Implementasi Pengamanan Informasi Pesan Rahasia Menggunakan Color Ordering and Mapping Pada Media Citra Digital
JITEKH, Vol 6, No 02, Tahun 2017, 87-91
ISSN 2338-5677(Media Cetak)
ISSN 2549-6646 (Media Online)
Implementasi Pengamanan Informasi Pesan Rahasia Menggunakan Color
Ordering and Mapping Pada Media Citra Digital
Andi Marwan Elhanafi
Program Studi S1 Teknik Informatika
Sekolah Tinggi Teknik Harapan Medan
elh645@gmail.com
Abstract
Information Security is one of the most important aspects of the current era of globalization where the breadth of
communication access causes theft of private and confidential information from irresponsible parties. Incognito
is one technique for securing information so that information is not visible directly or transparently to everyone
but only to the specified parties only. Color ordering and mapping algorithms are fairly new steganographic
algorithms which utilize color variations in pixel neighbors in hiding bits of data from information to be hidden.
Not all pixels in the container imagery can be used as the container pixel of the information bit to be embedded
which depends on the selection process using pixel sorting and mapping. Implementation of color ordering and
mapping in the concealment of message information into media such as digital imagery can be applied well
considering text messages do not require storage space of the media container large enough compared to other
forms of information such as multimedia. The implementation results show that concealment operations can
running well and the image quality of the container is maintained so as not to arouse suspicion and confidential
information messages that will be hidden can be restored properly.
Keywords: Information Security, color ordering and mapping, Traffic capacity, digital image
Abstrak
Keamanan Informasi merupakan salah satu aspek yang sangat penting di era globalisasi pada saat ini dimana
luasnya akses komunikasi menyebabkan rentannya pencurian informasi rahasia maupun pribadi dari pihak –
pihak yang tidak bertanggung jawab. Penyamaran menjadi salah satu teknik untuk mengamankan informasi
sehingga informasi tidak terlihat secara langsung atau transparan ke semua orang melainkan hanya pihak – pihak
yang ditentukan saja. Algoritma color ordering dan mapping merupakan algoritma steganografi yang terbilang
baru dimana memanfaatkan variasi warna pada ketetanggaan piksel dalam menyembunyikan bit data dari
informasi yang akan disembunyikan. Tidak semua piksel pada citra penampung dapat digunakan sebagai piksel
penampung dari bit informasi yang akan ditanamkan dimana bergantung pada proses seleksi menggunakan
pengurutan dan pemetaan piksel. Implementasi Color Ordering and Mapping dalam penyembunyian informasi
pesan kedalam media seperti citra digital dapat diterapkan dengan baik mengingat pesan teks tidak
membutuhkan ruang penyimpanan dari media penampung yang cukup besar dibandingkan dengan bentuk
informasi lainnya seperti multimedia. Hasil implementasi menunjukkan operasi penyembunyian dapat
berlangsung dengan baik namun dimana kualitas citra penampung tetap terjaga sehingga tidak menimbulkan
kecurigaan dan informasi pesan rahasia yang akan disembunyikan dapat dikembalikan dengan baik.
Kata Kunci: Keamanan informasi, color ordering and mapping, citra digital
1.
Pendahuluan
Luasnya perkembangan teknologi komunikasi
dan informasi menyebabkan meningkatnya trafik
pengguna komunikasi yang mana setiap orang
dapat saling berkomunikasi tanpa lagi terbatas oleh
jarak dan waktu. Infrastruktur jaringan seperti
Internet yang telah menjangkau hampir seluruh
permukaan bumi menjadi salah satu faktor utama
tingginya lalu lintas data dan informasi baik dalam
skala lokal sampai skala global.
Tingginya tingkat komunikasi dan luasnya akses
yang dapat dilakukan saat ini menyebabkan
meningkatnya ancaman terhadap penyadapan dan
pencurian informasi. Penyadapan dan pencurian
informasi tidak hanya dilakukan dengan membajak
langsung pihak yang sedang berkomunikasi, namun
dapat dengan memindai data dan informasi yang
mengalir pada jalur komunikasi. Selain teknik
tersebut, terdapat teknik – teknik lain yang
tujuannya adalah pembajakan dan pencurian
informasi.
Ancaman terhadap pembajakan dan pencurian
informasi tersebut dapat dikendalikan dengan
menggunakan teknik keamanan seperti penyandian
data yaitu kriptografi atau menggunakan
penyembunyian informasi kedalam media lain yaitu
steganografi atau kombinasi dari keduanya.
Steganografi merupakan seni atau praktik
menyembunyikan pesan, citra, atau file kedalam
pesan, citra atau file yang lain. Steganografi
memiliki kelebihan tersendiri dibandingkan dengan
kriptografi dimana pesan rahasia tidak menarik
perhatian karena bersifat tersembunyi pada media
lain. Dalam steganografi digital, komunikasi
elektronik dapat mencakup steganografi coding
dalam lapisan transport, seperti file dokumen, file
JITEKH, Vol 6, No 1, Tahun 2017, 22-29
ISSN 2338-5677(Media Cetak)
ISSN 2549-6646 (Media Online)
gambar, program atau protokol. File media
umumnya sangat ideal untuk transmisi steganografi
karena ukurannya yang besar.
Steganografi pada saat ini telah banyak
diterapkan memanfaatkan citra digital. Berbagai
teknik dan algoritma telah berkembang dan
digunakan dalam implementasi steganografi pada
citra digital. Salah satu metode yang cukup dikenal
pada steganografi adalah metode color ordering
and mapping. Metode color ordering and mapping
merupakan metode yang diteliti oleh Chih-Hsuan
Tzeng
dalam
implementasinya
pada
penyembunyian data atau informasi pada citra
digital [1]. Metode color ordering and mapping
merupakan metode atau teknik penyembunyian
informasi dengan memilih lokasi penyimpanan
yang sesuai pada citra digital sehingga efek dari
penambahan data pada citra digital tidak
mempengaruhi kualitas dari citra itu sendiri.
Penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan
aplikasi pengamanan informasi pesan rahasia pada
media lain yaitu citra digital. Metode yang
digunakan pada penelitian ini adalah metode color
ordering and mapping dimana metode tersebut
akan dianalisis proses dan tingkat keamanannya
dengan mengamati seberapa besar perubahan yang
terjadi pada citra penampung. Semakin besar
perubahan yang terjadi pada citra media maka
semakin tidak aman informasi yang terkandung
pada media tersebut dikarenakan akan timbul
kecurigaan
bahwa
media
tersebut
telah
mengandung informasi atau data tertentu sehingga
dapat berubah sedemikian rupa. Aplikasi yang
dikembangkan pada penelitian ini menggunakan
aplikasi Java Net Bean yang mendukung library
image yang dapat digunakan dalam memodifikasi
nilai piksel pada citra dalam rangkan
menyembunyikan informasi rahasia kedalam citra
tersebut.
diketahui oleh pihak lain yang mana bagi pihak lain
yang terlihat adalah media pembawanya saja.
Penggunaan steganografi adalah sebagai berikut.
1. Steganografi dapat menjadi solusi yang mana
memungkinkan untuk mengirim berita atau
informasi dicegah oleh sensor atau khawatir
terhadap pesan dibajak oleh pihak lain.
2. Steganografi juga dapat digunakan untuk
menyimpan pada suatu lokasi seperti media
digital lain.
3. Steganografi juga dapat digunakan sebagai
watermarking pada media yang ingin dilindungi
hak ciptanya.
Semua pendekatan yang ada pada bidang
steganografi memiliki sebuah kesamaan yaitu
menyembunyikan pesan rahasia pada objek fisik
yang dikirimkan. Pada gambar 8.8 dapat dilihat
proses dari steganografi dimana citra pembawa
diteruskan kedalam fungsi penanaman yang
kemudian akan menghasilkan citra yang telah
mengandung pesan rahasia. Proses steganografi
juga biasanya dapat menggunakan kunci untuk
meningkatkan keamanan pada pesan yang
disembunyikan, yang mana proses steganografi
akan dilengkapi dengan proses kriptografi sebagai
proses tambahan.
Gambar 1 Contoh Implementasi Steganografi
2.2 Color Ordering And Mapping
Fungsi color mapping pada dasarnya menerima
input nilai – nilai warna dari kelompok piksel dari
citra digital dan menghasilkan output “0” atau “1”
bergantung pada keterhubungan warna diantara
kelompok piksel tersebut [1]. Ide dasar dari
penyembunyian pesan menggunakan metode color
ordering dan mapping adalah dengan melakukan
modifikasi warna pada sejumlah piksel dari citra
digital yang berkoresponden dengan output biner
dari informasi yang ditanam.
Pencarian color ordering relationship (Rco)
berdasarkan pada nilai luminan v1 dan v2 dari c1
dan c2, dimana nilai luminan v1 dan v2 diperoleh
dengan persamaan berikut.
2. Tinjauan Pustaka
2.1 Steganografi
Steganografi adalah ilmu dan seni dari
komunikasi yang tidak terlihat [4]. Steganografi
merupakan kata yang diturunkan dari kata-kata
yunani yaitu “stegos” yang berarti “menutupi” dan
“grafia” yang berarti menulis yang mana jika
didefinisikan dapat dengan “tulisan yang ditutupi”.
Steganografi berbeda dari kriptografi dimana
kriptografi bertujuan pada menjaga konten atau
informasi dari pesan tetap rahasia sedangkan
steganografi bertujuan untuk menjaga keberadaan
pesan tetap rahasia.
Pesan asli disembunyikan pada sebuah media
pembawa yang mana perubahan yang terjadi pada
media pembawa tidak terlihat oleh orang lain [5].
Kelebihan dari steganografi salah satunya adalah
dimana pesan ditransmisikan atau dikirim tanpa
(1)
(2)
Maka tiga kemungkinan pengurutan warna
antara c1 dan c2, yang kemudian disebut color
88
JITEKH, Vol 6, No 1, Tahun 2017, 22-29
ISSN 2338-5677(Media Cetak)
ISSN 2549-6646 (Media Online)
Analisis prosedur dilakukan untuk menetapkan
proses apa saja yang dilakukan sistem. Dalam
proses pelaksanaanya, pengolahan data
harus
dilaksanakan berdasarkan prosedur-prosedur yang
telah ditetapkan , seperti berikut :
1. Pengguna dapat memilih citra rahasia dan citra
penampung yang akan digunakan pada proses
penyembunyian citra rahasia.
2. Sistem
yang
dikembangkan
mampu
menyembunyikan citra rahasia ke dalam citra
penampung bergantung pada daya tampung
yang dimiliki oleh citra penampung.
3. Citra hasil penanaman atau penyembunyian
dapat disimpan untuk keperluan lebih lanjut dan
dapat di-ekstraksi kembali untuk memperoleh
citra rahasia.
ordering relationship (Rco), seperti persamaan
berikut.
Hasil dari pengurutan warna c1-c4 berdasarkan
Rco, adalah c’1 - c’4, dimana c’1 merupakan nilai
tertinggi dalam pengurutan, yang selanjutnya dapat
digunakan untuk mencari nilai b hasil dari color
mapping function (Fcm), seperti persamaan berikut.
Analisis
metode
merupakan
kegiatan
menganalisis proses dan kegiatan yang dilakukan
pada metode yang digunakan. Pada penelitian tugas
akhir ini metode yang dipilih adalah metode color
ordering and mapping pada kasus penyembunyian
citra digital pada media citra digital yang lain.
Secara umum setiap metode steganografi memiliki
dua proses utama yaitu proses embedding atau
penanaman dan extracting atau proses ekstraksi.
