IMPLEMENTASI STEGANOGRAFI
PADA BERKAS AUDIO WAV
UNTUK PENYISIPAN PESAN GAMBAR
MENGGUNAKAN METODE LOW BIT CODING
1Hendrikus Zebua 2Setia Wirawan 1
Jurusan Teknik Informatika Universitas Gunadarma zb_hendrik@student.gunadarma.ac.id 2
Jurusan Sistem Informasi Universitas Gunadarma setia@staff.gunadarma.ac.id
ABSTRAK
Dengan semakin berkembangnya teknologi informasi dan telekomunikasi, maka perhatian pada tingkat keamanan akan menjadi semakin penting. Salah satunya adalah tingkat kemanan pengiriman data atau informasi. Peningkatan keamanan pengiriman data dapat dilakukan dengan menggunakan steganografi. Steganografi adalah teknik menyembunyikan pesan ke dalam sebuah media pembawa (carrier). Salah satu media yang dapat digunakan adalah berkas audio. Penelitian ini membahas tentang penerapan steganografi pada berkas audio WAV dan metode steganografi yang digunakan adalah metode Low Bit Coding. Dari hasil uji coba, diketahui bahwa dengan metode Low Bit Coding penyisipan dan ekstraksi pesan dapat dilakukan dengan baik. Jenis pesan yang dapat disisipkan adalah pesan gambar dengan format JPEG/ JPG. Penyisipan pesan tidak berpengaruh terhadap ukuran berkas audio, akan tetapi berkas audio yang telah disisipi pesan (stego) tidak tahan terhadap kompresi, manipulasi amplitudo dan pemotongan audio.
ABSTRACT
Because the evolution of information technology and telecommunications, the attention for security level will be important. One is security level in data transmission or information. Security enhancement for data transmission can be done by using steganography. Steganography is a technique to hiding a message into a carrier files. One of media that can be used is audio file. This research discusses about steganography on WAV audio files and method of steganography that used is Low Bit Coding method. From the test results, is known with Low Bit Coding method message insertion and extraction can be done well. Types of messages that can be inserted is a image message with JPEG/ JPG format. Insertion of a message does not affect the size of audio files, but the audio files that have been inserted message (stego) is not resistant to compression, amplitude manipulation and audio cutting.
Keyword : Steganography, Audio, WAV
PENDAHULUAN
Perkembangan teknologi informasi dan telekomunikasi saat ini sangat pesat dan sangat berpengaruh bagi kehidupan manusia. Hal paling jelas yang dialami saat ini adalah perkembangan jaringan internet yang membuat manusia dapat bertukar data dan informasi dengan orang lain, misalnya mengirim email, download dan upload berkas tertentu di internet. Namun seiring dengan perkembangan tersebut, kejahatan dalam bidang teknologi informasi dan telekomunikasi semakin marak terjadi.
Oleh karena itu, keamanan data dan informasi menjadi sebuah kebutuhan vital bagi para pengguna internet saat ini agar privasi mereka bisa tetap terjaga. Salah satu teknik pengamanan data yang sering digunakan adalah steganografi. Steganografi adalah teknik menyamarkan atau menyembunyikan pesan ke dalam sebuah media pembawa (carrier). Kelebihan steganografi terletak pada sifatnya yang tidak menarik perhatian atau kecurigaan orang lain.
Salah satu media yang dapat digunakan sebagai carrier adalah berkas audio. Teknik steganografi pada berkas audio memanfaatkan kelemahan pendengaran manusia, karena kualitas suara antara berkas audio asli dengan berkas audio yang telah disisipkan pesan rahasia tidak jauh berbeda. Salah satu metode steganografi audio yang sering
digunakan adalah Low Bit Coding. Metode ini diterapkan dengan mengganti bit-bit yang tidak terlalu berpengaruh dari berkas audio dengan bit-bit pesan.
Adapun tujuan dari penelitian ini adalah menerapkan steganografi pada berkas audio WAV dengan menggunakan metode Low Bit Coding. Metode Low Bit Coding ini diujicoba untuk melakukan proses penyisipan dan ekstraksi pesan. Dimana jenis pesan yang dapat disisipkan adalah pesan gambar dengan format JPEG/ JPG.
TINJAUAN PUSTAKA Steganografi
Steganografi adalah teknik menyembunyikan atau menyamarkan keberadaan pesan rahasia dalam suatu media penampung 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” (Sellars, 1996).
Steganografi sudah digunakan sejak dahulu kala sekitar 2500 tahun yang lalu untuk kepentingan politik, militer, diplomatik, serta untuk kepentingan pribadi. Dan sesungguhnya prinsip dasar dalam steganografi lebih dikonsentrasikan pada kerahasian komunikasinya bukan pada datanya (Johnson, 1995).
