Journal of Computer Networks, Architecture and High Performance Computing e-ISSN  2655-9102, Volume 1, No. 1, Januari 2019, pp 21-25
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

## Analisa Metode Least Significant Bit Dalam Penyisipan Pesan Terenkripsi Terhadap Citra Digital

## Penda Sudarto Hasugian
Teknik Informatika, STMIK Pelita Nusantara Medan, Jl. Iskandar Muda No.1 Medan
Email : penda.hasugian@gmail.com
Abstract - Berkembangnya jaringan komunikasi membuat pertukaran informasi semakin sering terjadi, baik dalam bentuk teks, audio, dan video. Semakin banyaknya pesan yang yang ingin dikirimkan maka keamanan dan kerahasiaan dari pesan tersebut semakin sulit dijaga. Keamanan dan kerahasiaan adalah aspek yang penting pada proses pertukaran informasi atau pesan. Untuk melindungi kerahasiaan pesan bisa  menggunakan  teknik  kriptografi.  Kriptografi  adalah  ilmu  yang  mempelajari  teknik – teknik matematika  yang  berhubungan  dengan  aspek  keamanan  seperti  kerahasiaan,  integritas  data,  serta otentikasi. Sedangkan Steganografi adalah salah satu teknik yang dilakukan dalam mengamankan pesan yaitu  dengan  cara  menyembunyikan  pesan  ke  sebuah  media  digital.    Pada  penelitian  ini  dilakukan analisis untuk mengimplementasikan keamanan file txt dan rtf dengan kombinasi algoritma kriptografi One Time Pad dengan steganografi least significant bit (LSB). Pada tahap kriptografi pesan yang telah berhasil diinput akan dienkripsi dengan kunci yang telah diberikan kemudian dilanjutkan dengan proses penyisipan pesan di tahap steganografi.. Pesan yang dapat dibaca oleh sistem adalah pesan berformat .txt dan .rtf. Pada Algoritma LSB penyisipan dilakukan dengan menggantikan bit terakhir citra dengan bit pesan  yang  akan  disisipkan.  Pada  tahap  enkripsi  dan  penyisipan  akan  dihasilkan  stego  image,  stego image merupakan citra yang sudah disisip oleh pesan. Kemudian pada tahap ekstraksi dan dekripsi yang dihasilkan adalah plaintext, plaintext merupakan pesan yang belum diberikan kunci apapun.

## 1. Pendahuluan
Seiring  berkembangnya  media  internet  dan  aplikasi  yang  menggunakan  internet  semakin  betambah  pula kejahatan  dalam  sistem  informasi.  Caranya  yaitu  dengan  menggunakan  image,  sound  maupun  video  dalam menyembunyikan  informasi  rahasia  di  dalam  suatu  wadah  penampung  informasi  dengan  sedemikian  rupa, sehingga  keberadaan  informasi  rahasia  yang  sisipkan  tidak  terlihat.Wadah  penampung  rahasia  tersebut  dapat berbentuk berbagai jenis file multmedia digital seperti teks, citra, audio dan video Oleh karena itu, digunakan steganografi dengan menerapkan metode Least Significant Bit sebagai teknik yang digunakan menyembunyikan informasi  yang  berupa  nilai – nilai  bit.  Bit-bit  data  yang  akan  disembunyikan  atau  diamankan  dengan  Least Significant Bit ke dalam media pesan. Setelah di analisa dan diimplementasikan maka, diperoleh bahwa nilai – nilai  bit  yang  disisipkan  ke  dalam  media  pesan  masih  tampak  seperti  normal  sehingga  tidak  menimbulkan kecurigaan bagi orang  yang  mebaca. One Time Pad adalah  merupakan salah satu algoritma  kriptografi  kunci simetris. Algoritma One Time Pad m sebagai kunci untuk melakukan enkripsi dan dekripsi. Dasar teori matriks yang  digunakan  dalam  One  Time  Pad  antara  lain  adalah  perkalian  antar  matriks  dan  melakukan  invers  pada matriks.  Diseluruh  dunia  internet  sudah  berkembang  menjadi  salah  satu  media  komunikasi  data  yang  sangat populer. Kemudahan dalam pengunaan dan fasilitas yang sangat lengkap merupakan keunggulan yang dimiliki oleh internet dan bukan rahasia umum dikalngan masyarakat mengguna inetrnet pada saat sekarang ini.

