Implementasi Steganografi pada Citra Digital dan Kriptografi Algoritma Polyalphabetic untuk Pengamanan Informasi Berupa Teks

Prosiding SAINTEK: Sains dan Teknologi Vol.1 No.1 Tahun 2022 1

Implementasi Steganografi Pada Citra Digital Dan Kriptografi Algoritma Polyalphabetic Untuk Pengamanan Informasi Berupa

Text

Implementation of Steganography on Digital Image and Polyalphabetic Algorithm Cryptography for Text Information Security

Rizal Pringgandani¹, Anindia Sasi kirana², Mufida Nuriyana³

1,2,3Teknik Informatika, Fakultas Teknik, Universitas Pelita Bangsa

1rizal.pringgandani@mhs.pelitabangsa.ac.id*, ²anindiasasi003@mhs.pelitabangsa.ac.id,

3mufida@mhs.pelitabangsa.ac.id Abstract

The purpose of this research is to improve the security of information in the form of text by applying steganography to digital images and polyalphabetic algorithm cryptography to improve information security. The main focus of the research is to develop an effective information security system by using steganography method on digital images and polyalphabetic algorithm cryptography. The research also involves the need for more advanced security solutions in the digital age, where the growth of cryptographic algorithms is becoming faster than ever before. The polyalphabetic algorithm is used in the encryption and decryption process to enhance the security of the inserted data. This research sets minimum hardware specifications, including Intel Dual Core processor, Windows operating system, 2 GB RAM, and 150 GB storage. After the construction of the system, the research focuses on the operation and maintenance stages, with an emphasis on identifying and resolving potential problems.

The results of this research are expected to make a significant contribution to the development of integrated and effective information security solutions, especially in protecting information in the form of text integrated in digital images. The main conclusion of this research shows that steganography and cryptography can be integrated on a digital image platform to produce a security system that can be used practically and effectively.

Keywords: Steganography, Digital Image, Cryptography, Polyalphabetic Algorithm, Information Security.

Abstrak

Tujuan penelitian ini adalah untuk meningkatkan keamanan informasi berupa teks dengan menerapkan steganografi pada gambar digital dan kriptografi algoritma polyalphabetic untuk meningkatkan keamanan informasi. Fokus utama penelitian adalah mengembangkan sistem keamanan informasi yang efektif dengan menggunakan metode steganografi pada gambar digital dan kriptografi algoritma polyalphabetic. Penelitian ini juga melibatkan kebutuhan akan solusi keamanan yang lebih canggih di era digital, di mana pertumbuhan algoritma kriptografi menjadi lebih cepat daripada sebelumnya. Algoritma polyalphabetic digunakan dalam proses enkripsi dan dekripsi untuk meningkatkan keamanan data yang disisipkan. Penelitian ini menetapkan spesifikasi perangkat keras minimal, mencakup prosesor Intel Dual Core, sistem operasi Windows, RAM 2 GB, dan penyimpanan 150 GB. Setelah pembangunan sistem, penelitian berfokus pada tahap pengoperasian dan pemeliharaan, dengan penekanan pada identifikasi dan penyelesaian potensi masalah. Hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan kontribusi yang signifikan dalam pengembangan solusi keamanan informasi yang terintegrasi dan efektif, khususnya dalam melindungi informasi yang berupa teks yang terintegrasi dalam gambar digital. Kesimpulan utama penelitian ini menunjukkan bahwa steganografi dan kriptografi dapat diintegrasikan pada platform gambar digital untuk menghasilkan sistem keamanan yang dapat digunakan secara praktis dan efektif.

Kata kunci: Steganografi, Citra Digital, Kriptografi, Algoritma Polyalphabetic, Pengamanan

Informasi.

