Implementasi Steganografi Modified Least Significant Bit (MLSB) Untuk Enkripsi Pesan Pada Citra Dengan Algoritma Triple Transposition Vigenere Cipher
IMPLEMENTASI STEGANOGRAFI MODIFIED LEAST SIGNIFICANT
BIT (MLSB) UNTUK ENKRIPSI PESAN PADA CITRA DENGAN
ALGORITMA TRIPLE TRANSPOSITION
VIGENERE CIPHER
SKRIPSI
SHINDI WULANDARI
130803005
DEPARTEMEN MATEMATIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2017
Universitas Sumatera Utara
IMPLEMENTASI STEGANOGRAFI MODIFIED LEAST SIGNIFICANT
BIT (MLSB) UNTUK ENKRIPSI PESAN PADA CITRA DENGAN
ALGORITMA TRIPLE TRANSPOSITION
VIGENERE CIPHER
SKRIPSI
Diajukan untk melengkapi tugas dan memenuhi syarat untuk mencapai gelar
Sarjana Sains
SHINDI WULANDARI
130803005
DEPARTEMEN MATEMATIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2017
Universitas Sumatera Utara
PERSETUJUAN
: Implementasi Steganografi Modified Least
Significant Bit (MLSB) Untuk Enkripsi Pesan
Pada Citra Dengan Algoritma Triple
Transposition Vigenere Cipher
: Skripsi
: Shindi Wulandari
: 130803005
: Sarjana (S1) Matematika
: Matematika
: Matematika dan Ilmu Pengetahuan alam
(FMIPA) Universitas Sumatera Utara
Judul
Kategori
Nama
Nomor Induk Mahasiswa
Program Studi
Departemen
Fakultas
Disetujui di
Medan,
Agustus 2017
Komisi Pembimbing:
Pembimbing 2,
Pembimbing 1,
Dr. Mardiningsih, M.Si
NIP. 19630405 198811 2 001
Dr. Syahriol Sitorus, M.IT
NIP. 19710310 199703 1 004
Disetujui oleh
Departemen Matematika FMIPA USU
Ketua,
Dr. Suyanto, M.Kom
NIP.19620901 198803 1 002
i
Universitas Sumatera Utara
PERNYATAAN
IMPLEMENTASI STEGANOGRAFI MODIFIED LEAST SIGNIFICANT
BIT (MLSB) UNTUK ENKRIPSI PESAN PADA CITRA DENGAN
ALGORITMA TRIPLE TRANSPOSITION
VIGENERE CIPHER
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya sendiri. Kecuali beberapa
kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan,
Agustus 2017
SHINDI WULANDARI
130803005
ii
Universitas Sumatera Utara
PENGHARGAAN
Bismillaahirrahmaanirrahiim
Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Allah SWT Yang Maha Kuasa, karena
atas limpahan rahmat dan karunia-Nya sehingga skripsi ini dapat diselesaikan.
Pada skripsi ini penulis mengambil judul tentang Implementasi Steganografi
Modified Least Significant Bit (MLSB) Untuk Enkripsi Pesan Pada Citra
Dengan Algoritma Triple Transposition Vigenere Cipher.
Dalam penyusunan skripsi ini, penulis mendapatkan bimbingan, bantuan,
dan dorongan dari berbagai pihak. Sehingga dengan segala hormat penulis
mengucapkan terima kasih kepada:
1. Ibunda tercinta Syamsinar Miati dan ayahanda tercinta Berlin Purba serta
kedua saudara penulis yaitu abangda tercinta Ade Linhar Purba dan adik
tercinta Shella Miranda, atas segala pengertian, kesabaran, dukungan,
semangat, dan kasih sayang yang telah diberikan kepada penulis. Mereka
adalah penyemangat terbesar dalam hidup penulis hingga penulis dapat
menyelesaikan skripsi ini.
2. Bapak Dr. Syahriol Sitorus, M.IT, selaku dosen pembimbing satu yang
berkenan dan rela mengorbankan waktu, tenaga, dan pikiran, guna
memberikan petunjuk, arahan, dan bimbingannya dalam penulisan skripsi ini.
3. Ibu Dr. Mardiningsih, M.Si selaku dosen pembimbing dua yang juga berkenan
dan rela mengorbankan waktu, tenaga, dan pikiran, guna memberikan
petunjuk, arahan, dan bimbingannya dalam penulisan skripsi ini.
4. Bapak Syawaluddin, M.IT dan Bapak Drs. Marihat Situmorang, M.Kom,
selaku komisi penguji atas masukan dan saran yang telah diberikan demi
perbaikan skripsi ini.
