IMPLEMENTASI MEKANISME KEAMANAN DATA DALAM BENTUK
STEGANOGRAFI DENGAN METODE LEAST SIGNIFICANT BIT (LSB) PADA FILE
AUDIO WAV
Muhammad Abdul Rivai Hi Wahab
Magister Ilmu Komputer, Sistem Informasi, Universitas Budi Luhur Jakarta Jl. Ciledug Raya, Petukangan Utara Kode Pos 12260 Jakarta Selatan
Abstrak
Steganografi menyembunyikan informasi yang dilakukan dengan cara mengubah atau menggeser beberapa informasi yang tidak terlihat di media. Metode yang digunakan adalah Least Significant Bit. Metode-metode ini akan diterapkan pesan yang akan dimasukkan ke multimedia audio (Wav), teknik ini diharapkan dapat memasuki pesan/informasi rahasia ke dalam header wav dengan 1 bit lebih tinggi atau lebih rendah, sehingga perubahan tidak terlihat. Penelitian ini bertujuan untuk merancang program apikasi dengan pengaman pesan dengan metode steganografi dengan metode Least Significant Bit pada audio wav, pesan akan disisipkan pada berkas wav sehingga tidak mudah dideteksi. Aplikasi ini diuji dengan cara mesembunyikan pesan/ informasi rahasia ke dalam file audio wav dan mengembalikan pesan/informasi rahasia yang sudah disembunyikan. Hasil proses Steganografi setelah pesan berhasil disembunyikan maka file wav asli tidak terlalu mengalami perubahan size maupun suara.
Katakunci : steganografi, multimedia, penyisipan informasi dan LSB
IMPLEMENTATION OF DATA SECURITY MECHANISM IN THE FORM OF STEGANOGRAPHIES WITH LEAST SIGNIFICANT BIT (LSB) METHOD ON AUDIO
WAV FILES
Abstract
Steganography hides the information that is done by changing or shifting some information that is not visible in the media. The method used is Least Significant Bit. These methods will be applied to messages that will be inserted into multimedia audio (Wav), this technique is expected to enter the message / secret information into the wav header with 1 bit higher or lower, so the change is not visible. This study aims to design apikasi program with message security with steganography method with Least Significant Bit method on wav audio, message will be inserted in wav file so it is not easy to be detected. This application is tested by hiding secret messages / information into wav audio files and returning hidden messages / confidential information. Results Steganography process after the message successfully hidden the original wav file not too change the size or sound.
Keyword : steganography, multimedia, information insertions and LSB
PENDAHULUAN
Perkembangan teknologi komputer dan telekomunikasi saat ini yang sangat pesat berpengaruh pada penggunaan informasi. Dimana, kemampuan untuk mengakses dan menyediakan informasi secara cepat dan akurat menjadi sangat efensial bagi sebuah lembaga atau organisasi, baik organisasi komersial (perusahaan), perguruan tinggi (akademisi), lembaga pemerintahan (birokrasi), maupun individual (pribadi). Mulai dari munculnya berbagai inovasi perangkat teknologi terbaru software dan hardware yang begitu canggih.Hal ini membuat setiap orang berlomba-lomba untuk mengikuti perkembangan teknologi tersebut. Adapun dampak positif dan dampak negatif dari perkembangan teknologi saat ini, yaitu dengan semakin canggih nya teknologi, maka dapat memudahkan seseorang untuk berinteraksi kepada rekannya dimanapun seseorang untuk berinteraksi kepada rekan-rekannya dimanapun seorang tersebut berada, memudahkan pekerjaan sehingga lebih efektif dan efisien, serta menambah pengetahuan seorang menjadi semakin luas dengan berkembangnya teknologi. Bukan hanya dampak positifnya saja adapun dampak negatifnya dengan berkembangnya teknologi, yaitu dapat dipastikan.Semakin berkembangnya teknologi maka semakin berkembangnya pula kejahatan di dunia teknologi.
