Implementasi Algoritma GOST pada file serta penyembunyian text terenkripsi ke dalam gambar dengan algoritma LSB
BAB 2
LANDASAN TEORI
2.1 Kriptografi
Kriptografi (cryptography) berasal dari Bahasa Yunani yaitu “cryptos” artinya rahasia
(secret) sedangkan “graphein” artinya tulisan (writing). Jadi, kriptografi berarti tulisan
rahasia. Kriptografi, secara umum adalah ilmu dan seni untuk menjaga kerahasiaan
berita (Schneier, 1996).
Kata “seni” dalam definisi tersebut berasal dari fakta sejarah bahwa pada
masa–masa awal sejarah kriptografi, setiap orang mungkin mempunyai cara yang unik
untuk merahasiakan pesan. Cara–cara unik tersebut mungkin berbeda-beda pada setiap
pelaku kriptografi sehingga setiap cara menulis pesan rahasia, pesan mempunyai nilai
estetika
tersendiri,
sehingga
kriptografi
berkembang
menjadi
sebuah
seni
merahasiakan pesan.
Selain pengertian tersebut, kriptografi adalah ilmu yang mempelajari teknikteknik matematika yang berhubungan dengan aspek keamanan informasi seperti
kerahasiaan data, keabsahan data, integritas data, serta autentikasi data (A. Menezes,
P. van Oorschot and S. Vanstone, 1997). Tidak semua aspek keamanan informasi
ditangani oleh kriptografi.
15
Universitas Sumatera Utara
16
Dengan
pesatnya
perkembangan
kriptografi,
muncul
istilah
modern
cryptography atau kriptografi modern, yaitu suatu teknik cipher di mana sekumpulan
fungsi matematika atau yang disebut algoritma yang digunakan untuk mengkonversi
sekumpulan bit ke dalam bentuk lain. File original yang disebut plaintext , mungkin
dapat berisikan biasanya teks, gambar, suara atau apa saja yang dapat
direpresentasikan ke dalam sebuah komputer.
2.2 Steganografi
Steganografi berbeda dengan kriptografi, di mana pihak ke tiga dapat mendeteksi
adanya data (ciphertext), karena hasil dari kriptografi berupa data yang berbeda dari
bentuk aslinya dan biasanya datanya seolah-olah berantakan, tetapi dapat
dikembalikan ke bentuk semula. Ilustrasi mengenai perbedaan kriptografi dan
steganografi dapat dilihat pada Gambar 2.1.
Gambar 2.1 Perbedaan Kriptografi dan Steganografi
Universitas Sumatera Utara
17
Kata steganografi (steganography) berasal dari bahasa Yunani steganos, yang
artinya “tersembunyi atau terselubung”, dan graphein, “menulis” sehingga kurang
lebih artinya "menulis (tulisan) terselubung". Teknik ini meliputi banyak sekali
metoda komunikasi untuk menyembunyikan pesan rahasia. Metoda ini termasuk tinta
yang tidak tampak, microdots, pengaturan kata, tanda tangan digital, jalur tersembunyi
dan komunikasi spektrum lebar (Munir, 200 ).
Pengertian lain dari Steganografi, yaitu sebuah teknik penyembunyian pesan
rahasia, yang biasanya sebuah pesan yang disisipi (diekstrak) ke dalam suatu media
sebagai pembawa pesan (Long Truong, 200 ).
Tujuan dari steganografi adalah merahasiakan atau menyembunyikan
keberadaan dari sebuah pesan tersembunyi atau sebuah informasi. Dalam prakteknya
kebanyakan diselesaikan dengan membuat perubahan tipis terhadap data digital
lain yang isinya tidak akan menarik perhatian dari penyerang potensial, sebagai
contoh sebuah gambar yang terlihat tidak berbahaya. Perubahan ini bergantung pada
kunci (sama pada cryptography) dan pesan untuk disembunyikan. Orang yang
menerima gambar kemudian dapat menyimpulkan informasi terselubung dengan cara
mengganti kunci yang benar ke dalam algoritma yang digunakan.
Dengan
menggunakan
komputer,
metode
steganograpi
sangat
luas
penggunaannya karena banyak format file digital yang dapat dijadikan media untuk
menyembunyikan pesan. Format yang biasa digunakan di antaranya:
1. Format gambar: bitmap (bmp), gif, pcx, jpeg.
Universitas Sumatera Utara
18
2. Format audio: wav, voc, mp3, dan lain-lain.
3. Format lain: teks file, html, pdf, dan lain-lain.
Steganografi memanfaatkan keterbatasan sistem indera manusia seperti mata
dan telinga. Dengan adanya keterbatasan inilah, metoda steganografi ini dapat
diterapkan pada berbagai media digital. Hasil keluaran dari steganografi ini memiliki
bentuk persepsi yang sama dengan bentuk aslinya, tentunya persepsi di sini sebatas
oleh kemampuan indera manusia, tetapi tidak oleh komputer atau perangkat pengolah
digital lainnya.
Data
Penyisipan
data
Media yang telah
disisipi data
Media
Jaringan komunikasi data
---------------------------------------------------------------------------------------------------Data
Ekstraksi
data
Media yang telah
disisipi data
Media
Gambar 2.2 Proses steganografi
Universitas Sumatera Utara
19
2.3 Sejarah Kriptografi
Kriptografi atau yang sering dikenal dengan sebutan ilmu penyandian data, adalah
suatu bidang ilmu dan seni (science and art) yang bertujuan untuk menjaga
kerahasiaan suatu pesan yang berupa data dari akses oleh orang-orang atau pihakpihak lain yang tidak berhak sehingga tidak menimbulkan kerugian. Bidang ilmu
Kriptografi ini semula hanya popular di bidang militer dan bidang intelijen untuk
menyandikan pesan-pesan panglima perang kepada pasukan yang berada di garis
depan, akan seiring dengan semakin berkembangnya teknologi utamanya teknologi
informasi dan semakin padatnya lalu lintas informasi yang terjadi tentu saja semakin
menuntut adanya suatu komunikasi data yang aman, bidang ilmu ini menjadi semakin
penting. Sekarang bidang ilmu ini menjadi salah satu isu riset yang tidak habishabisnya diteliti dengan melibatkan banyak peneliti.
Kriptografi memiliki sejarah yang panjang dan mengagumkan. Penulisan
rahasia ini dapat dilacak kembali ke 3000 tahun SM saat digunakan oleh bangsa
Mesir. Mereka menggunakan hieroglyphcs untuk menyembunyikan tulisan dari
mereka yang tidak diharapkan. Hieroglyphcs diturunkan dari bahasa Yunani
hieroglyphica yang berarti ukiran rahasia. Hieroglyphs berevolusi menjadi hieratic,
yaitu stylized script yang lebih mudah untuk digunakan. Sekitar tahun 400 SM, yaitu
pada zaman Yunani kuno. Kriptografi militer digunakan oleh bangsa Spartan dalam
bentuk sepotong papirus atau perkapen dibungkus dengan batang kayu, sistem ini
disebut Scytale.
Universitas Sumatera Utara
20
Sekitar 50 SM, Julius Caesar, kaisar Roma, menggunakan cipher substitusi
untuk mengirim pesan ke Marcus Tullius Cicero. Pada cipher ini, huruf-huruf alfabet
disubstitusi dengan huruf-huruf yang lain pada alfabet yang sama. Karena hanya satu
alfabet yang digunakan, cipher ini merupakan substitusi monoalfabetik. Cipher
semacam ini mencakup penggeseran alfabet dengan 3 huruf dan mensubstitusikan
huruf tersebut. Substitusi ini kadang dikenal dengan C3 (untuk Caesar menggeser 3
tempat).
Bangsa Arab menemukan cryptanalysis karena kemahirannya dalam bidang
matematika, statistik, dan linguistik. Karena setiap orang muslim harus menambah
pengetahuannya, mereka mempelajari peradaban terdahulu dan mendekodekan
tulisan-tulisannya ke huruf-huruf Arab. Pada tahun 815, Caliph al-Mamun mendirikan
House of Wisdom di Baghdad yang merupakan titik pusat dari usaha-usaha translasi.
Pada 1790, Thomas Jefferson mengembangkan alat enkripsi dengan
menggunakan tumpukan yang terdiri dari 26 disk yang dapat diputar secara individual.
Pesan dirakit dengan memutar setiap disk ke huruf yang tepat di bawah batang
berjajar yang menjalankan panjang tumpukan disk. Kemudian, batang berjajar diputar
dengan sudut tertentu, A, dan huruf-huruf di bawah batang adalah pesan yang
terenkripsi. Penerima akan menjajarkan karakter-karakter cipher di bawah batang
berjajar, memutar batang kembali dengan sudut A dan membaca pesan plaintext.
Sistem disk digunakan secara luas selama perang sipil US. Federal Signal
Officer mendapatkan hak paten pada sistem disk mirip dengan yang ditemukan oleh
Universitas Sumatera Utara
21
Leon Battista Alberti di Italia, dan dia menggunakannya untuk mengkode dan
mendekodekan sinyal-sinyal bendera di antara unit-unit.
Mesin kriptografi mekanik yang disebut Hagelin Machine dibuat pada tahun
1920 oleh Boris Hagelin di Scockholm, Swedia. Di US, mesin Hagelin dikenal
sebagai M-209.
Pada tahun 20-an, Herbert O. Yardley bertugas pada organisasi rahasia US MI8 yang dikenal sebagai “Black Chamber”. MI-8 menjebol kode-kode sejumlah negara.
Selama konferensi Angkatan Laut Washington tahun 1921-1922, US membatasi
negosiasi dengan Jepang karena MI-8 telah memberikan rencana negosiasi Jepang
yang telah disadap kepada sekretaris negara US. Departemen negara menutup MI-8
pada tahun 1929 sehingga Yardley merasa kecewa. Sebagai wujud kekecewaannya,
Yardley menerbitkan buku The American Black Chamber, yang menggambarkan
kepada dunia rahasia dari MI-8. Sebagai konsekuensinya, pihak Jepang menginstal
kode-kode baru. Karena kepeloporannya dalam bidang ini, Yardley dikenal sebagai
“Bapak Kriptografi Amerika”.
Dewasa ini bidang ilmu kriptografi memiliki kemungkinan aplikasi yang
sangat luas, mulai dari bidang militer, telekomunikasi, jaringan komputer, keuangan
dan perbankan, pendidikan dan singkatnya suatu kerahasiaan data amat diperlukan,
disitulah kriptografi memegang peranan penting. Produk-produk yang menggunakan
kriptografi sebagai dasarnya-pun cukup beragam, mulai dari kartu ATM, ECommerce, secure e-mail dan lain-lain.
Universitas Sumatera Utara
22
2.4 Sejarah Steganografi
Steganografi sudah dikenal oleh bangsa Yunani. Herodotus, penguasa Yunani,
mengirim pesan rahasia dengan menggunakan kepala budak atau prajurit sebagai
media. Dalam hal ini, rambut budak dibotaki, lalu pesan rahasia ditulis pada kulit
kepala budak. Ketika rambut budak tumbuh, budak tersebut diutus untuk membawa
pesan rahasia dibalik rambutnya.
Bangsa Romawi mengenal steganografi dengan menggunakan tinta tak-tampak
(invisible ink) untuk menuliskan pesan. Tinta tersebut dibuat dari campuran sari buah,
susu, dan cuka. Jika tinta digunakan untuk menulis, maka tulisannya tidak tampak.
Tulisan di atas kertas dapat dibaca dengan cara memanaskan kertas tersebut. Saat ini
di negara-negara yang melakukan penyensoran informasi, steganografi sering
digunakan untuk menyembunyikan pesan-pesan melalui gambar (gambars), video,
atau suara (audio).
Steganografi sudah digunakan sejak dahulu kala sekitar 2500 tahun yang lalu
untuk kepentingan politik, militer, diplomatik, serta untuk kepentingan pribadi sebagai
alat. Beberapa contoh penggunaan steganografi pada masa lampau di antaranya:
1. Pada tahun 480 sebelum masehi, seseorang berkebangsaan Yunani yaitu
Demaratus mengirimkan pesan kepada polis Sparta yang berisi peringatan
mengenai penyerangan Xerxes yang ditunda. Teknik yang digunakan adalah
dengan menggunakan meja yang telah diukir kemudian diberi lapisan lilin
Universitas Sumatera Utara
23
untuk menutupi pesan tersebut, dengan begitu pesan dalam meja dapat
disampaikan tanpa menimbulakn kecurigaan oleh para penjaga.
2. Pada abad ke 5 sebelum Masehi, Histaiacus mengirimkan pesan kepada
Aristagoras Miletus untuk memberontak terhadap raja Persia. Pesan
disampaikan dengan cara mencukur kepala pembawa pesan dan mentato
kepalanya dengan pesan tersebut. Kemudian saat rambutnya tumbuh kembali,
pembawa pesan dikirimkan dan pada tempat tujuan rambutnya kembali
digunduli dan pesan akan terbaca.
