PERBANDINGAN METODE STEGANOGRAFI LEAST SIGNIFICANT BIT DENGAN METODE STEGANOGRAFI BIT PLANE COMPLEXITY SEGMENTATION PADA CITRA PNG.

(1)

PERBANDINGAN METODE STEGANOGRAFI LEAST SIGNIFICANT BIT DENGAN METODE STEGANOGRAFI BIT PLANE COMPLEXITY

SEGMENTATION PADA CITRA PNG

SKRIPSI

Diajukan untuk Memenuhi Sebagian dari Syarat untuk Memperoleh Gelar Sarjana Komputer

Program Studi Ilmu Komputer

Oleh : ARI PURWANTO

0608627

PROGRAM STUDI ILMU KOMPUTER

FAKULTAS PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA

(2)

Perbandingan Metode

Steganografi

Least Significant Bit Dengan Metode

Steganografi

Bit Plane Complexity

Segmentation Pada Citra PNG

Oleh Ari Purwanto

Sebuah skripsi yang diajukan untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana pada Fakultas Pendidikan Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Agustus 2013

Hak Cipta dilindungi undang-undang.

(3)

3

PERBANDINGAN METODE STEGANOGRAFI LEAST SIGNIFICANT BIT DENGAN METODE STEGANOGRAFI BIT PLANE COMPLEXITY

SEGMENTATION PADA CITRA PNG

Oleh:

ARI PURWANTO 0608627

Disetujui dan disahkan oleh: Dosen Pembimbing I,

Eddy Prasetyo Nugroho, M.T. NIP. 197505152008011014

Dosen Pembimbing II,

Rizky Rahman J, M.Kom. NIP. 19771125200641002

Mengetahui,

Ketua Program Studi Ilmu Komputer

Rasim, M.T.

(4)

Ari Purwnto, 2014

Perbandingan Metode Steganografi Least Significant Bit Dengan Metode Steganografi Bit Plane Complecity Segmentation Pada Citra PNG

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu ABSTRAK

Steganografi adalah ilmu dan seni menyembunyikan pesan rahasia sedemikian sehingga keberadaan pesan tidak terdeteksi oleh indera manusia. Dalam penelitian ini di jelaskan cara penyisipan metode Steganografi Least Significant Bit (LSB) dan Metode Bit-Plane Complexity Segmentation (BPCS) serta perbandingan kedua metode tersebut terhadap parameter Fidelity, robustness, recovery dan kecocokannya terhadap citra PNG. Perbandingan faktor Fidelity dilakukan dengan cara membandingkan stego-image hasil pengeluaran kedua program yang mewakili tiap metode dengan cover-imagenya. Perbandingan faktor robustness dilakukan dengan cara memanipulasi stego-image. Perbandingan recovery dilakukan dengan cara mengungkap kembali stego-image yang termanipulasi. Sedangkan kecocokan terhadap file PNG dilihat dari tingkat Fidelity kedua metode dengan memanfaatkan cover-image citra PNG format index color, grayscale dan true color. Dari hasil perbandingan tersebut diperoleh bahwa tingkat Fidelity, robustness, dan recovery metode LSB lebih baik dibandingkan dengan metode BPCS. Namun dalam analisis kapasitas daya tampung metode BPCS lebih unggul dibandingkan metode LSB. Format citra PNG true color tanpa transparansi merupakan format citra yang paling cocok digunakan kedua metode.

(5)

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu ABSTRACT

Steganography is the science and art of hiding a secret messagesuch that the existence of the message is not detected by human senses. In this study described how the insertion of steganographic methods Least Significant Bit (LSB) and Bit-Plane Complexity Segmentation (BPCS) and

the comparison of the two

methods for parameter Fidelity, robustness, recovery and suitability of the PNG image. Fidelity factor comparison is done by comparing the results of the stego-image both spending programs that represent each method with the cover-image. Robustness factor comparison is done by manipulating the stego-image. Comparison of recovery is done by re-uncovering stego-image. While the match against PNG files Fidelity seen from the two methods by using the cover-image PNG with image format index color,grayscale and true color. The comparison of the results obtained that level of Fidelity, robustness, and recovery LSB method is better than the method of BPCS. But the accommodating capacity analysis BPCS method is superior to the method LSB. True color PNG image format without transparency is the most suitable image format used both methods.

