TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Audio
Audio (suara) adalah fenomena fisik yang dihasilkan oleh getaran suatu benda yang berupa sinyal analog dengan amplitudo yang berubah secara kontinyu terhadap waktu yang disebut frekuensi (Binanto, 2010). Alur gelombang suara sampai ke alat pendengaran dapat dilihat seperti pada Gambar 2.1
Gambar 2.1 Alur Gelombang Suara (Binanto, 2010)
Selama bergetar, perbedaan tekanan terjadi di udara sekitarnya. Pola osilasi yang terjadi dinamakan sebagai gelombang. Gelombang mempunyai pola sama yang berulang pada interval tertentu, yang disebut sebagai periode. Contoh suara periodik adalah instrumen musik, nyanyian burung sedangkan contoh suara non periodik adalah batuk, percikan ombak dan lain-lain.
Gambar 2.2 Gelombang Suara (Binanto, 2010)
Gelombang suara pada Gambar 2.2 merupakan suatu grafik gelombang berbentuk dua dimensi, tetapi di dunia nyata gelombang suara berbentuk tiga dimensi. Grafik menunjukkan gelombang bergerak sepanjang jalan dari kiri ke kanan, tapi kenyataannya perjalanan gelombang suara bergerak ke segala arah menjauhi sumber. Kira-kira sama seperti riak air yang terjadi ketika kita menjatuhkan sebuah batu ke dalam kolam. Namun model 2 dimensi ini, cukup dapat menjelaskan tentang bagaimana suara bergerak dari satu tempat ke tempat lain.
Bagian-bagian Gelombang Suara
Semua gelombang memiliki sifat-sifat tertentu. Ada tiga bagian yang paling penting untuk audio :
Panjang gelombang: Jarak antara titik manapun pada gelombang (pada gambar ditunjukkan sebagai titik tertinggi) dan titik setara pada fase berikutnya. Secara harfiah, panjang gelombang adalah jarak yang digambarkan dengan huruf “T”.
Amplitudo: atau kekuatan sinyal gelombang (intensity). Titik tertinggi dari gelombang bila dilihat pada grafik. Amplitudo tinggi biasa disebut sebagai volume
yang lebih tinggi, diukur dalam dB. Nama perangkat untuk meningkatkan amplitudo disebut amplifier.
Frekuensi: frekuensi waktu yang dibutuhkan oleh gelombang bergerak dari satu pase ke pase berikutnya dalam satu detik. Diukur dalam hertz atau cycles per second. Semakin cepat sumber suara bergetar, semakin tinggi frekuensi. Frekuensi yang lebih tinggi ditafsirkan sebagai pitch yang lebih tinggi. Sebagai contoh, ketika kita menyanyi dengan suara bernada tinggi maka akan memaksa pita suara kita bergetar lebih cepat.
gelombang suara, kita dapat membayangkan nilai-nilai tinggi tersebut sebagai daerah yang mewakili peningkatan tekanan udara. Ketika gelombang menyentuh titik tertinggi, hal ini berhubungan dengan molekul udara yang menyebar bersama-sama secara padat. Ketika gelombang menyentuh titik rendah, molekul udara menyebar lebih tipis (renggang).
Audio diproduksi oleh sebuah objek yang bergetar, contohnya instrumen musik, ataupun pita suara manusia. Getaran mekanik dari sebuah loud speaker
membuat pergerakan udara terdorong dan tertarik dari kondisi stabil, adanya gerakan mendorong dan menarik yang terus menerus dari sebuah speaker membuat tekanan udara berubah yang pada akhirnya menyebabkan terjadinya sebuah gelombang suara.
Sebuah gelombang suara dapat dideskripsikan oleh frekuensi dan amplitudo. Frekuensi 1 Hz berarti 1 cycle gelombang lengkap setiap satu detik. Satuan sebuah frekuensi adalah Hertz (Hz). Frekuensi audible (human hearing rang) adalah 20 Hz sampai 20000 Hz. Dalam kenyataan praktis sebuah sumber suara selalu diproduksi pada banyak frekuensi secara simultan. Amplitudo sebuah gelombang mengacu pada besarnya perubahan tekanan dan tingkat kerasnya (loudness) gelombang suara.