Proses penanaman dan proses ekstraksi dilakukan
secara terpisah namun tetap berhubungan dimana
proses ekstraksi dapat dilakukan jika telah tersedia
citra hasil penanaman yang diperoleh dari proses
penanaman. Pada proses analisis metode ini
dilakukan proses analisis penanaman terlebih
dahulu yang kemudian di-ikuti oleh proses ekstraksi
yang dapat dijabarkan sebagai berikut.
Proses penanaman dilakukan dengan beberapa
tahap, tahap paling pertama yang dilakukan adalah
melakukan pemeriksaan apakah piksel yang sedang
dibaca bersifat embeddable atau tidak. Proses
penseleksian piksel dapat dijabarkan sebagai
berikut :
1. Transformasi pesan input kedalam deretan
biner.
2. Tentukan batas jumlah warna yang berbeda
antar tetangga (Tc).
3. Tentukan batas selisih warna maksimal antar
tetangga (Td).
4. Hitung jumlah selisih warna antar tetangga (α).
5. Hitung selisih warna maksimal antar tetangga
(β).
6. Periksa adanya kemungkinan substitusi piksel
dengan
yang akan menghasilkan fungsi
fcm yang berbeda.
7. Menentukan piksel embeddable atau tidak.
3. Analisis dan Perancangan
3.1 Analisis Sistem
Analisis sistem merupakan kegiatan penguraian
suatu sistem perangkat lunak yang utuh dan nyata
ke dalam bagian-bagian atau komponen-komponen
komputer
yang
bertujuan
untuk
mengidentifikasikan serta mengevaluasi masalahmasalah yang muncul, hambatan-hambatan yang
mungkin terjadi dan kebutuhan-kebutuhan yang
diharapkan sehingga mengarah kepada suatu solusi
untuk perbaikan maupun pengembangan ke arah
yang lebih baik dan sesuai dengan kebutuhan serta
perkembangan teknologi.
Masalah merupakan suatu pertanyaan yang
harus dijawab atau dicari jalan keluarnya. Masalah
juga bias mengakibatkan sasaran dari suatu sistem
tidak tercapai. Tujuan diadakannya identifikasi
masalah adalah dengan mendeteksi sistem apabila
sistem yang sedan berjalan berkurang manfaatnya
atau turun kinerjanya. Permasalahan yang sering
timbul pada saat ini adalah sulitnya mahasiswa
dalam mengakses informasi akademik seperti nilai
secara langsung dimana saat ini masih banyak
institusi perguruan tinggi yang tidak menyediakan
fasilitas portal sehingga informasi akademik dapat
diakses dimana saja dan kapan saja.
Berdasarkan pemaparan dan pengamatan yang
penulis lakukan maka dapat disusun pokok
permasalahan yang muncul adalah sebagai berikut :
1. Perlunya
pengamanan
informasi
yang
terkandung pada citra digital sehingga tidak
dapat diakses oleh pihak yang tidak berhak.
2. Pengamanan
informasi
menggunakan
penyandian biasa terlalu menarik perhatian para
penyadap sehingga cepat atau lambat informasi
dari citra digital akan diketahui.
Penyembunyian citra pada media citra yang lain
seringkali menyebabkan media citra penampung
mengalami degradasi sehingga menarik perhatian
penyerang.
Syarat :
a.
b.
89
, memenuhi.
, memenuhi.
JITEKH, Vol 6, No 1, Tahun 2017, 22-29
c.
ISSN 2338-5677(Media Cetak)
ISSN 2549-6646 (Media Online)
Perancangan use case diagram dilakukan untuk
mengetahui aktivitas pengguna terhadap sistem
informasi yang dikembangkan. Untuk mengetahui
aktor dan use case yang akan digunakan, maka
dilakukan identifikasi aktor dan identifikasi use
case. Setelah mendapatkan aktor dan use case,
maka use case diagram dapat digambarkan.
Aktor yang berinteraksi dengan sistem ini
adalah user yang terdiri atas dua jenis yaitu: user
penanaman dan user ekstraksi. Perancangan use
case diagram dari sistem yang dikembangkan dapat
dilihat pada gambar 3 berikut.
kemungkinan substitusi piksel
dengan
yang akan menghasilkan fungsi fcm yang
berbeda, memenuhi.
Berdasarkan pemeriksaan diatas maka dapat
dikatakan
piksel
c
bersifat
embeddable.
Berdasarkan proses pemeriksaan yang telah
dilakukan diatas, maka piksel yang digunakan dapat
ditanam bit dari piksel pesan. Proses penanaman
dilakukan dengan melakukan substitusi antara
piksel tengah dengan salah satu piksel sampai
menghasilkan fungsi fcm yang sesuai dengan bit
dari pesan. Asumsikan bit dari pesan yang akan
ditanam adalah 0. Dikarenakan fungsi fcm dari
susunan piksel saat ini adalah 1 maka piksel tengah
disubsitusikan dengan c1 sehingga fcm akan
bernilai 1 sehingga hasil piksel baru dapat dilihat
pada gambar berikut.
Gambar 2. Citra Hasil Penanaman
Seperti yang terlihat pada gambar 2 piksel
tengah disubstitusikan dengan piksel pinggir kiri
atas (c1) sehingga akan menghasilkan fungsi fcm
yang sesuai dengan bit dari pesan yaitu 1.
Proses ekstraksi pada metode color ordering
dan mapping pada dasarnya sangat sederhana
dimana proses ekstraksi dapat dijabarkan sebagai
berikut.
1. Baca piksel secara berurutan dan ambil
ketetanggan piksel seperti pada proses
penanaman.
2. Periksa apakah piksel bersifat embeddable.
3. Jika piksel bersifat embeddable lakukan
perhitungan fungsi fcm jika tidak kembali ke
langkah 1 untuk piksel berikutnya.
4. Bit pesan diperoleh dari fungsi fcm proses
kembali ke langkah 1 untuk piksel berikutnya.