(6)

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu DAFTAR ISI

BAB I PENDAHULUAN ... 1

1.1 Latar Belakang ... 1

1.2 Perumusan Masalah ... 3

1.3 Tujuan Masalah ... 4

1.4 Batasan Masalah ... 4

1.5 Metode Penelitian ... 5

1.6 Sistematika Penulisan ... 6

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... 7

2.1 Steganografi ... 7

2.2 Citra Digital ... 11

2.2.1 Konsep Citra Digital ... 11

2.2.2 Representasi Citra Digital ... 12

2.2.3 Warna pada Citra Digital ... 13

2.3 PNG (Portable Network Graphic) ... 17

2.4 LEAST SIGNIFICANT BIT (LSB) ... 19

2.5. BIT-PLANE ... 23

2.6. Kompleksitas citra biner ... 23

2.7. Konjugasi citra biner ... 24

2.8 BIT-PLANE COMPLEXITY SEGMENTATION (BPCS) ... 25

2.9 Algoritma BPCS ... 26

2.10 Kapasitas Penampungan pesan Rahasia ... 29

(7)

vii

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

2.10.2 Kapasitas Penampungan Metode BPCS ... 29

BAB III METODOLOGI PENELITIAN ... 31

3.1 Alat dan Bahan Penelitian ... 31

3.1.1 Alat Penelitian ... 31

3.1.2 Bahan Penelitian... 32

3.2 Desain Penelitian ... 33

3.3 Proses Rekayasa Sistem ... 34

BAB IV PEMBAHASAN ... 36

4.1 Proses Penyisipan (Encode) dan Pengungkapan (Decode) ... 36

4.1.1 Proses penyisipan dan pengungkapan metode LSB ... 36

4.1.2 Proses penyisipan dan pengungkapan metode BPCS... 41

4.2 Perhitungan Daya Tampung Maksimum Metode LSB dan BPCS ... 61

4.2.1 Daya Tampung Maksimum Metode LSB ... 61

4.2.2 Daya Tampung Maksimum Metode BCPS ... 61

4.2.3 Perbandingan daya tampung maksimum kedua metode ... 63

4.3 Pengujian dan Perbandingan ... 63

4.3.1 Pengujian dan Perbandingan faktor Fidelity dan Kecocokan terhadap citra PNG . ... 63

4.3.2 Pengujian dan Perbandingan faktor Robustness dan Recovery. .... 107

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 148

5.1 Kesimpulan ... 148

5.2 Saran ... 150

5.2.1 Saran Pemanfaatan Metode LSB dan BPCS berdasarkan hasil penelitian ... 150

5.2.2 Saran Untuk Penelitian Selanjutnya ... 151

DAFTAR PUSTAKA ... 152

(8)

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Internet saat ini menjadi bagian yang sangat penting bagi insfrastruktur komunikasi di dunia. Pertukaran informasi melalui internet memiliki banyak kelebihan dibandingkan dengan media komunikasi lainnya, terutama dari segi kecepatannya.

Namun informasi yang dikirimkan melalui internet tidak dapat dijamin keamanannya. Penyadapan terhadap informasi rahasia sering terjadi pada media komunikasi ini. Saluran yang digunakan pada internet pada umumnya bukan merupakan saluran yang aman. Saluran yang aman sebenarnya tersedia, namun kecepatan koneksi menggunakan saluran yang aman ini cenderung lambat.

(9)

2

pihak ketiga yang tidak berhak menerima informasi. Selanjutnya pihak ketiga tersebut akan berusaha memecahkan informasi yang sebenarnya.

Teknik yang digunakan pada Steganografi berbeda dengan tehnik pada Kriptografi. Steganografi adalah teknik menyembunyikan data rahasia kedalam data lainnya sehingga perubahan yang terjadi tidak terlihat mencurigakan. Pada Steganografi, data rahasia disisipkan pada data lain yang disebut cover-data dan

menghasilkan stego-data (hasil Steganografi) Stego-data tersebut disisipi data rahasia sedemikian rupa sehingga perubahan yang terjadi tidak mencolok. Stego-data tersebut akan terlihat seperti Stego-data biasa yang tidak menimbulkan kecurigaan pihak lain untuk memecahkannya, sehingga tingkat keamanan didalamnya cenderung lebih baik.