Sebuah sinyal suara diproduksi dan ditransmisikan melalui udara, akhirnya diterima pada telinga manusia. Telinga manusia memiliki gendang pendengaran (eardrum) yang dapat bergetar pada saat menerima gerakan gelombang udara (push and pull). Pengelompokan sound dapat dilakukan berdasarkan acoustic behavior-nya. Berdasarkan acoustic behavior-nya sound dibedakan menjadi dua jenis yaitu direct sound dan indirect sound (ambient).
Dikatakan direct sound apabila sumber suara berjalan dari sumber suara langsung menuju ke pendengar dalam aliran garis lurus. Indirect sound bila sumber suara dipantulkan terlebih dahulu pada satu atau lebih permukaan bidang sebelum sampai pada pendengar, karena adanya proses pemantulan sinyal suara pada indirect sound maka ditemukan adanya delay time untuk tiba kepada pendengar.
2.2 Representasi Suara
waktu interval tertentu (sampling), sehingga menghasilkan representasi digital dari suara. Dalam teknik sampling dikenal istilah sampling rate yaitu beberapa gelombang yang diambil dalam satu detik. Sebagai contoh jika kualitas CD audio dikatakan memiliki frekuensi sebesar 44.100 Hz, berarti jumlah sampel sebesar 44.100 per detik. Proses sampling audio analog ke digital dapat dilihat seperti pada Gambar 2.3.
Gambar 2.3 Proses sampling audio analog ke digital (Binanto, 2010). Langkah-langkah dalam proses digitasi adalah:
1. Membuang frekuensi tinggi dari source signal.
2. Mengambil sample pada interval waktu tertentu (sampling).
3. Menyimpan amplitudo sampel dan mengubahnya ke dalam bentuk diskrit (kuantisasi).
4. Merubah bentuk menjadi nilai biner.
Teknik sampling yang umum pada file audio seperti Nyquist Sampling Rate
dimana untuk memperoleh representasi akurat dari suatu sinyal analog secara lossless, amplitudonya harus diambil sample-nya setidaknya pada kecepatan (rate) sama atau lebih besar dari 2 kali lipat komponen frekuensi maksimum yang akan didengar. Misalnya untuk sinyal analog dengan bandwith 15Hz – 10kHz→sampling rate = 2 x 10KHz = 20 kHz (Gunawan, 2005).
2.2.1 Struktur data pada fileaudio
Gambar 2.4. Struktur File wav (Binanto, 2010)
File dengan format wav menggunakan metode pulse code modulation (PCM) untuk menyimpan suara yang bersifat analog menjadi data digital pada komputer. PCM adalah salah satu cara merepresentasikan data analog dalam bentuk digital dimana data sinyal analog tersebut diambil sampelnya pada setiap selang periode tertentu kemudian dijadikan nilai pada sistem digital. Selang waktu yang digunakan untuk mengambil sampel pada sinyal analog tersebut menentukan kualitas suara yang dihasilkan. Semakin banyak sampel sinyal analog yang diambil dalam selang waktu tertentu maka semakin baik pula kualitas suara yang dihasilkan (hasil suara akan mendekati dengan suara aslinya). Data mentah hasil PCM ini kemudian disimpan dalam format file wav. Sebagai contoh file wav memiliki sampel audio seperti pada Gambar 2.5.
Gambar 2.5. Contoh struktur file wav dalam bentuk hexa (Sridevi, 2005) Pada struktur file wav Gambar 2.5 terdiri dari:
b. Fmt subChunk yang terdiri data subChunk1size, audioFormat, numChannel,
sampleRate, byteRate,BlockAlign, data Subchunk, Subchunk2 Size yaitu: 66 6d 74 20 10 00 00 00 01 00 02 00 22 56 00 00 88 58 01 00 04 00 10 00 64 61 74 61 00 08 00 00
c. Data sample-sample audio yaitu: 00 00 00 00 24 17 1e f3 3c 13 3c 14 16 f9 34 e7 23 a6 3c f2 24 f2 11 ce 1a 0d
2.3 Steganografi
Steganografi adalah teknik menyembunyikan atau menyamarkan keberadaan pesan rahasia dalam suatu media penampungnya sehingga orang lain tidak menyadari adanya pesan di dalam media tersebut. Kata steganografi pada awalnya berasal dari kata steganos. Steganos sendiri sebenarnya merupakan kata dari bahasa Yunani. Lebih lengkapnya steganos memiliki arti penyamaran atau penyembunyian dan graphein
atau graptos memiliki arti tulisan. Pengertian steganografi yang cukup sering digunakan dalam pembelajaran dengan metodologi sejarah adalah “menulis tulisan yang tersembunyi atau terselubung” (Prihanto, 2010).
