Program Studi Sarjana Matematika Angkatan 2006

Departemen Matematika FMIPA Universitas Indonesia

KAJIAN TENTANG STEGANOGRAFI

PAPER TUGAS AKHIR MATA KULIAH

KRIPTOGRAFI

Nur Ali Muchtar

0606067654

Abstrak

Steganografi adalah suatu ilmu atau seni menyembunyikan pesan rahasia di dalam pesan lain sehingga keberadaan pesan tersebut tidak bisa diketahui oleh orang lain selain pengirim dan penerima pesan tersebut. Tujuannya adalah menyamarkan keberadaan data rahasia sehingga sulit untuk dideteksi dan melindungi hak cipta suatu produk serta untuk menghindari kecurigaan. Pada umumnya, pesan steganografi muncul dengan rupa lain seperti gambar, artikel, foto, kode program, daftar barang atau pesan-pesan lainnya. Dibalik pesan-pesan inilah pesan yang asli disamarkan.

Steganografi dapat diangga sebagai pelengkap kriptografi. Tetapi masih tetap berbeda antara steganografi dan kriptografi. Kalau di kriptografi, pesan diacak dengan sebuah cara atau algoritma sehingga pesan sulit dimengerti tanpa kunci yang cocok. Sementara itu di steganografi, orang tidak tahu bahwa pesan ada di sana. Adapun kelebihan steganografi dibanding dengan kriptografi adalah pesan-pesannya tidak menarik perhatian orang lain. Sedang persamaannya adalah sama-sama digunakan untuk keamanan data.

KATA KUNCI : Steganografi dan Kriptografi

1. 1. Pendahuluan

Di Indonesia, kata steganografi ini memang kurang populer. Kata ini baru mulai terdengar gemanya semenjak kejadian pengeboman gedung WTC (World Trade Centre) di Amerika Serikat pada tanggal 11 September 2001 silam. Pada saat itu, para petinggi negara adidaya itu mengklaim bahwa para teroris telah menyembunyikan pesan-pesan terornya dalam berbagai gambar porno, file MP3 dan web site tertentu. Novel The Da Vinci Code pun turut mencuatakan kata ini sehingga mulai akrab di telinga orang-orang awam. Contoh lainnya, kita bisa melihat adanya steganografi ini di dalam film Mercury Rising dan Beatiful Mind.

Steganografi berasal dari bahasa Yunani yaitu Steganós yang berarti menyembunyikan dan Graptos yang artinya tulisan sehingga secara keseluruhan artinya adalah tulisan yang disebunyikan. Secara umum steganografi merupakan seni atau ilmu yang digunakan untuk menyembunyikan pesan rahasia dengan segala cara sehingga selain orang yang dituju, orang lain tidak akan menyadari keberadaan dari pesan rahasia tersebut.

Steganografi sudah digunakan sejak dahulu kala sekitar 2500 tahun yang lalu untuk kepentingan politik, militer, diplomatik, serta untuk kepentingan pribadi sebagai alat. Beberapa contoh penggunaan steganografi pada masa lampau:

• Pada tahun 480 sebelum masehi, seseorang berkebangsaan Yunani yaitu Demaratus mengirimkan pesan kepada polis Sparta yang berisi peringatan mengenai penyerangan Xerxes yang ditunda. Teknik yang digunakan adalah dengan menggunakan meja yang telah diukir kemudian diberi lapisan lilin untuk menutupi pesan tersebut, dengan begitu pesan dalam meja dapat disampaikan tanpa menimbulakn kecurigaan oleh para penjaga.
• Pada abad ke 5 sebelum masehi, Histaiacus mengirimkan pesan kepada Aristagoras Miletus untuk memberontak terhadap raja Persia. Pesan disampaikan dengan cara mencukur kepala pembawa pesan dan mentato kepalanya dengan pesan tersebut. Kemudian saat rambutnya tumbuh kembali, pembawa pesan dikirimkan dan pada tempat tujuan rambutnya kembali digunduli dan pesan akan terbaca.
• Penggunaan tinta yang tak tampak (invisible ink). Tinta dibuat dari campuran sari buah, susu dan cuka. Tulisan di atas kertas dapat dibaca dengan cara memanaskan kertas tersebut.
• Pada perang dunia II, Jerman menggunakan microdots untuk berkomunikasi. Penggunaan teknik ini biasa digunakan pada microfilm chip yang harus diperbesar sekitar 200 kali.
• Pada perang dunia II, Amerika Serikat menggunakan suku Indian Navajo sebagai media untuk berkomunikasi.

