## ISSN 2085-4552

## Implementasi Steganografi Menggunakan Metode Least Significant Bit dan Kriptografi Advanced Encryption Standard
Shinta Puspita Sari, Winarno, Dodick Z. Sudirman
Program Studi Teknik Informatika, Universitas Multimedia Nusantara, Tangerang, Indonesia shintapuspita@hotmail.com
Diterima 03 Juni 2012 Disetujui 12 Juni 2012
Abstract—Nowadays, the development of celluler device especially mobile phone is very rapid. The security of information in mobile phone becoming such an important thing, because users do not want other people can access their essential information. It means in the security in mobile phone. One way to secure the data is steganograpgy technique. This technique hides the data in a digital media. In this research the steganography technique  that  the  is  used  is  the  Least  Significant  Bit (LSB) which implemented to cellular equipment with android as the operating system. The digital image which is used to hide the data is PNG. The test result shows that steganography has been implemented successfully in android phone. In the imprecebility aspect, user cannot different between the picture with message and the original picture bare eyedly. In recovery aspect, the message successfully encrypted and decrypted without changing the original content of the message. The lack occurs in fidelity aspect which the expansion of PNG file happens.
Index Terms— LSB, least significant bit, png, android, handphone

## I. PENDAHULUAN
Perkembangan Teknologi Informasi pada saat ini begitu pesat, diikuti pula dengan berkembangnya teknologi komunikasi seperti perangkat seluler yang biasa disebut dengan ponsel atau handphone . Hal ini dapat ditunjukkan dengan hasil survey Nielsen, bahwa jumlah pengguna ponsel per Mei 2011 mencapai 125 juta orang dari 238 juta penduduk di Indonesia.
Salah satu aspek yang sangat penting dalam komunikasi data adalah masalah keamanan dan kerahasiaan data. Dimana kebenaran dan keaslian suatu informasi sangat penting baik pada saat pengiriman ataupun pada saat informasi tersebut diterima (Pradana, 2011). Karena apabila informasi jatuh ke pihak lain, hal tersebut dapat menimbulkan kerugian bagi si pemilik informasi tersebut. Untuk itu diperlukan adanya cara atau teknik untuk mengamankan data atau informasi
(Pratama, 2011).
Terdapat teknik yang digunakan untuk mengamankan dan menjaga kerahasian data, yaitu kriptografi  dan  steganografi.  Kriptografi  merupakan salah satu metode pengamanan data yang bertujuan digunakan untuk menjaga kerahasiaan data, keaslian data serta originalitas (Tumanggor, 2009). Sedangkan, steganografi  adalah  menyembunyikan  informasi  ke dalam sebuah media, bisa berupa media gambar, suara ataupun video (Firmansyah, 2011). Dengan demikian, dapat  disimpulkan  bahwa  kriptografi  fokus  pada bagaimana melindungi isi informasi agar tetap aman ( secure ) dan steganografi fokus pada bagaimana agar isi informasi tersebut tidak terlihat keberadaannya (Prihanto, 2010).
Pada penelitian ini teknik kriptografi yang digunakan adalah AES ( Advanced Encryption Standards ). AES sendiri merupakan algoritma kriptografi yang didesain oleh Vincent Rijmen dan John Daemen asal (Pradana, 2011). Pada tahun 2000 algoritma Rijndael terpilih sebagai  algoritma  kriptografi  yang  selain  aman  juga efisien dalam implementasinya (Surian, 2006).
Salah satu metode yang umum digunakan dalam steganografi  adalah  metode Least  Significant  Bit (LSB). Metode ini banyak digunakan karena tidak terlalu kompleks dan pesan yang disembunyikan cukup aman (Nur, 2010). Selain itu, LSB merupakan salah satu metode steganografi yang paling sederhana (Prihanto, 2010). Berdasarkan pada hal-hal tersebut, maka pada penelitian ini menggunakan metode Least Significant Bit.
Format citra digital yang dipilih untuk menampung pesan pada penelitian ini adalah format PNG. Karena format PNG ini telah didukung oleh hampir seluruh telepon genggam (Soplanit dan Bandaria, 2007) dan memiliki ukuran yang tidak terlalu besar. Selain itu, fomat PNG dipilih karena teknik kompresi yang
digunakan pada PNG merupakan teknik kompresi yang lossless (Boutell, 1997). Hal ini berarti tidak ada nilai bit yang berubah pada saat kompresi dan dekompresi sehingga kemungkinan hilang atau rusaknya pesan rahasia tidak dapat terjadi (Priskilla, 2010).
Dengan fakta-fakta yang telah dipaparkan, maka penelitian yang dilakukan adalah berupa implementasi kriptografi  dan  steganografi  dengan  menggunakan media penampung pesan berformat PNG yang diintegrasikan ke dalam sistem operasi berbasis mobile Android.

