Perbandingan Algoritma Steganografi echo Data Hiding Dan Low Bit Encoding Dalam Pengamanan File
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Seiring berkembangnya dunia teknologi pemakaian data digital seperti teks,
citra, audio dan video di dunia teknologi komputer juga semakin berkembang namun
terdapat juga kemungkinan besar data digital tersebut dapat dengan mudah dicuri,
dirusak, dihilangkan, digandakan serta diubah tanpa izin dari pihak-pihak yang
berperan dalam pembuatan data digital tersebut. Untuk itu diperlukannya keamanan
informasi yang tinggi agar informasi tersebut tidak dapat dibaca oleh orang yang tidak
berkepentingan. Untuk mengatasi permasalahan tersebut, dapat digunakan teknik
steganografi. Steganografi digunakan untuk menyembunyikan data di dalam data lain.
Steganografi berasal dari bahasa Yunani “stegos” yang berarti atap atau ditutupi dan
“graphia” yang berarti menulis. Sehingga steganografi secara tidak langsung dapat
diartikan sebagai tulisan yang tersembunyi. Steganografi membutuhkan dua properti:
wadah penampung dan data rahasia yang akan disembunyikan. Steganografi digital
menggunakan media digital sebagai wadah penampung, misalnya citra, audio, dan
video sedangkan data rahasia yang disembunyikan juga dapat berupa citra, audio, teks,
atau video. Pada penelitian ini penulis akan menggunakan file audio sebagai wadah
penampung dan file dokumen sebagai file yang akan disisipkan.
Sebelumnya telah terdapat banyak penelitian mengenai Steganografi yaitu
menyembunyikan pesan teks dengan menggunakan media citra sebagai wadah
penampungnya misalnya penelitan yang dilakukan oleh Vipul Sharma dengan judul
“A New Approach to Hide Text in Images Using Steganography”. Pada penelitian ini
digunakan algoritma Least Significant Bit dengan kesimpulan bahwa citra hasil
steganografi tidak menghasilkan perbedaan dengan citra asli dan dalam format gambar
BMP algoritma ini bekerja sangat efisien. Sehingga metode tersebut sangat efisien jika
1
Universitas Sumatera Utara
2
digunakan untuk menyembunyikan file teks dalam citra. Dan juga penelitian dengan
menyembunyikan citra dengan menggunakan media citra juga sebagai wadah
penampungnya seperti penelitian yang dilakukan oleh Praneeta Dehare dengan judul
penelitan “Hiding Image in Image by using FMM with LSB Substitution in Image
Steganography”. Pada penelitian ini juga digunakan algoritma Least Significant Bit
dengan kesimpulan metode yang digunakan menghasilkan kualitas citra yang sama
dengan citra asli dan untuk lebih mengamankan dta digunakan ssebuah kunci stego
dengan menggunakan algoritma FMM yang memungkinkan ekstraksi dari citra
rahasia sulit dilakukan oleh penerima yang tidak sah. Dengan menggunakan 2 metode
ini dihasilkan keamanan dan kualitas citra yang tinggi.
Steganografi juga dapat diimplementasi pada media audio digital. Namun saat
ini, teknik penyembunyian file dokumen di dalam media audio dirasa masih kurang
efektif dibandingkan dengan penyembunyian file dokumen dalam media teks maupun
citra. Hal ini disebabkan pendengaran manusia jauh lebih sensitif dibandingkan
penglihatannya. Jika mata manusia bisa dikelabui oleh perubahan warna yang kecil,
telinga manusia belum tentu dapat tertipu oleh perubahan suara walaupun sedikit.
Karena alasan inilah penyisipan file dokumen melalui media audio cukup jarang
dipilih. Padahal, audio merupakan media file yang memiliki banyak kelebihan,
misalnya dapat menyimpan banyak byte tanpa membuat ukuran bertambah terlalu
besar, serta dapat di-generate dengan cepat dan mudah sehingga tidak perlu
menyimpan file asli di disk penyimpanan. Pada penelitian ini dilakukan perbandingan
steganografi file dokumen ke dalam file audio menggunakan algoritma steganografi
Echo Data Hiding dan Low Bit Encoding.