penggunannya belum efektif pesan yang dikrim belum diberikan keamanan saat dikrim tersebut benar disampaikan terhadap orang yang dituju. CV Aditya Karya membutuhkan suatu pengamanan pesan yang baik yang dapat digunakan untuk melakukan berbagai macam kegiatan perusahaan secara efektif. Menggingat banyaknya hal penting dalam pengiriman pesan yang menjadi aset bagi perusahaan yang akan sangat merugikan perusahaan apabila pesan tersebut jatuh kepada pihak yang tidak bertanggung jawab, maka diperlukan keamanan terhadap pesan agar pihak yang tidak bertanggung jawab tidak dapat mengetahui isi dari pesan yang dikirimkan, sampai pesan tersebut benar disampaikan terhadap orang yang dituju. Untuk melakukan penyisipan pesan ke dalam audio, maka audio dan pesan penyisip harus diubah menjadi biner. Berdasarkan hal yang telah diuraikan di atas maka penulis menganalisis dan merancang perangkat lunak Steganografi audio wav menggunakan metode LSB.
Tujuan yang ingin dicapai dalam tugas akhir ini adalah : (a). Mengamankan pesan rahasia ke dalam file berformat wav dengan menggunakan teknik steganografi. (b). Untuk menghindari pencurian dari pihak-pihak yang tidak berhak. (c). Untuk meningkatkan keamanan data pada proses pengiriman pesan melalui berbagai macam media (misalnya: internet, perangkat mobile, jaringan komputer, dan lain sebagainya).
METODE PENELITIAN
Metode yang digunakan dalam merancang perangkat lunak ini adalah metode Least Significant Bit (LSB). Prinsip dasar metode ini adalah dengan mengganti bit terakhir dari data sample audio wav dengan bit-bit penyisip. Untuk melakukan penyisipan pesan ke dalam audio, maka audio dan pesan penyisip harus diubah menjadi biner.
LANDASAN TEORI Steganografi
Steganografi adalah ilmu seni menulis atau menyembunyikan pesan ke dalam sebuah media sehingga keberadaan pesan tidak dapat diketahui atau tidak disadari oleh indera manusia. Teknik steganografi berfungsi menyembunyikan pesan rahasia di dalam media digital sehingga keberadaan data rahasia tersebut tidak diketahui oleh orang lain. Steganografi membutuhkan dua bagian yang sangat penting yaitu berkas atau media penampung dan pesan rahasia yang akan disembunyikan. Penggunaan steganografi adalah untuk menyamarkan keberadaan data rahasia sehingga sulit dideteksi, dan juga dapat melindungi hak cipta dari suatu produk. Pesan rahasia yang disembunyikan dapat diungkapkan kembali sama seperti aslinya.
Pada dasarnya, terdapat tujuh teknik yang digunakan dalam steganografi: (a). Injection, Merupakan suatu teknik menanamkan pesan rahasia secara langsung ke suatu media.Salah satu masalah dari teknik ini adalah ukuran media yang diinjeksi menjadi lebih besar dari ukuran normalnya sehingga mudah dideteksi.Teknik itu sering juga disebut Embedding. (b). Substitusi, Data normal digantikan dengan data rahasia, Biasanya, hasil teknik itu tidak terlalu mengubah ukuran data asli, tetapi tergantung pada file media dan data yang akan disembunyikan. Teknik subsitusi bias menurunkan kualitas media yang ditumpangi. (c). Transform Domain, Teknik ini sangat efektif. Pada dasarnya, transformasi domain menyembunyikan data pada “transform space”. Akan sangat lebih efektif bila teknik ini diterapkan pada file berekstensi jpeg (gambar). (d). Spread Spectrum, Sebuah teknik pentransmisian menggunakan pseudo-noise code, yang independen terhadap data informasi sebagai modulator bentuk gelombang untuk menyebarkan energy sinyal dalam sebuah jalur komunikasi informasi. Oleh penerima, sinyal dikumpulkan kembali menggunakan relika pseudo-noise code tersinkronisasi. (e). Statistic Method ,Teknik ini disebut juga skema steganografi 1 bit. Skema tersebut menanamkan satu bit informasi pada media tumpangan dan mengubah statistic walaupun hanya 1 bit. Perubahan statistic ditunjukan dengan indikasi 1 dan jika tidak ada perubahan.Terlihat indikasi 0.Sistem ini bekerja berdasarkan kemampuan penerima dalam membedakan antara informasi uang dimodifikasi dan yang belum. (f). Distortion, Metode ini menciptakan perubahan atas benda yang ditumpangi oleh data rahasia. (g).Cover Generation, Metode ini lebih unik daripada metode lainnya Karen cover object dipilih untuk menyembunyikan pesan. Contoh dari metode ini adalah spam mimic.
