BAB 3
ANALISIS DAN RANCANGAN
3.1 Analisis
Dalam pengimplementasian frequency hopping spread spectrum pada steganografi video, pesan rahasia akan disisipkan kedalam frame secara acak yang telah dibangkitkan dengan algoritma LFSR. Setelah frame ditentukan, maka 3 byte pertama pada frame tersebut akan disisipkan 1 karakter yang telah ditentukan. Pada penelitian kali ini, penulis akan mengimplementasikan frequency hopping spread spectrum untuk steganografi video.
3.1.1 Analisis Masalah (Problem Analysis)
Untuk mengidentifikasi masalah digunakan diagram Ishikawa (fishbone diagram). Diagram Ishikawa adalah sebuah alat grafis yang digunakan untuk membantu mengidentifikasi, mengeksplorasi dan menggambarkan suatu masalah serta sebab dan akibat dari masalah tersebut. Diagram ini juga sering disebut sebagai diagram sebab-akibat atau diagram tulang ikan. Identifikasi terhadap permasalahan akan membantu analisis persyaratan sistem yang nantinya akan dikembangkan.
l
Gambar 3.1 Diagram Ishikawa untuk Analisis Permasalahan Sistem
Pada diagram Ishikawa diatas masalah utama ditunjukkan oleh segi empat paling kanan (kepala ikan), sedangkan kategori ditunjukkan oleh segi empat yang dihubungkan oleh sebuah garis ke tulang utama (garis horizontal yang terhubung ke kepala ikan). Selanjutnya sebab akibat yang muncul ditunjukkan oleh tulang-tulang kecil yang diwakili oleh garis panah yang mengarah ke tulang-tulang kategori masalah.
3.1.2 Analisis Persyaratan (Requirement Analysis)
Analisis persyaratan sebuah sistem dikelompokkan ke dalam dua bagian besar yaitu, analisis persyaratan fungsional dan analisis persyaratan non-fungsional.
3.1.2.1 Persyaratan Fungsional
Persyaratan fungsional yang harus dipenuhi oleh sistem adalah segala sesuatu yang harus dimiliki oleh sistem. Sistem harus dapat melakukan beberapa hal berikut:
1. Sistem harus dapat membaca video dengan format .avi
2. Sistem harus dapat membaca text dengan format .txt, .rtf, .doc, dan .docx. 3. Sistem harus mampu melakukan penyisipan pesan (embedding) ke dalam file
video
4. Sistem harus mampu melakukan pengambilan pesan (extracting) untuk video yang telah disisipkan pesan Tidak terduga dan bersifat rahasia
3.1.2.2 Analisis Persyaratan Non-Fungsional
Persyaratan non-fungsional adalah persyaratan apa yang harus dilakukan sistem. Seringkali berupa batasan atau sesuatu yang menjadi perhatian stakeholder sebuah sistem. Beberapa persyaratan non-fungsional yang harus dipenuhi oleh sistem yang dirancang adalah sebagai berikut:
1. Performa
Sistem atau perangkat lunak yang akan dibangun harus dapat menyisipkan pesan dalam waktu yang cepat serta tidak terlalu menyubah ukuran file yang disisipkan.
2. Mudah digunakan (User friendly)
Sistem yang akan dibangun harus user friendly, artinya bahwa sistem mudah digunakan oleh user dengan tampilan (interface) yang sederhana dan mudah dimengerti.
3. Hemat Biaya Sistem atau perangkat lunak yang digunakan tidak memerlukan perangkat tambahan yang dapat mengeluarkan biaya.
4. Dokumentasi Sistem yang akan dibangun harus bisa memasukkan pesan dan menampilkannya kembali ketika di-extract.
5. Kontrol Sistem yang akan dibangun harus dapat menampilkan kotak dialog ketika ada bagian yang belum terisi dan menunjukkan kotak dialog error ketika cover tidak dapat menampung pesan.
6. Manajemen Kualitas Sistem atau perangkat lunak yang akan dibangun harus memiliki kualitas yang baik yaitu dapat melakukan embed dan extract dengan pembangkit bilangan yang sama .
3.2 Pemodelan Perangkat Lunak
3.2.1 Use-Case Diagram
Use case diagram adalah rangkaian/uraian sekelompok yang saling terkait dan membentuk sistem secara teratur yang dilakukan atau diawasi oleh sebuah aktor. Use case diagram biasanya menggambarkan proses sistem yaitu kebutuhan sistem dari sudut pandang user.
Gambar 3.2 Use Case Diagram
Pada use case ini terdapat actor yang memiliki pilihan untuk memilih: a. Help adalah menu untuk menunjukkan cara penggunaan sistem.
