Implementasi Steganografi Least Significant Bit (LSB) dan End Of File (EOF) Pada File Citra
5
BAB 2
LANDASAN TEORI
2.1 Steganografi
Secara umum steganografi merupakan seni atau ilmu yang digunakan untuk
menyembunyikan pesan rahasia dengan segala cara sehingga selain orang yang
dituju, orang lain tidak akan menyadari keberadaan dari pesan rahasia tersebut.
Pada ilmu komputer, steganografi digunakan untuk menyamarkan sebuah
pesan rahasia berupa file txt, dokumen dan sebagainya ke dalam suatu media
penampung seperti gambar ataupun audio. Tujuannya agar keberadaan pesan
tersebut tidak akan diketahui oleh siapapun kecuali orang yang dituju.
2.1.1 Sejarah dan Perkembangan Steganografi
Kata steganografi berasal dari bahasa Yunani, yaitu dari kata steganos
(tersembunyi atau terselubung) dan graphien (tulisan) yang berarti tulisan
tersembunyi. Dalam penyembunyian data, steganografi menyembunyikan data
rahasia kedalam sebuah wadah (media) sehingga data yang disembunyikan sulit
diketahui orang lain.
Herodotus adalah seorang sejarawan Yunani pertama yang menulis
tentang steganografi, yaitu ketika seorang raja kejam Yunani bernama Histaeus
dipenjara oleh Raja Darius di Susa pada abad ke-5 sebelum Masehi. Histaeus
harus mengirim pesan rahasia kepada anak laki-lakinya, Aristagoras, di Militus.
Histaues menulis pesan dengan cara menato pesan pada kulit kepala seorang
budak. Ketika rambut budak itu mulai tumbuh, Histaues mengutus budak itu ke
Militus untuk mengirim pesan di kulit kepalanya tersebut kepada Aristagoras.
Universitas Sumatera Utara
6
Cerita lain yang ditulis oleh Herodotus, yaitu Demeratus seorang Yunani
yang akan mengabarkan berita kepada Sparta bahwa Xerxes bermaksud menyerbu
Yunani. Agar tidak diketahui pihak Xerxes, Demartus menulis pesan dengan cara
mengisi tabung kayu dengan lilin dan menulis pesan dengan cara mengukirnya
pada bagian bahwah kayu. Papan kayu tersebut dimasukkan ke dalam tabung
kayu, kemudian tabung kayu ditutup kembali dengan lilin.
Teknik steganografi yang lain adalah tinta yang tak terlihat. Teknik ini pertama
digunakan pada zaman Romawi kuno, yaitu dengan menggunakan air sari buah
jeruk, urin, atau susu sebagai tinta untuk menulis pesan. Cara membacanya adalah
dengan dipanaskan di atas nyala lilin. Tinta yang sebelumnya tidak terlihat, ketika
terkena panas akan berangsur – angsur menjadi gelap sehingga pesan dapat dibaca
(Sutoyo, 2009).
Pada era ini, steganografi diaplikasikan pada pengiriman pesan berupa
text, citra, audio dan video. Dan pesan tersebut disembunyikan kedalam media
penampung seperti citra, audio dan video. Steganografi yang dibahas pada skripsi
ini adalah penyembunyian pesan rahasia kedalam suatu citra digital.
2.1.2 Konsep Dasar Steganografi
Ada beberapa istilah yang berkaitan dengan steganografi (Munir, 2006) yaitu:
1. Embedded Message
Pesan atau informasi yang disembunyikan. Contohnya dapat berupa teks
gambar, suara, video, dll.
2. Cover – object
Pesan yang digunakan untuk menyembunyikan embedded message.
Contohnya dapat berupa teks, gambar, suara, video, dll.
3. Stego – object
Pesan yang sudah berisi pesan embedded message.
Untuk menyisipkan data yang ingin disembunyikan membutuhkan dua
buah arsip yaitu arsip pertama adalah media penampung seperti citra, suara, video
Universitas Sumatera Utara
7
dan sebagainya yang terlihat tidak mencurigakan untuk menyimpan pesan rahasia.