## II. TINJAUAN PUSTAKA
A. Steganografi
Kata  steganografi  ( steganography ) berasal dari bahasa Yunani steganos, yang artinya tersembunyi atau terselubung, dan graphia yang artinya menulis, sehingga  arti  steganografi  adalah  “menulis”  (tulisan) terselubung”  (Cvejic,  2004).  Dengan  steganografi, kita dapat menyisipkan pesan rahasia ke dalam media lain dan mengirimkannya tanpa ada yang menyadari keberadaan pesan tersebut (Krem, 2004). Penilaian sebuah algoritma steganografi yang baikdapat dinilai dari beberapa faktor yaitu (Alatas, 2009).

## 1.  Impercepbility
Keberadaan pesan rahasia dalam media penampung tidak dapat dideteksi oleh inderawi. Misalnya, jika covertext berupa citra digital, maka penyisipan pesan membuat citra stegotext sukar dibedakan oleh mata dengan covertext -nya.
2.  Fidelity
Mutu media penampung tidak berubah banyak akibat penyisipan. Perubahan itu tidak dapat dipersepsi oleh inderawi. Misalnya, jika covertext berupa citra, maka penyisipan pesan dapat membuat citra stegotext sukar dibedakan. Jika covertext berupa audio, maka audio stegotext tidak rusak dan indera telinga tidak dapat mendeteksi perubahan pada filestegotext -nya.
3.  Recovery
Pesan yang disembunyikan harus dapat diungkapkan  kembali.  Karena  tujuan  steganografi adalah data hidding, maka sewaktu-waktu pesan rahasia di dalam stegotext dapat diambil kembali untuk digunakan lebih lanjut.
B. Least Significant Bit (LSB)
Metode  steganografi  yang  paling  umum  pada
tipe berkas citra adalah LSB ( Least  Significant  Bit ). Metode ini menyembunyikan data dengan mengganti bit-bit data yang paling tidak berarti di dalam cover dengan bit-bit data rahasia. Pada susunan bit di dalam sebuah byte (1 byte = 8 bit), ada bit yang paling berarti Most Significant Bit (MSB) dan bit yang paling kurang berarti Least  Significant  Bit (LSB). Bit yang cocok untuk diganti adalah LSB, sebab perubahan tersebut hanya mengubah nilai byte satu lebih tinggi atau satu lebih rendah dari nilai sebelumnya. Misalkan pada cover citra, byte tersebut menyatakan warna merah, maka perubahan satu bit LSB tidak mengubah warna merah tersebut secara berarti, apalagi mata manusia tidak dapat membedakan perubahan kecil (Budiman, 2009).