## 2. Landasan Teori

## 2.1 Metode  Least Significant Bit
Steganografi mempunyai 2 metode, yaituMost Significant Bit (MSB)dan Least Significant Bit (LSB). Untuk Most Significant Bit adalah sebuah metode penyisipan dengan cara menggantinilai bit-bit atas dari data media penampung  dengan  nilai  bit-bit  dari  data  yang  akandisembunyikan.  Sedangkan  Least  Significant  Bit  adalah kebalikan dari Most  Significant Bit,  yaitu  sebuah  metode  menyembunyikan data pada  bit bawah (LSB) pada data pixel yang menyusun file tersebut (Stalling,2003).
Metode Most Significant Bit hanya mampu menyimpan informasi dengan ukuran terbatas. Seperti untuk file atau citra 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  dapat menyisipkan 3 bit data.
Contohnya Huruf A Dapat disisipkan dalam 3 pixel,
Journal of Computer Networks, Architecture and High Performance Computing e-ISSN  2655-9102, Volume 1, No. 1, Januari 2019, pp 21-25
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Misalnya data raster original adalah sebagai berikut: 00100111    11010011   11001000

## R                 G                 B
Sedangkan representasi biner huruf A adalah 01100001. Dengan menyisipkan 4 bit  kedalam nilai R dan 4 bit kedalam nilai B pada pixel diatas dengan menggunakan metode LSB maka akan dihasilkan:
R awal = 00100111, setelah disisipkan 4 bit dari kiri 0110. Maka R baru = 00100110.
B awal = 11001000, setelah disisipkan 4 bit dari kiri 0001. Maka B baru = 11000001.
Terlihat hanya empat bit rendah yang berubah, sehingga untuk mata manusia tidak akan tampak perubahannya.

## 2.2 Kriptografi
Kriptografi berasal dari bahasa Yunani, menurut bahasa dibagi menjadi dua kripto dan graphia, kripto berarti secret (rahasia) dan graphia berarti  writing (tulisan). Menurut teminologinya kriptografi adalah ilmu dan seni untuk menjaga keamanan pesan ketika pesan dikirim dari satu tempat ke tempat lain[7].
2.3 Algoritma One Time Pad One time pad termasuk dalam kelompok kriptografi simestris. One-time pad ( pad = kertas bloknot) berisi deretan karakter-karakter  kunci  yang dibangkitkan secara  acak. Cipher ini diimplementasikan  melalui  sebuah kunci yang terdiri dari sekumpulan random karakter-karakter yang tidak berulang (Munir, 2007 ). Setiap huruf kunci dijumlahkan modulo 26 dengan huruf pada plaintext. Pada One Time Pad , tiap huruf kunci digunakan satu kali  untuk  satu  pesan  dan  tidak  digunakan  kembali.Panjang  stream  karakter  kunci  sama  dengan  panjang pesan.Satu-satunya  algoritma  kriptografi  yang  tidak  dapat  dipecahkan  adalah one  time  pad . One-Time  Pads (OTP).One time pad ditemukan pada tahun 1917 oleh Major Joseph Mauborgne. Cipher ini termasuk ke dalam kelompok  algoritma  kriptografi  simetri. One  time  pad ( pad =  kertas bloknot )  berisi  barisan  karakter-karakter kunci  yang  dibangkitkan  secara  acak.  Aslinya,  satu  buah  one  time  pad  adalah  sebuah  pita  ( tape )  yang  berisi barisan  karakter-karakter  kunci.  Satu pad hanya  digunakan  sekali  ( one  time )  saja  untuk  mengenkripsi  pesan, setelah itu pad yang telah digunakan dihancurkan supaya tidak dipakai kembali untuk mengenkripsi pesan yang lain. Aturan enkripsi yang digunakan persis sama seperti pada CipherVigenere . Pengirim pesan menggunakan setiap  karakter  kunci  untuk  mengenkripsikan  satu  karakter plainteks .  Enkripsi  dapat  digambarkan  sebagai penjumlahan modulo 26 dari satu karakter plainteks dengan satu karakter kunci one time pad :Adapun rumus enkripsi (sumber : Munir, 2007 ) adalah sebagai berikut :
Ci = (Pi + Ki) Mod 26
Keterangan : Pi  : karakter plainteks Ki  : karakter kunci Ci  : karakter Cipher teks
Sedangkan rumus dekripsi dapat dilihat pada rumus dibawah ini Pi = ( Ci – Ki ) mod 26 untuk Ci >= Ki Pi = ( Ci + 26- Ki ) mod 26 untuk Ci <= Ki Keterangan : Pi  : karakter plainteks Ki  : karakter kunci Ci  : karakter Cipher teks
Suatu algoritma dikatakan aman, apabila belum ada tidak ada cara untukmenemukan plaintext-nya. Sampai saat  ini,  hanya  algoritma  One  Time  Pad  (OTP)  yang  dinyatakan  tidak  dapat  dipecahkan  meskipun  diberikan sumber daya yang tidak terbatas. Prinsip enkripsi pada algoritma ini adalah dengan mengkombinasikan masing- masing  karakter  pada  plaintext  dengan  satu  karakter  pada  kunci.  Oleh  karena  itu,  panjang  kunci  setidaknya harus sama denganpanjang plaintext. Secara teori , adalah hal yang tak mungkin untuk mendeskripsi chipertext tanpa mengetahui kuncinya. Sebab jika kunci yang digunakan salah, akan diperoleh hasil yang salah juga, atau bukan  plaintext  yang  seharusnya.  Kemudian  setiap  kuncinya  hanya  boleh  digunakan  untuk  sekali  pesan. Pengambilan  kunci  harus  dilakukan  secara  acak  supaya  tidak  dapat  diterka  lawan  dan  jumlah  karakter  kunci harus sebanyak jumlah karakter pesan.
Journal of Computer Networks, Architecture and High Performance Computing e-ISSN  2655-9102, Volume 1, No. 1, Januari 2019, pp 21-25
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