Arsip kedua adalah pesan yang ingin disembunyikan yaitu media penampungnya
berupa citra yang disebut cover-image dan citra yang telah disisipi pesan disebut
stego-image
Wadah
Penampung
Data
Rahasia
Stego
Image
Gambar 2.1 Proses penyembunyian pesan rahasia ke dalam media digital dengan
teknik steganografi
Secara umum, terdapat dua proses didalam steganografi, yaitu proses
embedding untuk menyisipkan pesan ke dalam cover – object dan proses decoding
untuk ekstraksi pesan dari stego – object. Kedua proses ini mungkin memerlukan
kunci rahasia yang dinamakan stegokey agar hanya pihak yang berhak saja yang
dapat melakukan penyisipan dan ekstraksi pesan.
Kunci
Kunci
Pesan
Stego - Object
Pesan
Embedding
Extraction
Wadah Penampung
Wadah Penampung
(a)
(b)
Gambar 2.2 (a) Skema embedding; (b) Skema extraction
Universitas Sumatera Utara
8
2.2 Metode Steganografi
2.2.1 Least Significant Bit (LSB)
Metode Least Significant Bit (LSB) merupakan metode steganografi yang paling
sederhana dan paling mudah diimplementasikan. Untuk menjelaskan metode LSB
ini kita menggunakan citra digital sebagai cover – object. Setiap pixel di dalam
citra berukuran 1 sampai 3 byte. Kekurangan dari metode LSB ini adalah jika citra
penampung dimanipulasi (misalnya kompresi, mengubah kontras gambar, dan
sebagainya), maka bit – bit LSB dari stego – object menjadi rusak sehingga pesan
tidak dapat diungkap kembali.
Sebagai ilustrasi, misalkan segmen pixel - pixel citra sebelum disisipkan pesan
adalah
00110010
10100010
11100011
01101111
dan misalkan pesan rahasia (yang telah dikonversi ke biner) adalah 1001. Setiap
bit pesan menggantikan posisi LSB dari segmen pixel – pixel citra menjadi:
00110011
10100010
11100010
10010001
Kekurangan dari metode LSB ini adalah jika citra penampung
dimanipulasi (misalnya kompresi, mengubah kontras gambar, dan sebagainya),
maka bit – bit LSB dari stego – object menjadi rusak sehingga pesan tidak dapat
diungkap kembali.
Universitas Sumatera Utara
9
2.2.2 End Of File (EOF)
End Of File (EOF) adalah salah satu metode atau teknik steganografi untuk
menyembunyikan atau menyisipkan pesan pada akhir file secara horizontal.
Teknik ini dapat digunakan untuk menyisipkan pesan yang ukurannya sesuai
dengan kebutuhan. Ukuran file yang telah disisipkan pesan sama dengan ukuran
file sebelum disisipkan pesan ditambah dengan ukuran pesan yang disisipkan ke
dalam file tersebut. Dalam teknik ini, pesan disisipkan pada akhir file dengan
diberi tanda khusus sebagai pengenal awal dari pesan tersebut dan pengenal akhir
dari data tersebut.
Agar tidak menimbulkan kecurigaan, tetap harus dipertimbangkan agar
pesan yang disisipkan tidak terlalu mengubah ukuran dan bentuk fisik citra pada
saat ditampilkan. Teknik EOF atau End Of File merupakan salah satu teknik yang
digunakan dalam steganografi. Teknik ini menggunakan cara dengan menyisipkan
data pada akhir file.
2.3 Citra
2.3.1 Pengertian Citra
Citra adalah suatu representasi (gambaran), kemiripan atau imitasi dari suatu
objek. Citra yang berupa keluaran dari suatu sistem perekaman data dapat bersifat
optik berupa foto, bersifat analog berupa sinyal – sinyal video seperti gambar
pada monitor televisi atau bersifat digital yang dapat langsung disimpan pada
suatu media penyimpanan (Sutoyo, 2009).
Universitas Sumatera Utara
10
2.3.2 Pengertian Citra Digital
Citra digital adalah citra yang bersifat diskrit yang dapat diolah oleh komputer
yang merupakan suatu array dari bilangan yang merepresentasikan intensitas
terang pada point yang bervariasi (pixel). Citra ini dapat dihasilkan melalui
kamera digital dan scanner ataupun citra yang telah mengalami proses digitalisasi.
Citra digital disimpan juga secara khusus di dalam file 24 bit atau 8 bit. Citra 24
bit menyediakan lebih banyak ruang untuk menyembunyikan informasi (Sutoyo,
2009).