penampung harus dapat diambil kembali untuk digunakan dan sesuai dengan pesan awal yang dibuat. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat proses steganografi dibawah ini:
Gambar 1. Proses Steganografi
Definisi Steganografi
Steganografi merupakan suatu hal yang mempelajari, meneliti dan mengembangkan seni menyembunyikan sesuatu informasi.steganografi dapat dipandang sebagai salah satu bagian dari ilmu komunikasi dan keamanan data. Pada era informasi, steganografi merupakan teknik dan seni menyembunyikan pesan dibalik informasi digital lain, sehingga pesan tersebut yang sesungguhnya ada, tidak terlihat atau dapat tersamarkan. Secara teori, semua file umum yang ada di dalam komputer dapat digunakan sebagai media, seperti file gambar berformat JPG,BMP,GIF, atau dengan file audio MP3, Wav, atau bahkan di dalam sebuah film dengan format AVI. Semua tipe data tersebut dapat dijadikan tempat persembunyian, asalkan file tersebut memiliki bit-bit data yang dapat dimodifikasi. Setelah dimodifikasi file media tersebut tidak akan banyak berubah fungsinya dan kualitasnya tidak akan jauh berbeda dengan aslinya.
Sejarah Steganografi
Steganografi adalah seni dan ilmu untuk menulis pesan tersembunyi dengan cara-cara tertentu sehingga tidak ada seorangpun selain pengirim dan penerima yang menyadari bahwa ada sebuah pesan tersembunyi.Kata Steganografi berasal dari bahasa Yunani yang berarti tertutup atau tulisan tersembunyi.Steganografi sudah dikenal sejak 440 SM. Sejarah steganografi cukup panjang, awalnya adalah penggunaan hieroglyphic oleh bangsa Mesir, yakni menulis menggunakan karakter-karakter dalam wujud gambar.Mesir merupakan bangsa yang pertama kali menggunakan cryptography di dunia ini.Hieroglypic dibaca sebagai gambar atau simbol. Di kota menet Khufu, 4000 tahun yang lalu, ahli tulis menggunakan tulisan Mesir kuno yang menceritakan kehidupan majikannya. Tulisan Mesir kuno tersebut menjadi ide untuk membuat pesan rahasia saat ini.Oleh karena itulah, tulisan mesir kuno yang menggunakan gambar dianggap sebagai steganografi pertama di dunia. Berikut beberapa sejarah steganografi:
a. Yunani
menyerang Yunani, tetapi pesan tersebut berhasil diterjemahkan oleh ahli tulis Yunani.Akhirnya, Persia berhasil dikalahkan oleh Yunani karena semua rencananya diketahui oleh pihak Yunani.
b. Eneas
Eneas adalah ahli siasat yang paling terkenal di Yunani yang membuat suatu siasat mengenai cara mengirim pesan secara rahasia. Dia menggunakan metode berupa lubang-lubang kecil di dokumen yang akan dikirimkan.
c. Chinese
Bangsa Cina menggunakan cara yang berbeda dengan yang dilakukan Yunani dan Mesir. Cina tidak menggunakan kertas untuk mengirim pesan rahasia, melainkan manusia sebagai tempat menyembunyikan pesan. Manusia yang akan dijadikan objek tempat penyimpanan pesan disebut “La
Wan”. Pesan ditulis di kepala La Wan Denhan menggundulinya terlebih dahulu. La Wan akan dikirim
apabila rambutnya sudah tumbuh.