3. Pada perang dunia II, Jerman menggunakan microdots untuk berkomunikasi.
Penggunaan teknik ini biasa digunakan pada microfilm chip yang harus
diperbesar sekitar 200 kali.
4. Pada perang dunia II, Amerika Serikat menggunakan suku Indian Navajo
sebagai media untuk berkomunikasi.
Pada abad 20, steganografi mengalami perkembangan yang sangat pesat.
Selama berlangsung perang Boer, Lord Boden Powell (pendiri gerakan kepanduan)
yang bertugas untuk membuat tanda posisi sasaran dari basis artileri tentara Boer,
untuk alasan keamanan, Boden Powell menggambar peta-peta posisi musuh pada
sayap kupu-kupu agar gambar-gambar peta sasaran tersebut terkamuflase.
Dari contoh-contoh steganografi konvensional tersebut dapat dilihat bahwa
semua teknik steganografi konvensional berusaha merahasiakan komunikasi dengan
cara menyembunyikan pesan ataupun mengkamuflase pesan. Sesungguhnya prinsip
dasar dalam steganografi lebih dikonsentrasikan pada kerahasian komunikasinya
bukan pada datanya.
Universitas Sumatera Utara
24
2.5 Tujuan Kriptografi
Dalam teknologi informasi, telah dan sedang dikembangkan cara untuk menangkal
berbagai bentuk serangan semacam penyadapan dan pengubahan data yang
dikirimkan. Salah satu cara yang ditempuh mengatasi masalah ini ialah dengan
menggunakan kriptografi yang menggunakan transformasi data sehingga data yang
dihasilkan tidak dapat dimengerti oleh pihak yang tidak berhak mengakses.
Transformasi ini memberikan penyelesaian pada 2 (dua) macam masalah keamanan
data, yaitu masalah privasi (privacy) dan keotentikan (authenticatioan). Privasi
mengandung arti bahwa data yang dikirimkan hanya dapat dimengerti informasinya
oleh penerima yang sah atau berhak. Sedangkan keotentikan mencegah pihak ke tiga
untuk mengirimkan data yang salah atau mengubah data yang dikirimkan.
Adapun tujuan sistem kriptografi adalah sebagai berikut:
1. Confidentiality
Memberikan
kerahasiaan
pesan
dan
menyimpan
data
dengan
menyembunyikan informasi lewat teknik-teknik enkripsi.
2. Data Integrity
Memberikan jaminan untuk tiap bagian bahwa pesan tidak akan mengalami
perubahan dari saat data dibuat/dikirim sampai dengan saat data tersebut
dibuka.
3. Non-repudiation
Sebuah cara untuk membuktikan suatu dokumen datang dari seseorang yang
menyangkal memiliki dokumen tersebut.
Universitas Sumatera Utara
25
4. Authentication
Memberikan dua buah layanan. Pertama mengidentifikasikan keaslian suatu
pesan dan memberikan jaminan keotentikannya. Ke-dua, menguji identitas
seseorang yang akan memasuki sistem.
(Sumber: A. Menezes, P. van Oorschot and S. Vanstone, 1997).
2.6 Tujuan Steganografi
Steganografi mempunyai tujuan untuk menyembunyikan pesan rahasia ke dalam
sebuah media yang dapat direpresentasikan komputer sehingga pesan rahasia itu dapat
terkamuflase agar orang lain tidak menyadari keberadaan pesan rahasia tersebut.
2.7 Terminologi Dasar Kriptografi
Kriptografi merupakan kumpulan teknik untuk mengenkode data dan pesan
sedemikian sehingga data dan pesan tersebut dapat disimpan dan ditransmisikan
dengan aman. Berikut ini beberapa terminologi dasar dari kriptografi serta hal-hal
yang berkaitan dengan terminologi tersebut:
1. Kriptografi dapat digunakan untuk meningkatkan keamanan komunikasi meskipun
komunikasi tersebut dilakukan dengan media komunikasi yang sangat tidak aman
(misalnya Internet). Kriptografi juga dapat digunakan untuk melakukan enkripsi
file-file sensitif, sehingga orang lain tidak dapat mengartikan data-data yang ada.
2.
Kriptografi dapat digunakan untuk memberikan jaminan integritas data serta
menjaga kerahasiaan.
Universitas Sumatera Utara
26
3.
Dengan menggunakan kriptografi, sangat mungkin untuk meverifikasi asal data
dan pesan yang ada menggunakan tanda tangan digital.
4.
Pada saat menggunakan metoda kriptografi, hanya kunci sesuai yang harus tetap
dijaga kerahasiaannya. Algoritma, ukuran kunci dan format file dapat dibaca oleh
siapapun tanpa mempengaruhi keamanan.
2.8 Algoritma & Kunci
Algoritma kriptografi atau sering disebut dengan cipher adalah suatu fungsi matematis
yang digunakan untuk melakukan enkripsi dan dekripsi (Schneier, 1996). Algoritma
kriptografi ini bekerja dalam kombinasi dengan menggunakan kunci (key) seperti
kata, nomor atau frase tertentu. Algoritma kriptografi selalu terdiri dari dua bagian
yaitu fungsi enkripsi dan dekripsi. Bila keamanan algoritma tergantung pada
kerahasiaan algoritma bekerja, maka algoritma tersebut dikatakan algoritma terbatas
(terbatas kemampuannya). Algoritma terbatas mempunyai sejarah yang menarik,
namun sayangnya tidak cukup baik untuk digunakan pada masa sekarang ini.
Sejumlah besar pengguna (yang tidak dalam satu grup) tidak dapat menggunakannya
bersama-sama, sehingga setiap kali seorang pengguna meninggalkan grupnya,
pemakai lain dalam grup tersebut harus mengganti algoritma agar algoritma yang
mereka gunakan tidak diketahui kelompok lain. Bila salah satu anggota tanpa sengaja
menampakkan algoritma keluar grupnya, maka grup tersebut harus mengganti
algoritmanya.
Kriptografi modern menyelesaikan masalah ini dengan hanya merahasiakan
kunci (key) saja tanpa harus menyembunyikan algoritmanya sendiri. Kunci (K) dapat
Universitas Sumatera Utara
27
juga disebut sebagai passInteger. Keamanan enkripsi hanya tergantung pada kunci,
dan tidak tergantung apakah algoritmanya dilihat orang lain atau tidak. Rentang
kemungkinan nilai kunci ini disebut keyspace.
2.9 Pengelompokkan Algoritma Kriptografi
Berdasarkan jenis kunci yang digunakannya, algoritma kriptografi dikelompokkan
menjadi dua bagian (Scheiner, 1996) (Kurniawan, 2004) (Munir, 2006) (Menezes, van
Oorschot dan Vanstone, 1997) , yaitu:
1. Algoritma Simetri (Algoritma Konvensional)
KUNCI
Plaintext
ENKRIPSI
Ciphertext
DEKRIPSI
Plaintext
Gambar 2.3 Skema Algoritma Simetri
2. Algoritma Asimetri (Algoritma Kunci Publik)
KUNCI PUBLIK
Plaintext
ENKRIPSI
KUNCI RAHASIA
Ciphertext
DEKRIPSI
Plaintext
Gambar 2.4 Skema Algoritma Asimetri
Universitas Sumatera Utara
28
2.9.1 Algoritma Simetris Vs Algoritma Asimetris
Baik kriptografi simetri maupun kriptografi asimetri (kunci publik), ke duanya
mempunyai kelebihan dan kelemahan sebagai berikut:
A. Algoritma Simetris
Adapun kelebihan dari kriptografi simetri:
1. Algoritma kriptografi simetri dirancang sehingga proses enkripsi/dekripsi
membutuhkan waktu yang singkat.
2. Ukuran kunci simetri relatif pendek.
3. Algoritma kriptografi simetri dapat digunakan untuk membangkitkan
bilangan acak.
4. Algorima kriptografi simetri dapat disusun untuk menghasilkan cipher yang
lebih kuat.
5. Otentikasi pengirim pesan langsung diketahui dari cipherteks yang
diterima, karena kunci hanya diketahui oleh pengirim dan penerima pesan
saja.
Adapun Kelemahan kriptografi simetri:
1.
Kunci simetri harus dikirim melalui saluran yang aman. Ke dua entitas
yang berkomunikasi harus menjaga kerahasisan kunci ini.
2. Kunci harus sering diubah, mungkin pada setiap sesi komunikasi.
Universitas Sumatera Utara
29
B. Algoritma Asimetris
Kelebihan dari kriptografi kunci-publik (asimetri), sebagai berikut:
1. Hanya kunci privat yang perlu dijaga kerahasiaannya oleh setiap entitas
yang berkomuniaksi (tetapi, otentikasi kunci publik tetap harus terjamin).
Tidak ada kebutuhan mengirim kunci kunci privat sebagaimana pada
sistem simetri.
2. Pasangan kunci publik/kunci privat tidak perlu diubah, bahkan dalam
periode waktu yang panjang.
3. Dapat digunakan untuk mengamankan pengiriman kunci simetri.
4. Beberapa algoritma kunci-publik dapat digunakan untuk memberi tanda
tangan digital pada pesan.
Kelemahan kriptografi kunci-publik (asimetri), sebagai berikut:
1. Enkripsi dan dekripsi data umumnya lebih lambat daripada sistem simetri,
karena enkripsi dan dekripsi menggunakan bilangan yang besar dan
melibatkan operasi perpangkatan yang besar.
2. Ukuran cipherteks lebih besar daripada plainteks (bisa dua sampai empat
kali ukuran plainteks).
3. Ukuran kunci relatif lebih besar daripada ukuran kunci simetri.
4. Karena kunci publik diketahui secara luas dan dapat digunakan setiap
orang, cipherteks tidak memberikan informasi mengenai otentikasi
pengirim.
5. Tidak ada algoritma kunci-publik yang terbukti aman (sama seperti block
cipher). Kebanyakan algoritma mendasarkan keamanannya pada sulitnya
Universitas Sumatera Utara
30
memecahkan persoalan-persoalan aritmetik (pemfaktoran, logaritmik, dan
sebagainya) yang menjadi dasar pembangkitan kunci.
2.10 Algoritma GOST
GOST merupakan blok cipher dari bekas Uni Sovyet (yang sekarang dikenal dengan
Rusia ), yang merupakan singkatan dari "Gosudarstvennyi Standard" atau Standar
Pemerintah, standar ini bernomor 28147-89 oleh sebab itu metoda ini sering disebut
sebagai GOST 28147-89.
GOST merupakan blok cipher 64 bit dengan panjang kunci 256 bit. Algoritma
ini mengiterasi algoritma enkripsi sederhana sebanyak 32 putaran (round). Untuk
mengenkripsi pertama-tama plainteks 64 bit dipecah menjadi 32 bit bagian kiri, L dan
32 bit bagian kanan, R. Subkunci (subkey) untuk putaran i adalah Ki. Pada satu
putaran ke-i operasinya adalah sebagai berikut:
Li = Ri-1
Ri = Li-1 xor f(Ri-1,Ki)
Sedangkan pada fungsi f mula-mula bagian kanan data ditambah dengan
subkunci ke-i modulus 232. Hasilnya dipecah menjadi delapan bagian 4 bit dan setiap
bagian menjadi input s-box yang berbeda. Di dalam GOST terdapat 8 buah s-box, 4
bit pertama menjadi s-box pertama, 4 bit kedua menjadi s-box ke dua, dan seterusnya.
Output dari 8 s-box kemudian dikombinasikan menjadi bilangan 32 bit kemudian
Universitas Sumatera Utara
31
bilangan ini dirotasi 11 bit ke kiri. Akhirnya hasil operasi ini di-xor dengan data
bagian kiri yang kemudian menjadi bagian kanan dan bagian kanan menjadi bagian
kiri (swap). Pada implementasinya nanti rotasi pada fungsi f dilakukan pada awal saat
inisialisasi sekaligus membentuk s-box 32 bit dan dilakukan satu kali saja sehingga
lebih menghemat operasi dan dengan demikian mempercepat proses enkripsi/dekripsi
(Schneier, 1996).
Li - 1
Ri - 1
Ki
Substitusi
Kotak-S
Pergeseran sirkuler
ke kiri 11 bit
Li
Keterangan:
Ri
adalah operator penjumlahan dalam modulo 232
Gambar 2.5 Diagram Alir Fungsi f (metoda Gost)
Subkunci dihasilkan secara sederhana yaitu dari 256 bit kunci yang dibagi
menjadi delapan 32 bit blok: k1, k2, …, k8. Setiap putaran menggunakan subkunci
yang berbeda. Dekripsi sama dengan enkripsi dengan urutan k i dibalik. Standar GOST
Universitas Sumatera Utara
32
tidak menentukan bagaimana menghasilkan s-box sehingga ada spekulasi bahwa
sebagian organisasi di (eks) Sovyet mempunyai s-box yang baik dan sebagian diberi sbox yang buruk sehingga mudah diawasi/dimata-matai.