Prosiding SAINTEK: Sains dan Teknologi Vol.1 No.1 Tahun 2022 2 Pendahuluan

Kriptografi menjaga kerahasiaan pesan. Kata Yunani "menyusun misteri" memiliki arti yang unik. Dalam plaintext, teks sandi adalah siklus kerja yang mengubah pesan yang sebenarnya. Pengacakan, sebuah perulangan percakapan, mengembalikan teks plaintext dari teks cipher [1]. Fokus penelitian ini adalah bagaimana steganografi dan kriptografi algoritma polyalphabetic dapat digunakan bersama untuk memperkuat keamanan informasi teks di era digital. Penelitian ini bertujuan untuk membuat solusi yang efisien untuk melindungi data pribadi dari serangan siber dengan menggabungkan kedua pendekatan tersebut [2]. Studi ini menemukan kekurangan pengetahuan tentang integrasi steganografi dan kriptografi dan berusaha untuk memenuhi kebutuhan untuk pengembangan teknik yang lebih baik. Diharapkan keberhasilan implementasi akan menguntungkan keamanan data dalam pertukaran data digital yang semakin kompleks. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengatasi kelemahan dalam keamanan informasi, terutama yang berkaitan dengan gambar digital [3]. Menurut analisis literatur, sebagian besar penelitian fokus pada satu aspek steganografi atau kriptografi tanpa menggabungkan keduanya[4]. Oleh karena itu, penerapan steganografi pada gambar digital dan penggabungannya dengan kriptografi algoritma polyalphabetic mengisi celah tersebut. Tujuannya adalah untuk memberikan kontribusi besar terhadap pengembangan metode keamanan data yang lebih komprehensif. Penelitian ini menggunakan pendekatan holistik untuk pengamanan informasi yang menggabungkan steganografi dan kriptografi. Metode steganografi memberikan kedok informasi tambahan untuk gambar digital, sementara kriptografi algoritma polyalphabetic meningkatkan keamanannya. Dengan demikian, penelitian ini diharapkan dapat memberikan kontribusi signifikan terhadap pengembangan teknik keamanan informasi yang lebih terintegrasi dan efektif[5][6].

Metode Penelitian

Studi ini menggunakan metode eksperimental dan berkonsentrasi pada penggunaan steganografi

dan algoritma kriptografi polyalphabetic untuk melindungi informasi yang berupa teks pada gambar

digital [7]. Untuk memungkinkan pengguna berinteraksi dengan proses enkripsi dan deskripsi

polyalphabetic, antarmuka sistem dibuat. Proses dimulai dengan pengguna memasukkan plainteks

dan kunci. Kemudian, mereka dapat memilih untuk menjalankan proses mana yang ingin mereka

lakukan: menutup teks dalam gambar untuk enkripsi dan penyisipan gambar atau menampilkan

teks dari gambar untuk ekstraksi dan deskripsi teks. Penelitian ini merinci proses enkripsi dan

deskripsi polyalphabetic, termasuk langkah-langkah penyisipan dan ekstraksi[8][9][10]. Proses

penyisipan mencakup mengubah karakter menjadi nilai ASCII, mengubah nilai ASCII menjadi

bentuk biner, dan memasukkan bit pesan terakhir ke dalam pixel cover gambar, yang menghasilkan

stego gambar[11]. Proses ekstraksi berfokus pada mengumpulkan bit terakhir dari pixel stego

gambar, mengubah bit-bit tersebut ke nilai ASCII, dan akhirnya mengubahnya menjadi karakter

huruf. Setelah proses dekripsi, algoritma polyalphabetic digunakan untuk menghasilkan kembali

karakter plainteks. Tujuan dari desain penelitian ini adalah untuk mendapatkan pemahaman yang

lebih baik tentang proses enkripsi dan dekripsi polyalphabetic yang terjadi pada sistem

steganografi[12]. Tujuan utama dari penelitian ini adalah untuk mengembangkan sistem keamanan

informasi yang efektif dan terintegrasi. Metode analisis melibatkan eksperimen online pada

platform web, terutama di Chrome Web browser. Fokus eksperimen adalah implementasi praktis

dan operasional dari gagasan keamanan informasi[13][14][15].

Prosiding SAINTEK: Sains dan Teknologi Vol.1 No.1 Tahun 2022 3 Hasil dan Pembahasan

Gambar 1. Flowcart Proses enkripsi dan hide image

Gambar 1. menunjukkan flowchart diagram yang menjelaskan alur kerja proses enkripsi dan penyisipan sistem secara keseluruhan. rinciannya, pengguna membuka aplikasi. Tanda "Mulai" menunjukkan kegiatan ini. Pengguna kemudian memasukkan teks biasa, kunci, dan stego gambar, dan kemudian menjalankan proses yang akan menghasilkan gambar dengan hasil enkripsi polyalphabetic. Gambar akan terunduh otomatis, dan proses sudah selesai.