Contoh lain penggunaan steganografi dalam sejarah Cina adalah pada masa pemerintahan dinasti Yuan, sebelum, dinasti Yuan di Cina diperintah oleh Mongolia. Dalam masa pemerintahan Mongoli, rakyat Cina sangat sengsara.Seorang pemuka masyarakat berencana menjatuhkan
pemerintahan Mongolia di Cina dengan mengirimkan “Moon Cake” ke pejabat-pejabat yang tidak
menyukai pemerintahan Mongolia dan kepada para pemimpin pasukan. Moon Cake berisi pesan mengenai waktu penyerangan untuk menggulingkan pemerintahan Mongolia. Akhirnya, Mongolia menarik diri dari Cina.Oleh dinasti Ming Moon Cake dijadikan sebagai suatu kebudayaan Cina.Hingga kini, Moon Cake masih disantap oleh rakyat Cina sebagai penghargaan atas sejarah panjang.
Gaspas Schott
Gaspar Scchott, didalam bukunya Schola Steganographica, menjelaskan metode sandi informasi rahasia Denhan mencocokkan surat dengan kode musik khusus. Musik itu enak didengar dan nada-nada didalam tulisan pengkodean tersebut bias dilihat dalam gambar berikut.
Gambar 2. Kode Musik Gaspas Schott
Metode Steganografi
Menurut Adhiya Dan Patil (2012), ada beberapa teknik untuk menyembunyikan data dalam Audio sebagai berikut:
a. Least Significant Bit (LSB)
contoh pewarnaan monochrome bitmap ( menggunakan 1 bit untuk tiap pikselnya), RGB – 24 bit(8 bit untuk Red, 8 bit untuk Green, dan 8 bit untuk Blue), Grayscala-8 bit ( menentukan tingkat kehitaman suatu pixel berdasarkan nilai bitnya).
b. Low Bit Coding
Cara ini mirip dengan LSB yaitu mengganti Least-Significant Bit namun bekas yang disisipi berupa audio. Bedanya, jika pada gambar yang diganti adalah bit yang merepresentasikan warna, maka pada suara yang diganti adalah bit sampling dari berkas audio tersebut. Dengan metode ini keuntungan yang didapatkan adalah ukuran pesan yang disisipkan relatif besar, namun berdampak pada hasil audio yang berkualitas kurang dengan banyaknya noise.
c. Phase Coding
Metode lain dalam steganografi audio adalah merekayasa fasa dari sinyal masukan. Teori yang digunakan adalah dengan mensubtitusi awal fasa dari tiap awal segment dengan fasa yang telah dibuat sedemikian rupa dan merepresentasikan pesan yang disembunyikan.Fase dari tiap awal segment ini dibuat sedemikian rupa sehingga setiap segmen masih memiliki hubungan yang berujung pada kualitas suara yang tetap terjaga.Teknik ini menghasilkan keluaran yang jauh lebih baik daripada metode pertama namun di komprensasikan dengan kerumitan dalam realisasinya. d. Echo Hiding
Metode lain yang sering digunakan adalah menyembunyikan pesan melalui teknik echo. Teknik menyamarkan pesan ke dalam sinyal yang membentuk echo. Kemudian pesan disembunyikan dengan memvariasikan tiga parameter dalam echo yaitu besar amplitude awal, tingkat penurunan atenuasi, dan offset. Dengan adanya offset dari echo dan sinyal asli maka echo akan ter campur dengan sinyal aslinya, karena sistem pendengaran manusia yang tidak memisahkan antara echo dan sinyal asli.
e. Spread Spectrum
Metode-metode Speread Spectrum, adalah teknik mentransmisikan dengan menggunakan pseudo-noise code, yang independen terhadap data informasi, sebagai modulator bentuk gelombang untuk menyebarkan energy sinyal dalam sebuah jalur komunikasi informasi. Oleh penerima, sinyal dikumpulkan kembali menggunakan replica pseudo-noise code ter sinkronisasi. Berdasarkan definisi, dapat dikatakan bahwa steganografi menggunakan metode spread spectrum memperlakukan cover-object baik sebagai derau (noise) ataupun sebagai usaha untuk menambahkan derau semu (pseudonoise) ke dalam cover-object. Proses penyisipan pesan menggunakan metode Spread Spectrum ini terdiri dari tiga proses, yaitu spreading, modulasi, dan penyisipan pesan ke citra JPEG. Sedangkan proses ekstraksi pesan menggunakan metode Speread Spectrum ini terjadi dari tiga proses, yaitu pengambilan pesan dari matriks frekuensi, demodulasi, dan de- spreading.