Gambar 2.6 Subkey yang digunakan GOST pada setiap putaran
Berikut urutan logika proses pembentukan S-Box:
R (32 bits)
K (32 bits)
+
MOD 232
4 bits
S1
4 bits
4 bits
4 bits
4 bits
4 bits
S2
S3
S4
S5
S6
4 bits
S7
4 bits
S8
SHIFT 11 BIT
Word (32 bits)
Gambar 2.7 Diagram Alir Cipher kanan
Universitas Sumatera Utara
33
2.11 Fungsi Hash
Di dalam kriptografi terdapat sebuah fungsi yang sesuai untuk aplikasi keamanan
seperti otentikasi dan integritas pesan. Fungsi tersebut adalah fungsi hash atau sering
disebut fungsi hash kriptografi. Fungsi Hash adalah fungsi yang menerima masukan
string yang panjangnya sembarang dan mengkonversikannya ke dalam string yang
panjangnya tetap (fixed), umumnya ukurannya jauh lebih kecil dari ukuran yang
semula (Munir, 2006).
Keluaran fungsi hash disebut nilai hash (hash-value) atau pesan ringkas
(message-digest). Fungsi Hash satu arah (one-way hash) adalah fungsi hash yang
bekerja dalam satu arah: Pesan yang sudah diubah menjadi message digest tidak dapat
dikembalikan lagi menjadi pesan semula. Dua pesan yang berbeda selalu
menghasilkan nilai hash yang berbeda pula. Sifat fungsi hash satu arah sebagai
berikut:
1. Fungsi H dapat diterapkan pada blok data berukuran beberapa saja.
2. H menghasilkan nilai ( h ) dengan panjang tetap ( fixed lenght output ).
3. Untuk setiap h yang diberikan, tidak mungkin menemukan x sedemikian
sehingga H(x) = h, karena itu fungsi H dikatakan fungsi hash satu arah.
4. Untuk setiap x yang diberikan tidak mungkin mencari y ≠ x sedemikian
sehingga H(y) = H(x).
5. Tidak mungkin secara komputasi mencari pasangan x dan y sedemikian
sehingga H(x) = H(y).
Universitas Sumatera Utara
34
2.11.1 Karakteristik Fungsi Hash
Dari beberapa definisi yang telah dijelaskan sebelumnya, dapat ditarik
kesimpulan mengenai beberapa karakteristik fungsi hash, antara lain:
1. Fungsi hash dapat diimplementasikan untuk input data berapapun panjangnya,
2. Fungsi hash menghasilkan output dengan ukuran/ panjang yang tetap.
3. Untuk semua nilai input x, y = f(x) mudah untuk dihitung. Dengan kata lain
terdapat polynomial time algorithm untuk menghitung y = f(x) dengan
mengetahui nilai x.
4. Untuk semua nilai y yang berada pada daerah hasil f, dengan mengetahui nilai
y, akan sulit untuk mengetahui nilai x. Dengan kata lain dibutuhkan suatu
super polynomial time algorithm untuk menyelesaikan permasalahan tersebut.
5. Untuk suatu nilai x, secara komputasi sulit untuk mencari x‟≠ x, di mana
f(x‟) = f(x), bila hal ini terjadi, maka kasus ini disebut bentrokan (collision).
2.11.2 Secure Hash Algorithm ( SHA )
SHA adalah fungsi hash satu arah merupakan kelanjutan dari algoritma MD5
(Message-Digest). SHA-1 adalah fungsi hash yang umum digunakan dalam
berbagai aplikasi. SHA-1 dipublikasikan pada tahun 1995. SHA-1 menerima
berupa pesan dengan ukuran maksimum 264 bit menghasilkan message digest
yang panjangnya 160 bit, lebih panjang dibandingkan dengan MD5 yang hanya
128 bit ( Munir, 2006 ).
Universitas Sumatera Utara
35
Langkah–langkah pembuatan message digest dengan SHA-1 secara garis besar
adalah sebagai berikut:
1. Penambahan bit-bit pengganjal (padding bit).
Pesan ditambah dengan sejumlah bit pengganjal sedemikian sehingga panjang
pesan (dalam satuan bit) kongruen dengan 448 modulo 512, sehingga panjang
pesan setelah ditambahkan bit-bit pengganjal adalah 64 bit kurang dari
kelipatan 512. Angka 512 ini muncul karena SHA-1 memproses pesan dalam
blok–blok berukuran 512. Pesan yang panjang 448 bit juga ditambah dengan
bit–bit pengganjal. Jika panjang pesan 448 bit, maka pesan tersebut ditambah
dengan 512 bit menjadi 960 bit. Jadi panjang bit–bit pengganjal antara 1
sampai 512. Bit-bit pengganjal terdiri sebuah bit 1 diikuti sisanya dengan bit 0.
2. Penambahan nilai panjang pesan semula.
Pesan yang telah diberi bit-bit pengganjal selanjutnya ditambah lagi dengan 64
bit yang menyatakan panjang pesan semula. Setelah ditambah dengan 64 bit,
panjang pesan sekarang menjadi kelipatan 512 bit.
3. Inisialisasi penyangga (buffer) MD.
SHA membutuhkan 5 buah penyangga yang masing–masing panjangnya 32
bit. Total panjang penyangga adalah 5 x 32 = 160 bit. Ke lima penyangga ini
menampung hasil antara dan hasil akhir. Ke lima penyangga ini diberi nama A,
B, C, D, dan E. setiap penyangga diinisialisasi dengan nilai–nilai dalam notasi
HEX sebagai berikut:
A = 67452301
B = EFCDAB89
Universitas Sumatera Utara
36
C = 98BADCFE
D = 10325476
E = C3D2E1F0
4. Pengelohan pesan dalam blok berukuran 512 bit Prosesnya dapat dilihat pada
Gambar 1.2. Diagram Alir Fungsi Hash SHA-1 satu putaran.
Operasi dasar SHA-1 yang diperlihatkan pada Gambar 1.3. dapat dituliskan
sebagai persamaan sebagai berikut:
a,b,c,d,e ← (CLS5(a) + ft(b,c,d) +e +Wt + Kt), a, CLS30(b),c,d
Keterangan:
a, b, c, d, e
= lima buah penyangga 32 bit (berisi nilai penyangga A, B ,
C, D, E)
t
= putaran, 0 ≤ t ≤ 79
F
= fungsi logika ft
CLSs
= circular left shift sebanyak s bit
Wt
= Integer 32-bit yang diturunkan dari blok 512-bit yang
sedang diproses
Kt
= konstanta penambah
Tabel 2.1 Fungsi logika ft pada setiap putaran
Putaran
ft (b,c,d)
0 .. 19
( b c ) ( b d )
20 .. 39
b c d
40 .. 59
(b c) (b d) (c d)
60 .. 79
b c d
Universitas Sumatera Utara
37
Nilai W0 sampai W15 berasal dari 16 Integer pada blok yang diproses, sedangkan nilai
Wt berikutnya didapat dari persamaan berikut:
Wt = Wt – 16 Wt – 14 Wt – 8 Wt – 3
Setelah putaran ke – 79, a, b, c, d, dan e dijumlahkan ke A, B, C, D, dan E dan
selanjutnya algoritma memproses blok data selanjutnya. Keluaran akhir dari algoritma
SHA-1 adalah hasil penyambungan bit-bit di dalam A, B, C, D, E.
2.12 Cryptanalisys
Tugas utama kriptografi adalah untuk menjaga agar baik plaintext maupun kunci atau
ke duanya tetap terjaga kerahasiaannya dari penyadap (disebut juga sebagai lawan,
penyerang, pencegat, penyelundup pesan, musuh, attacker dan sebagainya). Pencegat
pesan rahasia diasumsikan mempunyai akses yang lengkap ke dalam saluran
komunikasi antara pengirim dan penerima. Hal ini sangat mudah terjadi pada jalur
internet dan saluran telepon.
Cryptanalysis (analisis sandi) adalah ilmu untuk mendapatkan plaintext pesan
tanpa harus mengetahui kunci secara wajar. Pemecahan sandi rahasia yang berhasil
akan menghasilkan plaintext atau kunci. Analisis sandi juga dapat menemukan
kelemahan dalam kriptosistem yang pada akhirnya dapat menemukan kunci dan
plaintext. Kehilangan kunci melalui peralatan noncryptanalitic disebut compromise.
Dengan kata lain, analisis sandi merupakan kebalikan dari kriptografi.
Universitas Sumatera Utara
38
Keseluruhan point dari kriptografi adalah menjaga kerahasiaan plainteks (atau
kunci, atau keduanya) dari penyadap (eavesdropper) atau kriptanalis (cryptanalyst).
(penyadap bisa juga merupakan seorang kriptanalis atau sebaliknya) Nama lain
penyadap yaitu penyusup (intruder), penyerang (attacker), musuh (enemy,
adversaries), pencegat (interceptor), lawan (opponent).
Exhaustive attack atau brute force attack. Percobaan yang dibuat untuk
mengungkap plainteks atau kunci dengan mencoba semua kemungkinan kunci (trial
and error).
Asumsi yang digunakan:
1. Kriptanalis mengetahui algoritma kriptografi
2. Kriptanalis memiliki sebagian plainteks dan cipherteks yang bersesuaian.
Caranya: plainteks yang diketahui dienkripsikan dengan setiap kemungkinan
kunci, dan hasilnya dibandingkan dengan cipherteks yang bersesuaian. Apabila hanya
cipherteks yang tersedia, maka cipherteks tersebut didekripsi dengan dengan setiap
kemungkinan kunci dan plainteks hasilnya diperiksa apakah mengandung makna.
Misalkan sebuah sistem kriptografi membutuhkan kunci yang panjangnya 8 karakter,
karakter dapat berupa angka (10 buah). Jika huruf (26 huruf besar dan 26 huruf kecil),
maka jumlah kunci yang harus dicoba adalah:
62 62 62 62 62 62 62 62 = 628 buah
Secara teori, serangan secara exhaustive ini dipastikan berhasil mengungkap
plainteks tetapi dalam waktu yang sangat lama. Waktu yang dibutuhkan untuk
mengungkap plainteks dapat dilihat pada Tabel 2.2.
Universitas Sumatera Utara
39
Tabel 2.2. Waktu yang Diperlukan untuk Exhaustive Key Search
Ukuran
Jumlah
Lama waktu untuk Lama waktu untuk
kunci
kemungkinan kunci
106 percobaan per 1012 percobaan per
detik
detik
16 bit
216 = 65536
32.7 milidetik
0.0327 mikrodetik
32 bit
232 = 4.3 109
35.8 menit
2.15 milidetik
56 bit
256 = 7.2 1016
1142 tahun
10.01 jam
128 bit
2128 = 4.3 1038
5.4 1024 tahun
5.4 1018 tahun
(Sumber: William Stallings, Data and Komputer Communication Fourth Edition)
Untuk menghadapi serangan ini, perancang kriptosistem (kriptografer) harus membuat
kunci yang panjang dan tidak mudah ditebak.
2.13 Steganografi Gambar
Penyembunyian informasi rahasia dalam gambar adalah merupakan implementasi dari
steganografi, dimana informasi rahasia tersebut dibuat sedemikian rupa menempel
pada suatu gambar tapi tidak tertampilkan secara kasat mata, sehingga tidak terdeteksi
pihak lain ataupun pihak yang menginginkan pesan atau informasi tersebut tanpa ijin
yang sah.
Teknik ini merupakan cara untuk menyembunyikan suatu informasi rahasia
dalam gambar digital dengan sedikit atau tanpa perubahan yang tampak pada gambar
medianya dan digunakan untuk mengirim informasi yang sensitif.
Universitas Sumatera Utara
40
Salah satu syarat steganografi adalah pesan yang tersembunyi harus tidak
dapat dideteksi. Dengan kata lain, stego-gambar harus tidak dapat dibedakan dengan
cover-gambar secara visual. Metoda steganografi termudah dan paling banyak
digunakan adalah penyembunyian pada Least Significant Bit (LSB). Metoda ini
memberikan pengaruh terkecil pada cover-gambar karena hanya mempengaruhi satu
atau dua bit pada LSB. Kelemahan terbesarnya adalah karena menyebabkan data yang
disembunyikan menjadi transparan.
Pada dasarnya, proses penyembunyian pesan rahasia dalam sistem
steganografi dimulai dengan identifikasi bit-bit redundant dari cover mediumnya
(yang dapat dimodifikasi tanpa merusak integritas medium yang bersangkutan).
Proses penyembunyian menghasilkan suatu medium stego melalui penggantian bit
redundant dengan data pesan rahasia yang disembunyikan tersebut.