5. Bapak Dr. Kerista Sebayang, MS, selaku dekan FMIPA USU.
6. Bapak Dr. Drs. Suyanto, M.Kom dan Bapak Rosman Siregar, M.Si selaku
ketua dan sekretaris Departemen Matematika FMIPA USU.
iii
Universitas Sumatera Utara
7. Ibu Maimunah selaku wali kelas XII IPA 1 yang selalu memberi arahan dan
dorongan semasa SMA dan Bapak Jeristen Sinaga selaku guru matematika
penulis yang membuat penulis terinspirasi untuk masuk di jurusan matematika
ini.
8. Erfi Indriani, Putri Annisa, M. Rizky Ananda, dan Kakanda Fariza
Zulmividya, sahabat penulis yang menemani perjuangan penulis dari awal
hingga saat ini, selalu memotivasi serta memberikan kekuatan spiritual.
9. Abangda Hafizh Al-Kautsar Aidilof, Abangda Zulfikri Lubis, dan Kakanda
Hasina Tony. Abang−kakak senior yang telah bersedia meluangkan waktunya
untuk berdiskusi mengenai metode yang penulis gunakan dalam skripsi ini.
10. Sahabat-sahabat Muslimah Kece (Dilla, Indri, Fitri, Mia, dan Dhirah) dan
Ghaaziyah Circle. Walau baru mengenal mereka selama perkuliahan ini,
namun mereka sudah seperti keluarga sendiri bagi penulis.
11. Teman-teman matematika 2013 tersayang terutama Ema Sri Rezeki dan
Agustiany, serta teman-teman lainnya yang tidak dapat disebutkan namanya
satu persatu yang telah membantu penulis dengan memberikan dukungan dan
doa dalam menyelesaikan skripsi ini.
Semoga Allah SWT yang akan membalas segalanya. Penulis juga
menyadari masih terdapat banyak kekurangan dalam pembuatan skripsi ini, baik
dalam teori maupun penulisannya. Oleh karena itu, penulis mengharapkan saran
dari pembaca demi perbaikan bagi penulis. Semoga segala kebaikan dalam bentuk
bantuan yang telah diberikan mendapat balasan dari Allah SWT. Akhir kata,
penulis berharap semoga tulisan ini bermanfaat bagi para pembaca.
Medan,
Agustus 2017
Penulis
Shindi Wulandari
iv
Universitas Sumatera Utara
IMPLEMENTASI STEGANOGRAFI MODIFIED LEAST SIGNIFICANT
BIT (MLSB) UNTUK ENKRIPSI PESAN PADA CITRA DENGAN
ALGORITMA TRIPLE TRANSPOSITION
VIGENERE CIPHER
ABSTRAK
Steganografi merupakan teknik menyembunyikan pesan rahasia di dalam media
digital agar orang lain tidak menyadari ada suatu pesan rahasia di dalam media
tersebut. Agar pesan rahasia yang disembunyikan lebih aman, dapat menggunakan
teknik kriptografi untuk menyandikan pesan rahasia ke dalam karakter yang tidak
dapat mengerti maknanya. Algoritma yang digunakan dalam penelitian ini adalah
algoritma Steganografi Modified Least Significant Bit (MLSB) dan algoritma
Triple Transposition Vigenere Cipher. MLSB merupakan metode LSB yang telah
dimodifikasi dengan mengubah data dari bilangan 8 bit menjadi 5 bit, kemudian
disisipkan ke dalam cover image. Teknik Triple Transposition Vigenere Cipher
juga merupakan modifikasi dari teknik Vigenere Cipher dengan melakukan proses
substitusi dan transposisi sebanyak 3 kali. Meskipun hasil yang diperoleh sama
dengan panjang plainteks, cipherteks hasil enkripsi dengan metode ini agak sulit
untuk dipecahkan karena dilakukan tiga kali proses pengenkripsian pesan yang
setiap plainteksnya memiliki kunci yang berbeda. Kualitas citra steganografi
dengan metode ini menunjukkan kualitas yang cukup baik, karena nilai Means
Square Error (MSE) yang dihasilkan sebesar 3.9 yang artinya hanya sedikit nilai
piksel error yang ditimbukan akibat penyisipan pesan menggunakan metode
MLSB. File citra sebelum dan sesudah disisipi pesan, tidak menunjukkan
perbedaan yang signifikan dan pesan yang diekstrak tidak mengalami perubahan.
