UNIVERSITAS BINA NUSANTARA Program Ganda
Teknik Informatika - Matematika Skripsi Sarjana Program Ganda
Semester Ganjil 2006/2007
PERANCANGAN PROGRAM APLIKASI SEKURITI SOAL UJIAN MENGGUNAKAN TWO-SIDED SIDE MATCH
PADA CITRA DIGITAL
STUDI KASUS : FMIPA UNIVERSITAS BINA NUSANTARA
Raymond Rulin 0600672832
ABSTRAK
Untuk meningkatkan keamanan data, steganografi yang bersifat tidak terlihat, merupakan salah satu alternatif daripada kriptografi yang sifatnya terlihat. Metode Two-Sided Side Match akan mengeksploitasi korelasi antara piksel-piksel tetangganya untuk mengukur tingkat kehalusan dari piksel-piksel, sehingga dapat memberikan kapastitas yang besar untuk data embedding dan meminimalisasi distorsi pada stego-image. Dengan kapasitas penanaman data (data embedding) yang besar itu, maka metode ini dapat diterapkan untuk sekuriti soal ujian pada FMIPA UBINUS dimana soal ujian pada umumnya berukuran yang cukup besar. Selain itu juga karena tingkat distorsi yang kecil, maka stego-image yang dihasilkan sangat sulit dibedakan dengan yang aslinya.
Kata Kunci :
vi
KATA PENGANTAR
Sebelumnya penulis mengucapkan syukur dan terima kasih kepada Tuhan Yang Maha Esa Sehingga dapat menyelesaikan Skripsi ini sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar kesarjanaan pada jenjang pendidikan Strata 1, Jurusan Teknik Informatika dan Matematika di Universitas Bina Nusantara.
Walaupun tugas membuat Skripsi ini terasa berat oleh penulis, namun berkat bimbingan dari para dosen, akhirnya skripsi ini dapat diselesaikan walaupun masih jauh dari kesempurnaan.
Penulis menyadari masih banyak kekurangan-kekurangan di dalam Skripsi, sehingga penulis sangat mengharapkan bantuan berupa kritik dari para dosen serta cara-cara yang baik untuk menyusun karya ilmiah di masa yang akan datang.
Penulis mengucapkan terima kasih kepada para pembimbing yang telah
meluangkan waktu untuk memberikan petunjuk dalam mewujudkan Skripsi ini, terutama kepada :
1. Prof. Dr. Gerardus Polla, M.App.Sc., selaku Rektor Universitas Bina Nusantara. 2. Bapak Wikaria Gazali, S.Si., MT., selaku Dekan Fakultas MIPA.
3. Bapak Ngarap Imanuel Manik, Drs., M.Kom., selaku Kepala Jurusan MIPA Universitas Bina Nusantara dan dosen pembimbing yang telah memberikan bimbingan selama proses penyusunan skripsi ini.
4. Bapak Syaeful Karim, Ir., M.Sc., selaku dosen pembimbing yang telah memberikan bimbingan selama proses penyusunan skripsi ini.
5. Bapak H. Mohammad Subekti, BE., M.Sc., selaku Kepala Jurusan Teknik Informatika Universitas Bina Nusantara.
6. Orangtua tercinta dan keluarga penulis yang telah memberikan dukungan dan doa selama penulisan skripsi ini.
7. Teman-teman yang telah memberikan dorongan, saran dan membantu dalam penulisan skripsi ini.
8. Kepada semua pihak yang telah membantu sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini.
Akhir kata, penulis berharap semoga skripsi ini dapat bermanfaat dan berguna bagi pembaca dan pihak-pihak yang membutuhkan.