5. Jika semua piksel telah dibaca rangkai bit – bit
yang diperoleh menjadi byte karakter dari pesan
rahasia.
Gambar 3. Rancangan Use Case Diagram
4. Implemetasi dan Pembahasan
Penelitian steganografi pada citra digital
menggunakan color ordering dan mapping yang
dilakukan pada penelitian ini menghasilkan sebuah
sistem aplikasi yang dapat digunakan untuk
menyisipkan pesan informasi rahasia ke dalam citra
digital menggunakan metode color ordering dan
mapping. Adapun sistem yang dikembangkan pada
penelitian ini terdiri dari beberapa form yaitu form
utama, form embedding atau form penyisipan dan
form extracting atau form ekstraksi haisl
penyisipan.
Form
utama
merupakan
form
yang
dikembangkan sebagai antarmuka penghubung ke
form – form lainnya. Form utama memiliki dua
navigasi utama yaitu tombol extracting dan tombol
embedding.
Form embedding seperti yang terlihat pada
gambar 4 memiliki fitur untuk membuka gambar
cover, melakukan proses penanaman dan kemudian
menyimpan gambar hasil penanaman. Proses
penanaman membutuhkan gambar cover untuk
dipilih terlebih dahulu. Sistem akan membaca
ukuran dan jumlah kapasitas yang tersedia yang
dapat digunakan untuk menyisipkan pesan rahasia.
3.2 Perancangan Sistem
Perancangan sistem merupakan bagian dari
metodologi penelitian dan pengembangan suatu
perangkat lunak yang dilakukan setelah tahap
analisis yang bertujuan untuk memberikan
gambaran secara terperinci. Perancangan sistem
bertujuan untuk memberikan gambaran secara
umum kepada pemakai dalam pembuatan
rancangan sistem yang baru untuk mempermudah
dalam pengolahan data, sehingga nantinya
diharapkan aplikasi yang dibuat lebih baik dari
pengolahan data yang masih manual.
90
JITEKH, Vol 6, No 1, Tahun 2017, 22-29
ISSN 2338-5677(Media Cetak)
ISSN 2549-6646 (Media Online)
5. Kesimpulan
Berdasarkan hasil uji coba dan pembahasan
program yang dilakukan, maka dapat ditarik
kesimpulan yaitu :
1. Proses penyembunyian informasi pesan rahasia
menggunakan metode color ordering dan
mapping
pada
dasarnya
memanfaatkan
perbedaan warna yang terdapat pada tetanggan
dari tiap piksel. Fungsi color ordering dari tiap
piksel dihitung terhadap empat piksel
tetangganya untuk memperoleh keputusan
piksel tersebut dapat disisipkan atau tidak.
Keputusan penyisipan ditentukan oleh beberapa
parameter seperti jumlah warna yang berbeda,
selisih antar warna serta kemungkinan hasil fcm
yang berbeda jika dilakukan di substitusi.
2. Algoritma color ordering dan mapping sangat
baik diterapkan pada kasus penanaman pesan
rahasia ke dalam citra digital. Namun terdapat
beberapa kelemahan dari color ordering dan
mapping dimana metode color ordering dan
mapping sangat bergantung pada perbedaan
warna dalam suatu ketetanggaan piksel.
Sehingga dapat dikatakan tidak semua piksel
dapat ditanam dari total kapasitas yang tersedia.
Hal ini menyebabkan metode color ordering
dan mapping membutuhkan kapasitas yang
cukup besar untuk dapat menampung pesan
informasi yang cukup panjang dibandingkan
dengan metode lain. Kelebihan tersendiri dari
metode color ordering dan mapping adalah
daya tahan algoritma tersebut terhadap
modifikasi pada citra penampung serta kualitas
citra yang tetap dipertahankan walaupun
keseluruhan piksel digunakan sebagai media
penyisipan.
Gambar 4. Form Embedding
Form extracting seperti yang terlihat pada
gambar 5 memiliki fitur untuk membuka gambar
cover yang telah memiliki pesan rahasia di
dalamnya dan kemudian melakukan ekstraksi
terhadap gambar tersebut. Hasil ekstraksi kemudian
dapat dilihat pada pesan hasil ekstraksi yang
kemudian dapat disimpan kembali ke dalam media
penyimpanan.
Gambar 5 Form Extracting
6. Daftar Pustaka
[1] Tzeng, C.-H., Yang, Z.-F., & Tsai, W.-H.,
2004. Adaptive Data Hiding in Palette Images
by Color Ordering and Mapping With
Security Protection. IEEE TRANSACTIONS
ON COMMUNICATIONS.
[2] Putra, D. (2010). Pengolahan Citra Digital.
Yogyakarta: Penerbit Andi.
[3] Sutoyo, T. e. (2009). Teori Pengolahan Citra
Digital. Semarang: Penerbit Andi.
[4] Morkel, T., Eloff, J., & Olivier, M. (2005). An
Overview
Of
Image
Steganography.
Information
and
Computer
Security
Architecture Research Group.
[5] Kumar, A., & Pooja, K. (2010).
Steganography - A Data Hiding Technique.
International
Journal
of
Computer
Applications.
Proses ekstraksi membutuhkan dua jenis input
yaitu gambar cover dan jumlah karakter dari pesan
rahasia yang disembunyikan. Keterbatasan dari
pemanfaatan ukuran pada metode color ordering
dan mapping menyebabkan informasi mengenai
pesan rahasia seperti jumlah karakter tidak dapat diikutsertakan kedalam gambar penampung sehingga
pada proses ekstraksi pengguna harus mengetahui
ukuran dari pesan rahasia yang dapat diperoleh dari
pengirim pesan gambar.
Dari hasil yang diperoleh, dapat dilihat bahwa
program sistem steganografi menggunakan metode
color ordering dan mapping yang dibangun dapat
memberikan hasil yang cukup baik, dimana proses
ekstraksi menghasilkan hasil yang sesuai dengan
pesan asli yang ditanamkan pada gambar
penampung.
