## KOMBINASI STEGANOGRAFI LSB DAN KRIPTOGRAFI CEASAR CHIPER UNTUK PENGAMANAN DATA PADA MEDIA CITRA DIGITAL
Samy Yeverson Doo 1 , Jodi S. A Zacharias 2 , Yunita Sari Tanggela 3
1,2,3 Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Sains dan Teknik, ,Universitas Nusa Cendana
1) Email:  samyeverson@staf.undana.ac.id
2) Email: jodyzacharias@gmail.com
3) Email: sari_tanggela@gmail.com

## ABSTRAK
Ada  begitu  banyak  cara  untuk  mengamankan  sebuah  data  atau  informasi.  Beberapa  diantaranya  menggunakan steganografi  sementara lainnya  menggunakan  teknik  kriptografi.  Pada  penelitian ini,  digunakan  kombinasi  kedua  cara tersebut  untuk  meningkatkan  tingkat  keamanan  data.  Pertama,  data  atau  informasi  tersebut  diproses  dengan  teknik kriptografi  yang  disebut  dengan  Caesar  Cipher.  Kemudian  setiap  karakter  dari  data  tersebut  disembunyikan  didalam image  dengan  metode  LSB.  Hasilnya  menunjukan  bahwa  saat  penyisipan  digunakan  bit  ke  4  sampe  bit  ke  8  maka kualitas  dari  image  akan  menjadi  buruk  karena  MSE  menunjukan  angka  47,508  sementara  PSNR-nya  berkisar  pada angka 30 sampai 36 dB. Hasil terbaik didapat bila dipakai sampai dengan 3 bit terakhir dari setiap pixel image RGB.

## ABSTRACT
There are so many methods to secure the data or information. Some of those are based on steganography and the others are protected by cryptography technique.  In this research,  we use both  ways to increase the security level. First, the data are processing by cryptography technique called Caesar Cipher in order to change an information that we want to protected become a Cipher text. Then each character of that text is concealed within an image LSB method. To evaluate the quality of the image, two parameters  which are MSE and PSNR are involved. The result shows that  when we use LSB from 4 th bit to 8 th bit, quality of the image is poor because MSE shows number of 47,508 while the value of PSNR are between 30 to 36 dB.

## Keywords : Cryptography, Steganography, Ceasar Cipher, LSB

## 1. PENDAHULUAN
Seiring perkembangan zaman, kebutuhan manusia akan informasi semakin meningkat. Ditengah-tengah perkembangan  teknologi  informasi  yang  kian  semarak, internet tidak lagi menjamin penyediaan informasi yang aman.  Mengatasi  hal  tersebut  berbagai  cara  untuk meningkatkan  keamanan  data  terus  dikembangkan, diantaranya kriptografi dan steganografi.
Steganografi  adalah  seni  dan  ilmu  menyembunyikan data  pada  media  lain  sebagai cover sehingga  terlihat samar.  Kriptografi  adalah  seni  dan  ilmu  menjaga kerahasiaan  data.  Pada  kriptografi,  data  asli  diubah menjadi  bentuk  lain  yang  tidak  dapat  dibaca. Penggabungan  steganografi  dan  kriptografi  secara bersamaan dapat meningkatkan pengamanan data. Metode  penggabungan  steganografi  dan  kriptografi banyak  dikembangkan.  Pada  umunya  teknik  yang digunakan  yaitu  dengan  mengenkripsi  peasn  terlebih dahulu,  kemudian  menyisipkannya  media cover.
Namun,  proses  penyisipan  dapat  berpengaruh  pada kualitas media cover tersebut.
Upaya  untuk  meminimalisir  perubahan  kualitas cover dapat  dilakukan  dengan  penyisipan  pada  bit  terakhir (steganografi Least  Significant Bit). Perubahan  kualitas cover tidak  tampak  kasat  mata.  Teknik  ini  dilakukan dengan    mencocokan  bit  pesan  pada cover, kemudian diubah  dengan  proses  enkripsi  (kriptografi Caesar Chiper ).