Dalam prakteknya sejumlah informasi rahasia dapat disembunyikan dalam file
gambar bitmap dengan sedikit atau tidak adanya degradasi yang tampak pada gambar
tersebut. Hal itu dapat dilakukan dengan penggantian bit-bit LSB (Least Significant
Bit) dalam bytes pixel dengan data yang akan disembunyikan. Karena bit pixel LSB
mempunyai kontribusi sangat kecil terhadap penampakan pixel tersebut, penggantian
bit-bit ini sering tidak memiliki efek yang tampak jelas pada gambar.
Beberapa istilah yang sering digunakan dalam steganografi di antaranya:
1. Carrier file
: file yang berisi pesan rahasia tersebut.
2. Steganalysis
: proses untuk mendeteksi keberadaan pesan rahasia dalam
suatu file.
Universitas Sumatera Utara
41
3. Medium stego : media yang digunakan untuk membawa pesan rahasia.
Penyembunyian informasi rahasia ke dalam media digital mengubah kualitas
media tersebut. Kriteria yang harus diperhatikan dalam penyembunyian data di
antaranya adalah:
1. Fidelity. Mutu citra penampung tidak jauh berubah. Setelah penambahan data
rahasia, citra hasil steganografi masih terlihat dengan baik. Pengamat tidak
mengetahui kalau di dalam citra tersebut terdapat data rahasia.
2. Recovery. Data yang disembunyikan harus dapat diungkapkan kembali
(recovery). Karena tujuan steganografi adalah data hiding, sewaktu-waktu data
rahasia di dalam citra penampung harus dapat diambil kembali untuk
digunakan lebih lanjut.
3. Imperceptibility. Keberadaan pesan tidak dapat dipersepsi oleh indrawi.
Apabila pesan disisipkan ke dalam sebuah citra, maka citra yang telah disisipi
pesan harus tidak dapat dibedakan dengan citra asli oleh mata. Begitu pula
dengan suara, telinga haruslah mendapati perbedaan antara suara asli dan
suara yang telah disisipi pesan.
2.13.1 Carrier File (File Pembawa)
Carrier
file
adalah
suatu
file
yang
digunakan
oleh
steganografi
untuk
menyembunyikan data. Penulisan tugas akhir ini menggunakan gambar bitmap (BMP)
Universitas Sumatera Utara
42
sebagai media carrier untuk menyisipkan data. Dari kriteria ini yang paling penting
adalah ke dalaman warna (berapa banyak bit per pixel yang didefinisikan dari sebuah
warna). Bitmap dengan mengikuti kriteria tadi dapat dilihat:
1. 4 bit = 16 warna (16 gray scales).
2. 8 bit = 256 warna (256 gray scales).
3. 24 bit = 16.777.216 warna.
Manipulasi pada bitmap tidak dapat dikonvert atau diubah ke dalam bentuk format
grafik yang lain karena data tersembunyi dalam file tersebut akan hilang.
2.13.2 Metoda Steganografi
Di dalam steganografi terdapat beberapa metode sebagai berikut:
1. Least Significant Bit Insertion (LSB)
Sistem Steganografi akan menyembunyikan sejumlah informasi dalam
suatu berkas dan akan mengembalikan informasi tersebut kepada pengguna
yang berhak. Terdapat dua langkah dalam sistem Steganografi yaitu proses
penyembunyian dan recovery data dari berkas penampung. Penyembunyian
data dilakukan dengan mengganti bit-bit data di dalam segmen citra dengan
bit-bit data rahasia. Metoda yang digunakan pada penelitian ini adalah metoda
modifikasi LSB (Least Significant Bit Modification). Pada susunan bit di
dalam sebuah byte (1 byte = 8 bit), ada bit yang paling berarti (most significant
Universitas Sumatera Utara
43
bit atau MSB) dan bit yang paling kurang berarti (least significant bit atau
LSB).
Bit yang cocok untuk diganti adalah bit LSB, sebab perubahan tersebut
hanya mengubah nilai byte satu lebih tinggi atau satu lebih rendah dari nilai
sebelumnya. Misalkan byte tersebut menyatakan warna merah, perubahan satu
bit LSB tidak mengubah warna merah tersebut secara berarti. Lagi pula, mata
manusia tidak dapat membedakan perubahan yang kecil.
Perhatikan contoh berikut:
Misalkan segmen data citra sebelum perubahan:
00110011 10100010
11100010 01101111
Segmen data citra setelah „0 1 1 1„ disembunyikan:
00110010 10100011
11100011 01101111
Prinsip algoritma LSB tersebut dapat diterapkan pada steganografi
gambar. Jenis file sebagai cover carrier bisa jenis file JPEG, GIF ataupun
Universitas Sumatera Utara
44
BMP. Pada penelitian ini dipakai jenis file BMP karena pada umumnya
mempunyai ukuran file yang besar sehingga informasi rahasia yang
disembunyikan akan lebih banyak. Jika semakin besar ukuran file yang ada,
maka informasi rahasia yang akan disembunyikan juga akan semakin banyak.
Besar kecilnya suatu file gambar ditentukan dari resolusi gambar
tersebut. Seperti telah dijelaskan pada bab sebelumnya. Jika suatu gambar
mempunyai resolusi 30x60 pixel, maka jumlah pixel yang terdapat pada
gambar tesebut adalah 1800 pixel.
Pada penelitian ini format file yang digunakan adalah BMP 24 bit.
Format file BMP merupakan format file standar sistem operasi MS Windows
3.11/9x/NT dan IBM OS/2. Format file ini mendukung resolusi warna dari
Monochrom hingga True Color (16,7 juta warna).
Format file BMP 24 bit menggunakan model warna RGB. Pada model
warna RGB, warna yang ditampilkan di layar monitor disusun oleh 3 (tiga)
buah warna primer, yaitu Red (merah), Green (hijau), Blue (Biru). 1 warna
sama dengan 1 byte sehingga 1 pixel pada RGB akan terdiri dari 3 jenis warna,
1 pixel akan sama dengan 24 bit atau 3 byte.
Kekurangan dari LSB Invertion, dapat diambil kesimpulan dari contoh
8 bit pixel, menggunakan LSB Insertion dapat secara drastis mengubah unsur
Universitas Sumatera Utara
45
pokok warna dari pixel. Ini dapat menunjukkan perbedaan yang nyata dari
cover gambar menjadi stego gambar, sehingga tanda tersebut menunjukkan
keadaan dari steganography. Variasi warna kurang jelas dengan 24 bit gambar,
bagaimanapun file tersebut sangatlah besar. Antara 8 bit dan 24 bit gambar
mudah diserang dalam pemrosesan gambar, seperti cropping (kegagalan) dan
compression (pemampatan).
Keuntungan dari LSB Insertion yang paling besar dari algoritma LSB
ini adalah cepat dan mudah. Algoritma tersebut memiliki software
steganography yang mendukung dengan bekerja di antara unsur pokok warna
LSB melalui manipulasi pallete (lukisan).
Format file menentukan bagaimana informasi data dipresentasikan
dalam suatu file. Informasi tersebut meliputi ada tidaknya kompresi, program
aplikasi (feature) yang di support, penggunaan enkripsi dan lain-lain. Tiap
format file memiliki kelebihan dan kelemahan pada masing-masing format
tersebut.
Dalam sistem operasi Windows biasanya format file dapat dibedakan
dari namanya yaitu diakhiri titik dan diikuti dengan tiga atau empat huruf
terakhir (misal .txt, .doc, .html dan lain-lain).
BMP (Bitmap Grapichs). Format kuno dan abadi ini telah dikenal
ketika sistem operasi DOS dan Windows sampai sekarang. File yang
dihasilkan adalah .bmp. BMP disebut juga DIB (Design-Independent Bitmap)
Universitas Sumatera Utara
46
adalah format grafis bitmap yang digunakan adalah Microsoft Windows
sebagai Graphical Device Interface (GDI) untuk keperluan penayangan di
monitor atau pencetakan (printing). Bitmap/bmp adalah standar file bitmap
pada sistem operasi berbasis Windows. Biasanya mempunyai ukuran file yang
relatif besar.
Warna merupakan persepsi terhadap pantulan cahaya dari benda-benda
di depan mata. Tidak ada ketentuan jumlah warna dasar, tetapi dalam
implementasi dengan komputer hanya dibutuhkan 3 (tiga) warna dasar. Ada
berbagai model yang digunakan untuk menyatakan warna dasar serta rentang
warna yang dihasilkan yaitu: model RGB, CMYK, dan HSV. Pada format
gambar bitmap, representasi warna yang digunakan adalah warna RGB.
1. Model Warna RGB
RGB merupakan singkatan dari Red-Green-Blue (Merah-Hijau-Biru).
Mata manusia peka terhadap panjang gelombang 630 nm (merah), 530 nm
(hijau), dan 450 nm (biru). Tiga warna dasar yang dijadikan patokan
warna secara universal (primary colors). Dengan basis RGB, bisa
mengubah warna ke dalam kode-kode angka sehingga warna tersebut akan
tampil universal di manapun di seluruh dunia ini.
Campuran tiga warna dasar tersebut akan menghasilkan berbagai
warna yang lain. Misalnya, campuran antar warna hijau dengan merah
akan menghasilkan warna kuning. Warna yang dihasilkan dari campuran
Universitas Sumatera Utara
47
warna dasar disebut sebagai additive colour. Warna aditif terjadi karena
sumber cahaya memancarkan sejumlah energi pada panjang gelombang
tertentu dan penjumlahan energi pada berbagai panjang gelombang yang
dipancarkan oleh sumber cahaya menentukan warna akhir yang
dihasilkan.
Dengan standar RGB, jika tertulis 115-221-240, warna biru yang
diinginkan mempunyai unsur warna merah sebesar 115, hijau 221, dan
birunya 240 derajat. Range angka untuk masing-masing dimensi warna di
RGB adalah 0 - 255. Jadi kode RGB 0 – 0 – 0 sama dengan warna hitam,
dan 255 – 255 - 255 adalah warna putih. Khusus warna di internet baru
mampu mengenali standar warna RGB.
Gambar 2.8 Contoh Gambar RGB
Universitas Sumatera Utara
48
Berikut ini daftar tabel dari beberapa warna standar yang diambil dari
warna primer, antara lain:
Tabel 2.3 Nilai Warna Dasar RGB
WARNA
NILAI
DARI
WARNA
MERAH
HIJAU
BIRU
Hitam
0
0
0
Biru
0
0
255
Hijau
0
255
0
Merah
255
0
0
Kuning
255
255
0
Cyan
0
255
255
Putih
255
255
255
2.13.3 Resolusi Gambar
Resolusi adalah jumlah pixel per satuan luas yang ada suatu gambar. Satuan pixel
yang sering dipakai adalah dpi (dot per inch) atau ppi (pixel per inch). Satuan DPI
menentukan jumlah pixel yang ada setiap satu satuan luas. Dalam hal ini adalah satu
inch kuadrat. Resolusi sangat berpengaruh pada detil dan perhitungan gambarnya.
Contoh berikut untuk memahami pentingnya resolusi pada suatu gambar. Jika
suatu gambar dengan luas 1 inch kuadrat dan jumlah dot adalah 70 x 70 (yang berarti
mempunyai resolusi 4900 dpi) diperbesar menjadi 10 inch, maka jumlah pixel tetap
4900 dpi. Tetapi resolusinya berubah menjadi 4900:10 = 490 dpi. Hal ini
mengakibatkan gambar menjadi kabur dan kasar.
Universitas Sumatera Utara
49
Pixel (Picture Element), gambar yang bertipe bitmap tersusun dari pixel-pixel.
Pixel disebut juga dengan dot. Pixel berbentuk bujur sangkar dengan ukuran relatif
kecil yang merupakan penyusun/pembentuk gambar bitmap.
Banyaknya pixel tiap satuan luas tergantung pada resolusi yang digunakan.
Keanekaragaman warna pixel tergantung pada bit depth yang dipakai. Semakin
banyak jumlah pixel tiap satu satuan luas, semakin baik kualitas gambar yang
dihasilkan dan ukuran file akan semakin besar.
Pixel adalah representasi sebuah titik terkecil dalam citra grafis. Monitor atau
layar datar yang sering ditemui terdiri dari ribuan pixel yang terbagi dalam baris-baris
dan kolom-kolom. Jumlah pixel yang terdapat dalam sebuah monitor dapat diketahui
dari resolusinya. Resolusi maksimum yang disediakan oleh monitor adalah 1024x768,
sehingga jumlah pixel yang ada dalam layar monitor tersebut adalah 786432 pixel.
Semakin tinggi jumlah pixel yang tersedia dalam monitor, semakin tajam gambar
yang mampu ditampilkan oleh monitor tersebut. Jika suatu gambar mempunyai
resolusi 20x30, maka jumlah pixel yang terdapat dalam file tersebut adalah 600 pixel.