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 password khusus (stego key) juga dapat digunakan secara tersembunyi, pada saat penguraian
selanjutnya dari pesan. Ringkasnya, steganografi adalah teknik menanamkan embedded message pada suatu cover object, dimana hasilnya berupa stego object.
Pihak yang terkait dengan steganografi antara lain embeddor, extractor, dan stegoanalyst (Mohanty, 1999). 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 yag tersembunyi dalam steganografi.
Kriteria Steganografi
Kriteria yang harus diperhatikan dalam melakukan penyembunyian data dengan menggunakan teknik steganografi adalah sebagai berikut :
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 dapatdiungkap kembali.
4. Robustness : Pesan yang disembunyikan harus tahan terhadap berbagai operasi manipulasiyang dilakukan pada media penampung.
Karakteristik steganografi yang baik adalah imperceptibility tinggi, fidelity tinggi, recovery maksimum dan robustness tinggi (E.T Sobirina, 2009).
Metode Low Bit Coding
Dalam steganografi audio terdapat beberapa teknik dalam penyisipan pesan, salah satunya adalah metode Low Bit Coding. Metode Low Bit Coding adalah cara yang paling sederhana untuk menyimpan data kedalam file audio. Teknik ini diimplementasikan dengan mengganti bit yang paling tidak penting atau low significant bit (LSB) pada setiap titik sampling dengan string berkode biner (coded binary string), kita dapat menyisipkan sejumlah besar data ke dalam suara digital. Kelemahan metode ini adalah lemahnya kekebalan terhadap manipulasi. Pada prakteknya, metode ini hanya berguna pada lingkungan digital-to-digital yang tertutup.
Waveform Data (WAV)
Format suara WAV merupakan format standar dari RIFF (Resource Interchage File Format) yang berjalan pada Microsoft Windows. Format suara WAV diindikasikan dengan ekstensi Waveform data (.WAV).
Format resmi suara digital WAV (format RIFF) terdiri atas 3 chunk, yaitu chunk header, chunk fmt, dan chunk data. Isi dari ketiga chunk dapat dilihat pada Tabel 1, Tabel 2, dan Tabel 3.
Tabel 1 Isi chunk header
Offset Panjang Isi
0 4 byte 'RIFF'
4 4 byte <file length - 8>
8 4 byte 'WAVE'
Tabel 2 Isi chunk fmt
Offset Panjang Isi Keterangan
12 4 byte 'fmt '
16 4 byte 0x00000010 Panjang chunk fmt (16 bytes) 20 2 byte 0x0001 Format tag: 1 = PCM
22 2 byte <channels> Channels: 1 = mono, 2 = stereo
24 4 byte <sample rate> Banyak sample per detik: contoh: 44100 28 4 byte <bytes/second> sample rate * block align
32 2 byte <block align> channels * bits/sample / 8 34 2 byte <bits/sample> 8 or 16
Tabel 3 Isi chunk data
Offset Panjang Isi
36 4 byte ‘data’
40 4 byte <length of the data block> 44 4 byte <sample data>
Jumlah sampel suara adalah genap. Untuk suara dengan jumlah bit tiap sampel suara 8 disimpan sebagai bilangan desimal tidak bertanda, dengan rentang nilai dari 0 sampai 255.
JPEG (Joint Photographic Experts Group)
Dalam ilmu komputer, JPEG adalah metode kompresi yang umum digunakan untuk gambar-gambar fotografi. JPEG merupakan singkatan dari Joint Photographic Experts Group, nama dari komite yang menetapkan standar JPEG. Pada tahun 1994, standar JPEG disahkan sebagai ISO 10918-1.
Standar JPEG memberikan spesifikasi codec kompresi data ke dalam stream data byte dan pendekompresian kembali ke bentuk gambar serta format data penyimpananannya. Metode kompresi data yang digunakan umumnya berupa lossy compression, yang membuang detail visual tertentu, dimana hilangnya data tersebut tidak bisa dikembalikan. File JPEG memiliki ekstensi .jpg, .jpeg, .jpe, .jfif, dan .jif.
Gambar 1 Contoh Gambar JPEG (Color dan Grayscale)
PERANCANGAN
Perancangan Spesifikasi Aplikasi
Spesifikasi aplikasi meliputi input (masukan) dan output (keluaran). Masukan bergantung pada proses yang akan dilakukan (proses penyisipan atau ekstraksi). Pada proses penyisipan dibutuhkan dua buah masukan yaitu media cover dan pesan rahasia. Media cover yang digunakan adalah berkas audio WAV dan pesan rahasianya berupa gambar dengan format JPEG/ JPG. Sedangkan pada proses ekstraksi hanya dibutuhkan satu buah masukan. Masukan tersebut adalah berkas audio WAV yang telah disisipi pesan rahasia (stego).