## 3. Analisa

## 3.1. Penerapan LSB

## Proses Enkripsi Dan Penyisipan
Sebagai contoh kita akan mengamankan pesan dengan isi karakternya adalah “ PENDA ”. Proses pengamanan pesan dapat dilihat pada langkah-langkah berikut ini: 1. Masukkan pesan, format yang bisa dibaca adalah txt dan rtf. Misalkan pesan yang akan dimasukkan adalah format .txt dengan isi teksnya adalah “ PENDA ”.
2. Masukkan kunci untuk melakukan enkripsi dengan maksimal 20 huruf, adapun kunci yang digunakan yaitu MAKAN
3. Masukkan citra dengan format bmp, kemudian citra akan di resize menjadi 300x300 piksel.
Gambar 1. Citra yang akan disisip
4. Pesan akan dienkripsi dengan kunci yang dibuat. Pesan akan dikonverikan kedalam table. Nilai pesan asli dan kunci dapat dilihat pada Tabel 1 dibawah ini.
Tabel 1 : Tabel Utama A B C D E F G 0 1 2 3 4 5 6 H  I J K  L M  N 7 8 9 10  11  12  13 O  P Q  R S T U 14  15  16  17  18  19  20 V W  X Y Z 21  22  23  24  25
Tabel 2. Tabel Konversi Alphabet Ke Nilai One Time Pad
Pesan  P  E  N  D  A 15  4  13  3  0 Kunci  M  A  K  A  N 12  0  10  0  13 Setelah mendapatkan nilai dari pesan asli dan nilai dari kunci maka kita akan melakukan proses enkripsi dengan menggunakan rumus : C i =(P i + K i ) mod 26
Tabel 3. Tabel Hasil Enkripsi Nilai Plaintext Nilai Kunci Ci = (Pi + Ki ) Mod 26 Nilai Chipertext  Chipertext 15 12 (15 + 12) mod 26 1 B 4 0 (4 + 0) mod 26 4 E 13 10 (13 + 10) mod 26 23 X 3 0 (3 + 0) mod 26 3 D 0 13 (0 + 13) mod 26 13 N
Journal of Computer Networks, Architecture and High Performance Computing e-ISSN  2655-9102, Volume 1, No. 1, Januari 2019, pp 21-25
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Nilai karakter ciphertext BEXDN akan disesuaikan dengan nilai karakter pada table ASCII, dan kemudian akan dikonversikan ke bilangan biner.
B : 0 1 0 0 0 0 1 0 E : 0 1 0 0 0 1 0 1 X : 0 1 0 1 1 0 0 0 D : 0 1 0 0 0 1 0 0 N : 0 1 0 0 1 1 1 0
Setelah mendapat bilangan binernya pesan akan disisipkan kedalam file citra. Citra yang diinput akan dibaca nilai piksel- pikselnya.
Tabel 4. Nilai Piksel Citra R G B  R G B  R G B 100  110  25  86 134  41  34 136  52 183  80 20  130  74 15  19 149  65 150  41 19  140  124  30  100  132  45 198  63 19  197  67 27  150  64 22 156  49 15  175  24 16  15 50 53 125  75 35  180  86 31  180  40 25 95 80 21  162  80 25  185  25
15
64 97 25  130  64 14  180  19 18
Kemudian penyisipan akan dilakukan dengan mengganti nilai bit terakhir dengan nilai bilangan biner pesan.
Tabel 5. Nilai Biner Piksel Citra dan Proses Penyisipan Pesan
Hasil Penyisipan Hasil Enkripsi Dengan Citra
Journal of Computer Networks, Architecture and High Performance Computing e-ISSN  2655-9102, Volume 1, No. 1, Januari 2019, pp 21-25
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