## C. Kriptografi
Kriptografi  berasal  dari  dua  kata  Yunani,  yaitu Crypto yang berarti rahasia dan Grapho yang berarti menulis. Menurut Bruce Scheiner, Secara umum kriptografi  dapat  diartikan  sebagai  ilmu  dan  seni penyandian yang bertujuan untuk menjaga keamananan dan kerahaisaan suatu data (Wahyudi, 2008).
Kriptografi  memiliki  dua  bagian  yang  penting, yaitu enkripsi dan dekripsi. Enkripsi adalah sebuah proses penyandian pesan asli menjadi pesan yang tidak dapat diartikan seperti aslinya. Dekripsi sendiri berarti merubah pesan yang sudah disandikan menjadi I pesan aslinya. Pesan asli biasanya disebut plaintext, sedangkan pesan yang sudah disandikan disebut ciphertext (Sofwan, Budi P, & Susanto, 2006).
AES ( Advanced Encryption Standard ) – Rijndael merupakan  algoritma  kriptografi  bernama  Rijndael didesain oleh Vincent Rijmen dan John Daemen asal Belgia. Algoritma Rijndael inilah yang kemudian dikenal dengan AES (Advanced Encryption Standards) yang diadopsi menjadi standard algoritma kriptografi (Pradana, 2011). Rijndael mendukung panjang kunci 128 bit sampai 256 bit, maka dikenal dengan AES-128, AES-192, dan AES-256 (Wahyudi, 2008).
D. Citra Digital
Secara  harafiah,  citra  ( image ) adalah gambar pada bidang dua dimensi (dwimatra). Ditinjau dari sudut pandang matematis, citra merupakan fungsi menerus ( continue ) dari intensitas cahaya pada bidang dwimatra. Sumber cahaya menerangi objek, objek memantulkan kembali sebagian dari berkas cahaya tersebut.Pantulan cahaya ini ditangkap oleh alat-alat optik, misalnya mata pada manusia, kamer. Pemindai ( scanner ), dan sebagainya, sehingga bayangan objek yang disebut citra tersebut terekam (Pratama, 2010).

## ISSN 2085-4552
PNG ( Portable  Network  Graphics ) adalah salah satu format penyimpanan citra yang menggunakan metode pemadatan yang tidak menghilangkan bagian dari citra tersebut (Inggris lossless compression ). Untuk keperluan pengolahan citra, meskipun format PNG bisa dijadikan alternatif selama proses pengolahan citra, karena format ini selain tidak menghilangkan bagian dari citra yang sedang diolah (sehingga penyimpanan berulang ulang dari citra tidak akan menurunkan kualitas citra) PNG (Format berkas grafik  yang  didukung  oleh  beberapa  web  browser. PNG mendukung transparansi gambar seperti GIF, berkas PNG bebas paten dan merupakan gambar bitmap yang terkompresi (Saputra, 2011).
III. ANALISIS DAN PERANCANGAN
A. Metode Penelitian Penelitian yang dilakukan melalui beberapa tahap. Tahap-tahap tersebut adalah studi literatur, perancangan aplikasi, pembuatan aplikasi, testing (uji coba), dan penulisan laporan..
B. Design Sistem Perancangan aplikasi ini menggunakan metode steganografi,  dimana  dalam  proses  steganografi terdapat dua proses. Proses pertama adalah menyembunyikan pesan ke dalam media penampung pesan ( encode ). Dimana pesan yang disembunyikan ke dalam media dienkripsi terlebih dahulu. Proses kedua adalah pendeteksian pesan rahasia dari media penampung pesan ( decode ). Pada penelitian ini proses tersebut dipaparkan sebagai berikut :
Berikut ini adalah input dan output dari aplikasi yang dirancang.

## 1.  Input
a.  Path dari media penampung pesan berada yang dipilih oleh user , dimana media  penampung pesan tersebut berupa file berformat PNG.
b.  Pesan yang dimasukkan oleh user dalam bentuk teks (string).
c.  Password yang berguna untuk enkripsi dan dekripsi pesan yang dimasukkan oleh user .

## 2.  Output
a.  Pesan yang tersembunyi di dalam file gambar PNG dari proses decode .bentuk teks (string).
b.  File PNG yang berisi pesan.
C. Flowchart
Berikut adalah gambaran dari flowchart sistem dari aplikasi yang mana terdiri dari flowchart sistem hide dan extract .
Gambar 3. Flowchart Sistem – Extract
Gambar 4. Flowchart Enkripsi
Gambar 5. Flowchart Encode
Gambar 6. Flowchart Dekripsi

## ISSN 2085-4552
Gambar  7. Flowchart Decode
D. Hierarki Menu
Berikut ini adalah top down design dari aplikasi steganografi.
Gambar 8. Top down design aplikasi

## IV. IMPLEMENTASI SISTEM
A. Tampilan Implementasi
Berikut adalah rancangan antarmuka berupa form-form yang dibangun untuk mempermudah user berinteraksi dengan sistem. Form-form dikelompokan berdasarkan  proses  dari  steganografi  yaitu hide
message dan extract message . Akan tetapi sebelum proses hide message dan extract message , terdapat beberapa tampilan awal seperti, Menu Utama, Menu Go, Help, dan About.
A.1. Tampilan Menu Utama
Halaman ini merupakan menu utama pada aplikasi, dimana terdapat 3 menu utama diantaranya Go, About, dan Help.
Gambar 9. Menu Utama
A.2. Menu Go
Pada tampilan menu Go, terdapat dua pilihan menu utama dari steganografi yaitu Hide dan Extract.