Prosiding SAINTEK: Sains dan Teknologi Vol.1 No.1 Tahun 2022 4

Gambar 2. Flowcart Proses dekripsi dan ektraksi image

Gambar 2. menunjukkan flowchart diagram yang menjelaskan alur kerja proses dekripsi dan ekstraksi dari sistem secara keseluruhan. detail yang diberikan saat pengguna membuka aplikasi. Tanda "Mulai"

menunjukkan kegiatan ini. Kemudian, pengguna memasukan kunci dan stego gambar, dan menjalankan proses yang akan menampilkan teks yang telah terdeskripsi polyalphabet. Proses telah selesai[16].

Prosiding SAINTEK: Sains dan Teknologi Vol.1 No.1 Tahun 2022 5

Gambar 3. Tampilan antarmuka sistem

Gambar 3 menunjukkan antarmuka sistem. Setelah memasukkan teks sederhana, pengguna harus memasukkan kunci dan memilih proses yang ingin dilakukan. Untuk melakukan enkripsi polyalphabetic dan mengimpor gambar, Hide Text in Image digunakan, dan Reveal Text from Image digunakan untuk mengekstrak teks enkripsi dan mendeskripsikan teks.

Proses Enkripsi Polyalphabetic Plain text: BELAJAR KRIPTOGRAFI Kunci :MERDEKA

Gambar 4 Alphabet enkripsi

Cipher Text: E K I M G M Q H Q F O T N B Q M A

Taruh kunci di paling depan pada urutan alphabet seperti pada gambar 4 dan hilangkan karakter yang sama lalu gunakan plain text sesuai dengan urutan abphabet pada plain text yang akan menghasilkan cipher text Proses Deskripsi Polyalphabetic

Cipher Text: E K I M G M Q H Q F O T N B Q M A Kunci : MERDEKA

Gambar 5 Alphabet dekripsi

Plaintext: BELAJAR KRIPTOGRAFI

Sama seperti enkripsi masukan kunci seperti pada gambar 5 dan hilangkan karakter yang sama lalu gunakan cipher text untuk menghasilkan plain text sesuai dengan urutan alphabet cipher text.

Proses Penyisipan

Misalkan kata dengan huruf "J" telah dienkripsi menggunakan algoritma polyalphabetic.

Misalkan telah diketahui nilai dari masing-masing pixel adalah:

Prosiding SAINTEK: Sains dan Teknologi Vol.1 No.1 Tahun 2022 6 P2: 156 = 10011100

P3: 124 = 01111100 P4: 122 = 01111010 P5: 131 = 10000011 P6: 222 = 11011110 P7: 142 = 10001110 P8: 108 = 01101100

Berikut merupakan langkah penyisipannya.

Nilai integer J = 74 dihasilkan dengan menggunakan kode ASCII. Kemudian, nilai ini diubah menjadi bentuk biner J = 01001010. Lalu lakukan proses penyisipan dengan cara mengganti bit terakhir pada biner pixel cover image dengan biner pesan

P1 :11111010 diganti 0 = 11111010=250 P2 :10011100 diganti 1 = 10011101=157 P3 :01111100 diganti 0 = 01111100=124 P4 :01111010 diganti 0 = 01111010=122 P5 :10000011 diganti 1 = 10000011=131 P6 :11011110 diganti 0 = 11011110=222 P7 :10001110 diganti 1 = 10001111=143 P8 :01101100 diganti 0 = 01101100=108 Proses Ekstraksi

Merupakan prosedur yang mengumpulkan bit-bit terakhir pixel dari stego gambar, menggabungkannya, dan kemudian mengubahnya menjadi nilai kode ASCII. Berikut merupakan langkahnya:

Mengambil bit terakhir pixel stego image P1 : 250 = 11111010= 0

P2 : 157 = 10011101= 1 P3 : 124 = 01111100= 0 P4 : 122 = 01111010= 0 P5 : 131 = 10000011= 1 P6 : 222 = 11011110= 0 P7 : 143 = 10001111= 1 P8 : 108 = 01101100= 0

Dari hasil ekstraksi diatas diperoleh dikumpulkan menjadi urutan “01001010”kemudian dikonversikan kedalam nilai kode ASCII dan dikonversikan ke bentuk karakter huruf atau angka atau tanda baca.