Steganografi sudah digunakan sejak dahulu kala sekitar 2500 tahun yang lalu untuk kepentingan politik, militer, diplomatik, serta untuk kepentingan pribadi sebagai alat. Teknik steganografi konvensional berusaha merahasiakan komunikasi dengan cara menyembunyikan pesan ataupun mengkamuflase pesan. Maka sesungguhnya prinsip dasar dalam steganografi lebih dikonsentrasikan pada kerahasian komunikasinya bukan pada datanya (Pakereng, 2010).
Seiring perkembangan teknologi terutama teknologi komputasi juga bertambahnya kebutuhan dan keinginan dengan kontinuitas yang tinggi, steganografi merambah juga ke media digital. Ada dua proses utama dalam steganografi digital yaitu penyisipan (embedding/encoding) dan penguraian (extraction/decoding) pesan. Pesan dapat berupa plaintext, chipertext, citra, atau apapun yang dapat ditempelkan ke dalam bit-stream. Embedding merupakan proses menyisipkan pesan ke dalam berkas
yang belum dimodifikasi, yang disebut media cover (cover object). Kemudian media cover dan pesan yang ditempelkan membuat media stego (stego object). Extraction
adalah proses menguraikan pesan yang tersembunyi dalam media stego. Suatu
menanamkan embedded message pada suatu cover object, dimana hasilnya berupa
stego object.
Adapun proses steganografi selengkapnya ditunjukkan pada Gambar 2.6.
Gambar 2.6. Proses Steganografi (Suryani, 2008)
Pihak yang terkait dengan steganografi antara lain embeddor, extractor, dan
stegoanalyst (Suryani, 2008). Embeddor adalah orang yang melakukan embedding
dengan menggunakan aplikasi steganografi. Extractor adalah orang yang melakukan
extract stego image dengan menggunakan aplikasi steganografi. Sedangkan
stegoanalyst adalah orang yang melakukan steganalisis. Steganalisis merupakan ilmu dan seni untuk mendeteksi pesan yang tersembunyi dalam steganografi seperti pada Gambar 2.7.
Gambar 2.7 Taksonomi Steganografi (Suryani, 2008)
Steganografi
Teknik Steganografi
Linguistik Steganografi
Open Codes
Jargon Codes Covered Ciphers Semagrams
Virtual Semagrams
1. Teknik Steganografi (Technical Steganography)
Teknik ini menggunakan metode sains untuk menyembunyikan pesan. Contohnya adalah penyembunyian pesan dalam chip mikro.
2. Linguistik Steganografi (Linguistic Steganography)
Teknik ini menyembunyikan pesan dalam cara yang tidak lazim. Teknik ini terbagi menjadi dua bagian yaitu Semagrams dan Open Codes.
3. Open Codes
Teknik ini menyembunyikan pesan dengan cara yang tidak umum namun tetap tidak mencurigakan. Teknik ini terbagi menjadi dua bagian yaitu Jargon Code dan
Covered Ciphers. 4. Covered Ciphers
Teknik ini menyembunyikan pesan dalam media pembawa sehingga pesan kemudian dapat diekstrak dari media pembawa tersebut oleh pihak yang mengetahui bagaimana pesan tersembunyi tersebut disembunyikan.
Penilaian sebuah algoritma steganografi yang baik dapat dinilai dari beberapa faktor yaitu:
1. Imperceptibility
Keberadaan pesan dalam media penampung tidak dapat dideteksi. 2. Fidelity
Mutu media penampung setelah ditambahkan pesan rahasia tidak jauh berbeda dengan mutu media penampung sebelum ditambahkan pesan.