Keluaran yang dihasilkan juga bergantung pada proses yang akan dilakukan. Pada proses penyisipan, keluaran yang dihasilkan adalah berkas audio WAV yang telah disisipi pesan rahasia (stego). Sedangkan pada proses ekstraksi, keluarannya adalah pesan rahasia berupa gambar dengan format JPEG/ JPG.
Perancangan Algoritma
Metode yang digunakan dalam pembuatan aplikasi steganografi ini adalah metode Low Bit Coding. Ditinjau dari segi fungsional, maka aplikasi yang akan dibangun memiliki 2 proses, yaitu proses encoding (penyisipan) dan proses decoding (ekstraksi). Algoritma proses penyisipan dan ekstraksi dengan metode Low Bit Coding akan dijelaskan pada bagian ini.
a. Algoritma Proses Penyisipan
Langkah-langkah proses penyisipan bit-bit pesan (gambar) ke dalam berkas audio WAV adalah sebagai berikut :
1. Berkas audio WAV dibaca dan byte-byte hasil pembacaan disimpan ke dalam variable “fid1”.
2. Informasi mengenai berkas audio disiapkan dengan cara mengambil 44 byte pertama dari “fid1” dan pindahkan ke dalam variable “info”. Byte-byte ini berisi informasi mengenai chunk header, chunk fmt, chunk data dan tidak dapat disisipi bit pesan.
3. Byte sampel data (byte ke 45 sampai byte terakhir) dipindahkan ke dalam variable “dta”.
4. Pesan berupa gambar diinput.
5. 16 bit unik disiapkan dan disimpan ke dalam variable “identitas”. Bit-bit ini dibutuhkan sebagai penanda apakah di dalam berkas audio terdapat pesan gambar atau tidak. Identitas ini didefinisikan oleh programmer dengan seunik mungkin dan identitas yang digunakan adalah [1100110011001100].
6. Pesan gambar dan ukurannya dibaca.
7. Sebelum dilakukan penyisipan, terlebih dahulu dicek apakah penyisipan dapat dilakukan atau tidak. Pengecekan dilakukan berdasarkan jumlah byte sampel data dan jumlah bit identitas + bit ukuran pesan + bit pesan. Jika jumlah bit identitas + bit ukuran pesan + bit pesan lebih kecil dari jumlah byte sampel data, maka proses penyisipan dapat dilakukan.
8. Apabila pengecekan bernilai ya, maka langkah selanjutnya adalah pesan dan ukurannya diubah ke dalam bentuk bit. Kemudian bit identitas, bit ukuran pesan, dan bit pesan disisipkan ke dalam “dta”. Penyisipan dilakukan dengan
mengganti bit pertama (bit yang tidak terlalu berpengaruh) dari setiap byte sampel data. Identitas disisipkan pada byte pertama sampai byte keenambelas. Sedangkan bit ukuran pesan dan bit pesan disisipkan pada byte ketujuhbelas dan seterusnya.
9. Data audio yang telah disisipi pesan disimpan dengan mengikutsertakan informasi berkas audio dari variable “info”. Informasi ini ditulis pada awal berkas. Jika informasi ini tidak diikutsertakan, maka berkas audio tidak dapat dikenali.
Gambar 2 Proses Penyisipan
Berikut ini adalah penggalan program untuk proses encoding yang dibuat dengan menggunakan Matlab :
1. [handles.fnameinput, handles.pnameinput] = uigetfile('*.wav','Pilih file audio'); fid1=fopen([handles.pnameinput handles.fnameinput],'r');
Fungsi uigetfile digunakan untuk menampilkan jendela pencarian file audio yang berekstensi *.wav. Nama file terpilih akan disimpan ke dalam variable fnameinput dan pathnya akan disimpan ke dalam variable pnameinput. File audio kemudian dibuka dengan menggunakan fungsi fopen dan hasil pembacaannya disimpan ke dalam variable fid1.
2. info=fread(fid1,44,'uint16');
Fungsi fread digunakan untuk mengambil 44 byte pertama dari “fid1” dan dipindahkan ke dalam variable “info”. Byte-byte ini berisi informasi mengenai berkas audio. Bit-bit pesan disiapkan Data audio disiapkan Identitas disiapkan
Identitas dan bit pesan disisipkan ke
dalam data audio
Data audio yang telah disisipi identitas dan bit
pesan disimpan Berkas Pesan Berkas Audio Berkas Audio Stego Berkas Pesan Berkas Audio
3. [dta,count]=fread(fid1,inf,'uint16'); fclose(fid1);
posisi=1;
Fungsi fread berikutnya digunakan untuk membaca dan memindahkan byte-byte sampel data ke dalam variable dta. Sedangkan variable count digunakan untuk membaca dan menyimpan jumlah byte sampel data.