91
ISSN 2338-5677(Media Cetak)
ISSN 2549-6646 (Media Online)
Implementasi Pengamanan Informasi Pesan Rahasia Menggunakan Color
Ordering and Mapping Pada Media Citra Digital
Andi Marwan Elhanafi
Program Studi S1 Teknik Informatika
Sekolah Tinggi Teknik Harapan Medan
elh645@gmail.com
Abstract
Information Security is one of the most important aspects of the current era of globalization where the breadth of
communication access causes theft of private and confidential information from irresponsible parties. Incognito
is one technique for securing information so that information is not visible directly or transparently to everyone
but only to the specified parties only. Color ordering and mapping algorithms are fairly new steganographic
algorithms which utilize color variations in pixel neighbors in hiding bits of data from information to be hidden.
Not all pixels in the container imagery can be used as the container pixel of the information bit to be embedded
which depends on the selection process using pixel sorting and mapping. Implementation of color ordering and
mapping in the concealment of message information into media such as digital imagery can be applied well
considering text messages do not require storage space of the media container large enough compared to other
forms of information such as multimedia. The implementation results show that concealment operations can
running well and the image quality of the container is maintained so as not to arouse suspicion and confidential
information messages that will be hidden can be restored properly.
Keywords: Information Security, color ordering and mapping, Traffic capacity, digital image
Abstrak
Keamanan Informasi merupakan salah satu aspek yang sangat penting di era globalisasi pada saat ini dimana
luasnya akses komunikasi menyebabkan rentannya pencurian informasi rahasia maupun pribadi dari pihak –
pihak yang tidak bertanggung jawab. Penyamaran menjadi salah satu teknik untuk mengamankan informasi
sehingga informasi tidak terlihat secara langsung atau transparan ke semua orang melainkan hanya pihak – pihak
yang ditentukan saja. Algoritma color ordering dan mapping merupakan algoritma steganografi yang terbilang
baru dimana memanfaatkan variasi warna pada ketetanggaan piksel dalam menyembunyikan bit data dari
informasi yang akan disembunyikan. Tidak semua piksel pada citra penampung dapat digunakan sebagai piksel
penampung dari bit informasi yang akan ditanamkan dimana bergantung pada proses seleksi menggunakan
pengurutan dan pemetaan piksel. Implementasi Color Ordering and Mapping dalam penyembunyian informasi
pesan kedalam media seperti citra digital dapat diterapkan dengan baik mengingat pesan teks tidak
membutuhkan ruang penyimpanan dari media penampung yang cukup besar dibandingkan dengan bentuk
informasi lainnya seperti multimedia. Hasil implementasi menunjukkan operasi penyembunyian dapat
berlangsung dengan baik namun dimana kualitas citra penampung tetap terjaga sehingga tidak menimbulkan
kecurigaan dan informasi pesan rahasia yang akan disembunyikan dapat dikembalikan dengan baik.
Kata Kunci: Keamanan informasi, color ordering and mapping, citra digital
1.
Pendahuluan
Luasnya perkembangan teknologi komunikasi
dan informasi menyebabkan meningkatnya trafik
pengguna komunikasi yang mana setiap orang
dapat saling berkomunikasi tanpa lagi terbatas oleh
jarak dan waktu. Infrastruktur jaringan seperti
Internet yang telah menjangkau hampir seluruh
permukaan bumi menjadi salah satu faktor utama
tingginya lalu lintas data dan informasi baik dalam
skala lokal sampai skala global.
Tingginya tingkat komunikasi dan luasnya akses
yang dapat dilakukan saat ini menyebabkan
meningkatnya ancaman terhadap penyadapan dan
pencurian informasi. Penyadapan dan pencurian
informasi tidak hanya dilakukan dengan membajak
langsung pihak yang sedang berkomunikasi, namun
dapat dengan memindai data dan informasi yang
mengalir pada jalur komunikasi. Selain teknik
tersebut, terdapat teknik – teknik lain yang
tujuannya adalah pembajakan dan pencurian
informasi.
Ancaman terhadap pembajakan dan pencurian
informasi tersebut dapat dikendalikan dengan
menggunakan teknik keamanan seperti penyandian
data yaitu kriptografi atau menggunakan
penyembunyian informasi kedalam media lain yaitu
steganografi atau kombinasi dari keduanya.
Steganografi merupakan seni atau praktik
menyembunyikan pesan, citra, atau file kedalam
pesan, citra atau file yang lain. Steganografi
memiliki kelebihan tersendiri dibandingkan dengan
kriptografi dimana pesan rahasia tidak menarik
perhatian karena bersifat tersembunyi pada media
lain. Dalam steganografi digital, komunikasi
elektronik dapat mencakup steganografi coding
dalam lapisan transport, seperti file dokumen, file
JITEKH, Vol 6, No 1, Tahun 2017, 22-29
ISSN 2338-5677(Media Cetak)
ISSN 2549-6646 (Media Online)
gambar, program atau protokol. File media
umumnya sangat ideal untuk transmisi steganografi
karena ukurannya yang besar.
Steganografi pada saat ini telah banyak
diterapkan memanfaatkan citra digital. Berbagai
teknik dan algoritma telah berkembang dan
digunakan dalam implementasi steganografi pada
citra digital. Salah satu metode yang cukup dikenal
pada steganografi adalah metode color ordering
and mapping. Metode color ordering and mapping
merupakan metode yang diteliti oleh Chih-Hsuan
Tzeng
dalam
implementasinya
pada
penyembunyian data atau informasi pada citra
digital [1]. Metode color ordering and mapping
merupakan metode atau teknik penyembunyian
informasi dengan memilih lokasi penyimpanan
yang sesuai pada citra digital sehingga efek dari
penambahan data pada citra digital tidak
mempengaruhi kualitas dari citra itu sendiri.
Penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan
aplikasi pengamanan informasi pesan rahasia pada
media lain yaitu citra digital. Metode yang
digunakan pada penelitian ini adalah metode color
ordering and mapping dimana metode tersebut
akan dianalisis proses dan tingkat keamanannya
dengan mengamati seberapa besar perubahan yang
terjadi pada citra penampung. Semakin besar
perubahan yang terjadi pada citra media maka
semakin tidak aman informasi yang terkandung
pada media tersebut dikarenakan akan timbul
kecurigaan
bahwa
media
tersebut
telah
mengandung informasi atau data tertentu sehingga
dapat berubah sedemikian rupa. Aplikasi yang
dikembangkan pada penelitian ini menggunakan
aplikasi Java Net Bean yang mendukung library
image yang dapat digunakan dalam memodifikasi
nilai piksel pada citra dalam rangkan
menyembunyikan informasi rahasia kedalam citra
tersebut.
diketahui oleh pihak lain yang mana bagi pihak lain
yang terlihat adalah media pembawanya saja.
Penggunaan steganografi adalah sebagai berikut.
1. Steganografi dapat menjadi solusi yang mana
memungkinkan untuk mengirim berita atau
informasi dicegah oleh sensor atau khawatir
terhadap pesan dibajak oleh pihak lain.
2. Steganografi juga dapat digunakan untuk
menyimpan pada suatu lokasi seperti media
digital lain.
3. Steganografi juga dapat digunakan sebagai
watermarking pada media yang ingin dilindungi
hak ciptanya.
Semua pendekatan yang ada pada bidang
steganografi memiliki sebuah kesamaan yaitu
menyembunyikan pesan rahasia pada objek fisik
yang dikirimkan. Pada gambar 8.8 dapat dilihat
proses dari steganografi dimana citra pembawa
diteruskan kedalam fungsi penanaman yang
kemudian akan menghasilkan citra yang telah
mengandung pesan rahasia. Proses steganografi
juga biasanya dapat menggunakan kunci untuk
meningkatkan keamanan pada pesan yang
disembunyikan, yang mana proses steganografi
akan dilengkapi dengan proses kriptografi sebagai
proses tambahan.
Gambar 1 Contoh Implementasi Steganografi
2.2 Color Ordering And Mapping
Fungsi color mapping pada dasarnya menerima
input nilai – nilai warna dari kelompok piksel dari
citra digital dan menghasilkan output “0” atau “1”
bergantung pada keterhubungan warna diantara
kelompok piksel tersebut [1]. Ide dasar dari
penyembunyian pesan menggunakan metode color
ordering dan mapping adalah dengan melakukan
modifikasi warna pada sejumlah piksel dari citra
digital yang berkoresponden dengan output biner
dari informasi yang ditanam.
Pencarian color ordering relationship (Rco)
berdasarkan pada nilai luminan v1 dan v2 dari c1
dan c2, dimana nilai luminan v1 dan v2 diperoleh
dengan persamaan berikut.
2. Tinjauan Pustaka
2.1 Steganografi
Steganografi adalah ilmu dan seni dari
komunikasi yang tidak terlihat [4]. Steganografi
merupakan kata yang diturunkan dari kata-kata
yunani yaitu “stegos” yang berarti “menutupi” dan
“grafia” yang berarti menulis yang mana jika
didefinisikan dapat dengan “tulisan yang ditutupi”.
Steganografi berbeda dari kriptografi dimana
kriptografi bertujuan pada menjaga konten atau
informasi dari pesan tetap rahasia sedangkan
steganografi bertujuan untuk menjaga keberadaan
pesan tetap rahasia.
Pesan asli disembunyikan pada sebuah media
pembawa yang mana perubahan yang terjadi pada
media pembawa tidak terlihat oleh orang lain [5].
Kelebihan dari steganografi salah satunya adalah
dimana pesan ditransmisikan atau dikirim tanpa
(1)
(2)
Maka tiga kemungkinan pengurutan warna
antara c1 dan c2, yang kemudian disebut color
88
JITEKH, Vol 6, No 1, Tahun 2017, 22-29
ISSN 2338-5677(Media Cetak)
ISSN 2549-6646 (Media Online)
Analisis prosedur dilakukan untuk menetapkan
proses apa saja yang dilakukan sistem. Dalam
proses pelaksanaanya, pengolahan data
harus
dilaksanakan berdasarkan prosedur-prosedur yang
telah ditetapkan , seperti berikut :
1. Pengguna dapat memilih citra rahasia dan citra
penampung yang akan digunakan pada proses
penyembunyian citra rahasia.
2. Sistem
yang
dikembangkan
mampu
menyembunyikan citra rahasia ke dalam citra
penampung bergantung pada daya tampung
yang dimiliki oleh citra penampung.
3. Citra hasil penanaman atau penyembunyian
dapat disimpan untuk keperluan lebih lanjut dan
dapat di-ekstraksi kembali untuk memperoleh
citra rahasia.
ordering relationship (Rco), seperti persamaan
berikut.
Hasil dari pengurutan warna c1-c4 berdasarkan
Rco, adalah c’1 - c’4, dimana c’1 merupakan nilai
tertinggi dalam pengurutan, yang selanjutnya dapat
digunakan untuk mencari nilai b hasil dari color
mapping function (Fcm), seperti persamaan berikut.
Analisis
metode
merupakan
kegiatan
menganalisis proses dan kegiatan yang dilakukan
pada metode yang digunakan. Pada penelitian tugas
akhir ini metode yang dipilih adalah metode color
ordering and mapping pada kasus penyembunyian
citra digital pada media citra digital yang lain.
Secara umum setiap metode steganografi memiliki
dua proses utama yaitu proses embedding atau
penanaman dan extracting atau proses ekstraksi.