Universitas Sumatera Utara
LANDASAN TEORI
2.1 Kriptografi
Kriptografi (cryptography) berasal dari Bahasa Yunani yaitu “cryptos” artinya rahasia
(secret) sedangkan “graphein” artinya tulisan (writing). Jadi, kriptografi berarti tulisan
rahasia. Kriptografi, secara umum adalah ilmu dan seni untuk menjaga kerahasiaan
berita (Schneier, 1996).
Kata “seni” dalam definisi tersebut berasal dari fakta sejarah bahwa pada
masa–masa awal sejarah kriptografi, setiap orang mungkin mempunyai cara yang unik
untuk merahasiakan pesan. Cara–cara unik tersebut mungkin berbeda-beda pada setiap
pelaku kriptografi sehingga setiap cara menulis pesan rahasia, pesan mempunyai nilai
estetika
tersendiri,
sehingga
kriptografi
berkembang
menjadi
sebuah
seni
merahasiakan pesan.
Selain pengertian tersebut, kriptografi adalah ilmu yang mempelajari teknikteknik matematika yang berhubungan dengan aspek keamanan informasi seperti
kerahasiaan data, keabsahan data, integritas data, serta autentikasi data (A. Menezes,
P. van Oorschot and S. Vanstone, 1997). Tidak semua aspek keamanan informasi
ditangani oleh kriptografi.
15
Universitas Sumatera Utara
16
Dengan
pesatnya
perkembangan
kriptografi,
muncul
istilah
modern
cryptography atau kriptografi modern, yaitu suatu teknik cipher di mana sekumpulan
fungsi matematika atau yang disebut algoritma yang digunakan untuk mengkonversi
sekumpulan bit ke dalam bentuk lain. File original yang disebut plaintext , mungkin
dapat berisikan biasanya teks, gambar, suara atau apa saja yang dapat
direpresentasikan ke dalam sebuah komputer.
2.2 Steganografi
Steganografi berbeda dengan kriptografi, di mana pihak ke tiga dapat mendeteksi
adanya data (ciphertext), karena hasil dari kriptografi berupa data yang berbeda dari
bentuk aslinya dan biasanya datanya seolah-olah berantakan, tetapi dapat
dikembalikan ke bentuk semula. Ilustrasi mengenai perbedaan kriptografi dan
steganografi dapat dilihat pada Gambar 2.1.
Gambar 2.1 Perbedaan Kriptografi dan Steganografi
Universitas Sumatera Utara
17
Kata steganografi (steganography) berasal dari bahasa Yunani steganos, yang
artinya “tersembunyi atau terselubung”, dan graphein, “menulis” sehingga kurang
lebih artinya "menulis (tulisan) terselubung". Teknik ini meliputi banyak sekali
metoda komunikasi untuk menyembunyikan pesan rahasia. Metoda ini termasuk tinta
yang tidak tampak, microdots, pengaturan kata, tanda tangan digital, jalur tersembunyi
dan komunikasi spektrum lebar (Munir, 200 ).
Pengertian lain dari Steganografi, yaitu sebuah teknik penyembunyian pesan
rahasia, yang biasanya sebuah pesan yang disisipi (diekstrak) ke dalam suatu media
sebagai pembawa pesan (Long Truong, 200 ).
Tujuan dari steganografi adalah merahasiakan atau menyembunyikan
keberadaan dari sebuah pesan tersembunyi atau sebuah informasi. Dalam prakteknya
kebanyakan diselesaikan dengan membuat perubahan tipis terhadap data digital
lain yang isinya tidak akan menarik perhatian dari penyerang potensial, sebagai
contoh sebuah gambar yang terlihat tidak berbahaya. Perubahan ini bergantung pada
kunci (sama pada cryptography) dan pesan untuk disembunyikan. Orang yang
menerima gambar kemudian dapat menyimpulkan informasi terselubung dengan cara
mengganti kunci yang benar ke dalam algoritma yang digunakan.
Dengan
menggunakan
komputer,
metode
steganograpi
sangat
luas
penggunaannya karena banyak format file digital yang dapat dijadikan media untuk
menyembunyikan pesan. Format yang biasa digunakan di antaranya:
1. Format gambar: bitmap (bmp), gif, pcx, jpeg.
Universitas Sumatera Utara
18
2. Format audio: wav, voc, mp3, dan lain-lain.
3. Format lain: teks file, html, pdf, dan lain-lain.
Steganografi memanfaatkan keterbatasan sistem indera manusia seperti mata
dan telinga. Dengan adanya keterbatasan inilah, metoda steganografi ini dapat
diterapkan pada berbagai media digital. Hasil keluaran dari steganografi ini memiliki
bentuk persepsi yang sama dengan bentuk aslinya, tentunya persepsi di sini sebatas
oleh kemampuan indera manusia, tetapi tidak oleh komputer atau perangkat pengolah
digital lainnya.
Data
Penyisipan
data
Media yang telah
disisipi data
Media
Jaringan komunikasi data
---------------------------------------------------------------------------------------------------Data
Ekstraksi
data
Media yang telah
disisipi data
Media
Gambar 2.2 Proses steganografi
Universitas Sumatera Utara
19
2.3 Sejarah Kriptografi
Kriptografi atau yang sering dikenal dengan sebutan ilmu penyandian data, adalah
suatu bidang ilmu dan seni (science and art) yang bertujuan untuk menjaga
kerahasiaan suatu pesan yang berupa data dari akses oleh orang-orang atau pihakpihak lain yang tidak berhak sehingga tidak menimbulkan kerugian. Bidang ilmu
Kriptografi ini semula hanya popular di bidang militer dan bidang intelijen untuk
menyandikan pesan-pesan panglima perang kepada pasukan yang berada di garis
depan, akan seiring dengan semakin berkembangnya teknologi utamanya teknologi
informasi dan semakin padatnya lalu lintas informasi yang terjadi tentu saja semakin
menuntut adanya suatu komunikasi data yang aman, bidang ilmu ini menjadi semakin
penting. Sekarang bidang ilmu ini menjadi salah satu isu riset yang tidak habishabisnya diteliti dengan melibatkan banyak peneliti.
Kriptografi memiliki sejarah yang panjang dan mengagumkan. Penulisan
rahasia ini dapat dilacak kembali ke 3000 tahun SM saat digunakan oleh bangsa
Mesir. Mereka menggunakan hieroglyphcs untuk menyembunyikan tulisan dari
mereka yang tidak diharapkan. Hieroglyphcs diturunkan dari bahasa Yunani
hieroglyphica yang berarti ukiran rahasia. Hieroglyphs berevolusi menjadi hieratic,
yaitu stylized script yang lebih mudah untuk digunakan. Sekitar tahun 400 SM, yaitu
pada zaman Yunani kuno. Kriptografi militer digunakan oleh bangsa Spartan dalam
bentuk sepotong papirus atau perkapen dibungkus dengan batang kayu, sistem ini
disebut Scytale.
Universitas Sumatera Utara
20
Sekitar 50 SM, Julius Caesar, kaisar Roma, menggunakan cipher substitusi
untuk mengirim pesan ke Marcus Tullius Cicero. Pada cipher ini, huruf-huruf alfabet
disubstitusi dengan huruf-huruf yang lain pada alfabet yang sama. Karena hanya satu
alfabet yang digunakan, cipher ini merupakan substitusi monoalfabetik. Cipher
semacam ini mencakup penggeseran alfabet dengan 3 huruf dan mensubstitusikan
huruf tersebut. Substitusi ini kadang dikenal dengan C3 (untuk Caesar menggeser 3
tempat).
Bangsa Arab menemukan cryptanalysis karena kemahirannya dalam bidang
matematika, statistik, dan linguistik. Karena setiap orang muslim harus menambah
pengetahuannya, mereka mempelajari peradaban terdahulu dan mendekodekan
tulisan-tulisannya ke huruf-huruf Arab. Pada tahun 815, Caliph al-Mamun mendirikan
House of Wisdom di Baghdad yang merupakan titik pusat dari usaha-usaha translasi.
Pada 1790, Thomas Jefferson mengembangkan alat enkripsi dengan
menggunakan tumpukan yang terdiri dari 26 disk yang dapat diputar secara individual.
Pesan dirakit dengan memutar setiap disk ke huruf yang tepat di bawah batang
berjajar yang menjalankan panjang tumpukan disk. Kemudian, batang berjajar diputar
dengan sudut tertentu, A, dan huruf-huruf di bawah batang adalah pesan yang
terenkripsi. Penerima akan menjajarkan karakter-karakter cipher di bawah batang
berjajar, memutar batang kembali dengan sudut A dan membaca pesan plaintext.
Sistem disk digunakan secara luas selama perang sipil US. Federal Signal
Officer mendapatkan hak paten pada sistem disk mirip dengan yang ditemukan oleh
Universitas Sumatera Utara
21
Leon Battista Alberti di Italia, dan dia menggunakannya untuk mengkode dan
mendekodekan sinyal-sinyal bendera di antara unit-unit.
Mesin kriptografi mekanik yang disebut Hagelin Machine dibuat pada tahun
1920 oleh Boris Hagelin di Scockholm, Swedia. Di US, mesin Hagelin dikenal
sebagai M-209.
Pada tahun 20-an, Herbert O. Yardley bertugas pada organisasi rahasia US MI8 yang dikenal sebagai “Black Chamber”. MI-8 menjebol kode-kode sejumlah negara.
Selama konferensi Angkatan Laut Washington tahun 1921-1922, US membatasi
negosiasi dengan Jepang karena MI-8 telah memberikan rencana negosiasi Jepang
yang telah disadap kepada sekretaris negara US. Departemen negara menutup MI-8
pada tahun 1929 sehingga Yardley merasa kecewa. Sebagai wujud kekecewaannya,
Yardley menerbitkan buku The American Black Chamber, yang menggambarkan
kepada dunia rahasia dari MI-8. Sebagai konsekuensinya, pihak Jepang menginstal
kode-kode baru. Karena kepeloporannya dalam bidang ini, Yardley dikenal sebagai
“Bapak Kriptografi Amerika”.
Dewasa ini bidang ilmu kriptografi memiliki kemungkinan aplikasi yang
sangat luas, mulai dari bidang militer, telekomunikasi, jaringan komputer, keuangan
dan perbankan, pendidikan dan singkatnya suatu kerahasiaan data amat diperlukan,
disitulah kriptografi memegang peranan penting. Produk-produk yang menggunakan
kriptografi sebagai dasarnya-pun cukup beragam, mulai dari kartu ATM, ECommerce, secure e-mail dan lain-lain.
Universitas Sumatera Utara
22
2.4 Sejarah Steganografi
Steganografi sudah dikenal oleh bangsa Yunani. Herodotus, penguasa Yunani,
mengirim pesan rahasia dengan menggunakan kepala budak atau prajurit sebagai
media. Dalam hal ini, rambut budak dibotaki, lalu pesan rahasia ditulis pada kulit
kepala budak. Ketika rambut budak tumbuh, budak tersebut diutus untuk membawa
pesan rahasia dibalik rambutnya.
Bangsa Romawi mengenal steganografi dengan menggunakan tinta tak-tampak
(invisible ink) untuk menuliskan pesan. Tinta tersebut dibuat dari campuran sari buah,
susu, dan cuka. Jika tinta digunakan untuk menulis, maka tulisannya tidak tampak.
Tulisan di atas kertas dapat dibaca dengan cara memanaskan kertas tersebut. Saat ini
di negara-negara yang melakukan penyensoran informasi, steganografi sering
digunakan untuk menyembunyikan pesan-pesan melalui gambar (gambars), video,
atau suara (audio).
Steganografi sudah digunakan sejak dahulu kala sekitar 2500 tahun yang lalu
untuk kepentingan politik, militer, diplomatik, serta untuk kepentingan pribadi sebagai
alat. Beberapa contoh penggunaan steganografi pada masa lampau di antaranya:
1. Pada tahun 480 sebelum masehi, seseorang berkebangsaan Yunani yaitu
Demaratus mengirimkan pesan kepada polis Sparta yang berisi peringatan
mengenai penyerangan Xerxes yang ditunda. Teknik yang digunakan adalah
dengan menggunakan meja yang telah diukir kemudian diberi lapisan lilin
Universitas Sumatera Utara
23
untuk menutupi pesan tersebut, dengan begitu pesan dalam meja dapat
disampaikan tanpa menimbulakn kecurigaan oleh para penjaga.
2. Pada abad ke 5 sebelum Masehi, Histaiacus mengirimkan pesan kepada
Aristagoras Miletus untuk memberontak terhadap raja Persia. Pesan
disampaikan dengan cara mencukur kepala pembawa pesan dan mentato
kepalanya dengan pesan tersebut. Kemudian saat rambutnya tumbuh kembali,
pembawa pesan dikirimkan dan pada tempat tujuan rambutnya kembali
digunduli dan pesan akan terbaca.