f. Bit-Plane Complexity Segmentation
Steganografi BPCS diperkenalkan oleh Eiji Kawaguchi dan Richard O. Eason untuk mengatasi kekurangan teknik steganografi tradisional seperti Least Significant Bit (LSB) teknik, Transform embedding teknik, teknik masking perceptual. Teknik tradisional memiliki kapasitas yang kecil dalam penyembunyian pesan, yang dapat menyembunyikan hingga 10 - % dari jumlah total objek gambar pembawaannya.BPCS karakteristik penglihatan manusia. Pada BPCS, gambar pembawa pesan dibagi menjadi “informative region” dan “noise-like region”. Kemudian pesan yang akan disembunyikan akan dimasukkan pada bagian “noise-like region” tanpa mengurangi kualitas gambar pembawaannya tersebut. Dalam teknik LSB, data tersembunyi dalam empat bit terakhir yaitu hanya dalam 4 bit LSB. Tapi dalam teknik BPCS, data tersembunyi dalam MSB maupun LSB sehingga penyembunyian pesan menjadi lebih kompleks.
WAV
multimedia. File wav dimulai dengan bagian header dan diikuti oleh rentetan data chunk. File wav terdiri dari 3 bagian yaitu main chunk, format chunk, dan data chunk. Sinyal suara yang direpresentasikan file wav dalam bentuk discrete, berupa deret bilangan yang merepresentasikan amplitude dalam domain waktu pada bagian file header terdapat informasi tentang file wav tersebut, diantara menyatakan nilai sample rate, jumlah channel, dan bit per sample. Dari keterangan pada file header tersebut dapat diketahui berapa sampel yang dicuplik dari sinyal analog tiap detik. Struktur file WAV dapat dilihat pada gambar berikut:
Gambar 3. Struktur WAV
HASIL DAN PEMBAHASAN Implementasi
Agar aplikasi steganografi audio wav ini dapat berjalan dengan baik, spesifikasi perangkat yang dipakai untuk implementasi aplikasi ini juga harus mendukung. Spesifikasi berikut bisa mendukung sistem ini, diantaranya adalah:
a. Perangkat Keras (Hardware)
Minimum Requirement perangkat keras (hardware) yang dipakai untuk implementasi aplikasi ini adalah sebagai berikut:
1) Processor Core i3 –2348M CPU @ 2.3GHz 2) RAM / Memory 4 GB
3) Hardisk 500 GB
b. Perangkat Lunak (Software)
Minimum Requirement perangkat lunak (software) yang dipakai untuk implementasi aplikasi ini adalah sebagai berikut:
Proses Pengolahan Citra
Pada gambar berikut ini adalah tampilan layar dari Form Kirim Pesan .Form ini akan muncul, pada saat pertama kali aplikasi ini dijalankan. Berikut tampilannya:
Gambar 4. Proses Encode
Setelah audio wav tersedia maka akan muncul Header Wav, lalu user memilih file output dengan cara
klik tombol “buka file” dan selanjutnya pengisian pesan dengan sampel pesan “xxx” seperti pada
gambar 5.
Gambar 5. Pemilihan File WAV
Jika proses encode berhasil, maka akan tampil hasil encode seperti pada gambar dibawah ini
Gambar 6. Proses Encode Berhasil
Gambar 7. Proses Decode Berhasil
Interface Tampilan utama:
Gambar 8. Tampilan Utama Audio Steganografi
Analisa dan Pengujian
Implementasi program steganografi dengan teknik LSB ini merupakan bersifat pembelajaran. Oleh karena itu, aplikasi ini memiliki batasan sebagai berikut :
1. Embedding file format gambar yang digunakan hanya WAV. Dengan demikian, hanya bisa untuk file audio wav sebagai recover.