(10)

3

Least Significant Bit (LSB),Teknik Piksel Mapping, Mask and Filtering ,Algorithm Compression & Transformation.

Penelitian ini membandingkan metode Least Significant Bit (LSB) dan Bit-Plane Complexity Segmentation (BPCS) untuk mengetahui lebih jauh

perbandingan antara kedua metode tersebut. Dalam penelitian ini Penyusun menemukan beberapa penelitian yang memiliki hubungan erat dengan penelitian ini, diantaranya :

1. Tugas akhir yang disusun oleh Saudara Arya Widyanarko yang berjudul “Implementasi Steganografi dengan Metode Bit-Plane Complexity Segmentation

(BPCS) untuk Dokumen Citra Terkompresi”. Dalam penelitian ini dilakukan proses implementasi metode BPCS terhadap dokumen citra terkompresi JPEG, GIF, dan PNG. Dalam penelitian ini disimpulkan bahwa metode BPCS memiliki kecocokan terhadap dokumen citra PNG.

2. Paper Eiji Kawaguchi dan Richard O Eason yang berjudul “Principle and applications of BPCS-Steganography” yang menyertakan perangkat lunak yang akan digunakan sebagai media perbandingan pada penelitian ini.

(11)

4

berbasis metode BPCS yang dapat digunakan sebagai alat perbandingan dalam penelitian ini.

1.2 Perumusan Masalah

Rumusan masalah dari penelitian ini adalah:

1. Bagaimana cara kerja metode Steganografi LSB dan BPCS pada dokumen citra PNG dengan data rahasia berupa text ?

2. Bagaimana perbandingan metode Steganografi LSB dan BPCS terhadap parameter kualitas Fidelity, robustness, recovery dan kecocokannya dengan citra PNG?

1.3 Tujuan Masalah

Tujuan yang ingin dicapai dalam penelitian ini adalah sebagai berikut : 1. Mendeskripsikan cara kerja metode Steganografi LSB dan BPCS pada

dokumen citra PNG dengan data rahasia berupa text.

2. Membandingkan kemampuan metode LSB dan BPCS sesuai parameter robustness, Fidelity, dan recovery dan kecocokannya dengan citra PNG.

1.4 Batasan Masalah

(12)

5

1. Pembuatan program bukan meruakan tujuan utama sehingga program implementasi sebagai alat pembanding dapat memanfaatkan source code yang sudah ada sebelumnya atau dapat digantikan oleh program yang sudah ada apabila ditemukan adanya kesesuaian dengan kondisi penelitian. 2. Perbandingan memanfaatkan data rahasia berupa text dengan PNG sebagai

media penyimpanan.

3. Perbandingan dilakukan berdasarkan faktor pembanding yang disebutkan pada rumusan masalah.

4. Metode LSB yang digunakan merupakan metode LSB penyisipan berurut tanpa memanfaatkan pseudo-random generator.

5. Sebagai alat perbandingan yang mewakili metode BPCS digunakan program Qtechhideview-v02-2.exe karya Eiji Kawaguchi.

1.5 Metode Penelitian

Metode Penelitian yang diterapkan dalam pembuatan penelitian ini, antara lain:

1. Eksplorasi dan Studi Literatur

(13)

6

teknik kompresi dokumen citra format PNG, melalui literatur-literatur seperti buku (textbook), paper, dan sumber ilmiah lain seperti situs internet ataupun artikel dokumen teks yang berhubungan.

2. Analisis

Analisis bagaimana cara kerja kedua metode Steganografi yakni penyisipan text pada dokumen citra PNG dan analisis faktor – faktor pembanding apa saja yang termasuk ke dalam robustness, Fidelity, dan recovery sehingga perbandingan dapat dilakukan secara sistematis.

3. Implementasi Program dan Uji Perbandingan

Implementasi program dilakukan sebagai alat bantu dalam perbandingan.