2.3.3 Jenis Jenis Citra Digital
Berdasarkan warna – warna penyusunannyan, citra digital dapat dibagi menjadi
tiga macam (Wildan, 2010) yaitu:
1. Citra Biner
Citra biner adalah citra yang hanya memiliki 2 warna, yaitu hitam dan putih. Oleh
karena itu, setiap pixel pada citra biner cukup direpresentasikan dengan 1 bit.
(a)
(b)
Gambar 2.3 (a) Citra biner; (b) Representasi citra biner
Alasan penggunaan citra biner adalah karena citra biner memiliki sejumlah
keuntungan sebagai berikut:
a. Kebutuhan memori kecil karena nilai derajat keabuan hanya membutuhkan
representasi 1 bit.
b. Waktu pemrosesan lebih cepat di bandingkan dengan citra hitam – putih
ataupun warna.
Universitas Sumatera Utara
11
2. Citra Grayscale
Citra grayscale adalah citra yang nilai pixel-nya merepresentasikan derajat
keabuan
atau
intensitas
merepresentasikan
warna
warna
hitam
putih.
Nilai
intensitas
paling
rendah
dan
nilai
intensitas
paling
tinggi
merepresentasikan warna putih. Pada umumnya citra grayscale memiliki
kedalaman pixel 8 bit (256 derajat keabuan), tetapi ada juga citra grayscale yang
kedalaman pixel-nya bukan 8 bit, misalnya 16 bit untuk penggunaan yang
memerlukan ketelitian tinggi. Gambar 2(a) adalah contoh citra grayscale.
3. Citra Warna
Citra warna adalah citra yang nilai pixel-nya merepresentasikan warna tertentu.
Setiap pixel pada citra warna memiliki warna yang merupakan kombinasi dari tiga
warna dasar RGB (red, green, blue). Setiap warna dasar menggunakan
penyimpanan 8 bit = 1 byte, yang berarti setiap warna mempunyai gradasi
sebanyak 255 warna. Berarti setiap pixel mempunyai kombinasi warna sebanyak
28.28.28= 224 = 16 juta warna lebih. Itulah yang menjadikan alasan format ini
disebut dengan true color karena mempunyai jumlah warna yang cukup besar
sehingga bisa dikatakan hampir mencakup semua warna di alam. Gambar 2(b)
adalah contoh citra warna.
(a)
(b)
Gambar 2.4 (a) Citra grayscale; (b) Citra warna
Universitas Sumatera Utara
BAB 2
LANDASAN TEORI
2.1 Steganografi
Secara umum steganografi merupakan seni atau ilmu yang digunakan untuk
menyembunyikan pesan rahasia dengan segala cara sehingga selain orang yang
dituju, orang lain tidak akan menyadari keberadaan dari pesan rahasia tersebut.
Pada ilmu komputer, steganografi digunakan untuk menyamarkan sebuah
pesan rahasia berupa file txt, dokumen dan sebagainya ke dalam suatu media
penampung seperti gambar ataupun audio. Tujuannya agar keberadaan pesan
tersebut tidak akan diketahui oleh siapapun kecuali orang yang dituju.
2.1.1 Sejarah dan Perkembangan Steganografi
Kata steganografi berasal dari bahasa Yunani, yaitu dari kata steganos
(tersembunyi atau terselubung) dan graphien (tulisan) yang berarti tulisan
tersembunyi. Dalam penyembunyian data, steganografi menyembunyikan data
rahasia kedalam sebuah wadah (media) sehingga data yang disembunyikan sulit
diketahui orang lain.
Herodotus adalah seorang sejarawan Yunani pertama yang menulis
tentang steganografi, yaitu ketika seorang raja kejam Yunani bernama Histaeus
dipenjara oleh Raja Darius di Susa pada abad ke-5 sebelum Masehi. Histaeus
harus mengirim pesan rahasia kepada anak laki-lakinya, Aristagoras, di Militus.
Histaues menulis pesan dengan cara menato pesan pada kulit kepala seorang
budak. Ketika rambut budak itu mulai tumbuh, Histaues mengutus budak itu ke
Militus untuk mengirim pesan di kulit kepalanya tersebut kepada Aristagoras.
Universitas Sumatera Utara
6
Cerita lain yang ditulis oleh Herodotus, yaitu Demeratus seorang Yunani
yang akan mengabarkan berita kepada Sparta bahwa Xerxes bermaksud menyerbu
Yunani. Agar tidak diketahui pihak Xerxes, Demartus menulis pesan dengan cara
mengisi tabung kayu dengan lilin dan menulis pesan dengan cara mengukirnya
pada bagian bahwah kayu. Papan kayu tersebut dimasukkan ke dalam tabung
kayu, kemudian tabung kayu ditutup kembali dengan lilin.