0100101 = 74 = J

Setelah itu cipher text akan di dekripsi menggunakan algoritma Polyalphabetic.

Prosiding SAINTEK: Sains dan Teknologi Vol.1 No.1 Tahun 2022 7 Pengguna harus memasukan plain text , cipher text, kunci ,cover image seperti pada gambar 6.

Gambar 6. Tampilan antarmuka sistem

Pengguna dapat memilih citra digital yang akan dimasukan, seperti pada gambar 7.

Gambar 7. Cari cover image

Tabel 1. Proses gamabar asli

No Plain teks Kunci Nama File Enkripsi Dekripsi

1 Nanami adalah karakter anime

lamborgini nanami.png Yazbaz iqiwat yrxixbpr bbzsm Nanami adalah karakter anime

2 Lamborgini adalah mobil tercepat

jujutsu mobil.png Uuvvhjarhr tvuuuq fgvrf nxjwnjjn

Lamborgini adalah mobil tercepat

3 Kucing berlari merdeka kucing1.png Wytlrq niioebi Kucing Berlari

4 Kucing diam cikarang kucing2.png Mcmieg jkiw Kucing diam

5 Universitas pelita bangsa bekasi upb.png Vrsvwztmdak qivili fknyab Universitas pelita bangsa

Prosiding SAINTEK: Sains dan Teknologi Vol.1 No.1 Tahun 2022 8

hasil ukuran citra asli hasil

1 hasil_nanami.p ng

162.037 bytes 162.060 bytes 9,6008 88,3077

2 hasil_mobil.pn g

64.645 bytes 490.714 bytes 8,0664 89,0639

3 hasil_kucing1.

png

264.701 bytes 832.487 bytes 3,0809 93,2439

4 hasil_kucing2.

png

30.933 bytes 302.173 bytes 8.0916 89.0504

5 hasil_upb.png 712.003 bytes 662.523 bytes 2,6134 93.9587

Kesimpulan

Penelitian ini menunjukkan bahwa steganografi dan kriptografi algoritma polyalphabetic dapat secara efektif meningkatkan keamanan data teks. Sistem keamanan informasi yang dikembangkan menciptakan solusi yang dapat digunakan secara efektif untuk melindungi data sensitif yang terkandung dalam gambar digital. Proses enkripsi dan dekripsi multihuruf yang diterapkan pada sistem steganografi ini telah terbukti mampu memberikan lapisan keamanan tambahan, terutama dalam hal memungkinkan pengguna berinteraksi dengan proses melalui antarmuka sistem yang dirancang. Hasil penelitian online menunjukkan bahwa konsep keamanan data yang disarankan dapat diterapkan dengan sukses pada platform web, terutama Chrome Web browser. Penelitian ini membantu mengatasi kebutuhan akan solusi keamanan yang lebih canggih di era digital, di mana tantangan muncul seiring dengan perkembangan algoritma kriptografi. Dengan menggunakan steganografi dan kriptografi algoritma polyalphabetic, penelitian ini menawarkan solusi terintegrasi untuk melindungi informasi teks yang terintegrasi dalam gambar digital. Sebagai saran untuk penelitian selanjutnya akan melakukan pengembangan tambahan terkait kecepatan dan efisiensi proses enkripsi dan dekripsi. Peningkatan kinerja sistem dan penemuan teknik steganografi dan kriptografi lain dapat menjadi bidang penelitian yang menarik. Selain itu, penelitian dapat diperluas untuk mencakup berbagai jenis data, bukan hanya teks dan gambar, sehingga menghasilkan sistem keamanan data yang lebih komprehensif.

Prosiding SAINTEK: Sains dan Teknologi Vol.1 No.1 Tahun 2022 9 [1] Maniyath, S. R., & V, T. (2020). “An efficient image encryption using deep neural network and chaotic map.” Microprocessors and Microsystems, 77. https://doi.org/10.1016/j.micpro.2020.103134

[2] Kumar Sharma, D., Chidananda Singh, N., Noola, D. A., Nirmal Doss, A., & Sivakumar, J. (2021). “A review on various cryptographic techniques & algorithms.” Materials Today: Proceedings, 51.

https://doi.org/10.1016/j.matpr.2021.04.583

[3] Renuka, K., & Harshini, G. N. (2019). “Analysis and Comparison of Substitution and Transposition Cipher.” IJRAR- International Journal of Research and Analytical Reviews, 6(2).