Algoritma Low Bit Encoding pada audio mirip dengan Algoritma Steganografi
Least Significant Bit pada citra yang biasa digunakan di gambar yaitu dengan
menyisipkan bit – bit dari file dokumen yang akan disembunyikan ke dalam bit media
penampung file dokumen tersebut. Prinsip dasar metode ini adalah dengan mengganti
bit terakhir setiap data dengan bit-bit penyisip. Tetapi pesan yang disembunyikan
dengan algoritma ini dapat dengan mudah diketahui, karena bit-bit pesan sudah pasti
berada pada bit LSB dari media digital tersebut.
Universitas Sumatera Utara
3
Algoritma Echo Data Hiding (EDH) dilakukan dengan menambahkan data
pada sinyal wadah penampung (audio) dengan memunculkan echo.pada penelitian ini
File dokumen yang akan disembunyikan dalam bentuk echo dinyatakan dalam variasi
dari tiga parameter, yaitu amplitude awal, decay rate dan offset (delay). Amplitudo
awal menyatakan amplitude asal dari data audio tersebut, decay rate menyatakan
seberapa besar echo yang akan diciptakan, dan offset menyatakan jarak antara sinyal
audio dengan echo dalam bentuk fasa sudut persamaan analog. Jika offset dari sinyal
asal dan echo berkurang, maka kedua sinyal akan bercamput. Echo ini akan terdengar
sebagai resonansi.
Berdasarkan uraian di atas, maka penulis mengambil tugas akhir dengan judul
“Perbandingan Algoritma Steganografi Echo Data Hiding dan Low Bit Encoding
dalam Pengamanan File”.
1.2 Rumusan Masalah
Steganografi digunakan untuk menyembunyikan data di dalam data lain. Perbedaan
yang mendasar mengenai kriptografi dan steganografi terletak pada hasil tampilan
pesan ketika sudah disisipi pesan rahasia. Jika menggunakan kriptografi hasil tampilan
pesan dapat terlihat dengan mudah sedangkan prinsip steganografi adalah
menyembunyikan data agar tidak terlihat. Steganografi membutuhkan dua properti:
wadah penampung (file carrier) dan data rahasia yang akan disembunyikan (hidden
file). Wadah penampung pada Steganografi digital biasanya menggunakan media
digital misalnya citra, audio, dan video sedangkan data rahasia yang disembunyikan
juga dapat berupa citra, audio, teks, atau video. Teknik penyembunyian file dokumen
di dalam media audio dirasa masih kurang efektif dibandingkan dengan
penyembunyian file dokumen dalam media teks maupun citra. Hal ini disebabkan
pendengaran manusia jauh lebih sensitif dibandingkan penglihatannya. Jika mata
manusia bisa dikelabui oleh perubahan warna yang kecil, telinga manusia belum tentu
dapat tertipu oleh perubahan suara walaupun sedikit. Karena alasan inilah penyisipan
file dokumen melalui media audio cukup jarang dipilih. Padahal audio merupakan
media file yang memiliki banyak kelebihan, misalnya dapat menyimpan banyak byte
tanpa membuat ukuran bertambah terlalu besar, serta dapat di-generate dengan cepat
dan mudah sehingga tidak perlu menyimpan file asli di disk penyimpanan.
Universitas Sumatera Utara
4
Maka rumusan masalah yang akan dibahas pada penelitian ini adalah Steganografi
untuk melakukan penyisipan file dokumen ke dalam media penampung berupa file
audio dengan menggunakan Algoritma Echo Data Hiding dan Low Bit Encoding.
1.3 Batasan Masalah
Agar tulisan ini tidak menyimpang dari ruang lingkup pembahasan diperlukan batasan
masalah sebagai berikut :
1. Penelitian ini membahas tentang teknik pengamanan file dokumen berformat *.txt
dengan ukuran lebih kecil dari 10 MB.
2. Media yang digunakan untuk menyimpan file dokumen adalah file audio yang
berformat *.wav dengan ukuran maksimum 10 MB.