4. [handles.fnamegambar, handles.pnamegambar] = uigetfile({'*.jpg';'*.jpeg'},'Pilih file gambar');
Kemudian pesan (file gambar) diinput dengan menggunakan fungsi uigetfile. Nama file terpilih akan disimpan ke dalam variable fnamegambar dan pathnya akan disimpan ke dalam variable pnamegambar.
5. identitas=[1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0]';
Byte penanda disiapkan dan disimpan ke dalam variable identitas.
6. baca_gambar=fopen([handles.pnamegambar handles.fnamegambar],'r'); pesan=fread(baca_gambar);
[m,n]=size(pesan);
Selanjutnya pesan dibaca dan hasilnya yang berupa bilangan desimal disimpan ke dalam variable pesan. Fungsi size digunakan untuk membaca ukuran matriks pesan dan hasilnya disimpan ke dalam variable m dan n.
7. if ( (m*n*8+48) > count )
msg=['Ukuran pesan terlalu besar ! Jumlah bit pesan ini adalah ' int2str(m*n*8+48) ' , sementara maksimal bit pesan yang dapat disisipkan adalah ' int2str(count) '.'] msgbox(msg,'Pesan','warn');
Dilakukan pengecekan apakah pesan dapat disisipkan atau tidak. Jika tidak, maka akan keluar pesan yang menginformasikan bahwa pesan tidak dapat disisipkan.
8. m_bin=de2bi(m,16)'; n_bin=de2bi(n,16)'; pesan_double=double(pesan); pesan_bin=de2bi(pesan_double,8); pesan_bin_re=reshape(pesan_bin’,m*n*8,1); len=length(pesan_bin_re); dta(1:16)=bitset(dta(1:16),posisi,identitas(1:16)); dta(17:32)=bitset(dta(17:32),posisi,m_bin(1:16)); dta(33:48)=bitset(dta(33:48),posisi,n_bin(1:16)); dta(49:48+len)=bitset(dta(49:48+len),posisi,pesan_bin_re);
Sebaliknya jika pesan dapat disisipkan, maka terlebih dahulu ukuran pesan dan pesan diubah ke bentuk biner/ bit dengan menggunakan fungsi de2bi. Baru kemudian bit identitas dan bit-bit tersebut disisipkan ke dalam sampel data audio dengan menggunakan fungsi bitset.
9. [handles.fnameoutput, handles.pnameoutput] = uiputfile('*.wav','Simpan file'); fid2=fopen([handles.pnameoutput handles.fnameoutput],'w');
fwrite(fid2,info,'uint16'); fwrite(fid2,dta,'uint16'); fclose(fid2);
Fungsi uiputfile digunakan untuk menampilkan jendela penyimpanan file audio stego. Byte informasi dan byte sampel data yang telah disisipi pesan ditulis ke dalam file tersebut dengan menggunakan fungsi fwrite.
b. Algoritma Proses Ekstraksi
Langkah-langkah proses ekstraksi bit-bit pesan dari berkas suara stego adalah sebagai berikut ini :
1. Berkas audio stego dibaca dan byte-byte hasil pembacaan disimpan ke dalam variable “fid1”.
2. 44 byte pertama dari “fid1” yang berisi informasi mengenai berkas audio dipindahkan ke dalam variable “info”.
3. Byte sampel data (byte ke 45 sampai byte terakhir) dipindahkan ke dalam variable “dta”.
4. Bit pertama dari byte pertama sampai byte keenambelas diekstrak dari dta. Jika hasilnya sama dengan salah satu identitas pada saat penyisipan, maka di dalam berkas tersebut terdapat pesan rahasia dan proses ekstraksi dapat dilakukan.
5. Apabila pengecekan bernilai ya, maka langkah selanjutnya adalah bit ukuran pesan dan bit pesan diekstrak. Bit-bit pesan yang telah diekstrak dikembalikan ke bentuk semula berdasarkan ukuran pesan.
6. Pesan gambar hasil ekstraksi terlebih dahulu harus disimpan dengan ekstensi JPEG/ JPG, baru kemudian gambarnya ditampilkan.
Gambar 3 Proses Ekstraksi
Berikut ini adalah penggalan program untuk proses decoding :
1. [handles.fnameinput, handles.pnameinput] = uigetfile('*.wav','Pilih file audio'); fid1=fopen([handles.pnameinput handles.fnameinput],'r');
Fungsi uigetfile digunakan untuk menampilkan jendela pencarian file audio stego. File audio kemudian dibuka dengan menggunakan fungsi fopen dan hasil pembacaannya disimpan ke dalam variable fid1.
2. info=fread(fid1,44,'uint16');
Fungsi fread digunakan untuk mengambil 44 byte pertama dari “fid1” dan dipindahkan ke dalam variable “info”.
