NUMBER GENERATOR (PRNG)
SKRIPSI
AMIRA AKHMAD NASUTION
091402042
PROGRAM STUDI S1 TEKNOLOGI INFORMASI
FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2015
NUMBER GENERATOR (PRNG)
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh ijazah Sarjana Teknologi Informasi
AMIRA AKHMAD NASUTION
091402042
PROGRAM STUDI S1 TEKNOLOGI INFORMASI
FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN 2015
PERSETUJUAN
Judul : PENYISIPAN PESAN PADA GAMBAR MENGGUNAKAN PIXEL INDICATOR TECHNIQUE (PIT) DAN PSEUDO RANDOM NUMBER GENERATOR (PRNG)
Kategori : SKRIPSI
Nama : AMIRA AKHMAD NASUTION Nomor Induk Mahasiswa : 091402042
Program Studi : SARJANA (S1) TEKNOLOGI INFORMASI Departemen : TEKNOLOGI INFORMASI
Fakultas : ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI
INFORMASI (FASILKOM-TI) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Diluluskan di Medan, 02 Juli 2015
Komisi Pembimbing :
Pembimbing 2 Pembimbing 1
Dani Gunawan, ST.,MT Muhammad Fadly Syahputra, B.Sc.,M.Sc.IT NIP 19820915 201212 1 002 NIP 19830129 200912 1 003
Diketahui/Disetujui oleh
Program Studi S1 Teknologi Informasi Ketua,
Muhammad Anggia Muchtar, S.T., MM.IT. NIP 19800110 200801 1 010
PERNYATAAN
PENYISIPAN PESAN PADA GAMBAR MENGGUNAKAN PIXEL
INDICATOR TECHNIQUE (PIT) DAN PSEUDO RANDOM
NUMBER GENERATOR (PRNG)
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing telah disebutkan sumbernya.
Medan, Juli 2015
Amira Akhmad Nasution 091402042
PENGHARGAAN
Alhamdulillah, puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Allah SWT, serta shalawat dan salam kepada junjungan kita nabi Muhammad SAW, karena atas berkah, rahmat dan hidayahNya penulis dapat menyelesaikan penyusunan skripsi ini. Ucapan terima kasih yang tidak terhingga kepada Allah SWT yang selalu membimbing dan mengajarkan saya pentingnya kesabaran dan tanggung jawab selama penyusunan skripsi ini.
Dalam penulisan skripsi ini penulis banyak mendapatkan bantuan serta dorongan dari pihak lain. Dalam kesempatan ini dengan segala kerendahan hati, penulis mengucapkan terima kasih kepada:
1. Kedua orangtua penulis, yaitu Mamak, Khairunnisa, SE beserta Bapak, Akhmad R. Nasution, abang penulis Rizky Ihsan Nasution, SE yang telah memberikan doa dan dukungan moril dan materil kepada penulis untuk menyelesaikan skripsi ini. 2. Dekan dan Wakil Dekan Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi
Universitas Sumatera Utara.
3. Ketua dan Sekretaris Program Studi S1 Teknologi Informasi, Bapak Muhammad Anggia Muchtar, S.T., MM.IT, dan Bapak Muhammad Fadly Syahputra, B.Sc., M.Sc.IT.
4. Bapak Muhammad Fadly Syahputra, B.Sc., M.Sc.IT, dan Bapak Dani Gunawan, ST., MT selaku dosen pembimbing penulis yang telah meluangkan waktu, pikiran, saran, dan kritiknya untuk penulis dalam menyelesaikan skripsi ini. Terima kasih juga ditujukan kepada Bapak Muhammad. Anggia Muchtar, S.T., MM.IT, Bapak Ainul Hizriadi, S.Kom., M.Comp.Sc, dan Ibu Sarah Purnamawati, ST., M.Sc yang telah bersedia menjadi dosen penguji dan memberikan saran dan kritik yang membangun dalam penyelesaian skripsi ini.
5. Seluruh dosen yang mengajar serta Kak Naomi, Bu Mega, dan Bang Manav sebagai staf Tata Usaha Program Studi Teknologi Informasi dan Ilmu Komputer Universitas Sumatera Utara.
6. Sahabat-sahabat yang selalu mendukung dan memberi semangat kepada penulis, Jihan Meutia Fauzen, Tengku Fadhilah Hasyim, Lydia Alissa, Nurul Fadhlia, Bagus Setiadi, M. Ari Rifki, Salman Al Farizi, Muhammad Fadhlullah, Rafiqa Ulfah Rangkuti, Annifa Iqramitha, Umaya Ramadhani Putri Nst, Fadil Haryudi, Alvin Rizki, M. Rozy Lubis, Fuji Frilla kurnia, Upik Purnamawati, Nuryuliana, Raisha Ariani Sirait, Ezza Fahmi, Ismail Marzuki dan semua teman angkatan 2009.