## 2. METODE PENELITIAN
Pada  penelitian  ini  dipakai  4  buah  gambar  berformat .bmp  dengan  resolusi  24  bit.  Ukuran  ke  4  gambar tersebut  berbeda  satu  sama  lain  dengan  besar  dimensi pixel  x  pixel  filenya  sebesar  250x110  (menangis  bmp), 256 x 143 (buncit .bmp), 243 x 182 (intan.bmp) dan 300 x 225 (bunga.bmp). Besar ukuran dimensi gambar pixel x  pixel  kemudian  dihitung  maksimum  daya  tampung dari  file  tersebut  sesuai  dengan  jumlah  bit  LSB  yang
mau  dipakai.  Jika  dipakai  1  bit  setiap  komponen  RGB maka  ada  3  bit  setiap  pixel  yang  bisa  dipakai.  Jika dipakai gambar menangis.bmp maka daya tampung file tersebut sebesar (3x250x110)/8 = 10312 karakter. Total karakter  tersebut  akan  disimulasikan  pada  setiap  file sesuai  dengan  maksimum  daya  tampungnya.  Awalnya data  akan  dilakukan  proses  kriptografi  untuk mengacak data.  Pada  proses  kriptografi  dengan  Caesar  Cipher,
disimulasikan  dengan  modulo  1  sampai  4.  Selanjutnya proses  penyisipan  ke  gambar  dengan  teknik  LSB. Hasilnya  akan  diproses  dengan  menghitung  nilai  MSE dan  PSNR-nya.  Disamping  itu  juga  dilihat  secara Human  Visual  System (HVS).  Data  dalam  citra kemudian diextract kembali apakah sesuai atau tidak.
Bagaimana  citra  diproses  untuk  dapat  menampung  data dijelaskan dalam bentuk flow chart pada gambar 1.
Pengukuran  kualitas  citra  hasil  steganografi  dilakukan dengan  menggunakan Peak  Signal-to-Noise Ratio (PSNR) ntuk  mengevaluasi perbedaan antara citra hasil dan  citra  original.  Untuk  mendapatkan  nilai  PSNR dicari  terlbih  dahulu nilai  Mean  Square Error  dari  citra yang  diuji.  Mean  Square  Error  (MSE)  adalah    tingkat kesalahan  piksel-piksel  citra  hasil  pemrosesan  sinyal terhadap    citra    original.  Untuk  lebar  dan  tinggi  citra original adalah m dan n, di mana I adalah citra original dan  K  adalah  citra  hasil,  maka  persamaan  MSE ditunjukkan oleh persamaan :
( ) ( )    = − = − = − = 3 1 1 0 1 0 2 ) 1 .........( , , 3 1 l m i n j j i K j i I mn MSE
Peak   Signal   to  Noise Ratio (PSNR)  merupakan nilai (rasio)    yang  menunjukan    tingkat    toleransi noise tertentu  terhadap  banyaknya  noise  pada  suatu piksel citra. Noise adalah    kerusakan    piksel  pada    bagian tertentu    dalam    sebuah    citra    sehingga    mengurangi kualitas  piksel  tersebut.    Dengan    kata    lain    PSNR merupakan suatu nilai yang menunjukkan kualitas suatu piksel  citra.  Persamaan  untuk  PSNR  ditunjukkan  oleh persamaan :
) 2 .......( .......... 255 log * 20 10       = MSE

## PSNR
Nilai  maksimum  dari  piksel  dalam  citra  adalah  255. PSNR  yang  lebih  tinggi  menunjukkan  bahwa  kualitas citra  hasil  lebih  baik  dan  hampir  sama  dengan  citra originalnya.
Pengujian  hasil  kriptografi  dilakukan  dengan  melihat perbedaan antara plaintext dengan ciphertext dari pesan yang  akan  disisipkan.  Seluruh  proses  penyisipan maupun  ekstraksi  atau  pengambilan  data  kembali dilakukan  secara  otomatis  dengan  bantuan  software. Dalam hal ini dilakukan dengan bantuan GUI Matlab.