2. Aplikasi ini tidak dapat menyisipkan file txt, doc, dll.
Skenario Pengujian
Gambar 9. Perbandingan Spektrum
Pada perbandingan spektrum diatas dapat dilihat berubahnya spektrum dari audio asli dan audio stego. Perubahan yang terjadi dikarenakan perubahan nilai biner berkas asli yang disisipkan pesan rahasia.
Hasil Analisa& Pengujian
Dalam pengujian kali ini, Program aplikasi dapat dijalankan dengan menyisipkan pesan/ informasi rahasia kedalam audio. Audio perantara adalah audio yang mempunyai format wav dan hasil encode, audio berformat wav. Dimana ukuran Stego-object tidak berubah dibandingkan dengan wav aslinya. Berikut adalah tabel pengujian wav.
1. Tabel hasil pengujian dengan penyisipan pesan berukuran 10 Byte
Tabel 1. Hasil Pengujian Dengan Penyisipan Pesan Berukuran 10 Byte
2. Tabel hasil pengujian dengan penyisipan pesan berukuran 50 Byte
Tabel 2. Hasil Pengujian Dengan Penyisipan Pesan Berukuran 50 Byte
KESIMPULAN
Adapun dari proses perancangan, pembuatan, serangkaian uji coba dan analisa aplikasi steganografi audio wavini, maka dapat disimpulkan antara lain :
1. Least Significant Bit dapat diterapkan dalam steganografi, dan dapat meningkatkan keamanan dari pihak luar yang tidak bertanggung jawab.
2. Program aplikasi steganografi yang dibuat dapat menyisipkan pesan/ informasi rahasia ke dalam file .wav.
3. Proses decode akan menghasilkan audio wav asli tidak terlalu mengalami perubahan baik size maupun suara dari audio itu sendiri.
DAFTAR PUSTAKA
Anton .2005. Suara Dan Audio (Online), dilihat pada tanggal 15 Oktober 2013, http://lecturer.ukdw.ac.id/anton/download/multimedia3.pdf
Ariyus, Dony. 2009. Keamanan Multimedia: Penerapan Steganografi Dalam Berbagai Bidang Multimedia. Andi Publisher. Jakarta
Darmawan, Erico & Risal, Laurentius. 2011. Pemprograman Berorientasi Objek c#. Informatika. Bandung
Dwi Hapsari, Dian. 2009. Aplikasi Steganografi dengan Metode LSB. Jurnal Konferensi Nasional Sistem Dan Informatika. Bali (Online), dilihat pada tanggal 15 Oktober 2013. https://anzdoc.com/aplikasi-video-steganography-dengan-metode-least-significant.html Hendrikus Zebua. 2012. Implementasi Steganography WAV Audio Files On Low Bit Using Coding.
Skripsi Universitas Gunadarma. Jawa Barat (Online), dilihat pada tanggal 15 Oktober 2013. http://publication.gunadarma.ac.id/bitstream/123456789/1193/1/50407411.pdf
K.P. Adhiya, & Patil, S. A. 2012. Hiding Text in Audio Using LSB Based Steganography. Journal Information and Knowledge Management. Volume 2, No 3 2012. India. dilihat pada tanggal 15 Oktober 2013.
http://pakacademicsearch.com/pdf-files/eng/510/8-14%20Vol%202,%20No%203%20(2012).pdf Munir, R. 2004. Steganografi dan Watermarking. Departemen Teknik Informatika. ITB. Bandung.
Dilihat pada tanggal 16 Oktober,
http://informatika.stei.itb.ac.id/~rinaldi.munir/Kriptografi/Steganografi%20dan%20Watermar king.pdf
Muslimin, M. 2012. Tata Suara (online). Dilihat pada tanggal 16 Oktober, http://www.scribd.com/doc/48023135/Tata-Suara
Utami, E. 2009, Pendekatan Metode Least Significant Bit Untuk Merancang Aplikasi Steganografi Pada File Audio Digital Tidak Terkompresi. Jurnal DASI, Volume 10 No.1. Dilihat pada tanggal 16 Oktober,