3. [dta,count]=fread(fid1,inf,'uint16'); fclose(fid1);
posisi=1;
Byte-byte sampel data dipindahkan ke dalam variable dta dengan menggunakan fungsi fread.
Data audio stego disiapkan
Identitas diekstrak dan dicek
Bit pesan diekstrak dari data audio Data pesan di disimpan
dan ditampilkan Berkas Pesan
Berkas Audio Stego
4. identitas=bitget(dta(1:16),posisi)';
Bit pertama dari byte pertama sampai byte keenambelas diekstrak dari dta dengan menggunakan fungsi bitget.
5. if identitas==[1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0]
[handles.fnamegambar, handles.pnamegambar] = uiputfile({'*.jpg';'*.jpeg'},'Simpan pesan gambar'); output_file=cat(2,handles.pnamegambar,handles.fnamegambar); m_bin=zeros(16,1); n_bin=zeros(16,1); m_bin(1:16)=bitget(dta(17:32),posisi); n_bin(1:16)=bitget(dta(33:48),posisi); m=bi2de(m_bin'); n=bi2de(n_bin'); len=m*n*8; secgambar_bin=zeros(len,1); secgambar_bin(1:len)=bitget(dta(49:48+len),posisi); secgambar_bin_re=reshape(secgambar_bin, 8, len/8); secgambar_double=bi2de(secgambar_bin_re’); output=fopen([handles.pnamegambar handles.fnamegambar],'w'); fwrite(output,secgambar_double); fclose(output); gdata=guidata(gcbo); gambar=imread(output_file); set(gdata.figure1,'CurrentAxes',gdata.axes2); set(imshow(gambar));
Kemudian dilakukan pengecekan dengan menggunakan percabangan if, apakah bit yang berhasil diekstrak sama dengan bit identitas pada proses penyisipan. Jika sama, maka bit ukuran pesan dan pesan gambar kemudian diekstrak juga dengan menggunakan fungsi bitget. Pesan yang berhasil diekstrak kemudian disimpan dengan ekstensi .jpg/.jpeg.
UJI COBA DAN ANALISA Perancangan Pengujian
Pengujian dilakukan berdasarkan spesifikasi aplikasi dan juga terhadap ketahanan data. Pengujian berdasarkan spesifikasi aplikasi meliputi pengujian kesesuaian proses, kesesuaian data, dan kualitas suara. Sedangkan pengujian ketahanan data hanya dilakukan terhadap berkas suara WAV stego.
Untuk melakukan pengujian, digunakan beberapa berkas audio WAV dengan spesifikasi seperti yang terdapat pada Tabel 4.
Tabel 4 Spesifikasi Audio WAV yang diuji No. Nama Berkas
Audio WAV Durasi
Ukuran Data (Byte) Sampling Rate (Hz) Jenis Kanal Suara 1 atabaque.wav 0:00:07.500 1323000 44100 Stereo 2 windows.wav 0:00:03.204 282564 22050 Stereo 3 wondergirls.wav 0:00:20.991 3702812 44100 Stereo
Selain berkas audio, dalam pengujian digunakan juga beberapa sampel gambar. Berikut ini adalah uraian dari pesan gambar :
Tabel 5 Spesifikasi File Gambar No. Nama File
Gambar Jenis Gambar
Ukuran File 1 gunadarma.jpg Color/ Warna 47 KB 2 bw_gunadarma.jpg Grayscale/ Hitam 42 KB
Pelaksanaan uji coba menggunakan dua buah sampel file gambar, yaitu gunadarma.jpg dan bw_gunadarma.jpg. Kedua gambar ini berisi logo Universitas Gunadarma yang disajikan dalam bentuk berwarna (gunadarma.jpg) dan hitam putih (bw_gunadarma).
Pelaksanaan Pengujian
Pada pelaksanaan pengujian dibutuhkan beberapa perangkat lunak pendukung, yaitu Free WAV to MP3 Converter 7.3.2 dan Wave Editor 3.1.0.0. Perangkat lunak Free WAV to MP3 Converter digunakan untuk mengkompres audio WAV stego, yaitu dengan mengubah format audio WAV stego menjadi MP3 (dengan ekstensi .mp3) dan sebaliknya. Sedangkan Wave Editor digunakan untuk melakukan manipulasi amplitudo, pemotongan dan dapat juga menampilkan grafik sinyal dari audio WAV stego.
a. Pengujian Berdasarkan Spesifikasi Aplikasi
Hasil pengujian terhadap kesesuaian proses, kesesuaian data, dan kualitas suara dapat dilihat padaTabel 6.