Proses penanaman dan proses ekstraksi dilakukan
secara terpisah namun tetap berhubungan dimana
proses ekstraksi dapat dilakukan jika telah tersedia
citra hasil penanaman yang diperoleh dari proses
penanaman. Pada proses analisis metode ini
dilakukan proses analisis penanaman terlebih
dahulu yang kemudian di-ikuti oleh proses ekstraksi
yang dapat dijabarkan sebagai berikut.
Proses penanaman dilakukan dengan beberapa
tahap, tahap paling pertama yang dilakukan adalah
melakukan pemeriksaan apakah piksel yang sedang
dibaca bersifat embeddable atau tidak. Proses
penseleksian piksel dapat dijabarkan sebagai
berikut :
1. Transformasi pesan input kedalam deretan
biner.
2. Tentukan batas jumlah warna yang berbeda
antar tetangga (Tc).
3. Tentukan batas selisih warna maksimal antar
tetangga (Td).
4. Hitung jumlah selisih warna antar tetangga (α).
5. Hitung selisih warna maksimal antar tetangga
(β).
6. Periksa adanya kemungkinan substitusi piksel
dengan
yang akan menghasilkan fungsi
fcm yang berbeda.
7. Menentukan piksel embeddable atau tidak.
3. Analisis dan Perancangan
3.1 Analisis Sistem
Analisis sistem merupakan kegiatan penguraian
suatu sistem perangkat lunak yang utuh dan nyata
ke dalam bagian-bagian atau komponen-komponen
komputer
yang
bertujuan
untuk
mengidentifikasikan serta mengevaluasi masalahmasalah yang muncul, hambatan-hambatan yang
mungkin terjadi dan kebutuhan-kebutuhan yang
diharapkan sehingga mengarah kepada suatu solusi
untuk perbaikan maupun pengembangan ke arah
yang lebih baik dan sesuai dengan kebutuhan serta
perkembangan teknologi.
Masalah merupakan suatu pertanyaan yang
harus dijawab atau dicari jalan keluarnya. Masalah
juga bias mengakibatkan sasaran dari suatu sistem
tidak tercapai. Tujuan diadakannya identifikasi
masalah adalah dengan mendeteksi sistem apabila
sistem yang sedan berjalan berkurang manfaatnya
atau turun kinerjanya. Permasalahan yang sering
timbul pada saat ini adalah sulitnya mahasiswa
dalam mengakses informasi akademik seperti nilai
secara langsung dimana saat ini masih banyak
institusi perguruan tinggi yang tidak menyediakan
fasilitas portal sehingga informasi akademik dapat
diakses dimana saja dan kapan saja.
Berdasarkan pemaparan dan pengamatan yang
penulis lakukan maka dapat disusun pokok
permasalahan yang muncul adalah sebagai berikut :
1. Perlunya
pengamanan
informasi
yang
terkandung pada citra digital sehingga tidak
dapat diakses oleh pihak yang tidak berhak.
2. Pengamanan
informasi
menggunakan
penyandian biasa terlalu menarik perhatian para
penyadap sehingga cepat atau lambat informasi
dari citra digital akan diketahui.
Penyembunyian citra pada media citra yang lain
seringkali menyebabkan media citra penampung
mengalami degradasi sehingga menarik perhatian
penyerang.
Syarat :
a.
b.
89
, memenuhi.
, memenuhi.
JITEKH, Vol 6, No 1, Tahun 2017, 22-29
c.
ISSN 2338-5677(Media Cetak)
ISSN 2549-6646 (Media Online)
Perancangan use case diagram dilakukan untuk
mengetahui aktivitas pengguna terhadap sistem
informasi yang dikembangkan. Untuk mengetahui
aktor dan use case yang akan digunakan, maka
dilakukan identifikasi aktor dan identifikasi use
case. Setelah mendapatkan aktor dan use case,
maka use case diagram dapat digambarkan.
Aktor yang berinteraksi dengan sistem ini
adalah user yang terdiri atas dua jenis yaitu: user
penanaman dan user ekstraksi. Perancangan use
case diagram dari sistem yang dikembangkan dapat
dilihat pada gambar 3 berikut.
kemungkinan substitusi piksel
dengan
yang akan menghasilkan fungsi fcm yang
berbeda, memenuhi.
Berdasarkan pemeriksaan diatas maka dapat
dikatakan
piksel
c
bersifat
embeddable.
Berdasarkan proses pemeriksaan yang telah
dilakukan diatas, maka piksel yang digunakan dapat
ditanam bit dari piksel pesan. Proses penanaman
dilakukan dengan melakukan substitusi antara
piksel tengah dengan salah satu piksel sampai
menghasilkan fungsi fcm yang sesuai dengan bit
dari pesan. Asumsikan bit dari pesan yang akan
ditanam adalah 0. Dikarenakan fungsi fcm dari
susunan piksel saat ini adalah 1 maka piksel tengah
disubsitusikan dengan c1 sehingga fcm akan
bernilai 1 sehingga hasil piksel baru dapat dilihat
pada gambar berikut.
Gambar 2. Citra Hasil Penanaman
Seperti yang terlihat pada gambar 2 piksel
tengah disubstitusikan dengan piksel pinggir kiri
atas (c1) sehingga akan menghasilkan fungsi fcm
yang sesuai dengan bit dari pesan yaitu 1.
Proses ekstraksi pada metode color ordering
dan mapping pada dasarnya sangat sederhana
dimana proses ekstraksi dapat dijabarkan sebagai
berikut.
1. Baca piksel secara berurutan dan ambil
ketetanggan piksel seperti pada proses
penanaman.
2. Periksa apakah piksel bersifat embeddable.
3. Jika piksel bersifat embeddable lakukan
perhitungan fungsi fcm jika tidak kembali ke
langkah 1 untuk piksel berikutnya.
4. Bit pesan diperoleh dari fungsi fcm proses
kembali ke langkah 1 untuk piksel berikutnya.
5. Jika semua piksel telah dibaca rangkai bit – bit
yang diperoleh menjadi byte karakter dari pesan
rahasia.