Teknik steganografi yang lain adalah tinta yang tak terlihat. Teknik ini pertama
digunakan pada zaman Romawi kuno, yaitu dengan menggunakan air sari buah
jeruk, urin, atau susu sebagai tinta untuk menulis pesan. Cara membacanya adalah
dengan dipanaskan di atas nyala lilin. Tinta yang sebelumnya tidak terlihat, ketika
terkena panas akan berangsur – angsur menjadi gelap sehingga pesan dapat dibaca
(Sutoyo, 2009).
Pada era ini, steganografi diaplikasikan pada pengiriman pesan berupa
text, citra, audio dan video. Dan pesan tersebut disembunyikan kedalam media
penampung seperti citra, audio dan video. Steganografi yang dibahas pada skripsi
ini adalah penyembunyian pesan rahasia kedalam suatu citra digital.
2.1.2 Konsep Dasar Steganografi
Ada beberapa istilah yang berkaitan dengan steganografi (Munir, 2006) yaitu:
1. Embedded Message
Pesan atau informasi yang disembunyikan. Contohnya dapat berupa teks
gambar, suara, video, dll.
2. Cover – object
Pesan yang digunakan untuk menyembunyikan embedded message.
Contohnya dapat berupa teks, gambar, suara, video, dll.
3. Stego – object
Pesan yang sudah berisi pesan embedded message.
Untuk menyisipkan data yang ingin disembunyikan membutuhkan dua
buah arsip yaitu arsip pertama adalah media penampung seperti citra, suara, video
Universitas Sumatera Utara
7
dan sebagainya yang terlihat tidak mencurigakan untuk menyimpan pesan rahasia.
Arsip kedua adalah pesan yang ingin disembunyikan yaitu media penampungnya
berupa citra yang disebut cover-image dan citra yang telah disisipi pesan disebut
stego-image
Wadah
Penampung
Data
Rahasia
Stego
Image
Gambar 2.1 Proses penyembunyian pesan rahasia ke dalam media digital dengan
teknik steganografi
Secara umum, terdapat dua proses didalam steganografi, yaitu proses
embedding untuk menyisipkan pesan ke dalam cover – object dan proses decoding
untuk ekstraksi pesan dari stego – object. Kedua proses ini mungkin memerlukan
kunci rahasia yang dinamakan stegokey agar hanya pihak yang berhak saja yang
dapat melakukan penyisipan dan ekstraksi pesan.
Kunci
Kunci
Pesan
Stego - Object
Pesan
Embedding
Extraction
Wadah Penampung
Wadah Penampung
(a)
(b)
Gambar 2.2 (a) Skema embedding; (b) Skema extraction
Universitas Sumatera Utara
8
2.2 Metode Steganografi
2.2.1 Least Significant Bit (LSB)
Metode Least Significant Bit (LSB) merupakan metode steganografi yang paling
sederhana dan paling mudah diimplementasikan. Untuk menjelaskan metode LSB
ini kita menggunakan citra digital sebagai cover – object. Setiap pixel di dalam
citra berukuran 1 sampai 3 byte. Kekurangan dari metode LSB ini adalah jika citra
penampung dimanipulasi (misalnya kompresi, mengubah kontras gambar, dan
sebagainya), maka bit – bit LSB dari stego – object menjadi rusak sehingga pesan
tidak dapat diungkap kembali.
Sebagai ilustrasi, misalkan segmen pixel - pixel citra sebelum disisipkan pesan
adalah
00110010
10100010
11100011
01101111
dan misalkan pesan rahasia (yang telah dikonversi ke biner) adalah 1001. Setiap
bit pesan menggantikan posisi LSB dari segmen pixel – pixel citra menjadi:
00110011
10100010
11100010
10010001
Kekurangan dari metode LSB ini adalah jika citra penampung
dimanipulasi (misalnya kompresi, mengubah kontras gambar, dan sebagainya),
maka bit – bit LSB dari stego – object menjadi rusak sehingga pesan tidak dapat
diungkap kembali.
Universitas Sumatera Utara
9
2.2.2 End Of File (EOF)
End Of File (EOF) adalah salah satu metode atau teknik steganografi untuk
menyembunyikan atau menyisipkan pesan pada akhir file secara horizontal.