3. Pada proses penyisipan dan pengekstraksian digunakan sebuah file kunci yang
berformat *.txt dengan ukuran lebih kecil dari ukuran pesan yang disisipkan.
4. Untuk melihat tampilan kasar file audio digunakan Hex Editor.
1.4 Tujuan Penelitian
Tujuan dari penyusunan tugas akhir ini adalah :
1. Menerapkan konsep steganografi untuk menyembunyikan keberadaan data dalam
media audio.
2. Mengetahui bagaimana hasil akhir file yang telah disisipkan pada file audio.
3. Membandingkan waktu penyisipan dan waktu pengekstraksian pada kedua
algoritma.
4. Membangun sebuah perangkat lunak penyisipan file dokumen dengan algoritma
Echo Data Hiding dan Low Bit Encoding.
1.5 Manfaat Penelitian
Manfaat dari penyusunan tugas akhir ini adalah :
1. Menghasilkan sebuah perangkat lunak yang dapat melakukan penyisipan file
dokumen ke dalam file audio.
2. Sebagai bahan referensi pengembangan algoritma penyisipan file dokumen ke
dalam file audio berformat *.wav.
Universitas Sumatera Utara
5
1.6 Metode Penelitian
Penelitian ini menerapkan beberapa metode penelitian sebagai berikut:
1. Studi Literatur
Pada tahap ini dilakukan pengumpulan referensi yang diperlukan dalam
penelitian. Hal ini dilakukan untuk memperoleh informasi dan data yang
diperlukan untuk penulisan skripsi ini. Referensi yang digunakan dapat berupa
buku, jurnal, artikel, situs internet yang berkaitan dengan steganografi terutama
mengenai steganografi audio, audio, Algoritma Echo Data Hiding dan Algoritma
Low Bit Encoding.
2. Pengumpulan dan Analisis Data
Pada tahap ini dilakukan pengumpulan dan analisa data yang berhubungan
dengan
penelitian
ini
seperti
fungsi penyisipan dan pengekstraksian
menggunakan Algoritma Echo Data Hiding dan Algoritma Low Bit Encoding.
3. Perancangan Sistem
Pada tahap ini masalah akan dianalisis untuk mengetahui apa saja hal yang
dibutuhkan dalam penelitian ini, dan kemudian sistem dirancang dengan membuat
gambaran sistem menggunakan flowchart, UML, dan user interface.
4. Implementasi Sistem
Pada tahap ini perancangan diimplementasikan dengan menggunakan bahasa
pemrograman C#.
5. Pengujian Sistem
Pada tahap ini prototipe sistem yang telah diimplementasikan dilakukan pengujian
dengan menyisipkan file dokumen di dalam file audio dan diekstrakkan kembali.
6. Dokumentasi Sistem
Melakukan pembuatan dokumentasi sistem mulai dari tahap awal hingga
pengujian sistem, untuk selanjutnya dibuat dalam bentuk laporan penelitian.
Universitas Sumatera Utara
6
1.7 Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan tugas akhir ini dibagi menjadi lima bab, yaitu sebagai berikut:
BAB 1
PENDAHULUAN
Bab ini berisikan penjelasan tentang Latar Belakang, Rumusan
Masalah, Batasan Masalah, Tujuan Penelitian, Manfaat Penelitian, dan
Metodologi Penelitian.
BAB 2
LANDASAN TEORI
Bab ini berisi dasar teori-teori yang digunakan dalam analisis,
perancangan dan implementasi skripsi.
BAB 3
ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM
Bab ini berisi analisis terhadap fokus permasalahan penelitian dan
perancangan
terhadap
penyisipan
pesan
dengan
menggunakan
Steganografi Audio pada file wave menggunakan Algoritma Echo Data
Hiding dan Low Bit Encoding.
BAB 4
IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN
Bab ini membahas bagaimana algoritma Echo Data Hiding dan Low
Bit Encoding dan pengujian terhadap program.