3. Recovery
Pesan rahasia yang telah disisipkan dalam media penampung harus dapat diungkap kembali. Hal ini merupakan syarat mutlak dalam sebuah algoritma steganografi, karena ada banyak cara penyisipan pesan yang tidak terdeteksi namun sulit dalam pembacaan kembali.
4. Robustness
Pesan yang disembunyikan harus tahan terhadap berbagai operasi manipulasi yang dilakukan pada media penampung. Bila pada media penampung dilakukan operasi-operasi manipulasi, maka pesan yang disembunyikan seharusnya tidak rusak (tetap valid jika diekstraksi kembali). Karakteristik steganografi yang baik adalah
2.3.1 Teknik Steganografi LSB+1
Least Significant Bit+1 (LSB+1) adalah bagian dari barisan data biner (basis dua) yang mempunyai nilai paling tidak berarti/paling kecil. Letaknya adalah pada bit nomor 2 dari kanan dari barisan 8 bit. Least Significant Bit (LSB) sering kali digunakan untuk kepentingan penyisipan data ke dalam suatu media digital lain, salah satu yang memanfaatkan LSB sebagai metode penyembunyian adalah steganografi
audio dengan citra digital. Pada susunan bit di dalam sebuah byte (l byte = 8 bit), ada bit yang paling berarti (most significant bit) atau MSB dan bit yang paling kurang berarti least significant bit atau LSB (Nath, 2012). Susunan bit dapat dilihat seperti pada Gambar 2.9.
1 0 1 1 0 1 0 1
MSB LSB+1 LSB
Gambar 2.8 Susunan bit pada LSB
Nilai desimal dari MSB di atas adalah 181, sedangkan nilai desimal dari LSB adalah 1 dan LSB+1 adalah 0, kemungkinan besarnya dari nilai LSB hanyalah 1 dan 0. Sebelum masuk pada proses penyisipan, maka harus dilakukan terlebih dulu proses konversi dari file wav ke dalam bentuk biner-nya. Untuk melakukan ini diperlukan informasi dari audio wav berupa ukuran sample size dan amplitudo yang digunakan agar proses perubahan LSB nantinya tepat pada bit LSB+1.
2.4 Media Cover
Media cover digunakan pada steganografi sebagai media untuk menampung pesan tersembunyi. Pesan yang disembunyikan tersebut dapat mempunyai hubungan atau bahkan tidak mempunyai hubungan sama sekali dengan media dimana pesan tersebut disisipkan (untuk kasus komunikasi rahasia) atau pesan dapat menyediakan info penting tentang media, seperti informasi autentifikasi, judul, tanggal dan waktu pembuatan, hak cipta, nomor seri kamera digital yang digunakan untuk mengambil gambar, informasi mengenai isi dan akses terhadap citra dan lain sebagainya (Binanto, 2010).
yang dapat dimodifikasi. Beberapa contoh media cover yang digunakan dalam teknik steganografi antara lain adalah :
1. Teks
Dalam algoritma steganografi yang menggunakan teks sebagai media penyisipannya, teks yang telah disisipi pesan rahasia tidak boleh mencurigakan untuk orang yang melihatnya.
2. Suara
Format ini sering dipilih karena biasanya berkas dengan format ini berukuran relatif besar. Sehingga dapat menampung pesan rahasia dalam jumlah yang besar pula.
3. Citra
Format ini paling sering digunakan, karena format ini merupakan salah satu format berkas yang sering dipertukarkan dalam dunia internet. Alasan lainnya adalah banyaknya tersedia algoritma steganografi untuk media penampung yang berupa citra.
4. Video
Format ini merupakan format dengan ukuran berkas yang relatif sangat besar namun jarang digunakan karena ukurannya yang terlalu besar sehingga mengurangi kepraktisannya dan juga kurangnya algoritma yang mendukung format ini.