[4] Achmady, S., & Salat, J. (2021). “Steganografi Audio dengan Metode Least Significant Bit (LSB) dan Keamanan dang Dioptimasi Dengan Advanced Encryption Standard (AES).” Prosiding Seminar Nasional Universitas Jabal Ghafur, 1(1).

[5] Akram, M., Iqbal, M. W., Ali, S. A., Ashraf, M. U., Alsubhi, K., & Aljahdali, H. M. (2022). “Triple Key Security Algorithm Against Single Key Attack on Multiple Rounds.” Computers, Materials and Continua, 72(3).

https://doi.org/10.32604/cmc.2022.028272

[6] Andika, D., & Darwis, D. (2021). “MODIFIKASI ALGORITMA GIFSHUFFLE UNTUK PENINGKATAN KUALITAS CITRA PADA STEGANOGRAFI.” Jurnal Ilmiah Infrastruktur Teknologi Informasi, 1(2). https://doi.org/10.33365/jiiti.v1i2.614

[7] Azlansyah, M., & Setiyono, B. (2019). “Penyisipan Pesan pada Citra Digital Menggunakan Metode Least Significant Bit.” Jurnal Sains Dan Seni ITS, 8(1). https://doi.org/10.12962/j23373520.v8i1.37658

[8] D, G. M., Hambali, M. A., Abdulganiyu, O. H., & Lawrence, E. (2022). “Enhance Facial Biometric Template Security using Advance Encryption Standard with Least Significant Bit.” Journal of Computer Science and Engineering (JCSE), 3(2). https://doi.org/10.36596/jcse.v3i2.527

[9] Fitriani, P., & Alasi, T. S. (2019). “Pengamanan Pesan Dengan Teknik Steganografi Menggunakan Metode Least Significant Bit Pada Citra Digital.” Jurnal Informasi Komputer Logika, I(2).

[10] Kaeding, T. (2020). “Slippery hill-climbing technique for ciphertext-only cryptanalysis of periodic polyalphabetic substitution ciphers.” Cryptologia, 44(3), 205–222.

https://doi.org/10.1080/01611194.2019.1655504

[11] Permana, A. A., & Amna, H. (2022). “IMPLEMENTASI STEGANOGRAFI FILE CITRA DIGITAL MENGGUNAKAN METODE LEAST SIGNIFICANT BIT.” Jurnal Teknik, 11(1).

https://doi.org/10.31000/jt.v11i1.6161

[12] Putri, A. E., Kartikadewi, A., & Rosyid, L. A. A. (2021). Implementasi Kriptografi dengan Algoritma Advanced Encryption Standard (AES) 128 Bit dan Steganografi menggunakan Metode End of File (EOF) Berbasis Java Desktop pada Dinas Pendidikan Kabupaten Tangerang. Applied Information System and Management (AISM), 3(2). https://doi.org/10.15408/aism.v3i2.14722

[13] Ratama, N., & Munawaroh, M. (2022). “Implementasi Metode Kriptografi dengan Menggunakan Algoritma RC4 dan Steganografi Least Significant Bit Dalam Mengamankan Data Berbasis Android.”

JURNAL MEDIA INFORMATIKA BUDIDARMA, 6(2). https://doi.org/10.30865/mib.v6i2.3902 [14] Sabonchi, A. K. S., & Akay, B. (2020). “Cryptanalysis of polyalphabetic cipher using differential evolution algorithm.” Tehnicki Vjesnik, 27(4). https://doi.org/10.17559/TV-20190314095054

Prosiding SAINTEK: Sains dan Teknologi Vol.1 No.1 Tahun 2022 10 https://doi.org/10.38101/sisfotek.v11i1.351

[16] Wijaya, A. (2020). “Modifikasi Algoritma Kriptografi Klasik dengan Implementasi Deterministic Finite Automata melalui Partisi Pesan Asli berdasarkan Kriteria Pesan Bagian.” Journal of Science and Applicative Technology, 4(2). https://doi.org/10.35472/jsat.v4i2.346