Kata Kunci: Kriptografi, Steganografi, Triple Transposition Vigenere Cipher,
Modified Least Significant Bit (MLSB).
v
Universitas Sumatera Utara
IMPLEMENTATION STEGANOGRAPHY MODIFIED LEAST
SIGNIFICANT BIT (MLSB) FOR MESSAGES ON IMAGE
ENCRYPTION WITH TRIPLE TRANSPOSITION
VIGENERE CIPHER ALGORITHM
ABSTRACT
Steganography is a technique to hide secret messages in digital media so that
others don’t realize there is a secret message in the media. For hidden secret
messages to be more secure, use Cryptographic techniques to encrypt secret
messages into characters who can’t understand it’s meaning. Algorithm used in
this research is Steganography Modified Least Significant Bit (MLSB) algorithm
and Triple Transposition Vigenere Cipher algorithm. MLSB is a modified LSB
method by converting data from an 8 bit number to 5 bit, then inserted into the
cover image. Triple Transposition Vigenere Cipher Technique is also a
modification of Vigenere Cipher technique by substitution and transposition
process 3 times. Although the results obtained are the same as the length of the
plaintext, the encrypted ciphertext with this method is somewhat difficult to solve
because three encryption processes are performed which each plaintext has a
different key. The quality of steganographic image with this method shows good
enough quality, because the value of Means Square Error (MSE) generated is 3.9
which means only a few pixel error value caused by message insertion using
MLSB method. The image file before and after the message inserted, didn’t show
any significant difference and the extracted message didn’t change.
Keywords: Cryptography, Steganography, Triple Transposition Vigenere Cipher,
Modified Least Significant Bit (MLSB).
vi
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
Halaman
i
ii
iii
v
vi
vii
ix
xi
xii
PERSETUJUAN
PERNYATAAN
PENGHARGAAN
ABSTRAK
ABSTRACT
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
DAFTAR GAMBAR
DAFTAR LAMPIRAN
BAB 1 PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
1.2 Perumusan Masalah
1.3 Batasan Masalah
1.4 Tujuan Penelitian
1.5 Manfaat Penelitian
1.6 Kerangka Pemikiran
1.7 Metodologi Penelitian
1
3
4
4
4
4
5
BAB 2 LANDASAN TEORI
2.1 Keamanan Informasi
2.2 Kriptografi
2.2.1 Pengertian Kriptografi
2.2.2 Sejarah Kriptografi
2.2.3 Terminologi dan Konsep Dasar Kriptografi
2.2.4 Algoritma Triple Transposition Vigenere Cipher
2.3 Steganografi
2.3.1 Pengertian Steganografi
2.3.2 Sejarah Steganografi
2.3.3 Terminologi dan Konsep Dasar Steganografi
2.3.4 Proses Steganografi
2.3.5 Modified Least Significant Bit (MLSB)
2.4 Citra Digital
2.4.1 Pengertian Citra Digital
2.4.2 Jenis-jenis Citra Digital
2.5 Means Square Error (MSE)
2.6 Penelitian Terdahulu
BAB 3 ANALISI DAN PERANCANGAN APLIKASI
3.1 Analisis Sistem
3.2 Analisis Algoritma Triple Transposition Vigenere Cipher
3.3 Analisis Algoritma Modified Least Significant Bit
vii
Universitas Sumatera Utara
7
7
7
8
9
12
15
15
16
16
17
18
18
20
21
23
24
28
(MLSB)
3.4 Analisis Means Square Error (MSE)
31
BAB 4 IMPLEMENTASI
4.1 Kebutuhan Perangkat Lunak dan Perangkat Keras
4.2 Implementasi
4.2.1 Proses Enkripsi dan Encoding
4.2.2 Proses Decoding dan Dekripsi
4.3 Analisis dalam Aplikasi
4.4 Means Square Error (MSE)
4.5 Hasil Pengujian
4.5.1 Hasil Kriptografi
4.5.2 Hasil Steganografi
33
33
34
38
41
66
67
67
68
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
5.2 Saran
73
73
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
75
77
viii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Nomor