BAB 5
KESIMPULAN DAN SARAN
Bab ini berisi kesimpulan dari seluruh pembahasan yang ada pada bab
sebelumnya dan saran yang berguna untuk melakukan perbaikan dan
pengembangan penelitian ini
Universitas Sumatera Utara
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Seiring berkembangnya dunia teknologi pemakaian data digital seperti teks,
citra, audio dan video di dunia teknologi komputer juga semakin berkembang namun
terdapat juga kemungkinan besar data digital tersebut dapat dengan mudah dicuri,
dirusak, dihilangkan, digandakan serta diubah tanpa izin dari pihak-pihak yang
berperan dalam pembuatan data digital tersebut. Untuk itu diperlukannya keamanan
informasi yang tinggi agar informasi tersebut tidak dapat dibaca oleh orang yang tidak
berkepentingan. Untuk mengatasi permasalahan tersebut, dapat digunakan teknik
steganografi. Steganografi digunakan untuk menyembunyikan data di dalam data lain.
Steganografi berasal dari bahasa Yunani “stegos” yang berarti atap atau ditutupi dan
“graphia” yang berarti menulis. Sehingga steganografi secara tidak langsung dapat
diartikan sebagai tulisan yang tersembunyi. Steganografi membutuhkan dua properti:
wadah penampung dan data rahasia yang akan disembunyikan. Steganografi digital
menggunakan media digital sebagai wadah penampung, misalnya citra, audio, dan
video sedangkan data rahasia yang disembunyikan juga dapat berupa citra, audio, teks,
atau video. Pada penelitian ini penulis akan menggunakan file audio sebagai wadah
penampung dan file dokumen sebagai file yang akan disisipkan.
Sebelumnya telah terdapat banyak penelitian mengenai Steganografi yaitu
menyembunyikan pesan teks dengan menggunakan media citra sebagai wadah
penampungnya misalnya penelitan yang dilakukan oleh Vipul Sharma dengan judul
“A New Approach to Hide Text in Images Using Steganography”. Pada penelitian ini
digunakan algoritma Least Significant Bit dengan kesimpulan bahwa citra hasil
steganografi tidak menghasilkan perbedaan dengan citra asli dan dalam format gambar
BMP algoritma ini bekerja sangat efisien. Sehingga metode tersebut sangat efisien jika
1
Universitas Sumatera Utara
2
digunakan untuk menyembunyikan file teks dalam citra. Dan juga penelitian dengan
menyembunyikan citra dengan menggunakan media citra juga sebagai wadah
penampungnya seperti penelitian yang dilakukan oleh Praneeta Dehare dengan judul
penelitan “Hiding Image in Image by using FMM with LSB Substitution in Image
Steganography”. Pada penelitian ini juga digunakan algoritma Least Significant Bit
dengan kesimpulan metode yang digunakan menghasilkan kualitas citra yang sama
dengan citra asli dan untuk lebih mengamankan dta digunakan ssebuah kunci stego
dengan menggunakan algoritma FMM yang memungkinkan ekstraksi dari citra
rahasia sulit dilakukan oleh penerima yang tidak sah. Dengan menggunakan 2 metode
ini dihasilkan keamanan dan kualitas citra yang tinggi.
Steganografi juga dapat diimplementasi pada media audio digital. Namun saat
ini, teknik penyembunyian file dokumen di dalam media audio dirasa masih kurang
efektif dibandingkan dengan penyembunyian file dokumen dalam media teks maupun
citra. Hal ini disebabkan pendengaran manusia jauh lebih sensitif dibandingkan
penglihatannya. Jika mata manusia bisa dikelabui oleh perubahan warna yang kecil,
telinga manusia belum tentu dapat tertipu oleh perubahan suara walaupun sedikit.
Karena alasan inilah penyisipan file dokumen melalui media audio cukup jarang
dipilih. Padahal, audio merupakan media file yang memiliki banyak kelebihan,
misalnya dapat menyimpan banyak byte tanpa membuat ukuran bertambah terlalu
besar, serta dapat di-generate dengan cepat dan mudah sehingga tidak perlu
menyimpan file asli di disk penyimpanan. Pada penelitian ini dilakukan perbandingan
steganografi file dokumen ke dalam file audio menggunakan algoritma steganografi
Echo Data Hiding dan Low Bit Encoding.