Tahap ini dilakukan melalui perancangan perangkat lunak secara mandiri maupun dapat memanfaatkan source code yang telah tersedia maupun kombinasi keduanya mengingat titik berat penelitian berada pada perbandingan metode bukan implementasi. Uji perbandingan metode dengan faktor-faktor pembanding yang sudah dianalisis pada tahap kedua. 4. Hasil Akhir dan Penarikan kesimpulan

(14)

7

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu 1.6 Sistematika Penulisan

Sistematika penulisan dijelaskan sebagai berikut

1. Bab I (Pendahuluan) membahas Latar Belakang Masalah, Rumusan Masalah, Batasan Masalah , Metodologi dan Sistematika Penulisan. 2. Bab II (Landasan Teori) membahas Steganografi, Citra Digital, PNG,

LSB, Bit-Plane, Kompleksitas Citra Biner, Konjugasi Citra Biner, BPCS, Algoritma BPCS, Kapasitas Penampungan Pesan Rahasia.

3. Bab III (Metodologi Penelitian) membahas Desain Penelitian

4. Bab IV (Pembahasan) membahas cara penyisipan, perhitungan kapasitas maksimum, proses perbandingan dan hasil perbandingan

(15)

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Alat dan Bahan Penelitian

3.1.1 Alat Penelitian

Alat yang digunakan dalam penelitian yaitu dari segi perangkat keras dan perangkat lunak, yaitu :

1. Perangkat Keras

1) Processor Intel Atom (tm) 1,86 Ghz 2) Ram 2 GB DDR2

3) Intel (R) Graphics Media Accelerator 3600 Series 4) Hardisk 300 GB

2. Perangkat Lunak 1) Java 2) IDE Java

(16)

33

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu 3.1.2 Bahan Penelitian

(17)

34

(18)

35

(19)

36

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu 3.3 Proses Rekayasa Sistem

Proses rekayasa sistem yang diterapkan adalah sekuensial linier atau biasa disebut model waterfall. Model ini mengusulkan sebuah pendekatan kepada

perkembangan software yang sistematik dan sekuensial (Roger S. Presman, 2002).

Analisis Desain Coding Test Pemodelan Sistem Informasi

Gambar 3.2 Model Sekuensial Linear (waterfall)

1. Analisis

Menentukan perangkat lunak seperti apa yang akan dibuat. Hal ini membutuhkan waktu yang tidak sebentar serta komunikasi antara

pengembang dan pengguna agar perangkat lunak yang dibuat dapat tepat sasaran.

(20)

37

Proses desain sistem membagi kebutuhan-kebutuhan menjadi sistem perangkat lunak. Proses tersebut menghasilkan sebuah arsitektur sistem keseluruhan.

3. Coding

Implementasi dari tahapan desain. Menerapkan modul-modul yang sudah dirancang agar desain perangkat lunak dapat menjadi sistem utuh.

4. Testing

(21)

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

1. Metode steganografi LSB bekerja dengan cara mengganti bit terakhir atau bit paling tidak berharga dengan bit text pesan rahasia, sedangkan Metode Steganografi BPCS bekerja dengan cara menggantikan bit-plane noise like region dengan bit-plane pesan rahasia. Oleh karena itu metode BPCS mampu menampung pesan rahasia yang lebih banyak dibandingkan dengan metode LSB. Namun ketahanan metode BPCS terhadap manipulasi stego-image lebih rendah bila dibandingkan dengan metode LSB mengingat pesan rahasia pada metode BPCS tersebar di area bit-plane. 2. Setelah dilakukan perbandingan terhadap kedua metode dengan

memanfaatkan parameter perbandingan robustness, fidelity, recovery dan keocokan terhadap citra PNG diperoleh hasil sebagai berikut :

a. Robustness

(22)

149

2. Sebagian dari stego-image metode LSB mampu melewati manipulasi perubahan kontras, penajaman , dan cropping bagian atas gambar .

b. Fidelity

1. Tingkat fidelity metode LSB bernilai tinggi pada PNG format true color dan index color dan bernilai rendah pada format PNG grayscale.

2. Tingkat fidelity metode BPCS (QtechHV-v02) hanya bernilai tinggi pada PNG true color.

c. Recovery

Rata-rata tingkat recovery terhadap manipulasi rotasi, pemampatan, perbesaran gambar, perubahan kontras, penajaman dan cropping bagian atas gambar :

LSB = 33,9 % sedangkan BPCS = 0 %.

d. Kecocokan dengan file PNG

1. Format PNG true color cocok digunakan oleh metode steganografi LSB maupun BPCS.

(23)

150

3. Format PNG grayscale bisa digunakan oleh metode LSB apabila perubahan derajat keabuan diabaikan.

5.2 Saran

5.2.1 Saran Pemanfaatan Metode LSB dan BPCS berdasarkan hasil penelitian

1. Metode Steganografi LSB hanya memanfaatkan bit akhir pada setiap byte oleh karena itu metode ini hanya cocok digunakan untuk pesan rahasia yang singkat.