Berikut ini merupakan tabel dokumen naratif dari use case Aplikasi yang dapat dilihat pada tabel 3.1 dan pada tabel 3.2 terdapat Dokumentasi Naratif Use Case Help.
Tabel 3.1 Dokumentasi Naratif Use Case Aplikasi
Nama Use case Aplikasi Actor Pengguna
Description Use case ini menjalankan tampilan awal dan proses yang digunakan dalam system ini
Pre-Condition Aplikasi siap untuk menerima inputan.
Typical course of
event
Kegiatan pengguna Respon system 1. Memilih Tab Embed
4. Menampilkan jumlah karakter yang disimpan
6. Membuat Stego-Object dan menampilkan laporan keberhasilan.
Alternate course
Kegiatan pengguna Respon sistem 1. Memilih Tab
6. Menampilkan pesan rahasia yang disimpan.
Post condition Sistem telah melakukan proses pemilihan menu Aplikasi.
Tabel 3.2 Dokumentasi Naratif Use Case Help
Nama Use case Help Actor Pengguna
Description Use case ini menampilkan keterangan terhadap penggunaan sistem
Typical course of
event
Kegiatan pengguna Respon system
1. Menekan tombol help 2. Menampilkan cara menggunakan sistem
Alternate course Aksi Aktor Respon sistem
Post condition Sistem telah menampilkan informasi cara penggunaan aplikasi
3.2.2 Sequence Diagram
Sequence diagram (diagram urutan) adalah sutau diagram yang memperlihatkan atau menampilkan interaksi-interaksi antar objek di dalam sistem yang disusun pada sebuah urutan atau rangkaian waktu. Sequence diagram digunakan untuk menggambarkan scenario atau rangkaian langkah-langkah yang dilakukan sebagai sebuah respon dari suatu kejadian/event untuk menghasilkan output apa yang dihasilkan.
Pada gambar 3.3, sequence diagram terlihat bahwa setelah user melakukan input pada program, maka program akan membaca file video yang dipilih dan melakukan pembangkitan (generate) terhadap bilangan acak. Setelah itu, bilangan acak yang dipilih akan menentukan frame ke berapa yang akan disisipkan pada video. Program kemudian akan melakukan penyisipan pada video yang kemudian akan menunjukkan hasil proses kepada user.
3.2.3 Activity Diagram
Activity Diagram menggambarkan berbagai alur aktivitas dalam sistem yang sedang dirancang, bagaimana masing-masing alur berawal, decision yang mungkin tejadi, dan bagaimana mereka berakhir. Activity diagram juga dapat menggambarkan proses paralel yang mungkin terjadi pada beberapa eksekusi. Gambar 3.4 merupakan activity diagram pada sistem yang akan dirancang.
3.3Flowchart Sistem
Flowchart adalah suatu bagan dengan simbol-simbol tertentu yang menggambarkan urutan proses secara menditail dan hubungan antara suatu proses (intruksi) dengan proses lainnya dalam suatu program. Flowchart memiliki fungsi untuk memudahkan proses pengecekan terhadap sistem yang ingin dibuat apabila ada yang terlupakan dalam analisis masalah. Pada gambar 3.5 menunjukkan flowchart sistem untuk menyisipkan pesan (embed) dan pada gambar 3.6 ditunjukan flowchart sistem untuk mengambil pesan (extract).
Input Stego-Object, key, dan pesan
Begin
Ubah video menjadi bitstream
Bangkitkan bilangan acak sesuai jumlah karakter untuk menentukan frame tiap karakter
Lakukan penyisipan pesan
Stego Object
End
Input
Stego-Bangkitkan bilangan acak sesuai jumlah karakter untuk menentukan frame tiap karakter
Lakukan ekstraksi pesan
Pesan Rahasia
End
Gambar 3.6 Flowchart Pengambilan Pesan
3.4 Pseudocode Sistem
Pseudocode adalah deskripsi dari algoritma pemrograman komputer yang menggunakan struktur sederhana dari beberapa bahasa pemograman tetapi bahasa tersebut hanya ditujukan agar dapat dibaca manusia.Tujuan penggunaan utama dari pseudocode adalah untuk memudahkan manusia dalam memahami prinsip-prinsip dari suatu algoritma.