3. Pada perang dunia II, Jerman menggunakan microdots untuk berkomunikasi.
Penggunaan teknik ini biasa digunakan pada microfilm chip yang harus
diperbesar sekitar 200 kali.
4. Pada perang dunia II, Amerika Serikat menggunakan suku Indian Navajo
sebagai media untuk berkomunikasi.
Pada abad 20, steganografi mengalami perkembangan yang sangat pesat.
Selama berlangsung perang Boer, Lord Boden Powell (pendiri gerakan kepanduan)
yang bertugas untuk membuat tanda posisi sasaran dari basis artileri tentara Boer,
untuk alasan keamanan, Boden Powell menggambar peta-peta posisi musuh pada
sayap kupu-kupu agar gambar-gambar peta sasaran tersebut terkamuflase.
Dari contoh-contoh steganografi konvensional tersebut dapat dilihat bahwa
semua teknik steganografi konvensional berusaha merahasiakan komunikasi dengan
cara menyembunyikan pesan ataupun mengkamuflase pesan. Sesungguhnya prinsip
dasar dalam steganografi lebih dikonsentrasikan pada kerahasian komunikasinya
bukan pada datanya.
Universitas Sumatera Utara
24
2.5 Tujuan Kriptografi
Dalam teknologi informasi, telah dan sedang dikembangkan cara untuk menangkal
berbagai bentuk serangan semacam penyadapan dan pengubahan data yang
dikirimkan. Salah satu cara yang ditempuh mengatasi masalah ini ialah dengan
menggunakan kriptografi yang menggunakan transformasi data sehingga data yang
dihasilkan tidak dapat dimengerti oleh pihak yang tidak berhak mengakses.
Transformasi ini memberikan penyelesaian pada 2 (dua) macam masalah keamanan
data, yaitu masalah privasi (privacy) dan keotentikan (authenticatioan). Privasi
mengandung arti bahwa data yang dikirimkan hanya dapat dimengerti informasinya
oleh penerima yang sah atau berhak. Sedangkan keotentikan mencegah pihak ke tiga
untuk mengirimkan data yang salah atau mengubah data yang dikirimkan.
Adapun tujuan sistem kriptografi adalah sebagai berikut:
1. Confidentiality
Memberikan
kerahasiaan
pesan
dan
menyimpan
data
dengan
menyembunyikan informasi lewat teknik-teknik enkripsi.
2. Data Integrity
Memberikan jaminan untuk tiap bagian bahwa pesan tidak akan mengalami
perubahan dari saat data dibuat/dikirim sampai dengan saat data tersebut
dibuka.
3. Non-repudiation
Sebuah cara untuk membuktikan suatu dokumen datang dari seseorang yang
menyangkal memiliki dokumen tersebut.
Universitas Sumatera Utara
25
4. Authentication
Memberikan dua buah layanan. Pertama mengidentifikasikan keaslian suatu
pesan dan memberikan jaminan keotentikannya. Ke-dua, menguji identitas
seseorang yang akan memasuki sistem.
(Sumber: A. Menezes, P. van Oorschot and S. Vanstone, 1997).
2.6 Tujuan Steganografi
Steganografi mempunyai tujuan untuk menyembunyikan pesan rahasia ke dalam
sebuah media yang dapat direpresentasikan komputer sehingga pesan rahasia itu dapat
terkamuflase agar orang lain tidak menyadari keberadaan pesan rahasia tersebut.
2.7 Terminologi Dasar Kriptografi
Kriptografi merupakan kumpulan teknik untuk mengenkode data dan pesan
sedemikian sehingga data dan pesan tersebut dapat disimpan dan ditransmisikan
dengan aman. Berikut ini beberapa terminologi dasar dari kriptografi serta hal-hal
yang berkaitan dengan terminologi tersebut:
1. Kriptografi dapat digunakan untuk meningkatkan keamanan komunikasi meskipun
komunikasi tersebut dilakukan dengan media komunikasi yang sangat tidak aman
(misalnya Internet). Kriptografi juga dapat digunakan untuk melakukan enkripsi
file-file sensitif, sehingga orang lain tidak dapat mengartikan data-data yang ada.
2.
Kriptografi dapat digunakan untuk memberikan jaminan integritas data serta
menjaga kerahasiaan.
Universitas Sumatera Utara
26
3.
Dengan menggunakan kriptografi, sangat mungkin untuk meverifikasi asal data
dan pesan yang ada menggunakan tanda tangan digital.
4.
Pada saat menggunakan metoda kriptografi, hanya kunci sesuai yang harus tetap
dijaga kerahasiaannya. Algoritma, ukuran kunci dan format file dapat dibaca oleh
siapapun tanpa mempengaruhi keamanan.
2.8 Algoritma & Kunci
Algoritma kriptografi atau sering disebut dengan cipher adalah suatu fungsi matematis
yang digunakan untuk melakukan enkripsi dan dekripsi (Schneier, 1996). Algoritma
kriptografi ini bekerja dalam kombinasi dengan menggunakan kunci (key) seperti
kata, nomor atau frase tertentu. Algoritma kriptografi selalu terdiri dari dua bagian
yaitu fungsi enkripsi dan dekripsi. Bila keamanan algoritma tergantung pada
kerahasiaan algoritma bekerja, maka algoritma tersebut dikatakan algoritma terbatas
(terbatas kemampuannya). Algoritma terbatas mempunyai sejarah yang menarik,
namun sayangnya tidak cukup baik untuk digunakan pada masa sekarang ini.
Sejumlah besar pengguna (yang tidak dalam satu grup) tidak dapat menggunakannya
bersama-sama, sehingga setiap kali seorang pengguna meninggalkan grupnya,
pemakai lain dalam grup tersebut harus mengganti algoritma agar algoritma yang
mereka gunakan tidak diketahui kelompok lain. Bila salah satu anggota tanpa sengaja
menampakkan algoritma keluar grupnya, maka grup tersebut harus mengganti
algoritmanya.
Kriptografi modern menyelesaikan masalah ini dengan hanya merahasiakan
kunci (key) saja tanpa harus menyembunyikan algoritmanya sendiri. Kunci (K) dapat
Universitas Sumatera Utara
27
juga disebut sebagai passInteger. Keamanan enkripsi hanya tergantung pada kunci,
dan tidak tergantung apakah algoritmanya dilihat orang lain atau tidak. Rentang
kemungkinan nilai kunci ini disebut keyspace.
2.9 Pengelompokkan Algoritma Kriptografi
Berdasarkan jenis kunci yang digunakannya, algoritma kriptografi dikelompokkan
menjadi dua bagian (Scheiner, 1996) (Kurniawan, 2004) (Munir, 2006) (Menezes, van
Oorschot dan Vanstone, 1997) , yaitu:
1. Algoritma Simetri (Algoritma Konvensional)
KUNCI
Plaintext
ENKRIPSI
Ciphertext
DEKRIPSI
Plaintext
Gambar 2.3 Skema Algoritma Simetri
2. Algoritma Asimetri (Algoritma Kunci Publik)
KUNCI PUBLIK
Plaintext
ENKRIPSI
KUNCI RAHASIA
Ciphertext
DEKRIPSI
Plaintext
Gambar 2.4 Skema Algoritma Asimetri
Universitas Sumatera Utara
28
2.9.1 Algoritma Simetris Vs Algoritma Asimetris
Baik kriptografi simetri maupun kriptografi asimetri (kunci publik), ke duanya
mempunyai kelebihan dan kelemahan sebagai berikut:
A. Algoritma Simetris
Adapun kelebihan dari kriptografi simetri:
1. Algoritma kriptografi simetri dirancang sehingga proses enkripsi/dekripsi
membutuhkan waktu yang singkat.
2. Ukuran kunci simetri relatif pendek.
3. Algoritma kriptografi simetri dapat digunakan untuk membangkitkan
bilangan acak.
4. Algorima kriptografi simetri dapat disusun untuk menghasilkan cipher yang
lebih kuat.
5. Otentikasi pengirim pesan langsung diketahui dari cipherteks yang
diterima, karena kunci hanya diketahui oleh pengirim dan penerima pesan
saja.
Adapun Kelemahan kriptografi simetri:
1.
Kunci simetri harus dikirim melalui saluran yang aman. Ke dua entitas
yang berkomunikasi harus menjaga kerahasisan kunci ini.
2. Kunci harus sering diubah, mungkin pada setiap sesi komunikasi.
Universitas Sumatera Utara
29
B. Algoritma Asimetris
Kelebihan dari kriptografi kunci-publik (asimetri), sebagai berikut:
1. Hanya kunci privat yang perlu dijaga kerahasiaannya oleh setiap entitas
yang berkomuniaksi (tetapi, otentikasi kunci publik tetap harus terjamin).
Tidak ada kebutuhan mengirim kunci kunci privat sebagaimana pada
sistem simetri.
2. Pasangan kunci publik/kunci privat tidak perlu diubah, bahkan dalam
periode waktu yang panjang.
3. Dapat digunakan untuk mengamankan pengiriman kunci simetri.
4. Beberapa algoritma kunci-publik dapat digunakan untuk memberi tanda
tangan digital pada pesan.
Kelemahan kriptografi kunci-publik (asimetri), sebagai berikut:
1. Enkripsi dan dekripsi data umumnya lebih lambat daripada sistem simetri,
karena enkripsi dan dekripsi menggunakan bilangan yang besar dan
melibatkan operasi perpangkatan yang besar.
2. Ukuran cipherteks lebih besar daripada plainteks (bisa dua sampai empat
kali ukuran plainteks).
3. Ukuran kunci relatif lebih besar daripada ukuran kunci simetri.
4. Karena kunci publik diketahui secara luas dan dapat digunakan setiap
orang, cipherteks tidak memberikan informasi mengenai otentikasi
pengirim.
5. Tidak ada algoritma kunci-publik yang terbukti aman (sama seperti block
cipher). Kebanyakan algoritma mendasarkan keamanannya pada sulitnya
Universitas Sumatera Utara
30
memecahkan persoalan-persoalan aritmetik (pemfaktoran, logaritmik, dan
sebagainya) yang menjadi dasar pembangkitan kunci.
2.10 Algoritma GOST
GOST merupakan blok cipher dari bekas Uni Sovyet (yang sekarang dikenal dengan
Rusia ), yang merupakan singkatan dari "Gosudarstvennyi Standard" atau Standar
Pemerintah, standar ini bernomor 28147-89 oleh sebab itu metoda ini sering disebut
sebagai GOST 28147-89.
GOST merupakan blok cipher 64 bit dengan panjang kunci 256 bit. Algoritma
ini mengiterasi algoritma enkripsi sederhana sebanyak 32 putaran (round). Untuk
mengenkripsi pertama-tama plainteks 64 bit dipecah menjadi 32 bit bagian kiri, L dan
32 bit bagian kanan, R. Subkunci (subkey) untuk putaran i adalah Ki. Pada satu
putaran ke-i operasinya adalah sebagai berikut:
Li = Ri-1
Ri = Li-1 xor f(Ri-1,Ki)
Sedangkan pada fungsi f mula-mula bagian kanan data ditambah dengan
subkunci ke-i modulus 232. Hasilnya dipecah menjadi delapan bagian 4 bit dan setiap
bagian menjadi input s-box yang berbeda. Di dalam GOST terdapat 8 buah s-box, 4
bit pertama menjadi s-box pertama, 4 bit kedua menjadi s-box ke dua, dan seterusnya.
Output dari 8 s-box kemudian dikombinasikan menjadi bilangan 32 bit kemudian
Universitas Sumatera Utara
31
bilangan ini dirotasi 11 bit ke kiri. Akhirnya hasil operasi ini di-xor dengan data
bagian kiri yang kemudian menjadi bagian kanan dan bagian kanan menjadi bagian
kiri (swap). Pada implementasinya nanti rotasi pada fungsi f dilakukan pada awal saat
inisialisasi sekaligus membentuk s-box 32 bit dan dilakukan satu kali saja sehingga
lebih menghemat operasi dan dengan demikian mempercepat proses enkripsi/dekripsi
(Schneier, 1996).
Li - 1
Ri - 1
Ki
Substitusi
Kotak-S
Pergeseran sirkuler
ke kiri 11 bit
Li
Keterangan:
Ri
adalah operator penjumlahan dalam modulo 232
Gambar 2.5 Diagram Alir Fungsi f (metoda Gost)
Subkunci dihasilkan secara sederhana yaitu dari 256 bit kunci yang dibagi
menjadi delapan 32 bit blok: k1, k2, …, k8. Setiap putaran menggunakan subkunci
yang berbeda. Dekripsi sama dengan enkripsi dengan urutan k i dibalik. Standar GOST
Universitas Sumatera Utara
32
tidak menentukan bagaimana menghasilkan s-box sehingga ada spekulasi bahwa
sebagian organisasi di (eks) Sovyet mempunyai s-box yang baik dan sebagian diberi sbox yang buruk sehingga mudah diawasi/dimata-matai.