Teknik steganografi meliputi banyak sekali metode komunikasi untuk menyembunyikan pesan rahasia (teks atau gambar) di dalam file-file lain yang mengandung teks, image, bahkan audio tanpa menunjukkan ciri-ciri perubahan yang nyata atau terlihat dalam kualitas dan struktur dari file semula. Metode ini termasuk tinta yang tidak tampak, microdots, pengaturan kata, tanda tangan digital, jalur tersembunyi dan komunikasi spektrum lebar. Tujuan dari steganografi adalah merahasiakan atau menyembunyikan keberadaan dari sebuah pesan tersembunyi atau sebuah informasi. Dalam prakteknya kebanyakan diselesaikan dengan membuat perubahan tipis terhadap data digital lain yang isinya tidak akan menarik perhatian dari penyerang potensial, sebagai contoh sebuah gambar yang terlihat tidak berbahaya. Perubahan ini bergantung pada kunci (sama pada kriptografi) dan pesan untuk disembunyikan. Orang yang menerima gambar kemudian dapat menyimpulkan informasi terselubung dengan cara mengganti kunci yang benar ke dalam algoritma yang digunakan.

Pada metode steganografi cara ini sangat berguna jika digunakan pada cara steganografi komputer karena banyak format file digital yang dapat dijadikan media untuk menyembunyikan pesan. Format yang biasa digunakan diantaranya:

• Format image : bitmap (bmp), gif, pcx, jpeg, dll.
• Format audio : wav, voc, mp3, dll.
• Format lain : teks file, html, pdf, dll.

Sebuah pesan steganografi (plaintext), biasanya pertama-tama dienkripsikan dengan beberapa arti tradisional, yang menghasilkan ciphertext. Kemudian, covertext dimodifikasi dalam beberapa cara sehingga berisi ciphertext, yang menghasilkan stegotext. Contohnya: ukuran huruf, ukuran spasi, jenis huruf, atau karakteristik covertext lainnya dapat dimanipulasi untuk membawa pesan tersembunyi; hanya penerima (yang harus mengetahui teknik yang digunakan) dapat membuka pesan dan mendekripsikannya.

1. 2. Isi

Kebanyakan algoritma steganografi menggunakan sebuah kombinasi dari bidang jenis teknik untuk melakukan sebuah tugas dalam penyelubungan pesan rahasia dalam sebuah selubung file. Sebuah program steganografi dibutuhkan untuk melakukan hal-hal berikut (baik implisit melalui suatu perkiraan maupun eksplisit melalui sebuah perhitungan): menemukan kelebihan bits dalam selubung file yang dapat digunakan untuk menyelubungi pesan rahasia didalamnya, memilih beberapa diantaranya untuk digunakan dalam menyelubungi data dan penyelubungan data dalam bits dipilih sebelumnya. Ada empat jenis metode Steganografi, yaitu :

Least Significant Bit Insertion (LSB)

Metode yang digunakan untuk menyembunyikan pesan pada media digital tersebut berbeda-beda. Contohnya pada file image pesan dapat disembunyikan dengan menggunakan cara menyisipkannya pada bit rendah atau bit yang paling kanan (lsb) pada data pixel yang menyusun file tersebut. Seperti kita ketahui untuk file bitmap 24 bit maka setiap pixel (titik) pada gambar tersebut terdiri dari susunan tiga warna merah, hijau dan biru (RGB) yang masing-masing disusun oleh bilangan 8 bit (byte) dari 0 sampai 255 atau dengan format biner 00000000 sampai 11111111. Dengan demikian pada setiap pixel file bitmap 24 bit kita dapat menyisipkan 3 bit data.

• Contoh 8 bit pixel :

1 pixel :                   ( 00      01        10        11 )

white   red green blue

Insert 0011 :          ( 00      00 11 11 )

white   white   blue blue

• Contoh 24 bit pixel :

Contohnya huruf A dapat kita sisipkan dalam 3 pixel, misalnya data raster original adalah sebagai berikut :

(   00100111    11101001   11001000   )

red blue green

(   00100111   11001000   11101001   )

red green blue

(   11001000   00100111   11101001   )

green red blue

Sedangkan representasi biner huruf A adalah 100000111. Dengan menyisipkan-nya pada data pixel diatas maka akan dihasilkan :

(   00100111    11101000 11001000   )

red green green

(   00100110 11001000   11101000 )

white            green green

(   11001001 00100111   11101001   )

blue red blue

Terlihat hanya empat bit rendah yang berubah, untuk mata manusia maka tidak akan tampak perubahannya. Secara rata-rata dengan metoda ini hanya setengah dari data bit rendah yang berubah, sehingga bila dibutuhkan dapat digunakan bit rendah kedua bahkan ketiga.