Tabel 6 Hasil Pengujian Berdasarkan Spesifikasi Aplikasi
No. Nama Berkas
Audio WAV Pesan Gambar Penyisipan
Nama Berkas
Audio WAV Stego Ekstraksi
Kesesuaian Data
Kualitas Suara
1 atabaque.wav gunadarma.jpg Berhasil 4_ atabaque.wav Berhasil Sesuai Sama
bw_gunadarma.jpg Berhasil 5_ atabaque.wav Berhasil Sesuai Sama
2 windows.wav gunadarma.jpg Gagal
bw_gunadarma.jpg Gagal
3 wondergirls.wav gunadarma.jpg Berhasil 4_ wondergirls.wav Berhasil Sesuai Sama bw_gunadarma.jpg Berhasil 5_ wondergirls.wav Berhasil Sesuai Sama
Hasil pengujian pada Tabel 6 menunjukkan bahwa perangkat lunak berhasil untuk ketiga faktor pengujian. Pada pengujian terhadap kesesuaian proses, perangkat lunak dapat melakukan proses penyisipan dan ekstraksi dengan baik. Walaupun pada proses penyisipan dapat terjadi kegagalan karena ukuran pesan yang terlalu besar.
Pengujian terhadap kesesuaian data, menunjukkan bahwa data yang berhasil diekstrak dari audio WAV stego bersesuaian dengan data yang disisipkan. Dan pada pengujian terhadap kualitas suara, baik berdasarkan pendengaran maupun secara visual melalui grafik sinyal, dapat dikatakan bahwa kualitas suara antara berkas audio asli dengan berkas audio stego adalah sama. Gambar 4 berikut ini adalah salah satu gambar yang menunjukkan grafik sinyal audio sebelum dan sesudah dilakukan penyisipan.
Gambar 4 Grafik Sinyal atabaque.wav Sebelum dan Sesudah Penyisipan
Setelah proses penyisipan, hal lain yang dapat diperbandingkan adalah ukuran berkas audio sebelum dan setelah penyisipan.
Tabel 7 Ukuran Berkas Audio Sebelum dan Setelah Penyisipan No. Nama Berkas
Audio WAV Ukuran Berkas Audio Sebelum Penyisipan Pesan Gambar Yang Berhasil Disisipkan Nama Berkas Audio WAV Stego
Ukuran Berkas Audio Setelah
Penyisipan
1 atabaque.wav 1293 KB gunadarma.jpg 4_ atabaque.wav 1293 KB
bw_gunadarma.jpg 5_ atabaque.wav 1293 KB
2 wondergirls.wav 3617 KB gunadarma.jpg 4_ wondergirls.wav 3617 KB
bw_gunadarma.jpg 5_ wondergirls.wav 3617 KB
Tabel 7 menunjukkan bahwa seluruh uji coba penyisipan tidak menyebabkan perubahan pada ukuran berkas audio WAV atau dengan kata lain, ukuran berkas audio WAV sebelum dan setelah penyisipan adalah sama.
b. Pengujian Ketahanan Data
Pengujian ketahanan data dilakukan terhadap tiga faktor, yaitu kompresi, manipulasi amplitudo dan pemotongan.
• Kompresi
Kompresi audio stego dari WAV ke MP3 dan sebaliknya dilakukan dengan menggunakan Free WAV to MP3 Converter. Hasil pengujian proses ekstraksi setelah kompresi terhadap berkas audio stego dapat dilihat pada Tabel 8.
Tabel 8 Hasil Pengujian Ekstraksi Setelah Kompresi No. Nama Berkas
Audio WAV Stego
Pesan Gambar di Dalamnya
Nama Berkas MP3 Setelah Kompresi
Nama Berkas Audio WAV Setelah Kompresi Ulang
Ekstraksi
1 4_ atabaque.wav gunadarma.jpg 4_ atabaque.mp3 4_ atabaque.wav Gagal
2 5_ atabaque.wav bw_gunadarma.jpg 5_ atabaque.mp3 5_ atabaque.wav Gagal 3 4_ wondergirls.wav gunadarma.jpg 4_ wondergirls.mp3 4_ wondergirls.wav Gagal 4 5_ wondergirls.wav bw_gunadarma.jpg 5_ wondergirls.mp3 5_ wondergirls.wav Gagal
• Manipulasi Amplitudo
Manipulasi Amplitudo dilakukan dengan menggunakan Wave Editor. Hasil pengujian ekstraksi setelah manipulasi amplitudo terhadap beberapa berkas audio stego dapat dilihat pada Tabel 9.