Tabel
2.1
4.1
4.2
4.3
4.4
4.5
4.6
4.7
4.8
4.9
4.10
4.11
4.12
4.13
4.14
4.15
4.16
4.17
4.18
4.19
4.20
4.21
4.22
4.23
4.24
4.25
4.26
4.27
4.28
4.29
4.30
4.31
4.32
4.33
4.34
4.35
Judul
Halaman
Hasil Penelitian Terdahulu
Proses Memasukkan Plainteks 1
Proses Transposisi Pertama
Kode ASCII Plainteks dan Kunci Pertama
Hasil Konversi Plainteks dan Kata Kunci Pertama
Hasil Penjumlahan Plainteks dengan Kata Kunci Pertama
Hasil Pengurangan Plainteks pada Proses Pertama
Pengembalian Plainteks ke Bentuk Semula pada Proses
Pertama
Hasil Proses Enkripsi pada Transposisi Pertama
Proses Memasukkan Plainteks 2
Proses Transposisi Kedua
Kode ASCII Plainteks dan Kunci Kedua
Hasil Konversi Plainteks dan Kata Kunci Kedua
Hasil Penjumlahan Plainteks dengan Kata Kunci Kedua
Pengembalian Plainteks ke Bentuk Semula pada Proses
Kedua
Hasil Proses Enkripsi pada Transposisi Kedua
Proses memasukkan plainteks 3
Proses Transposisi Ketiga
Kode ASCII Plainteks dan Kunci Ketiga
Hasil Konversi Plainteks dan Kata Kunci Ketiga
Hasil Penjumlahan Plainteks dengan Kata Kunci Ketiga
Hasil Pengurangan Plainteks pada Proses Ketiga
Pengembalian Plainteks ke Bentuk Semula pada Proses
Ketiga
Hasil Proses Enkripsi pada Transposisi Ketiga
Nilai RGB Citra Cover
Citra Cover Dalam Bentuk Biner
Biner Citra Setelah Disisipkan Pesan
Nilai Piksel Citra Stego
Hasil Ekstraksi Citra Stego
Pengambilan Karakter Control Symbol dari Komponen RGB
Konversi Control Symbol Menjadi Nilai Hexadecimal
Hasil Proses Dekripsi pada Substitusi Ketiga
Proses Dekripsi pada Proses Substitusi Ketiga
Pengurangan Plainteks dan Kunci pada Proses Dekripsi
Ketiga
Pengurangan Plainteks dengan Kata Kunci pada Proses
Dekripsi Ketiga
Pengembalian Indeks pada Rentang dalam Dekripsi Ketiga
21
42
42
43
44
44
45
45
46
46
47
47
48
49
49
50
51
51
52
52
53
53
54
54
57
58
58
59
60
60
60
63
63
64
64
65
ix
Universitas Sumatera Utara
4.36
4.37
4.38
4.39
Pengembalian Plainteks dalam Bentuk Semula pada Dekripsi
Ketiga
Perbandingan antara Citra Cover dan Citra Stego
Kapasitas Maksimum Karakter yang Mampu Ditampung
Tanpa Merusak Citra Cover
Kapasitas Maksimum Citra
65
68
70
72
x
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Nomor
Judul
Gambar
1.1
Diagram Konsep Penyembunyian Pesan
2.1
Scytale, Media Kriptografi yang Digunakan Oleh Bangsa
Yunani Kuno
2.2
Mesin Enigma
2.3
(a) Plainteks; (b) Cipherteks
2.4
Skema Enkripsi dan Dekripsi
2.5
Proses Algoritma Triple Transposition Vigenere Cipher
2.6
Bujursangkar Vigenere Cipher
2.7
(a) Skema Encoding; (b) Skema Decoding
2.8
Control Symbol
2.9
(a) Citra Biner; (b) Representasi Citra Biner
2.10
Citra Grayscale
2.11
Citra Warna
3.1
(a) Flowchart Enkripsi dan Encoding; (b) Flowchart
Decoding dan Dekripsi
3.2
Flowchart Proses Enkripsi
3.3
Flowchart Proses Dekripsi
3.4
Flowchart Proses Encoding
3.5
Flowchart Proses Decoding
3.6
Flowchart Proses Perhitungan Means Square Error (MSE)
4.1
Menu Utama
4.2
Bebatuan.png
4.3
Halaman Enkripsi dan Encoding 1
4.4
Pop-up Window Pilih Gambar 1
4.5
Halaman Enkripsi dan Encoding 2
4.6
Halaman Enkripsi dan Encoding 3
4.7
Halaman Enkripsi dan Encoding 4
4.8
Pop-up Window Simpan Gambar
4.9
Bebatuan_Stego.png
4.10
Halaman Decoding dan Dekripsi 1
4.11
Pop-up Window Pilih Gambar 2
4.12
Halaman Decoding dan Dekripsi 2
4.13
Halaman Decoding dan Dekripsi 3
4.14
Halaman Decoding dan Dekripsi 4
4.15
Citra Cover
4.16
Citra Stego
4.17
Pixel Citra Cover dan Citra Stego
Halaman
5
8
9
10
11
12
13
17
17
19
19
20
23
25
26
29
30
32
34
35
35
36
36
37
37
38