7. Kakak dan abang yang selalu mendukung dan telah membantu penulis, Kak Rini Kalsum dan Bang Muhammad Ismail.
8. Seluruh rekan kuliah sejawat yang tidak dapat disebutkan satu persatu.
Penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan dalam skripsi ini, untuk itu penulis mengharapkan saran dan kritik yang bersifat membangun dari semua pihak demi kesempuranaan skripsi ini. Akhir kata penulis ucapkan terima kasih.
ABSTRAK
Dengan perkembangan teknologi informasi memudahkan pengguna melakukan pertukaran data dalam kapasitas yang relatif besar. Perkembangan tersebut dapat memicu kejahatan terhadap pencurian data pada saat pengiriman data. Email merupakan salah satu alternatif pertukaran data antar pengguna. Namun untuk mencegah pencurian data oleh pihak yang tidak diinginkan diperlukan integrasi aplikasi steganografi pada email client. Steganografi adalah teknik penyisipan pesan kedalam suatu media, salah satunya adalah gambar. Salah satu teknik steganografi adalah Pixel Indicator Technique (PIT). PIT merupakan teknik penyembunyian pesan yang menggunakan indikator dan channel dimana channel yang digunakan berdasarkan indikator. PIT memanfaatkan 24 bit yang terdiri dari 3 channel yaitu Red, Green dan Blue (RGB) dalam setiap pixel. PIT dapat dimodifikasi dengan menerapkan Pseudo Random Number Generator (PRNG) yang diimplementasikan pada email client dimana PRNG adalah sebuah fungsi matematika yang menghasilkan bilangan acak yang berpola. Nilai bilangan acak (PRNG) merupakan indikator yang digunakan untuk menentukan channel warna yang akan digunakan untuk penyisipan pesan. Dengan menerapkan PRNG terhadap PIT dapat disimpulkan bahwa kapasitas dari PIT meningkat dan perbedaan gambar cover dengan gambar stego tidak terlihat perbedaannya secara kasat mata.
Keyword : Steganografi, Pixel Indicator Technique (PIT), Pseudo Random Number Generator (PRNG).
MESSAGE INSERTION IN IMAGE USING PIXEL INDICATOR TECHNIQUE (PIT) AND PSEUDO RANDOM NUMBER
GENERATOR (PRNG)
ABSTRACT
Nowadays information technology make data transfer has bigger possibility with larger capacity. That possibility can make the possibility of data stealing when data has sent. Email is one of alternative data transfer between user. But to prevent the data stealing from unauthorized the integration of steganography application are required for email client. Steganography is the science of hiding information into digital media, such as image. One of the steganography technique is Pixel Indicator Technique (PIT). PIT is an embedding message technique that uses indicator and channel where the channel which used based the indicator. PIT uses 24 bit that consists of 3 channels such as Red, Green and Blue (RGB) of each pixels. PIT can be modified by using Pseudo Random Number Generator (PRNG) which implemented on email client where the PRNG is a math function that produce the model of random numbers. The value of random numbers model is the indicator that used to decide the color channel which be used to message insertion. By using PRNG towards PIT, it can be concludes that the capacity of PIT increased and the difference between cover image and stego image is not too visible.
Keyword : Steganography, Pixel Indicator Technique (PIT), Pseudo Random Number Generator (PRNG).
DAFTAR ISI Halaman PERSETUJUAN i PERNYATAAN ii PENGHARGAAN iii ABSTRAK v ABSTRACT vi
DAFTAR ISI vii
DAFTAR TABEL ix DAFTAR GAMBAR x BAB 1 PENDAHULUAN 1 1.1. Latar Belakang 1 1.2. Rumusan Masalah 2 1.3. Tujuan Penelitian 2 1.4. Batasan Masalah 2 1.5. Manfaat Penelitian 2 1.6. Sistematika Penulisan 2
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 4
2.1. Steganografi 4
2.2. Warna Digital 6