Algoritma Low Bit Encoding pada audio mirip dengan Algoritma Steganografi
Least Significant Bit pada citra yang biasa digunakan di gambar yaitu dengan
menyisipkan bit – bit dari file dokumen yang akan disembunyikan ke dalam bit media
penampung file dokumen tersebut. Prinsip dasar metode ini adalah dengan mengganti
bit terakhir setiap data dengan bit-bit penyisip. Tetapi pesan yang disembunyikan
dengan algoritma ini dapat dengan mudah diketahui, karena bit-bit pesan sudah pasti
berada pada bit LSB dari media digital tersebut.
Universitas Sumatera Utara
3
Algoritma Echo Data Hiding (EDH) dilakukan dengan menambahkan data
pada sinyal wadah penampung (audio) dengan memunculkan echo.pada penelitian ini
File dokumen yang akan disembunyikan dalam bentuk echo dinyatakan dalam variasi
dari tiga parameter, yaitu amplitude awal, decay rate dan offset (delay). Amplitudo
awal menyatakan amplitude asal dari data audio tersebut, decay rate menyatakan
seberapa besar echo yang akan diciptakan, dan offset menyatakan jarak antara sinyal
audio dengan echo dalam bentuk fasa sudut persamaan analog. Jika offset dari sinyal
asal dan echo berkurang, maka kedua sinyal akan bercamput. Echo ini akan terdengar
sebagai resonansi.
Berdasarkan uraian di atas, maka penulis mengambil tugas akhir dengan judul
“Perbandingan Algoritma Steganografi Echo Data Hiding dan Low Bit Encoding
dalam Pengamanan File”.
1.2 Rumusan Masalah
Steganografi digunakan untuk menyembunyikan data di dalam data lain. Perbedaan
yang mendasar mengenai kriptografi dan steganografi terletak pada hasil tampilan
pesan ketika sudah disisipi pesan rahasia. Jika menggunakan kriptografi hasil tampilan
pesan dapat terlihat dengan mudah sedangkan prinsip steganografi adalah
menyembunyikan data agar tidak terlihat. Steganografi membutuhkan dua properti:
wadah penampung (file carrier) dan data rahasia yang akan disembunyikan (hidden
file). Wadah penampung pada Steganografi digital biasanya menggunakan media
digital misalnya citra, audio, dan video sedangkan data rahasia yang disembunyikan
juga dapat berupa citra, audio, teks, atau video. Teknik penyembunyian file dokumen
di dalam media audio dirasa masih kurang efektif dibandingkan dengan
penyembunyian file dokumen dalam media teks maupun citra. Hal ini disebabkan
pendengaran manusia jauh lebih sensitif dibandingkan penglihatannya. Jika mata
manusia bisa dikelabui oleh perubahan warna yang kecil, telinga manusia belum tentu
dapat tertipu oleh perubahan suara walaupun sedikit. Karena alasan inilah penyisipan
file dokumen melalui media audio cukup jarang dipilih. Padahal audio merupakan
media file yang memiliki banyak kelebihan, misalnya dapat menyimpan banyak byte
tanpa membuat ukuran bertambah terlalu besar, serta dapat di-generate dengan cepat
dan mudah sehingga tidak perlu menyimpan file asli di disk penyimpanan.
Universitas Sumatera Utara
4
Maka rumusan masalah yang akan dibahas pada penelitian ini adalah Steganografi
untuk melakukan penyisipan file dokumen ke dalam media penampung berupa file
audio dengan menggunakan Algoritma Echo Data Hiding dan Low Bit Encoding.
1.3 Batasan Masalah
Agar tulisan ini tidak menyimpang dari ruang lingkup pembahasan diperlukan batasan
masalah sebagai berikut :
1. Penelitian ini membahas tentang teknik pengamanan file dokumen berformat *.txt
dengan ukuran lebih kecil dari 10 MB.
2. Media yang digunakan untuk menyimpan file dokumen adalah file audio yang
berformat *.wav dengan ukuran maksimum 10 MB.
3. Pada proses penyisipan dan pengekstraksian digunakan sebuah file kunci yang
berformat *.txt dengan ukuran lebih kecil dari ukuran pesan yang disisipkan.