2.5 Algoritma Kriptografi Data Encrytion Standard (DES)
DES pertama kali dipublikasikan di Federal Register pada 17 Maret 1975. Setelah melalui banyak diskusi, akhirnya algortima DES digunakan oleh NBS (National Bureau of Standards) pada 15 Januari 1977. Sejak saat itu, DES banyak digunakan pada dunia penyebaran informasi untuk melindungi data agar tidak bisa dibaca oleh orang lain. Namun demikian, DES juga mengundang banyak kontroversi dari para ahli di seluruh dunia. Salah satu kontroversi tersebut adalah S-Box yang digunakan pada DES. S-Box merupakan bagian vital dari DES karena merupakan bagian yang paling sulit dipecahkan. Hal ini disebabkan karena S-Box merupakan satu – satunya bagian dari DES yang komputasinya tidak linear. Sementara itu, rancangan dari S-Box sendiri tidak diberitahukan kepada publik. Karena itulah, banyak yang curiga bahwa S-Box dirancang sedemikian rupa sehingga memberikan trapdoor
kepada NSA agar NSA bisa membongkar semua ciphertext yang dienkripsi dengan DES kapan saja (Pakereng, 2010).
Kontroversi yang kedua adalah jumlah bit pada kunci DES yang dianggap terlalu kecil, hanya 56 bit. Akibatnya DES rawan terhadap serangan brute force. Walaupun terdapat kerawanan tersebut, DES tetap digunakan pada banyak aplikasi seperti pada enkripsi PIN (Personal Identification Numbers) pada mesin ATM (Automatic Teller Machine) dan transaksi perbankan lewat internet. Bahkan, organisasi – organisasi pemerintahan di Amerika seperti Department of Energy, Justice Department, dan Federal Reserve System menggunakan DES untuk melindungi penyebaran data mereka (Pakereng, 2010).
DES mengenkripsikan 64 bit plainteks menjadi 64 bit cipherteks dengan menggunakan 56 bit kunci internal (internal key) atau upa-kunci (subkey). Kunci internal dibangkitkan dari kunci eksternal (external key) yang panjangnya 64 bit. Blok plainteks dipermutasi dengan matriks permutasi awal (initial permutation atau IP). Hasil permutasi awal kemudian di-enciphering- sebanyak 16 kali (16 putaran). Setiap putaran menggunakan kunci internal yang berbeda. Hasil enciphering kemudian dipermutasi dengan matriks permutasi balikan (invers initial permutation atau IP-1 )
menjadi blok cipherteks.
Skema global dari algoritma DES adalah sebagai berikut:
2. Hasil permutasi awal kemudian di enchipering sebanyak 16 putaran. Setiap putaran menggunakan kunci internal yang berbeda.
3. Hasil enchipering kemudian dipermutasi dengan matriks permutasi balikan (invers initial permutation atau IP-1) menjadi blok chiperteks.
Skema global dari algoritma DES adalah seperti pada Gambar 2.9.
Gambar 2.9 Skema Global Algoritma DES (Primartha, 2011)
Pada proses enkripsi yang pertama dilakukan adalah merubah plainteks dan kunci eksternal ke dalam bentuk biner kemudian melakukan initial permutation (IP) pada bit plainteks menggunakan tabel initial permutation yang ditunjukkan pada Tabel 2.1.
Tabel 2.1 Matriks Permutasi Awal
58 50 42 34 26 18 10 2 60 52 44 36 28 20 12 4
62 54 46 38 30 22 14 6 64 56 48 40 32 24 16 8
57 49 41 33 25 17 9 1 59 51 43 35 27 19 11 3
61 53 45 37 29 21 13 5 63 55 47 39 31 23 15 7
Dalam algoritma DES, terdapat kunci eksternal dan kunci internal. Kunci internal dibangkitkan dari kunci eksternal yang diberikan oleh pengguna. Kunci internal dibangkitkan sebelum proses enkripsi ataupun bersamaan dengan proses enkripsi. Kunci eksternal panjangnya adalah 64 bit atau delapan karakter. Karena ada 16 putaran, maka kunci internal panjangnya yang dibutuhkan sebanyak 16 buah, yaitu K1,
K2, …, K16.
IP
Enciphering
IP-1 Plainteks
16 kali
Kunci eksternal 64 bit, di kompresi menjadi 56 bit menggunakan matrik permutasi kompresi PC-1. Dalam permutasi tiap bit ke delapan dari delapan byte kunci akan diabaikan. Sehingga akan ada pengurangan delapan bit dari 64 bit awal kunci eksternal. Matriks permutasi kompresi PC-1 dapat dilihat pada Tabel 2.2.