Tabel 9 Hasil Pengujian Ekstraksi Setelah Manipulasi Amplitudo No. Nama Berkas
Audio WAV Stego
Pesan Gambar di
Dalamnya Amplitudo
Nama Berkas Audio Setelah Manipulasi
Amplitudo
Ekstraksi
1 4_ atabaque.wav gunadarma.jpg ditambah (110%) 4_ atabaque _t.wav Gagal dikurangi (90%) 4_ atabaque _k.wav Gagal 2 5_ atabaque.wav bw_gunadarma.jpg ditambah (150%) 5_ atabaque _t.wav Gagal dikurangi (50%) 5_ atabaque _k.wav Gagal 3 4_ wondergirls.wav gunadarma.jpg ditambah (110%) 4_ wondergirls_t.wav Gagal dikurangi (90%) 4_ wondergirls_k.wav Gagal 4 5_ wondergirls.wav bw_gunadarma.jpg ditambah (150%) 5_ wondergirls_t.wav Gagal dikurangi (50%) 5_ wondergirls_k.wav Gagal
Setelah melakukan pengujian, semua proses ekstraksi gambar dari beberapa berkas audio stego yang telah dimanipulasi amplitudonya dinyatakan gagal.
• Pemotongan
Pemotongan audio stego juga dilakukan dengan menggunakan Wave Editor. Tabel 10 berikut ini memperlihatkan hasil pengujian ekstraksi setelah pemotongan terhadap beberapa berkas audio stego.
Tabel 10 Hasil Pengujian Ekstraksi Setelah Pemotongan No. Nama Berkas
Audio WAV Stego
Pesan Gambar di Dalamnya
Durasi (detik)
Letak Pemotongan Nama Berkas Setelah Pemotongan Ekstraksi Begin End 1 4_ atabaque.wav gunadarma.jpg 7.500 00:00.000 00:00.144 5_ atabaque1.wav Gagal 00:01.895 00:05.390 5_ atabaque2.wav Gagal 00:05.390 00:07.500 5_ atabaque3.wav Berhasil 2 5_ atabaque.wav bw_gunadarma.jpg 7.500 00:00.000 00:00.612 5_ atabaque1.wav Gagal 00:03.096 00:05.268 5_ atabaque2.wav Gagal 00:05.268 00:07.500 5_ atabaque3.wav Berhasil
Hasil pengujian ketahanan data terhadap pemotongan terdiri dari dua kemungkinan, yaitu berhasil dan gagal. Semua pemotongan diawal audio menyebabkan pesan tidak dapat diekstrak.
Analisis Hasil Pengujian
Dari pengujian yang telah dilakukan, dapat dilakukan beberapa analisis terhadap hasil pengujian tersebut. Berikut ini merupakan analisis terhadap hasil pengujian berdasarkan spesifikasi aplikasi dan ketahanan data.
a. Analisis Hasil Pengujian Berdasarkan Spesifikasi Aplikasi
Hasil pengujian berdasarkan spesifikasi aplikasi menunjukkan bahwa perangkat lunak steganografi ini berhasil untuk setiap faktor pengujian yang dilakukan. Faktor yang diuji meliputi faktor kesesuain proses, kesesuain data, dan kualitas suara.
Pada pengujian kesesuaian proses, perangkat lunak dapat melakukan proses penyisipan dan ekstraksi pesan gambar dengan baik. Proses penyisipan berhasil jika ukuran data (jumlah bit identitas + bit ukuran pesan gambar + bit pesan gambar) tidak lebih besar dari jumlah byte sampel data audio yang akan disisipi pesan gambar.
Pada pengujian kesesuaian data, gambar yang berhasil diekstrak bersesuaian dengan gambar yang disisipkan. Kesesuian ditinjau dari bentuk dan ukuran pesan gambar.
Pengujian kualitas suara menunjukkan bahwa penyisipan bit-bit pesan gambar ke dalam sampel data audio WAV tidak mempengaruhi kualitas suara. Hal ini disebabkan karena perubahan pada bit pertama atau low significant bit sangat sulit dideteksi oleh pendengaran manusia. Dan hal ini juga ditunjukkan oleh grafik sinyal audio sebelum dan sesudah penyisipan yang hampir tidak kelihatan perbedaannya.
Selain ketiga faktor di atas, hasil uji coba juga menunjukkan bahwa ukuran berkas audio WAV sebelum dan setelah penyisipan adalah sama. Hal ini terjadi karena penyisipan pesan dilakukan dengan mengganti bit yang tidak terlalu berpengaruh (low significant bit) dengan bit-bit pesan gambar, bukan dengan menambah bit baru ke dalam byte sampel data audio.
b. Analisis Hasil Pengujian Ketahanan Data
Pada pengujian ketahanan data terhadap kompresi dan manipulasi amplitudo, seluruh hasil menunjukkan bahwa pesan gambar tidak dapat diekstrak. Proses kompresi dan manipulasi amplitudo tidak mengubah ukuran berkas audio, akan tetapi menyebabkan perubahan pada bit pertama atau low significant bit dari sampel data audio. Dimana bit pertama merupakan tempat untuk menyisipkan bit identitas, bit ukuran pesan, dan bit pesan. Jika terjadi kerusakan pada bit identitas, maka otomatis bit ukuran pesan dan bit pesan dalam keadaan apapun (rusak/ tidak) tidak dapat dibaca dan diekstrak. Dan berdasarkan hasil pengujian, maka dapat disimpulkan bahwa penyisipan pesan gambar dengan metode Low Bit Coding tidak tahan terhadap kompresi dan manipulasi amplitudo.