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Kualitas  citra  hasil  dilihat  dari  dua  aspek.  Pertama, membandingkan  kualitas  citra  hasil  dengan  citra original seperti yang terlihat oleh Human Visual System (HVS).  Kedua, pengukuran menggunakan  Peak Signal - to-Noise Ratio  (PSNR)  untuk  mengevaluasi  perbedaan antara citra hasil dan citra original.
Ke-empat  image  masih  menunjukan  kualitas  yang  baik karena  nilai  MSE  masih  dalam range nol  dan  PSNR diatas  50  dB  (gambar  2)  Ini  berarti  bahwa  citra  asli secara  HVS  tidak  jauh  berbeda  dengan  citra  yang telah diproses.  Gambar  3  menampilkan  perbandingan  salah satu citra yang diproses dari 2 bit sampai dengan 7 bit.
Gambar 1.(a) Proses Enkripsi dan (b) Proses Dekripsi
Gambar 2. Penyisipan menggunakan 1 Bit dengan jumlah karakter sesuai daya tampung citra.
Dari  gambar  3  tersebut  terlihat  bahwa  pada  saat disisipkan  2  bit  dan  3  bit, nilai  MSE masih  dibawah  4. Saat  disisipi  4  bit  maka  nilainya  maningkat  diatas  13 yang menyebabkan  PSNR  menjadi 36,74  dB.  Ini  sudah kurang  baik  hasilnya.  Demikian  pula  saat  disisipi dengan  5  bit  sampai  7  bit.  Penurunan  kualitas  gambar sangat  terlihat  jelas.  Penggunaan  sampai  8  bit  tidak ditampilkan  lagi  karena  hasilnya  lebih  jelek  dari  7  bit. Artinya  secara  HVS,  penyisipan  sampai  dengan  3  bit menunjukan hasil yang baik.
Menyangkut  pengambilan  data  kembali  dari  citra  tidak menemui  kendala  bila  data  yang  disisipkan  pada  citra sesuai  dengan  daya  tampung  citra  tersebut.  Dan  juga, modulo  yang  dipakai  pada  saat  diacak  harus  sama dengan yang dipakai pada saat ekstraksi.

## 4. KESIMPULAN
1. Jumlah  karakter  pesan  teks  harus  sama  atau  kurang dari  daya  tampung  maksimal  citra  penampung,  jika lebih  maka  akan  terjadi  kesalahan. Modullo yang digunakan  pada  saat  penyisipan  dan  pengekstrakan juga harus sama.
2. Secara Human  Visual  System (HVS)  citra  hasil dengan menggunakan kombinasi  metode  kriptografi Caesar  cipher dan  metode  steganografi  LSB  untuk penggunaan  1  bit,  2  bit,  3  bit,  tampak  sama  dengan citra  aslinya  dan  sangat  sulit  untuk  dibedakan. Sedangkan hasil pengujian sampai bit ke 6, 7 dan 8, pada image terjadi penurunan intensitas warna.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Ariyus, Doni , “ Pengantar  Ilmu Kriptografi”. Jakarta : Andi . 2010.
[2] Ahmad, Usman , “  Pengolahan  Citra  Digital &  Teknik  Pemogramannya  ” Yogyakarta  : Informatika . 2005.
[3] Cole, Eric , “  Hiding  in  Plain  Sight  : Steganography and The Art of Covert Communication ”. 2013 .
[4] Indrajit,  Richard  Eko, “  Manajemen  Keamanan Informasi  dan  Internet  ”. Jakarta : Elex Media Komputindo . 1995 .
[5] Kromodimoeljo, Sentot , “ Teori dan Aplikasi Kriptografi ”. 2010 .
[6]  Kadir,  Abdul,  “ Teori dan  Aplikasi Pengolahan Citra ” . Yogyakarta : Andi . 2012 .
[7] Munir, Rinaldi , “  Kriptografi  “. Bandung : Informatika : Andi . 2008.
[8] Prasetyo, Eko, “  Pengolahan  Citra  Digital dan Aplikasinya Menggunakan Matlab ” .
Gresik : Andi . 2011.
[9] Sadikin, Rifki, “ Kriptografi Untuk Keamanan Jaringan ” . Jakarta : Andi . 2012 .
Gambar 3. Hasil penyisipan 2 bit sampai 7 bit