2.3. Format Penyimpana File Gambar 7 2.2.1. Bitmap (BMP) 7 2.2.2. Joint Photographic Experts Group (JPEG) 7 2.2.3. Portable Network Graphics (PNG) 7 2.4. Add-ons pada Email Client Mozilla Thunderbird 8 2.5. Pseudo Random Number Generator (PRNG) 8 2.6. Pixel Indicator Technique (PIT) 9 ` 2.7. Peak Signal to Noise Ratio (PSNR) 12 2.8. Penelitian Terdahulu 13 BAB 3 ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM 15 3.1. Data Yang Digunakan 15
3.2. Analisis Masalah 15
3.3. General Architecture 15 3.3.1. Proses Penyisipan Pesan 17 3.3.2. Membangkitkan nilai Pseudo Random Number
Generator (PRNG) sebagai Parameter 18 3.3.3. Menghitung Kapasitas Gambar 21 3.3.4. Penyisipan Pesan pada Gambar Menggunakan
Pixel Indicator Technique (PIT) 22 3.3.5. Ekstraksi Pesan 25 3.3.6. Ekstraksi Pesan Menggunakan PIT 26
3.4. Perancangan Sistem 28 BAB 4 IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN 31 4.1. Implementasi Sistem 31
4.1.1. Spesifikasi Perangkat Keras dan Perangkat Lunak
yang Digunakan 31 4.1.2. Implementasi Perancangan Antarmuka Sistem 31
4.2. Pengujian Sistem 36
4.2.1. Hasil Pengujian Perbandingan Gambar yang Dinyatakan
dengan Nilai PSNR 36
4.2.2. Hasil Pengujian Perbandingan Gambar yang Dinyatakan
dengan Histogram 38
4.2.3. Hasil Pengujian Kapasitas 42 4.2.4. Hasil Pengujian Kapasitas Berdasarkan Format File
Penyimpanan 43
4.2.5. Hasil Pengujian Kapasitas Berdasarkan Resolusi Gambar 44
4.2.6. Ketahanan 44
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN 50
5.1. Kesimpulan 50
5.2. Saran 51
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1. Indicator Value Based 11 Tabel 2.2. Indicator Channel Selection Criteria 11 Tabel 2.3. Penelitian Terdahulu 13 Tabel 3.1. Tabel Kebenaran XOR 20 Tabel 4.1. Tabel Nilai PSNR Menggunakan algoritma PIT dan PRNG 37 Tabel 4.2. Tabel Nilai PSNR Menggunakan algoritma PIT 37 Tabel 4.3. Kapasitas Maksimum Gambar Menggunakan Algoritma PIT
dan PRNG 42
Tabel 4.4. Kapasitas Maksimum Gambar Menggunakan Algoritma PIT 43 Tabel 4.5. Kapasitas Maksimum Gambar Berdasarkan Format Penyimpanan 43 Tabel 4.6. Kapasitas Maksimum Gambar Berdasarkan Resolusi Gambar 44 Tabel 4.7. Tabel Pengujian Crop 44 Tabel 4.8. Tabel Pengujian Resize 46 Tabel 4.9. Tabel Pengujian Rotate 47 Tabel 4.10. Tabel Pengujian Flip 48 Tabel 4.11. Tabel Pengujian Compress 48 Tabel 4.12. Tabel Pengujian Grayscale 49
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 Diagram Sistem Steganografi 5 Gambar 2.2 Parameter Tradeoff Steganografi 5 Gambar 2.3 Flowchart Penyembunyian Pesan PIT 10 Gambar 3.1 General Architecture Penyisipan Pesan 16 Gambar 3.2 General Architecture Ekstraksi Pesan 17 Gambar 3.3 Proses Penyisipan Pesan pada Gambar 18 Gambar 3.4 Proses Set Parameter PRNG 19 Gambar 3.5 Proses Perhitungan Maksimal Pesan yang Bisa Disisipi
Pada Gambar 21
Gambar 3.6 Proses Penyisipan Pesan Menggunakan Algoritma PIT 24 Gambar 3.7 Proses Ekstraksi Pesan 25 Gambar 3.8 Proses Ekstraksi Pesan Menggunakan Algoritma PIT 26 Gambar 3.9 Rancangan Menu Embed 28 Gambar 3.10 Rancangan Direktori Gambar 28 Gambar 3.11 Rancangan Halaman Menulis Pesan 29 Gambar 3.12 Rancangan Menu Extract 30 Gambar 3.13 Rancangan Tampilan yang Berisi Pesan yang Disisip
Pada Gambar 30
Gambar 4.1 Tampilan Upload Add-on 32 Gambar 4.2 Tampilan Menu “Embed” 32 Gambar 4.3 Tampilan Direktori Gambar 33 Gambar 4.4 Tampilan Halaman Penulisan Pesan 33 Gambar 4.5 Tampilan Dialog Box 34 Gambar 4.6 Tampilan Gambar Siap Dikirim 34 Gambar 4.7 Tampilan Simpan Gambar 35 Gambar 4.8 Tampilan Halaman Utama yang Terdapat Menu “Extract” 35 Gambar 4.9 Tampilan Pesan yang Diekstraksi 36 Gambar 4.10 Histogram Gambar Cover Lena 100 x 100 38 Gambar 4.11 Histogram Gambar Stego Lena 100 x 100 39 Gambar 4.12 Histogram Gambar Cover Lena 200 x 200 39 Gambar 4.13 Histogram Gambar Stego Lena 200 x 200 40 Gambar 4.14 Histogram Gambar Cover Chrysanthemum 300 x 300 40 Gambar 4.15 Histogram Gambar Stego Chrysanthemum 300 x 300 41 Gambar 4.16 Histogram Gambar Cover Koala 400 x 400 41 Gambar 4.17 Histogram Gambar Stego Koala 400 x 400 42