38
39
39
40
40
41
57
59
66
xi
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor
Lamp
1
2
3
4
Judul
Fungsi Menu Utama
Fungsi Enkripsi dan Encoding
Fungsi Decoding dan Dekripsi
Fungsi Means Square Error (MSE)
Halaman
77
79
84
88
xii
Universitas Sumatera Utara
BIT (MLSB) UNTUK ENKRIPSI PESAN PADA CITRA DENGAN
ALGORITMA TRIPLE TRANSPOSITION
VIGENERE CIPHER
SKRIPSI
SHINDI WULANDARI
130803005
DEPARTEMEN MATEMATIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2017
Universitas Sumatera Utara
IMPLEMENTASI STEGANOGRAFI MODIFIED LEAST SIGNIFICANT
BIT (MLSB) UNTUK ENKRIPSI PESAN PADA CITRA DENGAN
ALGORITMA TRIPLE TRANSPOSITION
VIGENERE CIPHER
SKRIPSI
Diajukan untk melengkapi tugas dan memenuhi syarat untuk mencapai gelar
Sarjana Sains
SHINDI WULANDARI
130803005
DEPARTEMEN MATEMATIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2017
Universitas Sumatera Utara
PERSETUJUAN
: Implementasi Steganografi Modified Least
Significant Bit (MLSB) Untuk Enkripsi Pesan
Pada Citra Dengan Algoritma Triple
Transposition Vigenere Cipher
: Skripsi
: Shindi Wulandari
: 130803005
: Sarjana (S1) Matematika
: Matematika
: Matematika dan Ilmu Pengetahuan alam
(FMIPA) Universitas Sumatera Utara
Judul
Kategori
Nama
Nomor Induk Mahasiswa
Program Studi
Departemen
Fakultas
Disetujui di
Medan,
Agustus 2017
Komisi Pembimbing:
Pembimbing 2,
Pembimbing 1,
Dr. Mardiningsih, M.Si
NIP. 19630405 198811 2 001
Dr. Syahriol Sitorus, M.IT
NIP. 19710310 199703 1 004
Disetujui oleh
Departemen Matematika FMIPA USU
Ketua,
Dr. Suyanto, M.Kom
NIP.19620901 198803 1 002
i
Universitas Sumatera Utara
PERNYATAAN
IMPLEMENTASI STEGANOGRAFI MODIFIED LEAST SIGNIFICANT
BIT (MLSB) UNTUK ENKRIPSI PESAN PADA CITRA DENGAN
ALGORITMA TRIPLE TRANSPOSITION
VIGENERE CIPHER
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya sendiri. Kecuali beberapa
kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan,
Agustus 2017
SHINDI WULANDARI
130803005
ii
Universitas Sumatera Utara
PENGHARGAAN
Bismillaahirrahmaanirrahiim
Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Allah SWT Yang Maha Kuasa, karena
atas limpahan rahmat dan karunia-Nya sehingga skripsi ini dapat diselesaikan.
Pada skripsi ini penulis mengambil judul tentang Implementasi Steganografi
Modified Least Significant Bit (MLSB) Untuk Enkripsi Pesan Pada Citra
Dengan Algoritma Triple Transposition Vigenere Cipher.
Dalam penyusunan skripsi ini, penulis mendapatkan bimbingan, bantuan,
dan dorongan dari berbagai pihak. Sehingga dengan segala hormat penulis
mengucapkan terima kasih kepada:
1. Ibunda tercinta Syamsinar Miati dan ayahanda tercinta Berlin Purba serta
kedua saudara penulis yaitu abangda tercinta Ade Linhar Purba dan adik
tercinta Shella Miranda, atas segala pengertian, kesabaran, dukungan,
semangat, dan kasih sayang yang telah diberikan kepada penulis. Mereka
adalah penyemangat terbesar dalam hidup penulis hingga penulis dapat
menyelesaikan skripsi ini.
2. Bapak Dr. Syahriol Sitorus, M.IT, selaku dosen pembimbing satu yang
berkenan dan rela mengorbankan waktu, tenaga, dan pikiran, guna
memberikan petunjuk, arahan, dan bimbingannya dalam penulisan skripsi ini.
3. Ibu Dr. Mardiningsih, M.Si selaku dosen pembimbing dua yang juga berkenan
dan rela mengorbankan waktu, tenaga, dan pikiran, guna memberikan
petunjuk, arahan, dan bimbingannya dalam penulisan skripsi ini.
4. Bapak Syawaluddin, M.IT dan Bapak Drs. Marihat Situmorang, M.Kom,
selaku komisi penguji atas masukan dan saran yang telah diberikan demi
perbaikan skripsi ini.