Kekurangan dari LSB Invertion :

Dapat diambil kesimpulan dari contoh 8 bit pixel, menggunakan LSB Insertion dapat secara drastis merubah unsur pokok warna dari pixel. Ini dapat menunjukkan perbedaan yang nyata dari cover image menjadi stego image, sehingga tanda tersebut menunjukkan keadaan dari steganograpi. Variasi warna kurang jelas dengan 24 bit image, bagaimanapun file tersebut sangatlah besar. Antara 8 bit dan 24 bit image mudah diserang dalam pemrosesan image, seperti cropping (kegagalan) dan compression (pemampatan).

Keuntungan dari LSB Insertion :

Keuntungan yang paling besar dari algoritma LSB ini adalah cepat dan mudah. Dan juga algoritma tersebut memiliki software steganograpi yang mendukung dengan bekerja diantara unsur pokok warna LSB melalui manipulasi pallete (lukisan).

Algorithms and Transformation

Metode Steganograpi yang lain adalah menyembunyikan data dalam fungsi matematika yang disebut algoritma compression. Dua fungsi tersebut adalah Discrete Cosine Transformation (DCT) dan Wavelet Transformation. Fungsi DCT dan Wavelet yaitu mentransformasi data dari satu tempat (domain) ke tempat (domain) yang lain. Fungsi DCT yaitu mentransformasi data dari tempat spatial (spatial domain) ke tempat frekuensi (frequency domain).

[gambar grafik]

Jangan terlalu khawatir jika tidak mengerti fungsi tersebut  atau tepatnya bagaimana transformasinya. Pikirkan saja mereka dalam cara yang berbeda dari manipulasi dan mempresentasikan data. Ide dari semua ini berkenaan dengan steganography yaitu menyembunyikan bit data dalam least significant koefisien.

Redundant Pattern Encoding

Redundant Pattern Encoding adalah menggambar pesan kecil pada kebanyakan gambar. Keuntungan dari metode ini adalah dapat bertahan dari cropping (kegagalan), kerugiannya yaitu tidak dapat menggambar pesan yang lebih besar.

Spread Spectrum method

Spread Spectrum steganografi terpencar-pencar sebagai pesan yang diacak (encrypt) melalui gambar (tidak seperti dalam LSB). Untuk membaca suatu pesan, penerima memerlukan algoritma yaitu crypto-key dan stego-key. Metode ini juga masih mudah diserang yaitu penghancuran atau pengrusakan dari kompresi dan proses image (gambar).

1. 3. Penutup / Kesimpulan

Steganografi merupakan salah satu cara yang sangat efektif untuk mengurangi rasa curiga dari pihak-pihak lain (selain pengirim dan penerima yang sah). Kebanyakan algoritma steganografi menggunakan sebuah kombinasi dari bidang jenis teknik untuk melakukan sebuah tugas dalam penyelubungan pesan rahasia dalam sebuah selubung file.

Ada sedikit perbedaan antara steganografi dengan kriptografi. Pada steganografi, penyembunyian atau penyamaran pesan ini dibuat sedemikian rupa sehingga pihak lain tidak mengetahui bahwa ada pesan lain di dalam pesan yang dikirim. Pesan inti tersebut tetap dipertahankan, hanya dalam penyampaiannya dikaburkan atau disembunyikan dengan berbagai cara. Hanya pihak penerima yang sah saja yang dapat mengetahui pesan lain tersebut.

Sedang pada kriptografi, karakter pesan diubah atau diacak menjadi bentuk lain yang tidak bermakna. Pesan yang disampaikan dalam kriptografi menjadi mencurigakan karena ketidakbermaknaannya tersebut. Sedang pesan dalam steganografi, terlihat seperti pesan biasa sehingga kecil kemungkinan untuk dicurigai.          Namun demikian, bukan berarti tidak ada kekurangan pada steganografi ini. Kelemahan pada steganografi ini terjadi apabila kita mengubah format pesan yang dikirimkan, maka pesan rahasianyapun menjadi hilang.

Ada persamaan diantara steganografi dan kriptografi ini yaitu keduanya digunakan secara bersamaan untuk menjamin keamanan pesan rahasianya. Daftar Pustaka

[1].     Bahan ajar dalam mata kuliah Kriptografi di ITB oleh Rinaldi Munir (http://www.informatika.org/~rinaldi/Kriptografi/2006-2007/bahankuliah2006.htm)

[2].     Blog milik dosen Informatika ITB, Budi Rahardjo (http://rahard.wordpress.com)

[3].     Blog milik Hadiwibowo (http://hadiwibowo.wordpress.com/2006/08/29/steganografi/)

[4].     Tugas akhir mahasiswa Teknik Elektro ITB 2006, Stefanus Soehono dengan judul “Audio Steganografi Menggunakan MP3”

[5].     Wikipedia (http://id.wikipedia.org/wiki/Steganografi)