Tabel 2.2 Matriks Permutasi Kompresi PC-1
57 49 41 33 25 17 9 1 58 50 42 34 26 18
10 2 59 51 43 35 27 19 11 3 60 52 44 36
63 55 47 39 31 23 15 7 62 54 46 38 30 22
14 6 61 53 45 37 29 21 13 5 28 20 12 4
Dalam permutasi ini, tiap bit ke delapan (parity bit) dari delapan byte kunci diabaikan. Hasil permutasinya adalah sepanjang 56 bit, sehingga dapat dikatakan panjang kunci DES adalah 56 bit. Selanjutnya, 56 bit ini dibagi menjadi 2 bagian, kiri dan kanan, yang masing-masing panjangnya 28 bit, yang masing-masing disimpan di dalam C0
dan D0:
Selanjutnya, kedua bagian digeser ke kiri (left shift) sepanjang satu atau dua bit bergantung pada tiap putaran. Operasi pergeseran bersifat wrapping atau round-shift. Jumlah pergeseran pada setiap putaran ditunjukkan pada Tabel 2.3.
Tabel 2.3 Jumlah pergeseran bit pada setiap putaran
Putaran i Jumlah pergeseran bit
11 2 permutasi kompresi dengan menggunakan matriks PC-2 seperti pada Tabel 2.4.
Tabel 2.4 Matriks Kompresi PC-2
14 17 11 24 1 5 3 28 15 6 21 10
23 19 12 4 26 8 16 7 27 20 13 2
41 52 31 37 47 55 30 40 51 45 33 48 44 49 39 56 34 53 46 42 50 36 29 32
Jadi, setiap kunci internal Ki mempunyai panjang 48 bit. Bila jumlah pergeseran bit-bit pada Tabel 2.2 dijumlahkan semuanya, maka jumlah seluruhnya sama dengan 28, yang sama dengan jumlah bit pada Ci dan Di. Karena itu, setelah putaran ke-16 akan didapatkan kembali C16 = C0 dan D16 = D0. Proses pembangkitan kunci-kunci internal
ditunjukkan pada Gambar 2.10.
Gambar 2.10 Pembangkitan Kunci Internal (Andri, 2009)
Proses enciphering terhadap blok plainteks dilakukan setelah permutasi awal dimana setiap blok plainteks mengalami 16 kali putaran enciphering. Setiap putaran
enciphering merupakan jaringan Feistel yang secara matematis dinyatakan sebagai:
Li= Ri – 1 ... (2.1)
Ri= Li – 1f(Ri – 1, Ki)... (2.2)
Diagram komputasi fungsi f diperlihatkan pada Gambar 2.11.
Ri-1
Gambar 2.11 Rincian komputasi fungsi f (Andri, 2009)
E adalah fungsi ekspansi yang memperluas blok Ri – 1 yang panjangnya 32 bit menjadi
blok 48 bit. Fungsi ekspansi direalisasikan dengan matriks permutasi ekspansi seperti pada Tabel 2.5.
Selanjutnya, hasil ekspansi, yaitu E(Ri – 1),yang panjangnya 48 bit di-XOR-kan dengan
Ki yang panjangnya 48 bit menghasilkan vektor A yang panjangnya 48-bit:
E(Ri – 1) Ki = A
Vektor A dikelompokkan menjadi 8 kelompok, masing-masing 6 bit, dan menjadi masukan bagi proses substitusi. Proses substitusi dilakukan dengan menggunakan delapan buah kotak-S (S-box), S1 sampai S8. Setiap kotak S menerima masukan 6 bit
dan menghasilkan keluaran 4 bit. Kelompok 6 bit pertama menggunakan S1,
kelompok 6 bit kedua menggunakan S2, dan seterusnya.