5. Bapak Dr. Kerista Sebayang, MS, selaku dekan FMIPA USU.
6. Bapak Dr. Drs. Suyanto, M.Kom dan Bapak Rosman Siregar, M.Si selaku
ketua dan sekretaris Departemen Matematika FMIPA USU.
iii
Universitas Sumatera Utara
7. Ibu Maimunah selaku wali kelas XII IPA 1 yang selalu memberi arahan dan
dorongan semasa SMA dan Bapak Jeristen Sinaga selaku guru matematika
penulis yang membuat penulis terinspirasi untuk masuk di jurusan matematika
ini.
8. Erfi Indriani, Putri Annisa, M. Rizky Ananda, dan Kakanda Fariza
Zulmividya, sahabat penulis yang menemani perjuangan penulis dari awal
hingga saat ini, selalu memotivasi serta memberikan kekuatan spiritual.
9. Abangda Hafizh Al-Kautsar Aidilof, Abangda Zulfikri Lubis, dan Kakanda
Hasina Tony. Abang−kakak senior yang telah bersedia meluangkan waktunya
untuk berdiskusi mengenai metode yang penulis gunakan dalam skripsi ini.
10. Sahabat-sahabat Muslimah Kece (Dilla, Indri, Fitri, Mia, dan Dhirah) dan
Ghaaziyah Circle. Walau baru mengenal mereka selama perkuliahan ini,
namun mereka sudah seperti keluarga sendiri bagi penulis.
11. Teman-teman matematika 2013 tersayang terutama Ema Sri Rezeki dan
Agustiany, serta teman-teman lainnya yang tidak dapat disebutkan namanya
satu persatu yang telah membantu penulis dengan memberikan dukungan dan
doa dalam menyelesaikan skripsi ini.
Semoga Allah SWT yang akan membalas segalanya. Penulis juga
menyadari masih terdapat banyak kekurangan dalam pembuatan skripsi ini, baik
dalam teori maupun penulisannya. Oleh karena itu, penulis mengharapkan saran
dari pembaca demi perbaikan bagi penulis. Semoga segala kebaikan dalam bentuk
bantuan yang telah diberikan mendapat balasan dari Allah SWT. Akhir kata,
penulis berharap semoga tulisan ini bermanfaat bagi para pembaca.
Medan,
Agustus 2017
Penulis
Shindi Wulandari
iv
Universitas Sumatera Utara
IMPLEMENTASI STEGANOGRAFI MODIFIED LEAST SIGNIFICANT
BIT (MLSB) UNTUK ENKRIPSI PESAN PADA CITRA DENGAN
ALGORITMA TRIPLE TRANSPOSITION
VIGENERE CIPHER
ABSTRAK
Steganografi merupakan teknik menyembunyikan pesan rahasia di dalam media
digital agar orang lain tidak menyadari ada suatu pesan rahasia di dalam media
tersebut. Agar pesan rahasia yang disembunyikan lebih aman, dapat menggunakan
teknik kriptografi untuk menyandikan pesan rahasia ke dalam karakter yang tidak
dapat mengerti maknanya. Algoritma yang digunakan dalam penelitian ini adalah
algoritma Steganografi Modified Least Significant Bit (MLSB) dan algoritma
Triple Transposition Vigenere Cipher. MLSB merupakan metode LSB yang telah
dimodifikasi dengan mengubah data dari bilangan 8 bit menjadi 5 bit, kemudian
disisipkan ke dalam cover image. Teknik Triple Transposition Vigenere Cipher
juga merupakan modifikasi dari teknik Vigenere Cipher dengan melakukan proses
substitusi dan transposisi sebanyak 3 kali. Meskipun hasil yang diperoleh sama
dengan panjang plainteks, cipherteks hasil enkripsi dengan metode ini agak sulit
untuk dipecahkan karena dilakukan tiga kali proses pengenkripsian pesan yang
setiap plainteksnya memiliki kunci yang berbeda. Kualitas citra steganografi
dengan metode ini menunjukkan kualitas yang cukup baik, karena nilai Means
Square Error (MSE) yang dihasilkan sebesar 3.9 yang artinya hanya sedikit nilai
piksel error yang ditimbukan akibat penyisipan pesan menggunakan metode
MLSB. File citra sebelum dan sesudah disisipi pesan, tidak menunjukkan
perbedaan yang signifikan dan pesan yang diekstrak tidak mengalami perubahan.