Gambar 2.6 Subkey yang digunakan GOST pada setiap putaran
Berikut urutan logika proses pembentukan S-Box:
R (32 bits)
K (32 bits)
+
MOD 232
4 bits
S1
4 bits
4 bits
4 bits
4 bits
4 bits
S2
S3
S4
S5
S6
4 bits
S7
4 bits
S8
SHIFT 11 BIT
Word (32 bits)
Gambar 2.7 Diagram Alir Cipher kanan
Universitas Sumatera Utara
33
2.11 Fungsi Hash
Di dalam kriptografi terdapat sebuah fungsi yang sesuai untuk aplikasi keamanan
seperti otentikasi dan integritas pesan. Fungsi tersebut adalah fungsi hash atau sering
disebut fungsi hash kriptografi. Fungsi Hash adalah fungsi yang menerima masukan
string yang panjangnya sembarang dan mengkonversikannya ke dalam string yang
panjangnya tetap (fixed), umumnya ukurannya jauh lebih kecil dari ukuran yang
semula (Munir, 2006).
Keluaran fungsi hash disebut nilai hash (hash-value) atau pesan ringkas
(message-digest). Fungsi Hash satu arah (one-way hash) adalah fungsi hash yang
bekerja dalam satu arah: Pesan yang sudah diubah menjadi message digest tidak dapat
dikembalikan lagi menjadi pesan semula. Dua pesan yang berbeda selalu
menghasilkan nilai hash yang berbeda pula. Sifat fungsi hash satu arah sebagai
berikut:
1. Fungsi H dapat diterapkan pada blok data berukuran beberapa saja.
2. H menghasilkan nilai ( h ) dengan panjang tetap ( fixed lenght output ).
3. Untuk setiap h yang diberikan, tidak mungkin menemukan x sedemikian
sehingga H(x) = h, karena itu fungsi H dikatakan fungsi hash satu arah.
4. Untuk setiap x yang diberikan tidak mungkin mencari y ≠ x sedemikian
sehingga H(y) = H(x).
5. Tidak mungkin secara komputasi mencari pasangan x dan y sedemikian
sehingga H(x) = H(y).
Universitas Sumatera Utara
34
2.11.1 Karakteristik Fungsi Hash
Dari beberapa definisi yang telah dijelaskan sebelumnya, dapat ditarik
kesimpulan mengenai beberapa karakteristik fungsi hash, antara lain:
1. Fungsi hash dapat diimplementasikan untuk input data berapapun panjangnya,
2. Fungsi hash menghasilkan output dengan ukuran/ panjang yang tetap.
3. Untuk semua nilai input x, y = f(x) mudah untuk dihitung. Dengan kata lain
terdapat polynomial time algorithm untuk menghitung y = f(x) dengan
mengetahui nilai x.
4. Untuk semua nilai y yang berada pada daerah hasil f, dengan mengetahui nilai
y, akan sulit untuk mengetahui nilai x. Dengan kata lain dibutuhkan suatu
super polynomial time algorithm untuk menyelesaikan permasalahan tersebut.
5. Untuk suatu nilai x, secara komputasi sulit untuk mencari x‟≠ x, di mana
f(x‟) = f(x), bila hal ini terjadi, maka kasus ini disebut bentrokan (collision).
2.11.2 Secure Hash Algorithm ( SHA )
SHA adalah fungsi hash satu arah merupakan kelanjutan dari algoritma MD5
(Message-Digest). SHA-1 adalah fungsi hash yang umum digunakan dalam
berbagai aplikasi. SHA-1 dipublikasikan pada tahun 1995. SHA-1 menerima
berupa pesan dengan ukuran maksimum 264 bit menghasilkan message digest
yang panjangnya 160 bit, lebih panjang dibandingkan dengan MD5 yang hanya
128 bit ( Munir, 2006 ).
Universitas Sumatera Utara
35
Langkah–langkah pembuatan message digest dengan SHA-1 secara garis besar
adalah sebagai berikut:
1. Penambahan bit-bit pengganjal (padding bit).
Pesan ditambah dengan sejumlah bit pengganjal sedemikian sehingga panjang
pesan (dalam satuan bit) kongruen dengan 448 modulo 512, sehingga panjang
pesan setelah ditambahkan bit-bit pengganjal adalah 64 bit kurang dari
kelipatan 512. Angka 512 ini muncul karena SHA-1 memproses pesan dalam
blok–blok berukuran 512. Pesan yang panjang 448 bit juga ditambah dengan
bit–bit pengganjal. Jika panjang pesan 448 bit, maka pesan tersebut ditambah
dengan 512 bit menjadi 960 bit. Jadi panjang bit–bit pengganjal antara 1
sampai 512. Bit-bit pengganjal terdiri sebuah bit 1 diikuti sisanya dengan bit 0.
2. Penambahan nilai panjang pesan semula.
Pesan yang telah diberi bit-bit pengganjal selanjutnya ditambah lagi dengan 64
bit yang menyatakan panjang pesan semula. Setelah ditambah dengan 64 bit,
panjang pesan sekarang menjadi kelipatan 512 bit.
3. Inisialisasi penyangga (buffer) MD.
SHA membutuhkan 5 buah penyangga yang masing–masing panjangnya 32
bit. Total panjang penyangga adalah 5 x 32 = 160 bit. Ke lima penyangga ini
menampung hasil antara dan hasil akhir. Ke lima penyangga ini diberi nama A,
B, C, D, dan E. setiap penyangga diinisialisasi dengan nilai–nilai dalam notasi
HEX sebagai berikut:
A = 67452301
B = EFCDAB89
Universitas Sumatera Utara
36
C = 98BADCFE
D = 10325476
E = C3D2E1F0
4. Pengelohan pesan dalam blok berukuran 512 bit Prosesnya dapat dilihat pada
Gambar 1.2. Diagram Alir Fungsi Hash SHA-1 satu putaran.
Operasi dasar SHA-1 yang diperlihatkan pada Gambar 1.3. dapat dituliskan
sebagai persamaan sebagai berikut:
a,b,c,d,e ← (CLS5(a) + ft(b,c,d) +e +Wt + Kt), a, CLS30(b),c,d
Keterangan:
a, b, c, d, e
= lima buah penyangga 32 bit (berisi nilai penyangga A, B ,
C, D, E)
t
= putaran, 0 ≤ t ≤ 79
F
= fungsi logika ft
CLSs
= circular left shift sebanyak s bit
Wt
= Integer 32-bit yang diturunkan dari blok 512-bit yang
sedang diproses
Kt
= konstanta penambah
Tabel 2.1 Fungsi logika ft pada setiap putaran
Putaran
ft (b,c,d)
0 .. 19
( b c ) ( b d )
20 .. 39
b c d
40 .. 59
(b c) (b d) (c d)
60 .. 79
b c d
Universitas Sumatera Utara
37
Nilai W0 sampai W15 berasal dari 16 Integer pada blok yang diproses, sedangkan nilai
Wt berikutnya didapat dari persamaan berikut:
Wt = Wt – 16 Wt – 14 Wt – 8 Wt – 3
Setelah putaran ke – 79, a, b, c, d, dan e dijumlahkan ke A, B, C, D, dan E dan
selanjutnya algoritma memproses blok data selanjutnya. Keluaran akhir dari algoritma
SHA-1 adalah hasil penyambungan bit-bit di dalam A, B, C, D, E.
2.12 Cryptanalisys
Tugas utama kriptografi adalah untuk menjaga agar baik plaintext maupun kunci atau
ke duanya tetap terjaga kerahasiaannya dari penyadap (disebut juga sebagai lawan,
penyerang, pencegat, penyelundup pesan, musuh, attacker dan sebagainya). Pencegat
pesan rahasia diasumsikan mempunyai akses yang lengkap ke dalam saluran
komunikasi antara pengirim dan penerima. Hal ini sangat mudah terjadi pada jalur
internet dan saluran telepon.
Cryptanalysis (analisis sandi) adalah ilmu untuk mendapatkan plaintext pesan
tanpa harus mengetahui kunci secara wajar. Pemecahan sandi rahasia yang berhasil
akan menghasilkan plaintext atau kunci. Analisis sandi juga dapat menemukan
kelemahan dalam kriptosistem yang pada akhirnya dapat menemukan kunci dan
plaintext. Kehilangan kunci melalui peralatan noncryptanalitic disebut compromise.
Dengan kata lain, analisis sandi merupakan kebalikan dari kriptografi.
Universitas Sumatera Utara
38
Keseluruhan point dari kriptografi adalah menjaga kerahasiaan plainteks (atau
kunci, atau keduanya) dari penyadap (eavesdropper) atau kriptanalis (cryptanalyst).
(penyadap bisa juga merupakan seorang kriptanalis atau sebaliknya) Nama lain
penyadap yaitu penyusup (intruder), penyerang (attacker), musuh (enemy,
adversaries), pencegat (interceptor), lawan (opponent).
Exhaustive attack atau brute force attack. Percobaan yang dibuat untuk
mengungkap plainteks atau kunci dengan mencoba semua kemungkinan kunci (trial
and error).
Asumsi yang digunakan:
1. Kriptanalis mengetahui algoritma kriptografi
2. Kriptanalis memiliki sebagian plainteks dan cipherteks yang bersesuaian.
Caranya: plainteks yang diketahui dienkripsikan dengan setiap kemungkinan
kunci, dan hasilnya dibandingkan dengan cipherteks yang bersesuaian. Apabila hanya
cipherteks yang tersedia, maka cipherteks tersebut didekripsi dengan dengan setiap
kemungkinan kunci dan plainteks hasilnya diperiksa apakah mengandung makna.
Misalkan sebuah sistem kriptografi membutuhkan kunci yang panjangnya 8 karakter,
karakter dapat berupa angka (10 buah). Jika huruf (26 huruf besar dan 26 huruf kecil),
maka jumlah kunci yang harus dicoba adalah:
62 62 62 62 62 62 62 62 = 628 buah
Secara teori, serangan secara exhaustive ini dipastikan berhasil mengungkap
plainteks tetapi dalam waktu yang sangat lama. Waktu yang dibutuhkan untuk
mengungkap plainteks dapat dilihat pada Tabel 2.2.
Universitas Sumatera Utara
39
Tabel 2.2. Waktu yang Diperlukan untuk Exhaustive Key Search
Ukuran
Jumlah
Lama waktu untuk Lama waktu untuk
kunci
kemungkinan kunci
106 percobaan per 1012 percobaan per
detik
detik
16 bit
216 = 65536
32.7 milidetik
0.0327 mikrodetik
32 bit
232 = 4.3 109
35.8 menit
2.15 milidetik
56 bit
256 = 7.2 1016
1142 tahun
10.01 jam
128 bit
2128 = 4.3 1038
5.4 1024 tahun
5.4 1018 tahun
(Sumber: William Stallings, Data and Komputer Communication Fourth Edition)
Untuk menghadapi serangan ini, perancang kriptosistem (kriptografer) harus membuat
kunci yang panjang dan tidak mudah ditebak.
2.13 Steganografi Gambar
Penyembunyian informasi rahasia dalam gambar adalah merupakan implementasi dari
steganografi, dimana informasi rahasia tersebut dibuat sedemikian rupa menempel
pada suatu gambar tapi tidak tertampilkan secara kasat mata, sehingga tidak terdeteksi
pihak lain ataupun pihak yang menginginkan pesan atau informasi tersebut tanpa ijin
yang sah.
Teknik ini merupakan cara untuk menyembunyikan suatu informasi rahasia
dalam gambar digital dengan sedikit atau tanpa perubahan yang tampak pada gambar
medianya dan digunakan untuk mengirim informasi yang sensitif.
Universitas Sumatera Utara
40
Salah satu syarat steganografi adalah pesan yang tersembunyi harus tidak
dapat dideteksi. Dengan kata lain, stego-gambar harus tidak dapat dibedakan dengan
cover-gambar secara visual. Metoda steganografi termudah dan paling banyak
digunakan adalah penyembunyian pada Least Significant Bit (LSB). Metoda ini
memberikan pengaruh terkecil pada cover-gambar karena hanya mempengaruhi satu
atau dua bit pada LSB. Kelemahan terbesarnya adalah karena menyebabkan data yang
disembunyikan menjadi transparan.
Pada dasarnya, proses penyembunyian pesan rahasia dalam sistem
steganografi dimulai dengan identifikasi bit-bit redundant dari cover mediumnya
(yang dapat dimodifikasi tanpa merusak integritas medium yang bersangkutan).
Proses penyembunyian menghasilkan suatu medium stego melalui penggantian bit
redundant dengan data pesan rahasia yang disembunyikan tersebut.