## 4. Algoritma

## 4.1. Algoritma Enkripsi
Adapun algoritma yang digunakan dalam proses enkripsi ini adalah sebagai berikut :
Algoritma Enkripsi Deklarasi
:  K i, P i, C i as string
Input
:   K i kunci
:   P i pesan
Output :  C i Chipertext Proses :  mulai C i =(P i + K i ) mod 26 Selesai

## 4.2. Algoritma Penyisipan
Adapun algoritma penyisipan pesan dan image adalah sebagai berikut : Algoritma Dekripsi Penyisipan Deklarasi :  n, x i , l, m, maxval as integer
Input :   n   ukuran pesan
:  x i nilai pixel
:  l   panjang bit
:  m   jumlah bit yang akan disisip
: maxval ← banyaknya bit yang merepresentasikan setiap piksel Output :  x j hasil penyisipan gambar dan pesan Proses : mulai for i= 1 to n do x i =x+e i -(LSB m (x i -1) mod 2 m if x i > maxval then x i =x i -2 m end if x i >maxval then x i = x i +2 m end selesai

## 5. Kesimpulan
Setelah menyelesaikan perancangan aplikasi steganografi dengan metode least significant bit dan One time pad , maka penulis dapat mengambil beberapa kesimpulan sebagai berikut :
1. Least  Significant  Bit,  yaitu  suatu  metode  steganografi  untuk  mendeteksi  ada  tidaknya  pesan  rahasia  yang disisipkan secara Least Significant Bit pada sebuah citra digital.
2. Cara kerja metode enhanced Least Significant Bit adalah dengan mengubah nilai setiap bit pada suatu byte pixel data citra bitmap menjadi 0 atau 255 sesuai dengan nilai bit Least Significant Bit yang telah diganti dengan bit pesan pada citra digital tersebut.

## 6. Referensi
[1]. Indrajani, S.Kom, MM. 2011 . Perancangan Basis Data Dalam Allin1. Elex Media. Komputindo. Jakarta [2]. Priyanto, Rahmat., 2009, Langsung Bisa Visual Basic.Net 2008 , Penerbit ANDI, Yogyakarta [3]. Rinaldi Munir, 2007, ”Belajar Ilmu  Kriptografi” Penerbit Andi, Yogyakarta
[4]. Jogiyanto, Hartono. Analisis dan Desain Sistem Informasi, Edisi III. Yogyakarta: ANDI.2008
[5]. Adi  Nugroho,  2010,  Nugroho  Adi.  Rekayasa  Perangkat  Lunak  Berorientasi  Objek  Dengan  Metode  USDP. Yogyakarta: Andi
[6]. Badudu J.S dan Zain, Sutan Mohammad, 2006, Kamus Umum Bahasa Indonesia. Jakarta: Pustaka Sinar Harapan.
[7]. Lahagu,  A.  S.,  &  Hutahaean,  H.  D.  (2017).  Perancangan  Kios  Buku  Online  Dengan  Menerapkan  Algoritma  MD5 Dalam Pengamanan Record Login. MEANS (Media Informasi Analisa dan Sistem) , 2 (1), 23-28.