S1:
14 4 13 1 2 15 11 8 3 10 6 12 5 9 0 7
0 15 7 4 14 2 13 1 10 6 12 11 9 5 3 8
4 1 14 8 13 6 2 11 15 12 9 7 3 10 5 0
15 12 8 2 4 9 1 7 5 11 3 14 10 0 6 13
S2:
15 1 8 14 6 11 3 4 9 7 2 13 12 0 5 10
3 13 4 7 15 2 8 14 12 0 1 10 6 9 11 5
0 14 7 11 10 4 13 1 5 8 12 6 9 3 2 15
13 8 10 1 3 15 4 2 11 6 7 12 0 5 14 9
S3:
10 0 9 14 6 3 15 5 1 13 12 7 11 4 2 8
13 7 0 9 3 4 6 10 2 8 5 14 12 11 15 1
13 6 4 9 8 15 3 0 11 1 2 12 5 10 14 7
1 10 13 0 6 9 8 7 4 15 14 3 11 5 2 12
S4:
7 13 14 3 0 6 9 10 1 2 8 5 11 12 4 15
13 8 11 5 6 15 0 3 4 7 2 12 1 10 14 9
10 6 9 0 12 11 7 13 15 1 3 14 5 2 8 4
3 15 0 6 10 1 13 8 9 4 5 11 12 7 2 14
S5:
2 12 4 1 7 10 11 6 8 5 3 15 13 0 14 9
14 11 2 12 4 7 13 1 5 0 15 10 3 9 8 16
4 2 1 11 10 13 7 8 15 9 12 5 6 3 0 14
11 8 12 7 1 14 2 13 6 15 0 9 10 4 5 3
S6:
12 1 10 15 9 2 6 8 0 13 3 4 14 7 5 11
10 15 4 2 7 12 9 5 6 1 13 14 0 11 3 8
9 14 15 5 2 8 12 3 7 0 4 10 1 13 11 6
S7:
4 11 2 14 15 0 8 13 3 12 9 7 5 10 6 1
13 0 11 7 4 9 1 10 14 3 5 12 2 15 8 6
1 4 11 13 12 3 7 14 10 15 6 8 0 5 9 2
6 11 13 8 1 4 10 7 9 5 0 15 14 2 3 12
S8:
13 2 8 4 6 15 11 1 10 9 3 14 5 0 12 7
1 15 13 8 10 3 7 4 12 5 6 11 0 14 9 2
7 11 4 1 9 12 14 2 0 6 10 13 15 3 5 8
2 1 14 7 4 10 8 13 15 12 9 0 3 5 6 11
Keluaran proses substitusi adalah vektor B yang panjangnya 48 bit. Vektor B menjadi masukan untuk proses permutasi. Tujuan permutasi adalah untuk mengacak hasil proses substitusi kotak S. Permutasi dilakukan dengan menggunakan matriks permutasi P (P-box) seperti pada Tabel 2.6.
Tabel 2.6 Matriks Permutasi P (P-Box)
16 7 20 21 29 12 28 17 1 15 23 26 5 8 31 10
2 8 24 14 32 27 3 9 19 13 30 6 22 11 4 25
Bit-bit P(B) merupakan keluaran dari fungsi f.
Akhirnya, bit-bit P(B) di-XOR-kan dengan Li –1 untuk mendapatkan Ri .
Ri= Li – 1P(B)...(2.3)
Jadi, keluaran dari putaran ke-i adalah
(Li, Ri) = (Ri – 1 , Li – 1P(B)) ...(2.4)
Skema sederhana perolehan Ri diperlihatkan pada Gambar 2.12.
Gambar 2.12 Skema perolehan Ri f
Li-1
Ri
32 bit
Permutasi terakhir dilakukan setelah 16 kali putaran terhadap gabungan blok kiri dan blok kanan. Proses permutasi menggunakan matriks permutasi awal balikan (inverse initial permutation atau IP-1 ) seperti pada Tabel 2.7.
Tabel 2.7 Matriks Permutasi Awal Balikan (inverse initial permutation atau IP-1)
40 8 48 16 56 24 64 32 39 7 47 15 55 23 63 31
38 6 46 14 54 22 62 30 37 5 45 13 53 21 61 29
36 4 44 12 52 20 60 28 35 3 43 11 51 19 59 27
34 2 42 10 50 18 58 26 33 1 41 9 49 17 57 25
2.5.1 Proses dekripsi
Proses dekripsi terhadap cipherteks merupakan kebalikan dari proses enkripsi. DES menggunakan algoritma yang sama untuk proses enkripsi dan dekripsi. Jika pada proses enkripsi urutan kunci internal yang digunakan adalah K1, K2, …, K16, maka
pada proses dekripsi urutan kunci yang digunakan adalah K16, K15, …, K1.
