without being detected by steganalysis tools and have a good
enough performance value among the visual cryptography algorithm similar.
Keywords
: Visual Cryptography, Steganography, Least Significant Bit, Data,
Data Security.
Universitas Sumatera Utara
x
DAFTAR ISI
Halaman
PERSETUJUAN
PERNYATAAN
PERSETUJUAN PUBLIKASI
PANITIA PENGUJI
RIWAYAT HIDUP
UCAPAN TERIMA KASIH
ABSTRAK
ABSTRACT
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
DAFTAR GAMBAR
i
ii
iii
iv
v
vi
viii
ix
x
xii
xiii
BAB
1
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
PENDAHULUAN
Latar Belakang Masalah
Rumusan Masalah
Tujuan Penelitian
Batasan Masalah
Manfaat Penelitian
1
1
3
3
3
3
BAB
2
2.1.
2.2
2.3
2.4
2.5
TINJAUAN PUSTAKA
Steganografi
Metode Least Significant Bit
Visual Cryptography
Cara Kerja Visual Cryptography
Model Visual Cryptography
5
6
6
9
10
12
BAB
3
METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Pendahuluan
3.2 Analisis Proses Visual Kriptografi Dan LSB
3.2.1 Proses Visual Kriptografi
3.2.2 Proses Penyisipan data dengan LSB
3.3 Algoritma Gabungan Visual Kriptogfrafi Dan LSB
3.3.1 Proses Enkripsi
3.3.1 Proses Dekripsi
15
15
15
15
18
24
24
33
BAB
4
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil Pengujian
4.2 Analisis Kinerja
4.2.1 Peak Signal to Noise Ratio(PSNR)
4.2.2 Normalized Correlation Coefficient (NCC)
39
39
41
43
44
Universitas Sumatera Utara
xi
4.2.3 Mean Square Error (MSE)
4.2.4 Analis Histogram
4.3 Analisis Menggunakan Tools Steganalisis
4.3.1 Steganalysis Dengan Menggunakan StegExpose
4.3.2 Steganalysis Dengan Menggunaka Stegdetect
BAB 5
5.1
5.2
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
Saran
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
44
47
48
48
50
53
53
53
54
55
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Nomor
Tabel
Judul
Halaman
2.1.
2.2.
2.3.
2.4.
Kata “secret” Direpresentasikan dalam Bentuk Biner
Contoh Data Media Penampung Sebelum Disisipi Pesan
Contoh Data yang Akan Disisipkan
Contoh Data Media Penampung yang Telah Disisipi Pesan
8
8
9
9
2.3.
2.3.
3.1.
3.2.
3.3.
3.4.
3.5.
3.6.
3.7.
3.8.
4.1.
Contoh Data yang Akan Disisipkan
Contoh Data yang Akan Disisipkan
Operasi And Untuk Penyisipan Pesan
Pemeriksaan Pixel Red dengan Operasi AND
Pemeriksaan Pixel Green dengan Operasi AND
Pemeriksaan Pixel Blue dengan Operasi AND
Operasi AND bit1
Operasi AND bit2
Pemeriksaan Operasi AND pada Setiap Komponen Warna
Pemeriksaan pesan pada setiap komponen warna
Perbandingan Properti gambar dari Secret Image,
Share 1, Share 2 dan Overlapped Image
Perbandingan Algoritma Visual Kriptografi
Analisis Performa
Hasil Evaluasi Menggunakan Tools Steganalisis
9
9
21
23
23
24
31
33
34
36
4.2.
4.3.
4.4.
42
42
43
52
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Nomor
Gambar
2.1.
2.2.
2.3.
2.4.
2.5.
2.6.
2.7.
2.8.
2.9.
3.1.
3.2.
3.3
3.4.
3.5.
3.6.
4.1.
4.2.
4.3.
4.4
4.5.
4.6
4.7.
4.8.
4.9.
4.10.
4.11.
4.12.
4.13.
4.14.
4.15.
4.16.
Judul
Halaman
Skema penyisipan dan ekstraksi pada Steganografi
Original Secret Image
Restored Image
Diagram Cara Kerja VCS
Contoh Penggunaan Skema k dari n (k = 2, n = 3)
Model Untuk Gambar Berukuran 6 x 6 Berwarna Hitam
Hasil Enkripsi Gambar
Gambar Horizontal Share, Vertikal Share, Dan Diagonal Share
Contoh Kriptografi Tradisional
Secret Image (flower) dan komponen utama warna
(Red, Green , Blue)
Histogram Komponen Utama Warna Merah (Red)
Komponen Warna Gambar Original
Hasil Dari Pixel RGB dari Share 1
Hasil Dari Pixel RGB dari Share 2
Hasil Gabungan Share 1 dan Share 2
Gambar Rahasia
(a) Share 1, (b) Share 2
Pesan Rahasia di dalam Secret txt
Overlapped Image
(a)Lena, (b) Pepper, (c) Sail Boat, (d) Barbara
Diagram Analisis PSNR
Diagram Analisis NCC
Diagram Analisis MSE
RGB citra Original
Histogram RGB masing-masang kanal pada share2
Gambar Rahasia
(a) Share 1, (b) Share 2
Hasil Analisis StegExpose
Stego-Image
Hasil Evaluasi Stego Image
Hasil Evaluasi Share1 & Share 2 Menggunakan Stegdetect
6
10
10
11
12
12
13
13
14
16
16
25
29
30
38
39
40
40
41
43
45
46
46
48
48
49
49
50
51
51
51
Universitas Sumatera Utara