Jakarta, Penulis
Raymond Rulin 0600672832
DAFTAR ISI Halaman Abstrak v Kata Pengantar vi Daftar Tabel x Daftar Gambar xi
Daftar Lampiran xiii
BAB 1 PENDAHULUAN 1
1.1 Latar Belakang Masalah 1
1.2 Perumusan Masalah 2 1.3 Ruang Lingkup 3 1.4 1.5 1.6 1.7
Tujuan dan Manfaat 1.4.1 Tujuan 1.4.2 Manfaat Definisi Operasional Metodologi Penelitian Sistematika Penulisan 3 3 3 4 4 5
BAB 2 LANDASAN TEORI 6
2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.9
Proses Pengembangan Software Software Testing
Interaksi Manusia dan Komputer (IMK) Citra Digital
2.4.1 JPEG 2.4.2 BMP 2.4.3 PNG
Unified Modeling Language 2.5.1 Activity Diagram 2.5.2 Use Case Diagram 2.5.3 Class Diagram
2.5.4 State Transition Diagram Steganografi
2.6.1 Sejarah Steganografi 2.6.2 Keuntungan Steganografi 2.6.3 Kerugian Steganografi
2.6.4 Karakteristik Teknik Steganografi 2.6.5 Triangle of Trade-Off
2.6.6 Metode-Metode Steganografi Pada Citra Side Match
2.7.1 Algoritma Penanaman Bit dengan Two-Sided Side Match
2.7.2 Algoritma Ekstraksi dengan Two-Sided Side Match 2.7.3 Proses Pengecekan Falling-Off-Boundary
Pseudo-Random Number Generator (PRNG)
Koefisien Determinasi (Coefficient of Determination)
6 8 8 11 13 13 13 14 15 16 17 18 19 20 21 21 22 23 24 25 25 27 27 28 29
viii 2.10
2.11
Root Mean Squarred Error (RMSE) Peak Signal-to-Noise Ration (PSNR)
29 30 BAB 3 ANALISIS DAN PERANCANGAN APLIKASI 31
3.1 Analisis Sistem Yang Berjalan 31
3.1.1 Sejarah Universitas Bina Nusantara 3.1.2 Tujuan Universitas Bina Nusantara 3.1.3 Visi Universitas Bina Nusantara 3.1.4 Misi Universitas Bina Nusantara
3.1.5 Gambaran Umum Sistem Yang Berjalan 3.1.6 Sistem Yang Diusulkan
3.1.6.1 Proses Penanaman File 3.1.6.2 Proses Ekstraksi File
31 32 33 33 34 35 36 38 3.2 Perancangan Program Aplikasi
3.2.1 Perancangan Fungsi Penggunaan 3.2.2 Hirarki Menu
3.2.3 Perancangan Modul
3.2.3.1 Perancangan Modul Embed 3.2.3.2 Perancangan Layar Menu Extract 3.2.3.3 Perancangan Layar Menu Analyze 3.2.3.4 Perancangan Layar Pesan Error 3.2.3.5 Perancangan Layar Pesan Informasi 3.2.4 Class Diagram
3.2.5 Perancangan Spesifikasi Proses
3.2.5.1 Perancangan Spesifikasi Proses Embedding 3.2.5.2 Perancangan Spesifikasi Proses Extracting 3.2.5.3 Perancangan Spesifikasi Proses Analyzing
38 39 39 41 41 48 52 56 56 57 58 58 59 59
BAB 4 IMPLEMENTASI DAN EVALUASI 61
4.1 Implementasi Aplikasi
4.1.1 Kebutuhan Perangkat Keras 4.1.2 Kebutuhan Perangkat Lunak
4.1.3 Cara Pengoperasian Program Aplikasi
4.1.3.1 Cara Mengoperasikan Penanaman File 4.1.3.2 Cara Mengoperasikan Ekstraksi File 4.1.3.3 Cara Mengoperasikan Analisis
61 61 61 62 62 68 71 4.2 Evaluasi Aplikasi
4.2.1 Evaluasi Delapan Aturan Emas
4.2.2 Analisis Kemampuan Penanaman Data 4.2.3 Analisis Kualitas Stego-Image
4.2.4 Perbandingan Dengan Metode Lain
4.2.4.1 Perbandingan Kecepatan Dan Kapasitas 4.2.4.2 Perbandingan Kualitas Stego-Image
73 73 74 77 80 80 81
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN 83
5.1 Kesimpulan 83
DAFTAR PUSTAKA 86
RIWAYAT HIDUP 89
x