Gambar 3. Rancangan Use Case Diagram
4. Implemetasi dan Pembahasan
Penelitian steganografi pada citra digital
menggunakan color ordering dan mapping yang
dilakukan pada penelitian ini menghasilkan sebuah
sistem aplikasi yang dapat digunakan untuk
menyisipkan pesan informasi rahasia ke dalam citra
digital menggunakan metode color ordering dan
mapping. Adapun sistem yang dikembangkan pada
penelitian ini terdiri dari beberapa form yaitu form
utama, form embedding atau form penyisipan dan
form extracting atau form ekstraksi haisl
penyisipan.
Form
utama
merupakan
form
yang
dikembangkan sebagai antarmuka penghubung ke
form – form lainnya. Form utama memiliki dua
navigasi utama yaitu tombol extracting dan tombol
embedding.
Form embedding seperti yang terlihat pada
gambar 4 memiliki fitur untuk membuka gambar
cover, melakukan proses penanaman dan kemudian
menyimpan gambar hasil penanaman. Proses
penanaman membutuhkan gambar cover untuk
dipilih terlebih dahulu. Sistem akan membaca
ukuran dan jumlah kapasitas yang tersedia yang
dapat digunakan untuk menyisipkan pesan rahasia.
3.2 Perancangan Sistem
Perancangan sistem merupakan bagian dari
metodologi penelitian dan pengembangan suatu
perangkat lunak yang dilakukan setelah tahap
analisis yang bertujuan untuk memberikan
gambaran secara terperinci. Perancangan sistem
bertujuan untuk memberikan gambaran secara
umum kepada pemakai dalam pembuatan
rancangan sistem yang baru untuk mempermudah
dalam pengolahan data, sehingga nantinya
diharapkan aplikasi yang dibuat lebih baik dari
pengolahan data yang masih manual.
90
JITEKH, Vol 6, No 1, Tahun 2017, 22-29
ISSN 2338-5677(Media Cetak)
ISSN 2549-6646 (Media Online)
5. Kesimpulan
Berdasarkan hasil uji coba dan pembahasan
program yang dilakukan, maka dapat ditarik
kesimpulan yaitu :
1. Proses penyembunyian informasi pesan rahasia
menggunakan metode color ordering dan
mapping
pada
dasarnya
memanfaatkan
perbedaan warna yang terdapat pada tetanggan
dari tiap piksel. Fungsi color ordering dari tiap
piksel dihitung terhadap empat piksel
tetangganya untuk memperoleh keputusan
piksel tersebut dapat disisipkan atau tidak.
Keputusan penyisipan ditentukan oleh beberapa
parameter seperti jumlah warna yang berbeda,
selisih antar warna serta kemungkinan hasil fcm
yang berbeda jika dilakukan di substitusi.
2. Algoritma color ordering dan mapping sangat
baik diterapkan pada kasus penanaman pesan
rahasia ke dalam citra digital. Namun terdapat
beberapa kelemahan dari color ordering dan
mapping dimana metode color ordering dan
mapping sangat bergantung pada perbedaan
warna dalam suatu ketetanggaan piksel.
Sehingga dapat dikatakan tidak semua piksel
dapat ditanam dari total kapasitas yang tersedia.
Hal ini menyebabkan metode color ordering
dan mapping membutuhkan kapasitas yang
cukup besar untuk dapat menampung pesan
informasi yang cukup panjang dibandingkan
dengan metode lain. Kelebihan tersendiri dari
metode color ordering dan mapping adalah
daya tahan algoritma tersebut terhadap
modifikasi pada citra penampung serta kualitas
citra yang tetap dipertahankan walaupun
keseluruhan piksel digunakan sebagai media
penyisipan.
Gambar 4. Form Embedding
Form extracting seperti yang terlihat pada
gambar 5 memiliki fitur untuk membuka gambar
cover yang telah memiliki pesan rahasia di
dalamnya dan kemudian melakukan ekstraksi
terhadap gambar tersebut. Hasil ekstraksi kemudian
dapat dilihat pada pesan hasil ekstraksi yang
kemudian dapat disimpan kembali ke dalam media
penyimpanan.
Gambar 5 Form Extracting
6. Daftar Pustaka
[1] Tzeng, C.-H., Yang, Z.-F., & Tsai, W.-H.,
2004. Adaptive Data Hiding in Palette Images
by Color Ordering and Mapping With
Security Protection. IEEE TRANSACTIONS
ON COMMUNICATIONS.
[2] Putra, D. (2010). Pengolahan Citra Digital.
Yogyakarta: Penerbit Andi.
[3] Sutoyo, T. e. (2009). Teori Pengolahan Citra
Digital. Semarang: Penerbit Andi.
[4] Morkel, T., Eloff, J., & Olivier, M. (2005). An
Overview
Of
Image
Steganography.
Information
and
Computer
Security
Architecture Research Group.
[5] Kumar, A., & Pooja, K. (2010).
Steganography - A Data Hiding Technique.
International
Journal
of
Computer
Applications.
Proses ekstraksi membutuhkan dua jenis input
yaitu gambar cover dan jumlah karakter dari pesan
rahasia yang disembunyikan. Keterbatasan dari
pemanfaatan ukuran pada metode color ordering
dan mapping menyebabkan informasi mengenai
pesan rahasia seperti jumlah karakter tidak dapat diikutsertakan kedalam gambar penampung sehingga
pada proses ekstraksi pengguna harus mengetahui
ukuran dari pesan rahasia yang dapat diperoleh dari
pengirim pesan gambar.
Dari hasil yang diperoleh, dapat dilihat bahwa
program sistem steganografi menggunakan metode
color ordering dan mapping yang dibangun dapat
memberikan hasil yang cukup baik, dimana proses
ekstraksi menghasilkan hasil yang sesuai dengan
pesan asli yang ditanamkan pada gambar
penampung.
91