Pada pengujian dengan pemotongan, secara keseluruhan hasil menunjukkan dua kemungkinan, yaitu pesan gambar dapat diekstrak atau tidak sama sekali. Semua pemotongan audio diawal menyebabkan pesan tidak dapat diekstrak. Hal ini dikarenakan perubahan atau kerusakan pada bit identidas. Kerusakan pada bit identitas ini menyebabkan bit ukuran pesan dan bit pesan dalam keadaan apapun (rusak/tidak) tidak dapat diekstrak. Sedangkan ekstraksi setelah pemotongan ditengah dan akhir audio bisa berhasil dan gagal. Ekstraksi berhasil jika bagian audio yang dibuang tidak termasuk byte sampel data audio yang telah disisipi bit identitas, bit ukuran pesan, atau bit pesan.
PENUTUP
Steganografi adalah teknik menyembunyikan pesan ke dalam sebuah media pembawa (carrier). Penelitian ini membahas tentang penerapan steganografi pada berkas audio WAV, yang diimplementasikan dengan pengembangan aplikasi menggunakan Matlab 7.0. Metode steganografi yang digunakan adalah metode Low Bit Coding. Penyisipan pesan dengan metode ini dilakukan dengan mengganti bit pertama atau bit yang tidak terlalu berpengaruh dengan bit-bit pesan.
Dari hasil uji coba berdasarkan spesifikasi aplikasi, dengan metode Low Bit Coding proses penyisipan dan ekstraksi pesan dapat dilakukan dengan baik. Penyisipan dapat dilakukan jika jumlah bit pesan dan bit informasi pendukung tidak lebih besar dari jumlah byte sampel data audio. Untuk kesesuaian data, pesan hasil ekstraksi dan pesan awal adalah sama. Penyisipan pesan dengan metode Low Bit Coding juga tidak berpengaruh terhadap kualitas suara karena sulit dideteksi oleh pendengaran manusia. Proses penyisipan juga tidak mengubah ukuran berkas audio atau dengan kata lain, ukuran berkas audio sebelum dan setelah penyisipan adalah sama.
Dan dari hasil pengujian ketahanan data, dapat disimpulkan bahwa berkas audio yang telah disisipi pesan (stego) tidak tahan terhadap tiga faktor, yaitu kompresi, manipulasi amplitudo dan pemotongan audio. Pesan sama sekali tidak dapat diekstrak setelah audio stego dikompres atau dimanipulasi amplitudonya. Sedangkan setelah pemotongan, masih ada kemungkinan pesan dapat diekstrak. Hal ini disebabkan karena bagian audio yang dipotong tidak termasuk byte sampel data audio yang telah disisipi bit pesan dan bit informasi pendukung.
DAFTAR PUSTAKA
[1] Alam, Ibnu. ____, Aplikasi Kode Huffman dalam Kompresi Gambar Berformat JPEG, Makalah, Institut Teknologi Bandung.
[2] Alatas, Putri. 2009, Implementasi Teknik Steganografi Denganmetode LSB Pada Citra Digital, Tugas Akhir, Universitas Gunadarma.
[3] Cahyadi. 2009, Sejarah Steganografi , (Online),
(http://visualbasic-cahyadi.blogspot.com/2009/10/blog-post.html, diakses pada tanggal 07 Mei 2011).
[4] Gunawan, Ibnu & Gunadi, Kartika, 2005. ”Pembuatan Perangkat Lunak Wave Manipulator Untuk Memanipulasi File Wav”, Jurnal Informatika, Vol. 6, No. 1: 41-50.
[5] Kessler, Gary C. 2004, “An Overview of Steganography for the Computer Forensics Examiner”, Jurnal Penelitian dan Teknologi, Vol.6, No. 3. [6] Mike. 2009, Pengertian Steganografi, (Online),
(http://die-gudangilmu.blogspot.com/2009/03/pengertian-steganografi.html, diakses pada tanggal 07 Mei 2011).
[7] Ulinnuha. 2010, Teknik Penyembunyian Informasi Pada Steganografi, (Online), (http://mulinnuha.wordpress.com/2010/01/10/teknik-penyembunyian-informasi-pada-steganografi/, diakses pada tanggal 08 Mei 2011).