2. Metode Steganografi BPCS memanfaatkan bit-plane noise like region oleh karena itu metode ini dapat digunakan untuk pesan rahasia yang lebih panjang karena banyaknya pesan yang disisipkan berbanding lurus dengan banyaknya bit-plane noise like region.

3. Metode Steganografi BPCS sebaiknya digunakan pada media PNG format true color karena dalam format tersebut metode ini memenuhi syarat fidelity.

(24)

151

5. Bagi Steganografi yang menitikberatkan pada kualitas stego-image dan ketahanan pesan, disarankan memanfaatkan metode LSB. Sedangkan bagi steganografi yang menitikberatkan pada banyaknya pesan yang dirahasiakan, disarankan memanfaatkan metode BPCS.

5.2.2 Saran Untuk Penelitian Selanjutnya

1. Penelitian ini hanya melakukan proses perbadingan metode LSB dengan metode BPCS. Hendaknya dalam penelitian selanjutnya peneliti tidak hanya melakukan proses perbandingan melainkan mencari cara untuk memadupadankan keduanya menjadi metode steganografi yang lebih baik. 2. Proses perbandingan dilakukan memanfaatkan dua buah aplikasi yang berbeda,

yakni aplikasi “Steganografi” yang mewakili metode LSB dan aplikasi “QtechHV-v02” yang mewakili metode BPCS. Hendaknya dalam penelitian

selanjutnya jika penelitian ini akan diteliti kembali peneliti melakukan implementasi kedua metode tersebut dalam satu aplikasi yang utuh sehingga tingkat akurasi perbandingan yang diperoleh menjadi lebih baik.

(25)

152

Hendaknya dalam penelitian selanjutnya peneliti dapat menambahkan parameter uji yang berbeda seperti uji kapasitas pesan , uji ketahanan terhadap aplikasi anti-steganografi dan lain-lain.

(26)

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu DAFTAR PUSTAKA

Widyanarko, Arya. 2008. Implementasi Steganografi dengan Metode Bit-Plane Complexity Segmentation (BPCS) untuk Dokumen Citra Terkompresi.

Skripsi Tidak Terpublikasi. Bandung : Institut Teknologi Bandung.

Kurnia Dewi , Amarita. 2007. Studi dan Implementasi Penyembunyian Data Di

Dalam File Video Digital dengan Metode Least Significant Bit

Modification. Skripsi Tidak Terpublikasi. Bandung : Institut Teknologi

Bandung.

Maradilla, Temmy. 2009. Aplikasi Steganografi untuk Penyisipan Data Teks ke Dalam Citra Digital. Skripsi Tidak Terpublikasi. Jakarta : Universitas Gunadarma.

Heryanto.2007. Bit-Plane Complexity Steganography dan Perbandingannya dengan Least Significant Bit Steganography. Bandung : Institut Teknologi Bandung.

(27)

153

BR Ginting, Priskilla. 2010. Kajian Steganografi Dengan Metode Bit-Plane Complexity Segmentation (BPCS) Pada Dokumen Citra Terkompresi.

Skripsi Tidak Terpublikasi. Medan : Universitas Sumatera Utara.

Munir, Rinaldi.2004. Steganografi dan Watermarking .[Pdf] .http://informatika.stei.itb.ac.id/~rinaldi.munir/Kriptografi/Steganografi %20dan%20Watermarking.pdf .Diakses Tanggal 5 April 2012

Muchad . 2010. Analisa Perbandingan Standar-Standar Kompresi Pada Gambar.

[Online].http://muchad.com/analisa-perbandingan-standar-standar-kompresi-pada-gambar.html. Diakses Tanggal 3 April 2012

Pressman, Roger S. 2002. Rekayasa Perangkat Lunak , Yogyakarta : Penerbit ANDI

Sutoyo, T, dkk. 2009 .Teori Pengolahan Citra Digital, Yogyakarta : Penerbit ANDI