Kata Kunci: Kriptografi, Steganografi, Triple Transposition Vigenere Cipher,
Modified Least Significant Bit (MLSB).
v
Universitas Sumatera Utara
IMPLEMENTATION STEGANOGRAPHY MODIFIED LEAST
SIGNIFICANT BIT (MLSB) FOR MESSAGES ON IMAGE
ENCRYPTION WITH TRIPLE TRANSPOSITION
VIGENERE CIPHER ALGORITHM
ABSTRACT
Steganography is a technique to hide secret messages in digital media so that
others don’t realize there is a secret message in the media. For hidden secret
messages to be more secure, use Cryptographic techniques to encrypt secret
messages into characters who can’t understand it’s meaning. Algorithm used in
this research is Steganography Modified Least Significant Bit (MLSB) algorithm
and Triple Transposition Vigenere Cipher algorithm. MLSB is a modified LSB
method by converting data from an 8 bit number to 5 bit, then inserted into the
cover image. Triple Transposition Vigenere Cipher Technique is also a
modification of Vigenere Cipher technique by substitution and transposition
process 3 times. Although the results obtained are the same as the length of the
plaintext, the encrypted ciphertext with this method is somewhat difficult to solve
because three encryption processes are performed which each plaintext has a
different key. The quality of steganographic image with this method shows good
enough quality, because the value of Means Square Error (MSE) generated is 3.9
which means only a few pixel error value caused by message insertion using
MLSB method. The image file before and after the message inserted, didn’t show
any significant difference and the extracted message didn’t change.
Keywords: Cryptography, Steganography, Triple Transposition Vigenere Cipher,
Modified Least Significant Bit (MLSB).
vi
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
Halaman
i
ii
iii
v
vi
vii
ix
xi
xii
PERSETUJUAN
PERNYATAAN
PENGHARGAAN
ABSTRAK
ABSTRACT
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
DAFTAR GAMBAR
DAFTAR LAMPIRAN
BAB 1 PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
1.2 Perumusan Masalah
1.3 Batasan Masalah
1.4 Tujuan Penelitian
1.5 Manfaat Penelitian
1.6 Kerangka Pemikiran
1.7 Metodologi Penelitian
1
3
4
4
4
4
5
BAB 2 LANDASAN TEORI
2.1 Keamanan Informasi
2.2 Kriptografi
2.2.1 Pengertian Kriptografi
2.2.2 Sejarah Kriptografi
2.2.3 Terminologi dan Konsep Dasar Kriptografi
2.2.4 Algoritma Triple Transposition Vigenere Cipher
2.3 Steganografi
2.3.1 Pengertian Steganografi
2.3.2 Sejarah Steganografi
2.3.3 Terminologi dan Konsep Dasar Steganografi
2.3.4 Proses Steganografi
2.3.5 Modified Least Significant Bit (MLSB)
2.4 Citra Digital
2.4.1 Pengertian Citra Digital
2.4.2 Jenis-jenis Citra Digital
2.5 Means Square Error (MSE)
2.6 Penelitian Terdahulu
BAB 3 ANALISI DAN PERANCANGAN APLIKASI
3.1 Analisis Sistem
3.2 Analisis Algoritma Triple Transposition Vigenere Cipher
3.3 Analisis Algoritma Modified Least Significant Bit
vii
Universitas Sumatera Utara
7
7
7
8
9
12
15
15
16
16
17
18
18
20
21
23
24
28
(MLSB)
3.4 Analisis Means Square Error (MSE)
31
BAB 4 IMPLEMENTASI
4.1 Kebutuhan Perangkat Lunak dan Perangkat Keras
4.2 Implementasi
4.2.1 Proses Enkripsi dan Encoding
4.2.2 Proses Decoding dan Dekripsi
4.3 Analisis dalam Aplikasi
4.4 Means Square Error (MSE)
4.5 Hasil Pengujian
4.5.1 Hasil Kriptografi
4.5.2 Hasil Steganografi
33
33
34
38
41
66
67
67
68
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
5.2 Saran
73
73
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
75
77
viii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Nomor
Tabel
2.1
4.1
4.2
4.3
4.4
4.5
4.6
4.7
4.8
4.9
4.10
4.11
4.12
4.13
4.14
4.15
4.16
4.17
4.18
4.19
4.20
4.21
4.22