## Gambar 10. Menu Go
A.3. Proses Hide Message
Tampilan menu Hide ditampilkan melalui Main Menu > Go > Hide. Pada tampilan Hide ini user diminta untuk memilih file PNG untuk melakukan insert message .  Pada tampilan ini terdapat button OK dan Cancel. Jika user menekan button OK maka user akan dibawa ke tampilan layar selanjutnya. Jika user menekan button Cancel maka user dapat mengganti file lain.
Gambar 10. Menu Hide Pada halaman hide message, user diminta untuk memasukkan pesan yang ingin disembunyikan. Jika user tekan button Clear Message, maka pesan yang user inputkan akan terhapus semua. Setelah selesai memasukkan pesan tekan button OK untuk melanjutkan proses hidden message kemudian akan ditampilkan dialog password seperti pada Gambar 12.
Gambar 11. Hide Message Gambar 12. Dialog Password
Setelah password yang dimasukkan telah sesuai kriteria maka proses dilanjutkan ke tampilan  Confirmation  Message.  Pada  tampilan ini user akan diperlihatkan pesan yang sudah dimasukkan sebelumnya dan user dapat ubah pesan dengan cara menekan button
Edit.
Gambar 13. Confirmation Message
Setelah button OK ditekan, proses yang sistem lakukan adalah berupa enkripsi pesan dan hidden pesan. Setelah proses enkripsi dan hide pesan selesai maka user akan diberitahu bahwa pesan sudah selesai di hidden dan ditampilkan halaman seperti Gambar 14.
Gambar 14. Final Hide
A.4. Proses Extract Message
Berikut adalah tampilan-tampilan dari salah satu proses utama aplikasi yaitu Extract. Tampilan menu Extract ditampilkan melalui Menu Utama > Go > Extract. Pada tampilan Extrcat ini user diminta untuk memilih file PNG untuk melakukan extract pesan yaitu mengungkapkan kembali pesan yang berada dalam file .
User memilih file yang sudah berisi pesan. Kemudian tekan button OK maka akan ditampilkan dialog untuk insert password . Password yang diinputkan harus sesuai dengan password pada saat user melakukan hide pesan.
Gambar 15. Menu Extract Setelah itu, maka sistem melakukan proses dekripsi pesan kemudian melakukan decode pesan. Lalu ditampilkan tampilan seperti di bawah ini yaitu berupa pesan.