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 4.1 Hasil percobaan penanaman file A.test 75 Tabel 4.2 Hasil percobaan penanaman file B.test 75 Tabel 4.3 Hasil percobaan penanaman file C.test 75
Tabel 4.4 Rata-rata hasil percobaan 75
Tabel 4.5 Tabel 4.6 Tabel 4.7
Hasil analisis kualitas stego-image
Perbandingan kecepatan dan kapasitas antara Casper, BattleSteg, dan FilterFirst
Perbandingan kualitas antara Casper, BattleSteg, dan FilterFirst 77 81 82
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 Model Waterfall 6
Gambar 2.2 Model warna RGB dipetakan ke kubus 12 Gambar 2.3 Perbandingan antara JPEG dan PNG 14
Gambar 2.4 Diagram hirarki UML 15
Gambar 2.5 Contoh use case diagram 16
Gambar 2.6 Gambar 2.7 Gambar 2.8 Gambar 2.9 Gambar 2.10 Gambar 3.1 Gambar 3.2 Gambar 3.3 Gambar 3.4 Gambar 3.5 Gambar 3.6 Gambar 3.7 Gambar 3.8 Gambar 3.9 Gambar 3.10 Gambar 3.11 Gambar 3.12 Gambar 3.13 Gambar 3.14 Gambar 3.15 Gambar 3.16 Gambar 3.17 Gambar 3.18 Gambar 3.19 Gambar 3.20 Gambar 3.21 Gambar 3.22 Gambar 3.23 Gambar 3.24 Gambar 4.1 Gambar 4.2 Gambar 4.3 Gambar 4.4 Gambar 4.5 Gambar 4.6 Gambar 4.7
Contoh class pada class diagram
Contoh hubungan asosiatif pada class diagram Contoh state transition diagram
Triangle of Trade-Off antara capacity, transparency, dan robustness
Two-sided Side Match dengan urutan raster-scan Activity diagram sistem yang berjalan
Activity diagram sistem yang diusulkan Proses penanaman file pada Casper Proses ekstraksi file pada Casper Use case diagram pada Casper Hirarki menu
State transition diagram menu Rancangan layar menu Embed
Rancangan layar menu Get Cover Image Rancangan layar menu Get File
Rancangan layar menu Save To
State transition diagram pada menu Embed Rancangan layar menu Extract
Rancangan layar menu Get Stego-Image Rancangan layar menu Save To Directory State transition diagram pada menu Extract Rancangan layar menu Analyze
Rancangan layar menu Get Cover Image Rancangan layar menu Get Stego-Image State transition diagram pada menu Analyze Rancangan layar Analysis Results
Rancangan layar pesan error Rancangan layar pesan informasi Class diagram program aplikasi Tampilan menu Embed
Tampilan menu Get Cover Image Tampilan menu Get File
Tampilan menu Save To Tampilan menu Extract
Tampilan menu Get Stego-Image Tampilan menu Save To Directory
17 17 19 23 26 35 36 37 38 39 40 40 41 43 44 44 45 48 49 50 51 52 53 54 55 56 56 56 57 62 64 65 66 68 69 70
xii Gambar 4.8 Gambar 4.9 Gambar 4.10 Gambar 4.11 Gambar 4.12
Tampilan menu Analyze Contoh tampilan hasil analisis
Sebelah kiri Lena asli, sebelah kanan Lena stego-image Sebelah kiri Baboon asli, sebelah kanan Baboon stego-image
Sebelah kiri Pepper asli, sebelah kanan Pepper stego-image 71 72 79 79 80
DAFTAR LAMPIRAN Halaman Lampiran 1 GUI.java L.1 Lampiran 2 EmbedTab.java L.2 Lampiran 3 ExtractTab.java L.12 Lampiran 4 AnalyzeTab.java L.17 Lampiran 5 Embed.java L.24 Lampiran 6 Lampiran 7 Lampiran 8 Lampiran 9 Lampiran 10 Lampiran 11 Extract.java IQM.java OpenFiles.java MersenneTwisterFast.java ExampleFileFilter.java Surat Keterangan Survey
L.31 L.37 L.39 L.49 L.78 L.85