4.23
4.24
4.25
4.26
4.27
4.28
4.29
4.30
4.31
4.32
4.33
4.34
4.35
Judul
Halaman
Hasil Penelitian Terdahulu
Proses Memasukkan Plainteks 1
Proses Transposisi Pertama
Kode ASCII Plainteks dan Kunci Pertama
Hasil Konversi Plainteks dan Kata Kunci Pertama
Hasil Penjumlahan Plainteks dengan Kata Kunci Pertama
Hasil Pengurangan Plainteks pada Proses Pertama
Pengembalian Plainteks ke Bentuk Semula pada Proses
Pertama
Hasil Proses Enkripsi pada Transposisi Pertama
Proses Memasukkan Plainteks 2
Proses Transposisi Kedua
Kode ASCII Plainteks dan Kunci Kedua
Hasil Konversi Plainteks dan Kata Kunci Kedua
Hasil Penjumlahan Plainteks dengan Kata Kunci Kedua
Pengembalian Plainteks ke Bentuk Semula pada Proses
Kedua
Hasil Proses Enkripsi pada Transposisi Kedua
Proses memasukkan plainteks 3
Proses Transposisi Ketiga
Kode ASCII Plainteks dan Kunci Ketiga
Hasil Konversi Plainteks dan Kata Kunci Ketiga
Hasil Penjumlahan Plainteks dengan Kata Kunci Ketiga
Hasil Pengurangan Plainteks pada Proses Ketiga
Pengembalian Plainteks ke Bentuk Semula pada Proses
Ketiga
Hasil Proses Enkripsi pada Transposisi Ketiga
Nilai RGB Citra Cover
Citra Cover Dalam Bentuk Biner
Biner Citra Setelah Disisipkan Pesan
Nilai Piksel Citra Stego
Hasil Ekstraksi Citra Stego
Pengambilan Karakter Control Symbol dari Komponen RGB
Konversi Control Symbol Menjadi Nilai Hexadecimal
Hasil Proses Dekripsi pada Substitusi Ketiga
Proses Dekripsi pada Proses Substitusi Ketiga
Pengurangan Plainteks dan Kunci pada Proses Dekripsi
Ketiga
Pengurangan Plainteks dengan Kata Kunci pada Proses
Dekripsi Ketiga
Pengembalian Indeks pada Rentang dalam Dekripsi Ketiga
21
42
42
43
44
44
45
45
46
46
47
47
48
49
49
50
51
51
52
52
53
53
54
54
57
58
58
59
60
60
60
63
63
64
64
65
ix
Universitas Sumatera Utara
4.36
4.37
4.38
4.39
Pengembalian Plainteks dalam Bentuk Semula pada Dekripsi
Ketiga
Perbandingan antara Citra Cover dan Citra Stego
Kapasitas Maksimum Karakter yang Mampu Ditampung
Tanpa Merusak Citra Cover
Kapasitas Maksimum Citra
65
68
70
72
x
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Nomor
Judul
Gambar
1.1
Diagram Konsep Penyembunyian Pesan
2.1
Scytale, Media Kriptografi yang Digunakan Oleh Bangsa
Yunani Kuno
2.2
Mesin Enigma
2.3
(a) Plainteks; (b) Cipherteks
2.4
Skema Enkripsi dan Dekripsi
2.5
Proses Algoritma Triple Transposition Vigenere Cipher
2.6
Bujursangkar Vigenere Cipher
2.7
(a) Skema Encoding; (b) Skema Decoding
2.8
Control Symbol
2.9
(a) Citra Biner; (b) Representasi Citra Biner
2.10
Citra Grayscale
2.11
Citra Warna
3.1
(a) Flowchart Enkripsi dan Encoding; (b) Flowchart
Decoding dan Dekripsi
3.2
Flowchart Proses Enkripsi
3.3
Flowchart Proses Dekripsi
3.4
Flowchart Proses Encoding
3.5
Flowchart Proses Decoding
3.6
Flowchart Proses Perhitungan Means Square Error (MSE)
4.1
Menu Utama
4.2
Bebatuan.png
4.3
Halaman Enkripsi dan Encoding 1
4.4
Pop-up Window Pilih Gambar 1
4.5
Halaman Enkripsi dan Encoding 2
4.6
Halaman Enkripsi dan Encoding 3
4.7
Halaman Enkripsi dan Encoding 4
4.8
Pop-up Window Simpan Gambar
4.9
Bebatuan_Stego.png
4.10
Halaman Decoding dan Dekripsi 1
4.11
Pop-up Window Pilih Gambar 2
4.12
Halaman Decoding dan Dekripsi 2
4.13
Halaman Decoding dan Dekripsi 3
4.14
Halaman Decoding dan Dekripsi 4
4.15
Citra Cover
4.16
Citra Stego
4.17
Pixel Citra Cover dan Citra Stego
Halaman
5
8
9
10
11
12
13
17
17
19
19
20
23
25
26
29
30
32
34
35
35
36
36
37
37
38
38
39
39
40
40
41
57
59
66
xi
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor
Lamp
1
2
3
4
Judul
Fungsi Menu Utama
Fungsi Enkripsi dan Encoding
Fungsi Decoding dan Dekripsi
Fungsi Means Square Error (MSE)
Halaman
77
79
84
88
xii
Universitas Sumatera Utara