Dalam prakteknya sejumlah informasi rahasia dapat disembunyikan dalam file
gambar bitmap dengan sedikit atau tidak adanya degradasi yang tampak pada gambar
tersebut. Hal itu dapat dilakukan dengan penggantian bit-bit LSB (Least Significant
Bit) dalam bytes pixel dengan data yang akan disembunyikan. Karena bit pixel LSB
mempunyai kontribusi sangat kecil terhadap penampakan pixel tersebut, penggantian
bit-bit ini sering tidak memiliki efek yang tampak jelas pada gambar.
Beberapa istilah yang sering digunakan dalam steganografi di antaranya:
1. Carrier file
: file yang berisi pesan rahasia tersebut.
2. Steganalysis
: proses untuk mendeteksi keberadaan pesan rahasia dalam
suatu file.
Universitas Sumatera Utara
41
3. Medium stego : media yang digunakan untuk membawa pesan rahasia.
Penyembunyian informasi rahasia ke dalam media digital mengubah kualitas
media tersebut. Kriteria yang harus diperhatikan dalam penyembunyian data di
antaranya adalah:
1. Fidelity. Mutu citra penampung tidak jauh berubah. Setelah penambahan data
rahasia, citra hasil steganografi masih terlihat dengan baik. Pengamat tidak
mengetahui kalau di dalam citra tersebut terdapat data rahasia.
2. Recovery. Data yang disembunyikan harus dapat diungkapkan kembali
(recovery). Karena tujuan steganografi adalah data hiding, sewaktu-waktu data
rahasia di dalam citra penampung harus dapat diambil kembali untuk
digunakan lebih lanjut.
3. Imperceptibility. Keberadaan pesan tidak dapat dipersepsi oleh indrawi.
Apabila pesan disisipkan ke dalam sebuah citra, maka citra yang telah disisipi
pesan harus tidak dapat dibedakan dengan citra asli oleh mata. Begitu pula
dengan suara, telinga haruslah mendapati perbedaan antara suara asli dan
suara yang telah disisipi pesan.
2.13.1 Carrier File (File Pembawa)
Carrier
file
adalah
suatu
file
yang
digunakan
oleh
steganografi
untuk
menyembunyikan data. Penulisan tugas akhir ini menggunakan gambar bitmap (BMP)
Universitas Sumatera Utara
42
sebagai media carrier untuk menyisipkan data. Dari kriteria ini yang paling penting
adalah ke dalaman warna (berapa banyak bit per pixel yang didefinisikan dari sebuah
warna). Bitmap dengan mengikuti kriteria tadi dapat dilihat:
1. 4 bit = 16 warna (16 gray scales).
2. 8 bit = 256 warna (256 gray scales).
3. 24 bit = 16.777.216 warna.
Manipulasi pada bitmap tidak dapat dikonvert atau diubah ke dalam bentuk format
grafik yang lain karena data tersembunyi dalam file tersebut akan hilang.
2.13.2 Metoda Steganografi
Di dalam steganografi terdapat beberapa metode sebagai berikut:
1. Least Significant Bit Insertion (LSB)
Sistem Steganografi akan menyembunyikan sejumlah informasi dalam
suatu berkas dan akan mengembalikan informasi tersebut kepada pengguna
yang berhak. Terdapat dua langkah dalam sistem Steganografi yaitu proses
penyembunyian dan recovery data dari berkas penampung. Penyembunyian
data dilakukan dengan mengganti bit-bit data di dalam segmen citra dengan
bit-bit data rahasia. Metoda yang digunakan pada penelitian ini adalah metoda
modifikasi LSB (Least Significant Bit Modification). Pada susunan bit di
dalam sebuah byte (1 byte = 8 bit), ada bit yang paling berarti (most significant
Universitas Sumatera Utara
43
bit atau MSB) dan bit yang paling kurang berarti (least significant bit atau
LSB).
Bit yang cocok untuk diganti adalah bit LSB, sebab perubahan tersebut
hanya mengubah nilai byte satu lebih tinggi atau satu lebih rendah dari nilai
sebelumnya. Misalkan byte tersebut menyatakan warna merah, perubahan satu
bit LSB tidak mengubah warna merah tersebut secara berarti. Lagi pula, mata
manusia tidak dapat membedakan perubahan yang kecil.
Perhatikan contoh berikut:
Misalkan segmen data citra sebelum perubahan:
00110011 10100010
11100010 01101111
Segmen data citra setelah „0 1 1 1„ disembunyikan:
00110010 10100011
11100011 01101111
Prinsip algoritma LSB tersebut dapat diterapkan pada steganografi
gambar. Jenis file sebagai cover carrier bisa jenis file JPEG, GIF ataupun
Universitas Sumatera Utara
44
BMP. Pada penelitian ini dipakai jenis file BMP karena pada umumnya
mempunyai ukuran file yang besar sehingga informasi rahasia yang
disembunyikan akan lebih banyak. Jika semakin besar ukuran file yang ada,
maka informasi rahasia yang akan disembunyikan juga akan semakin banyak.
Besar kecilnya suatu file gambar ditentukan dari resolusi gambar
tersebut. Seperti telah dijelaskan pada bab sebelumnya. Jika suatu gambar
mempunyai resolusi 30x60 pixel, maka jumlah pixel yang terdapat pada
gambar tesebut adalah 1800 pixel.
Pada penelitian ini format file yang digunakan adalah BMP 24 bit.
Format file BMP merupakan format file standar sistem operasi MS Windows
3.11/9x/NT dan IBM OS/2. Format file ini mendukung resolusi warna dari
Monochrom hingga True Color (16,7 juta warna).
Format file BMP 24 bit menggunakan model warna RGB. Pada model
warna RGB, warna yang ditampilkan di layar monitor disusun oleh 3 (tiga)
buah warna primer, yaitu Red (merah), Green (hijau), Blue (Biru). 1 warna
sama dengan 1 byte sehingga 1 pixel pada RGB akan terdiri dari 3 jenis warna,
1 pixel akan sama dengan 24 bit atau 3 byte.
Kekurangan dari LSB Invertion, dapat diambil kesimpulan dari contoh
8 bit pixel, menggunakan LSB Insertion dapat secara drastis mengubah unsur
Universitas Sumatera Utara
45
pokok warna dari pixel. Ini dapat menunjukkan perbedaan yang nyata dari
cover gambar menjadi stego gambar, sehingga tanda tersebut menunjukkan
keadaan dari steganography. Variasi warna kurang jelas dengan 24 bit gambar,
bagaimanapun file tersebut sangatlah besar. Antara 8 bit dan 24 bit gambar
mudah diserang dalam pemrosesan gambar, seperti cropping (kegagalan) dan
compression (pemampatan).
Keuntungan dari LSB Insertion yang paling besar dari algoritma LSB
ini adalah cepat dan mudah. Algoritma tersebut memiliki software
steganography yang mendukung dengan bekerja di antara unsur pokok warna
LSB melalui manipulasi pallete (lukisan).
Format file menentukan bagaimana informasi data dipresentasikan
dalam suatu file. Informasi tersebut meliputi ada tidaknya kompresi, program
aplikasi (feature) yang di support, penggunaan enkripsi dan lain-lain. Tiap
format file memiliki kelebihan dan kelemahan pada masing-masing format
tersebut.
Dalam sistem operasi Windows biasanya format file dapat dibedakan
dari namanya yaitu diakhiri titik dan diikuti dengan tiga atau empat huruf
terakhir (misal .txt, .doc, .html dan lain-lain).
BMP (Bitmap Grapichs). Format kuno dan abadi ini telah dikenal
ketika sistem operasi DOS dan Windows sampai sekarang. File yang
dihasilkan adalah .bmp. BMP disebut juga DIB (Design-Independent Bitmap)
Universitas Sumatera Utara
46
adalah format grafis bitmap yang digunakan adalah Microsoft Windows
sebagai Graphical Device Interface (GDI) untuk keperluan penayangan di
monitor atau pencetakan (printing). Bitmap/bmp adalah standar file bitmap
pada sistem operasi berbasis Windows. Biasanya mempunyai ukuran file yang
relatif besar.
Warna merupakan persepsi terhadap pantulan cahaya dari benda-benda
di depan mata. Tidak ada ketentuan jumlah warna dasar, tetapi dalam
implementasi dengan komputer hanya dibutuhkan 3 (tiga) warna dasar. Ada
berbagai model yang digunakan untuk menyatakan warna dasar serta rentang
warna yang dihasilkan yaitu: model RGB, CMYK, dan HSV. Pada format
gambar bitmap, representasi warna yang digunakan adalah warna RGB.
1. Model Warna RGB
RGB merupakan singkatan dari Red-Green-Blue (Merah-Hijau-Biru).
Mata manusia peka terhadap panjang gelombang 630 nm (merah), 530 nm
(hijau), dan 450 nm (biru). Tiga warna dasar yang dijadikan patokan
warna secara universal (primary colors). Dengan basis RGB, bisa
mengubah warna ke dalam kode-kode angka sehingga warna tersebut akan
tampil universal di manapun di seluruh dunia ini.
Campuran tiga warna dasar tersebut akan menghasilkan berbagai
warna yang lain. Misalnya, campuran antar warna hijau dengan merah
akan menghasilkan warna kuning. Warna yang dihasilkan dari campuran
Universitas Sumatera Utara
47
warna dasar disebut sebagai additive colour. Warna aditif terjadi karena
sumber cahaya memancarkan sejumlah energi pada panjang gelombang
tertentu dan penjumlahan energi pada berbagai panjang gelombang yang
dipancarkan oleh sumber cahaya menentukan warna akhir yang
dihasilkan.
Dengan standar RGB, jika tertulis 115-221-240, warna biru yang
diinginkan mempunyai unsur warna merah sebesar 115, hijau 221, dan
birunya 240 derajat. Range angka untuk masing-masing dimensi warna di
RGB adalah 0 - 255. Jadi kode RGB 0 – 0 – 0 sama dengan warna hitam,
dan 255 – 255 - 255 adalah warna putih. Khusus warna di internet baru
mampu mengenali standar warna RGB.
Gambar 2.8 Contoh Gambar RGB
Universitas Sumatera Utara
48
Berikut ini daftar tabel dari beberapa warna standar yang diambil dari
warna primer, antara lain:
Tabel 2.3 Nilai Warna Dasar RGB
WARNA
NILAI
DARI
WARNA
MERAH
HIJAU
BIRU
Hitam
0
0
0
Biru
0
0
255
Hijau
0
255
0
Merah
255
0
0
Kuning
255
255
0
Cyan
0
255
255
Putih
255
255
255
2.13.3 Resolusi Gambar
Resolusi adalah jumlah pixel per satuan luas yang ada suatu gambar. Satuan pixel
yang sering dipakai adalah dpi (dot per inch) atau ppi (pixel per inch). Satuan DPI
menentukan jumlah pixel yang ada setiap satu satuan luas. Dalam hal ini adalah satu
inch kuadrat. Resolusi sangat berpengaruh pada detil dan perhitungan gambarnya.
Contoh berikut untuk memahami pentingnya resolusi pada suatu gambar. Jika
suatu gambar dengan luas 1 inch kuadrat dan jumlah dot adalah 70 x 70 (yang berarti
mempunyai resolusi 4900 dpi) diperbesar menjadi 10 inch, maka jumlah pixel tetap
4900 dpi. Tetapi resolusinya berubah menjadi 4900:10 = 490 dpi. Hal ini
mengakibatkan gambar menjadi kabur dan kasar.
Universitas Sumatera Utara
49
Pixel (Picture Element), gambar yang bertipe bitmap tersusun dari pixel-pixel.
Pixel disebut juga dengan dot. Pixel berbentuk bujur sangkar dengan ukuran relatif
kecil yang merupakan penyusun/pembentuk gambar bitmap.
Banyaknya pixel tiap satuan luas tergantung pada resolusi yang digunakan.
Keanekaragaman warna pixel tergantung pada bit depth yang dipakai. Semakin
banyak jumlah pixel tiap satu satuan luas, semakin baik kualitas gambar yang
dihasilkan dan ukuran file akan semakin besar.
Pixel adalah representasi sebuah titik terkecil dalam citra grafis. Monitor atau
layar datar yang sering ditemui terdiri dari ribuan pixel yang terbagi dalam baris-baris
dan kolom-kolom. Jumlah pixel yang terdapat dalam sebuah monitor dapat diketahui
dari resolusinya. Resolusi maksimum yang disediakan oleh monitor adalah 1024x768,
sehingga jumlah pixel yang ada dalam layar monitor tersebut adalah 786432 pixel.
Semakin tinggi jumlah pixel yang tersedia dalam monitor, semakin tajam gambar
yang mampu ditampilkan oleh monitor tersebut. Jika suatu gambar mempunyai
resolusi 20x30, maka jumlah pixel yang terdapat dalam file tersebut adalah 600 pixel.
Universitas Sumatera Utara