4. Untuk melihat tampilan kasar file audio digunakan Hex Editor.
1.4 Tujuan Penelitian
Tujuan dari penyusunan tugas akhir ini adalah :
1. Menerapkan konsep steganografi untuk menyembunyikan keberadaan data dalam
media audio.
2. Mengetahui bagaimana hasil akhir file yang telah disisipkan pada file audio.
3. Membandingkan waktu penyisipan dan waktu pengekstraksian pada kedua
algoritma.
4. Membangun sebuah perangkat lunak penyisipan file dokumen dengan algoritma
Echo Data Hiding dan Low Bit Encoding.
1.5 Manfaat Penelitian
Manfaat dari penyusunan tugas akhir ini adalah :
1. Menghasilkan sebuah perangkat lunak yang dapat melakukan penyisipan file
dokumen ke dalam file audio.
2. Sebagai bahan referensi pengembangan algoritma penyisipan file dokumen ke
dalam file audio berformat *.wav.
Universitas Sumatera Utara
5
1.6 Metode Penelitian
Penelitian ini menerapkan beberapa metode penelitian sebagai berikut:
1. Studi Literatur
Pada tahap ini dilakukan pengumpulan referensi yang diperlukan dalam
penelitian. Hal ini dilakukan untuk memperoleh informasi dan data yang
diperlukan untuk penulisan skripsi ini. Referensi yang digunakan dapat berupa
buku, jurnal, artikel, situs internet yang berkaitan dengan steganografi terutama
mengenai steganografi audio, audio, Algoritma Echo Data Hiding dan Algoritma
Low Bit Encoding.
2. Pengumpulan dan Analisis Data
Pada tahap ini dilakukan pengumpulan dan analisa data yang berhubungan
dengan
penelitian
ini
seperti
fungsi penyisipan dan pengekstraksian
menggunakan Algoritma Echo Data Hiding dan Algoritma Low Bit Encoding.
3. Perancangan Sistem
Pada tahap ini masalah akan dianalisis untuk mengetahui apa saja hal yang
dibutuhkan dalam penelitian ini, dan kemudian sistem dirancang dengan membuat
gambaran sistem menggunakan flowchart, UML, dan user interface.
4. Implementasi Sistem
Pada tahap ini perancangan diimplementasikan dengan menggunakan bahasa
pemrograman C#.
5. Pengujian Sistem
Pada tahap ini prototipe sistem yang telah diimplementasikan dilakukan pengujian
dengan menyisipkan file dokumen di dalam file audio dan diekstrakkan kembali.
6. Dokumentasi Sistem
Melakukan pembuatan dokumentasi sistem mulai dari tahap awal hingga
pengujian sistem, untuk selanjutnya dibuat dalam bentuk laporan penelitian.
Universitas Sumatera Utara
6
1.7 Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan tugas akhir ini dibagi menjadi lima bab, yaitu sebagai berikut:
BAB 1
PENDAHULUAN
Bab ini berisikan penjelasan tentang Latar Belakang, Rumusan
Masalah, Batasan Masalah, Tujuan Penelitian, Manfaat Penelitian, dan
Metodologi Penelitian.
BAB 2
LANDASAN TEORI
Bab ini berisi dasar teori-teori yang digunakan dalam analisis,
perancangan dan implementasi skripsi.
BAB 3
ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM
Bab ini berisi analisis terhadap fokus permasalahan penelitian dan
perancangan
terhadap
penyisipan
pesan
dengan
menggunakan
Steganografi Audio pada file wave menggunakan Algoritma Echo Data
Hiding dan Low Bit Encoding.
BAB 4
IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN
Bab ini membahas bagaimana algoritma Echo Data Hiding dan Low
Bit Encoding dan pengujian terhadap program.
BAB 5
KESIMPULAN DAN SARAN
Bab ini berisi kesimpulan dari seluruh pembahasan yang ada pada bab
sebelumnya dan saran yang berguna untuk melakukan perbaikan dan
pengembangan penelitian ini
Universitas Sumatera Utara