## ISSN 2085-4552
Gambar 16. Final Extract A.5. Menu Help
Gambar 17. Menu Help
A.6. Menu About
Gambar 18. Menu About
B. Pengujian Sistem
B.1. Data Pengujian
Uji coba dilakukan dengan menggunakan media penampung pesan berupa file PNG true color dengan ukuran ukuran pixel 277 x 277  ( size : 4.77KB). Sedangkan pesan yang disisipkan menggunakan 160 karakter, 480 karakter, 1000 karakter, dan  6500 karakter.
B.2. Proses Pengujian
Masuk ke menu Hide, proses generate  key
secara random sesuai tipe enkripsinya yaitu 128 bit.
Untuk mendapatkan bilangan random , digunakan SHA1PRNG yang terdapat pada class java.security. SecureRandom.Class.
Setelah melakukan generate  key dengan 128 bit dilanjutkan dengan proses enkripsi. Pada proses enkripsi, plaintext diubah ke dalam bentuk byte dengan menggunakan key yang telah di- generate dilanjutkan dengan pemanggilan cipher instance berupa AES dan menggunakan mode ENCRYPT_MODE.
Hasil dari plaintext berupa byte diubah ke dalam bentuk bilangan hexadesimal dan kemudian hasil dari bilangan hexadesimal dikonversi ke dalam bentuk string. Hasil dari konversi dari hexadesimal ke string menghasilkan string dengan pesan acak berupa hexadesimal. Hasil tersebut yang disebut dengan ciphertext . Berikut gambaran plaintext (160 karakter) dan ciphertext .
Gambar 20. Plaintext (pesan yang disisipi)
Gambar 21. Ciphertext (hasil enkripsi) Setelah proses enkripsi selesai, secara langsung proses encode pesan tersebut dilakukan. Pesan yang di- encode adalah ciphertext . Proses encode diawali dengan pengambilan pixel pada gambar yang dijadikan integer array satu dimensi. Kemudian dikonversi menjadi byte array. Sedangkan ciphertext yang berbentuk string pun dikonversi ke dalam byte ditujukan untuk melakukan penyisipan pesan pada gambar. Hal tersebut dilakukan untuk melakukan modifikasi pada masing-masing byte Red, Green, dan Blue. Dimana bit terkahir pada masing-masing RGB akan disisipkan pesan dengan operasi shift.
Seperti halnya encode yaitu mengambil ukuran pixel pada gambar dan dijadikan ke dalam array integer satu dimensi serta diubah ke dalam byte array. Dan masing-masing byte digeser untuk mengambil pesan yang terdapat pada gambar tersebut. Setelah isi pesan didapatkan, maka dilanjutkan dengan dengan proses dekripsi. Pesan yang didapatkan masih berupa pesan acak (hexadesimal).
Proses dekripsi diawali dengan melakukan konversi pesan dan key ke dalam byte. Kemudian melakukan
generate key untk mendapatkan plaintext . Kemudian pesan diubah kedalam bentuk string kembali agar pesan dapat  dibaca.
B.3. Hasil Pengujian
Pengujian dilakukan dengan melakukan wawancara kepada 25 responden. Wawancara dilakukan dengan menunjukkan file gambar asli dengan empat file gambar yang sudah berisi pesan.
Berdasarkan hasil pengujian tersebut, terdapat 76% (responden) responden yang tidak dapat membedakan antara mana file asli dan mana file yang berisi pesan- pesan tersebut. Sedangkan 24% (6 responden) responden  mengetahui  dengan  benar  file  asli  yang tidak berisi pesan. Dengan demikian salah satu kriteria steganografi  yaitu Impercebility dapat terpenuhi. Dimana koresponden tidak dapat mendeteksi tentang keberadaan pesan yang terdapat pada gambar, karena tidak melihat adanya perbedaan pada setiap gambar tersebut.
Dibawah  ini  adalah  grafik  presentasi  dari  hasil perbandingan gambar.
Gambar 22. Grafik perbandingan pesan pada gambar Kriteria  kedua  dari  steganografi  adalah Fidelity . Ternyata kriteria tidak terpenuhi dengan baik dalam metode LSB karena gambar yang berisi pesan mengalami  perubahan  fisik  yaitu  pembengkakan ukuran gambar. Seperti dapat dilihat pada tabel berikut ini :
Tabel 1. Tabel uji coba penyisipan pesan
Dari tabel hasil uji coba diatas dapat dilihat bahwa panjang pesan yang digunakan uji coba berbeda dengan merubah ukuran file pada gambar yang mengakibatkan bertambahnya size pada media penampung.
Berdasarkan hasil dari uji coba di atas, dapat maka dapat diperoleh presentase dari pembengkakkan sizepada gambar dengan menggunakan persamaan :
1.  Gambar dengan 160 karakter
2.  Gambar dengan 480 karakter
3. Gambar dengan 1000 karakter