3.4.1 Pseudocode Embedding Message
Tabel 3.3 Pseudocode Embedding Pesan
Langkah Input : Cover Video (V) , Secret message (M), Key (K)
Output : Text embedded Video (V’)
1 Mengubah setiap pixel pada V ke dalam bentuk binary sehingga terbentuk Vb
3 Untuk setiap N karakter penyisipan, bangkitkan dengan bilangan acak LFSR sebanyak N buah dengan bilangan pembangkit sebagai K
4 Bilangan acak dari LFSR dilakukan operasi modulus terhadap jumlah framecount pada V untuk mendapat frame yang akan dimasukkan
5 Lakukan penyisipan pesan Mb dengan LSB pada frame yang ditentukan
sehingga Vb menjadi Vb’
6 Vb’ disusun kembali menjadi stream video menjadi V’
3.4.2 Pseudocode Extracting Message
Tabel 3.4 Pseudocode Extracting Pesan
Langkah Input : Text embedded Video (V’), Key (K), Jumlah Karakter yang disimpan (N)
Output : Pesan
1 Mengubah setiap pixel pada V’ ke dalam bentuk binary sehingga
terbentuk V’b
2 Untuk setiap N karakter penyisipan, bangkitkan dengan bilangan acak LFSR sebanyak N buah dengan bilangan pembangkit K
3 Bilangan acak dari LFSR dilakukan operasi modulus terhadap jumlah framecount pada V untuk mendapat frame yang akan diextract
4 Lakukan Pengambilan pesan pada V’b
5 Tampilkan hasil pesan
3.5 Perancangan Antarmuka Pengguna (UserInterface)
Form Help Form Help
Menu Bar
Judul
Identitas Penulis
Logo Fasilkom-TI Instruksi penggunaan aplikasi
Gambar 3.7 Rancangan Tampilan Help
Form Embedding Form Embedding
Menu Bar
File Input Button Input
Pesan input Thumbnail Video
Form Extracting Form Extracting
Menu Bar
File Input Button Input
Pesan ekstraksi Thumbnail Video
BAB IV
IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN SISTEM
4.1 Implementasi Sistem
Setelah melakukan proses analisis dan perancangan sistem, proses selanjutnya dalam penerapan pembuatan aplikasi adalah proses implementasi dan pengujian sistem. Implementasi merupakan tahap di mana sistem melakukan fungsionalitas utamanya setelah suatu program atau perangkat lunak selesai dirancang. Sedangkan tahap pengujian merupakan tahap yang dilakukan setelah proses pengimplementasikan selesai dilakukan dan sampai proses uji coba sesuai dengan kriteria-kriteria yang diinginkan pengguna pada tahap perancangan sistem.
4.1.1 Tampilan Program
Tampilan aplikasi merupakan tampilan untuk melakukan semua proses pengimplementasian Steganografi Frequency Hopping Spread Spectrum(FHSS) ke dalam file video. Berikut ini gambar 4.1 menampilkan form aplikasi untuk melakukan embed dan ekstraksi:
Pengujian dimulai dengan memilih video dengan extensi .avi tak terkompresi yang telah disiapkan, kemudian memilih teks yang akan disisipkan yang dapat berupa ekstensi .doc, .docx, .txt dan .rtf. Setelah itu, program akan menunjukkan periode yang merupakan jumlah karakter yang akan disisipkan. Seed adalah kunci berupa bilangan pembangkit bervariabel integer.
Program dianggap berhasil jika dalam hasil pengerjaannya, program dapat menyisipkan pesan ke dalam video dan pesan dapat ditampilkan ketika pesan diekstraksi. Berikut gambar 4.2 ditampilkan gambar form aplikasi untuk tab ekstraksi:
Gambar 4.2 Gambar Tampilan Ekstraksi
Pada tab ekstraksi, dipilih video yang telah disisipkan kemudian dimasukkan jumlah karakter yang disimpan pada periode dan bilangan pembangkit pada seed. Hasil ekstraksi akan ditampilkan pada rich text box yang terdapat pada sebelah kiri bawah tampilan. Adapun picture box pada sebelah kiri menunjukkan video yang digunakan.
Jumlah karakter yang disisipkan hanya 1 untuk setiap frame pada video. Program akan menjumpai deadlock dan akan berhenti.
4.1.2 Tampilan Form Help
Tampilan Form Help adalah tampilan yang menunjukkan identitas penulis dan menunjukkan petunjuk pada penggunaan program. Pada gambar 4.3 ditunjukkan tampilan Form Help.