Untuk tiap putaran 16, 15, …, 1, keluaran pada setiap putaran deciphering adalah
Li= Ri – 1 ...(2.5)
Ri= Li – 1f(Ri – 1, Ki)...(2.6)
Yang dalam hal ini, (R16, L16) adalah blok masukan awal untuk deciphering. Blok
(R16, L16) diperoleh dengan mempermutasikan cipherteks dengan matriks permutasi
IP-1. Pra-keluaran dari deciphering adalah (L0, R0). Dengan permutasi awal IP akan
didapatkan kembali blok plainteks semula. Pada proses pembangkitan kunci internal, selama deciphering, K16 dihasilkan dari (C16, D16) dengan permutasi PC-2. Tentu saja
(C16, D16) tidak dapat diperoleh langsung pada permulaan deciphering. Tetapi karena
(C16, D16) = (C0, D0), maka K16 dapat dihasilkan dari (C0, D0) tanpa perlu lagi
melakukan pergeseran bit. (C0, D0) yang merupakan bit-bit dari kunci eksternal K
yang diberikan pengguna pada waktu dekripsi. Selanjutnya, K15 dihasilkan dari (C15,
D15) yang mana (C15, D15) diperoleh dengan menggeser C16 (yang sama dengan C0)
dan D16 (yang sama dengan C0) satu bit ke kanan. Sisanya, K14 sampai K1 dihasilkan
dari (C14, D14) sampai (C1, D1). Catatlah bahwa (Ci – 1, Di – 1) diperoleh dengan
2.6 Penelitian Terdahulu
Penelitian yang dilakukan oleh Yuniati et al (2009) menunjukkan bahwa algoritma AES dengan panjang kunci 256 bit dapat menyandikan isi suatu file sehingga dapat mengamankan file tersebut. Ukuran file enkripsi akan bertambah 11 bytes dari file asli karena adanya proses penambahan header yang berisi informasi ekstensi file. Semakin besar ukuran suatu file maka semakin lama pula waktu yang dibutuhkan untuk melakukan proses enkripsi dan proses dekripsi.
Penelitian selanjutnya yang dilakukan oleh Zaher (2011) menunjukkan bahwa algoritma Modified Least Significant Bit (MLSB) atau modifikasi dari algoritma LSB digunakan untuk meng-encode sebuah identitas ke dalam citra asli. MLSB menggunakan manipulasi beberapa tingkat bit-bit penyisip sebelum meng-encode
pesan tersebut. Modifikasi pesan dengan algoritma MLSB dimana bit-bit pesan yang seharusnya 1 karakter memiliki nilai 8 bit ASCII code akan dimodifikasi menjadi 5
bit.
Penelitian yang dilakukan oleh Sembiring (2013) dengan menggunakan Algoritma SHA-512 dan Least Significant Bit pada data citra dengan meng-hashing
pesan teks rahasia dengan panjang pesan maksimal 250 karakter, karakter yang telah di-hashing dikonversi menjadi bit, setiap bit karakter tersebut disisipkan ke data citra dengan menggunakan metode least significant bit sehingga menghasilkan watermark yang tersembunyi pada citra tersebut.
Penelitian yang dilakukan oleh Fitri (2010) dengan menggunakan algoritma DES dan Least Significant Bit pada file gambar yang berekstensi *.GIF, *.JPEG, *.PNG yang di sisipkan pesan 100 karakter mempunyai performa yang cukup bagus dengan waktu relatif cepat.
Berikut ini akan dipaparkan beberapa penelitian terdahulu yang berhubungan dengan penelitian ini.
Tabel 2.8. Hasil dan kesimpulan dari berbagai penelitian terdahulu
No Penelitian Metode yang
ditambahkan header untuk
2 Zaher, 2011 Least Significant Bit
(MLSB). Pada algoritma ini karakter dan angka direpresentasikan dalam 5 bit yang kemudian akan disisipkan ke dalam citra asli dengan teknik MLSB.
3 Sembiring, 2013 Algoritma SHA-512
dan Least Significant Bit
Hasil penelitian menunjukkan bahwa gambar yang telah
disisipkan pesan teks
memiliki performa yang baik dan pesan teks tersebut tidak