## 4.  Gambar dengan 6500 karakter
Kriteria ketiga dari steganografi adalah Recovery . Kriteria tersebut terpenuhi yaitu dengan menyisipkan pesan dengan jumlah karakter yang berbeda-beda yaitu dengan 160 karakter, 480 karakter, 1000 karakter, dan 6500 karakter. Kemudian hasil dari extract gambar sesuai dengan penyisipan pesan yang telah dilakukan sebelumnya.
V. SIMPULAN DAN SARAN
A. Simpulan
Berdasarkan hasil dari penelitian yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa aplikasi steganografi  berhasil  diimplementasikan  pada mobile phone Android. Aplikasi ini dapat melakukan penyisipan pesan dari 160 karakter, 480 karakter, 1000 karakter hingga 6.500 karakter sesuai dengan gambar yang telah dilakukan uji coba.
Berdasarkan  kriteria  steganografi  bahwa  aspek impercebility dan recovery dapat terpenuhi dengan baik. Pada aspek impercepbility gambar yang berisi pesan secara kasat mata tidak dapat dibedakan dengan pesan asli karena hanya terjadi sedikit perubahan warna pada gambar yang disisipkan pesan. Hal ini memunjukkan  bahwa  kualitas  gambar  dari  file  PNG yang telah disisipkan pesan memiliki kualitas yang baik.
Aspek recovery dapat dibuktikan dengan dapat diungkapkan kembali isi pesan yang terdapat dalam citra digital PNG. Salah satu kriteria steganografi yang tidak terpenuhi adalah fidelity karena pada hasil uji

## ISSN 2085-4552
coba, terjadi pembengkakan size pada gambar yang berisi pesan.
B. Saran
Untuk pengembangan lebih lanjut, beberapa saran yang diberikan adalah melakukan kompresi pada pesan agar file pada media penampung tidak mengalami pembengkakan size yang terlalu banyak, sehingga pesan yang disisipkan dapat lebih banyak lagi. Aplikasi dapat dikembangkan lebih lanjut dengan menggunakan media penampung selain format gambar PNG. Selain itu, aplikasi sebaiknya dibandingkan  dengan  metode  steganografi  yang  lain untuk mendapatkan hasil terbaik dalam penyisipan pesan. Aplikasi dapat diimplementasikan pada sistem operasi atau aplikasi mobile lain seperti, Blackberry.

## D aftar P ustaka
[1] Alatas, Putri. 2009. “Implementasi Teknik Steganografi D Bit engan Metode LSB Pada Citra Digital”.
[2]  Budiman, Asep.2009. “Aplikasi Steganography Pada Video Dengan Metode Least Significant Bit (LSB)”.
[3] Firmansyah,  Rizqi.  2011.  “Implementasi  Kriptografi  dan Steganografi  Pada  Media  Gambar  Dengan  Menggunakan Metode DES dan Region Embed Data Density”.
[4] Ginting,  Priskilla  BR.  2010.  “Kajian  Steganografi  dengan Metode Bit Plane Complexity Segmentation (BPCS) Pada Dokumen Citra Terkompresi”.
[5]  Pradana, Ridhky Oktavian. 2011. “Analisis Perbandingan Algoritma  Rijndael  dan  Algoritma  Twofish  Pada  Proses Pengiriman Data Teks Menggunakan Jaringan LAN (Local Are Network)”.
[6] Pratama, Andika.  2011.  “Eksplorasi  Penerapan  Steganografi Dengan  Eksploitasi  Spesifikasi  Format  Media  Container Popular”.
[7]  Prihanto, Agus. 2010. “Peningkatan Kapasitas Informnasi Tersembunyi Pada Image Steganografi Menggunakan Teknik Hybrid”.
[8]  Saputra, Hasbian. 2011. “Implementasi Algoritma Steganografi  Embedding  Dengan  Metode  Least  Significant Bit (LSB) Insertion Dan Huffman Coding Pada Pengiriman Pesan Menggunakan Media MMS Berbasis J2ME”.
[9]  Sofwan, A., Budi P, A., & Susanto, T. 2006. “Aplikasi Kriptografi dengan Algoritma Message Digest 5(MD5)”.
[10] Soplanit, Susany & Bandaria, Constatine. 2007. “Steganografi Dengan Chaotic Least Significant Bit Encoding Pada Telepon Genggam”.
[11] Surian,  Didi.  2006.  “Algoritma  Kriptografi  AES  Rijndael”. TESLA Vol. 8 No. 2, 97 – 101.
[12]  Tumanggor, Seti Fauziah. 2009. “Studi Enkripsi Dan Dekripsi File Dengan Menggunakan Algoritma Twofish”.
[13] Wahyudi,  Kunjung.  2008.  “Aplikasi  Steganografi  Untuk Pertukaran Pesan Dengan Menggunakan Teknik Steganografi Dan Algoritma AES.