Gambar 4.3 Gambar Tampilan Help
4.2 Perhitungan Manual
Tabel 4.1 Perhitungan LFSR S1 dan S4
Gambar 4.4 Tampilan Form Aplikasi ketika Berhasil Embedding
Dari hasil penelitian yang dilakukan dengan menggunakan bilangan acak 17, dan juga penambahan 1 bit ketika terjadi perulangan maka diperoleh tabel 4.1 sebagai berikut:
Tabel 4.2 Hasil Pengukuran Waktu Embed dan Extract
Jumlah Karakter Waktu embed (detik)
pembangkitan bilagan acak metode PSNR dilakukan, akan terjadi perulangan terdapat pembangkitan sebelumnya apalagi setelah hasilnya di mod dengan jumlah frame. Dari penelitian, LFSR dengan pembangkit bilagan 17. Perulangan berulang-ulang akan banyak terjadi pada perulangan di atas 50 sehingga hasil bilangan akan ditambah dengan 1. Hal ini menyebabkan peningkatan waktu yang sangat signifikan terhadap waktu penyisipan dan pengektrakan. Ketika hal ini terjadi, proses penyisipan berjalan tanpa kendala karena proses pembuatan stego-object adalah proses write. Namun pada proses extract yang merupakan proses read terdapat beberapa kendala. Kesalahan pada proses read akan menyebabkan kesalahan pembacaan pesan sehingga terjadi kegagalan dalam proses extract. Kesalahan tersebut dapat terlihat ketika adanya huruf
“?p” yang merupakan tanda bahwa terjadi kesalahan pada pembacaan memori seperti
pada gambar 4.6.
Gambar 4.7 Grafik Waktu Embed dan Extract
Durasi pada percobaan kedua berdurasi 22 detik dengan ukuran 300x400 dan memiliki frame rate 30 fps sehingga total frame yang dimiliki oleh cover-object kali ini adalah 660 frame. Namun hasilnya tidak jauh berbeda dengan percobaan pertama, maka dilakukan modifikasi terhadap penambahan bit ketika terjadi perulangan bilangan acak. Maka penambahan kali ini diubah menjadi 17. Hasilnya terlihat seperti pada tabel berikut:
Tabel 4.3 Hasil Pengukuran Waktu Embed dan Extract percobaan 2
Jumlah
Terlihat bahwa kenaikan waktu signifikan mulai terjadi pada 150 karakter, namun semua percobaan tersebut masih berhasil. Dari kedua percobaan di atas, dapat disimpulkan bahwa proses recovery terhadap pesan akan selalu berhasil selama bilangan acak untuk menentukan frame masih dapat membangkitkan bilangan yang baru. Oleh karena itu, untuk meningkatkan jumlah karakter yang dapat dimasukkan,
0,000 0,012 0,013 0,013 0,013 0,016 0,014 0,017 0,018 0,417
3,024
maka perlu digunakan pembangkit metode bilangan acak lain seperti Galois LFSR, LCR dan lain-lain.
4.4 Pengukuran Terhadap Ukuran File
Pengukuran terhadap ukuran file dilakukan dengan melihat ukuran file setelah teks disisipkan ke dalam video dan kemudian disimpan. Ukuran yang diambil adalah ukuran size pada properties pada file percobaan 1. Dari tabel 4.2 dapat dilihat pengukuran file untuk penyisipan 1 sampai 20 karakter.
Tabel 4.4 Hasil Ukuran File Setelah Penyisipan
Jumlah
teks yang digunakan. Dengan demikian maka perubahan ukuran file pada proses penyisipan pesan hanya berubah sebagai berikut:
Persentase perubahan = –
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
Berdasarkan pengujian sistem yang telah dilakukan, dapat diambil beberapa kesimpulan, yaitu:
1. Metode Frequency Hoping Spread Spectrum (FHSS) dengan pembangkit bilangan LFSR dapat digunakan untuk menyisipkan pesan ke dalam file video dan telah memenuhi standart kriteria Steganografi yang baik yaitu fidelity dan recovery.
2. Jumlah karakter tidak mempengaruhi ukuran file setelah disisipkan. Namun jumlah karakter yang dapat dimasukkan dipengaruhi oleh jumlah frame yang akan dimasukkan.
3. Semakin banyak karakter yang disisipkan, proses ekstraksi dan embedding akan semakin lama
5.2. Saran
Berdasarkan dari kesimpulan di atas, maka penulis memberikan beberapa saran untuk pengembangan sistem ini selanjutnya, yaitu:
1. Diharapkan agar metode pembangkit bilangan acak LFSR yang digunakan dapat dibandingkan pada metode pembangkit bilangan acak LFSR lainnya seperti Galois LFSR.
2. Diharapkan agar metode FHSS dapat digabungkan dengan metode lain agar pesan yang dapat dimasukkan dapat bertambah.