Teknik ini dapat digunakan untuk menyisipkan pesan yang ukurannya sesuai
dengan kebutuhan. Ukuran file yang telah disisipkan pesan sama dengan ukuran
file sebelum disisipkan pesan ditambah dengan ukuran pesan yang disisipkan ke
dalam file tersebut. Dalam teknik ini, pesan disisipkan pada akhir file dengan
diberi tanda khusus sebagai pengenal awal dari pesan tersebut dan pengenal akhir
dari data tersebut.
Agar tidak menimbulkan kecurigaan, tetap harus dipertimbangkan agar
pesan yang disisipkan tidak terlalu mengubah ukuran dan bentuk fisik citra pada
saat ditampilkan. Teknik EOF atau End Of File merupakan salah satu teknik yang
digunakan dalam steganografi. Teknik ini menggunakan cara dengan menyisipkan
data pada akhir file.
2.3 Citra
2.3.1 Pengertian Citra
Citra adalah suatu representasi (gambaran), kemiripan atau imitasi dari suatu
objek. Citra yang berupa keluaran dari suatu sistem perekaman data dapat bersifat
optik berupa foto, bersifat analog berupa sinyal – sinyal video seperti gambar
pada monitor televisi atau bersifat digital yang dapat langsung disimpan pada
suatu media penyimpanan (Sutoyo, 2009).
Universitas Sumatera Utara
10
2.3.2 Pengertian Citra Digital
Citra digital adalah citra yang bersifat diskrit yang dapat diolah oleh komputer
yang merupakan suatu array dari bilangan yang merepresentasikan intensitas
terang pada point yang bervariasi (pixel). Citra ini dapat dihasilkan melalui
kamera digital dan scanner ataupun citra yang telah mengalami proses digitalisasi.
Citra digital disimpan juga secara khusus di dalam file 24 bit atau 8 bit. Citra 24
bit menyediakan lebih banyak ruang untuk menyembunyikan informasi (Sutoyo,
2009).
2.3.3 Jenis Jenis Citra Digital
Berdasarkan warna – warna penyusunannyan, citra digital dapat dibagi menjadi
tiga macam (Wildan, 2010) yaitu:
1. Citra Biner
Citra biner adalah citra yang hanya memiliki 2 warna, yaitu hitam dan putih. Oleh
karena itu, setiap pixel pada citra biner cukup direpresentasikan dengan 1 bit.
(a)
(b)
Gambar 2.3 (a) Citra biner; (b) Representasi citra biner
Alasan penggunaan citra biner adalah karena citra biner memiliki sejumlah
keuntungan sebagai berikut:
a. Kebutuhan memori kecil karena nilai derajat keabuan hanya membutuhkan
representasi 1 bit.
b. Waktu pemrosesan lebih cepat di bandingkan dengan citra hitam – putih
ataupun warna.
Universitas Sumatera Utara
11
2. Citra Grayscale
Citra grayscale adalah citra yang nilai pixel-nya merepresentasikan derajat
keabuan
atau
intensitas
merepresentasikan
warna
warna
hitam
putih.
Nilai
intensitas
paling
rendah
dan
nilai
intensitas
paling
tinggi
merepresentasikan warna putih. Pada umumnya citra grayscale memiliki
kedalaman pixel 8 bit (256 derajat keabuan), tetapi ada juga citra grayscale yang
kedalaman pixel-nya bukan 8 bit, misalnya 16 bit untuk penggunaan yang
memerlukan ketelitian tinggi. Gambar 2(a) adalah contoh citra grayscale.
3. Citra Warna
Citra warna adalah citra yang nilai pixel-nya merepresentasikan warna tertentu.
Setiap pixel pada citra warna memiliki warna yang merupakan kombinasi dari tiga
warna dasar RGB (red, green, blue). Setiap warna dasar menggunakan
penyimpanan 8 bit = 1 byte, yang berarti setiap warna mempunyai gradasi
sebanyak 255 warna. Berarti setiap pixel mempunyai kombinasi warna sebanyak
28.28.28= 224 = 16 juta warna lebih. Itulah yang menjadikan alasan format ini
disebut dengan true color karena mempunyai jumlah warna yang cukup besar
sehingga bisa dikatakan hampir mencakup semua warna di alam. Gambar 2(b)
adalah contoh citra warna.
(a)
(b)
Gambar 2.4 (a) Citra grayscale; (b) Citra warna
Universitas Sumatera Utara