ANALISIS STEGANOGRAFI METODE

## TWO SIDED SIDE MATCH

## Nurul Khairina
Politeknik Ganesha Medan J Jl. Veteran No. 190 Pasar VI Manunggal nurulkhairina27@gmail.com
Abstrak—Terbatasnya ukuran citra terhadap panjang pesan yang akan disisipkan, menjadi salah satu pertimbangan dalam pemilihan metode steganografi dan jenis citra yang akan digunakan. Metode  Two  Sided  Side  Match  adalah  salah  satu  metode  steganografi  yang  menggunakan  dua sisi nilai pixel tetangganya yaitu sisi atas dan sisi kanan atas untuk menentukan berapa banyak biner pesan yang dapat disisipkan ke dalam sebuah pixel. Penelitian ini menganalisis cara kerja metode  Two  Sided  Side  Match    dalam  mengamankan  pesan  rahasia  dengan  mengukur  tingkat kerusakan  citra  hasil  penyisipan  pesan  terhadap  citra  asli  yang  dihitung  dengan  nilai  MSE (Mean Square Error). Jenis citra yang digunakan pada penelitian ini adalah jenis citra multilayer TIFF yang bertujuan untuk membantu kedua metode tersebut dalam menampung lebih banyak pesan. Penelitian ini menganalisis cara kerja penyisipan pesan dan ekstraksi pesan metode Two Sided Side Match serta mengukur tingkat kerusakan citra hasil penyisipan pesan terhadap citra asli yang dihitung dengan nilai MSE (Mean Square Error).
Keywords— Steganografi, Two Sided Side Match.

## I. PENDAHULUAN
Didalam  komunikasi antara dua belah pihak, tidak ada suatu jaminan yang menyatakan bahwa komunikasi  yang  terjadi  telah  aman  dari  ancaman pihak ketiga. Steganografi merupakan sebuah seni dan juga  teknik  untuk  menyembunyikan  informasi  seperti pesan  dan  data  pada  media  digital  [1].  Media  digital yang  biasanya  digunakan  untuk  menyembunyikan pesan  dapat  berupa  file  teks,  citra  digital,  audio,  dan video.
Metode Two  Sided  Side  Match menyembunyikan pesan  pada  media  digital  dengan  mempertimbangkan nilai  dari  dua pixel tetangganya  yaitu  :  nilai pixel sisi atas, dan sisi kanan atas [6].
Pada kesempatan kali ini, penulis ingin melakukan analisis terhadap metode Steganografi Two Sided Side Match dari cara  kerja  penyisipan  pesan  dan  ekstraksi pesan serta perbandingan kerusakan citra sebelum dan sesudah penyisipan.
Format Halaman Cara  paling  mudah  untuk  memenuhi  persyaratan format  penulisan  adalah  dengan  menggunakan dokumen  ini  sebagai  template.  Kemudian  ketikkan teks anda ke dalamnya

## II. TINJAUAN PUSTAKA
A. Steganografi
Steganografi merupakan sebuah istilah yang berasal dari  bahasa  Yunani  yang  merupakan  paduan  dari  dua kata yaitu steganos dan graphy. Steganos memiliki arti tertutup  atau  rahasia,  dan  graphy  yang  memiliki  arti menulis atau menggambar [1].
Steganografi  merupakan  bagian  dari  seni  dan  juga ilmu komunikasi rahasia dimana kehadiran pesan tidak
dapat  diketahui  oleh  pihak  lain  yang  tidak  ada hubungannya dengan komunikasi yang sedang terjalin.
Steganografi terbagi kedalam dua tipe, yaitu fragile dan  robust.  Tipe  steganografi  fragile  (rentan), steganografi  yang  berisi  pesan  ataupun  informasi mudah  rusak  apabila  media  digital  dimodifikasi. Sebaliknya, tipe steganografi robust (kuat), steganografi  ini  tidak  mudah  rusak  apabila  media digital dimodifikasi ataupun diserang oleh steganalisis) [2].
Berikut  ini  proses  skema  penyisipan  dan  ekstraksi pada steganografi :
Cover Image Stego Image Pesan Rahasia Cover Image Pesan Rahasia Penyisipan (embedding) Ekstraksi (extraction)

## Gbr.1  Skema Penyisipan dan Ekstraksi pada Steganografi [5]

## B. Two Sided Side Match
Metode  Two  Sided  Side  Match  menggunakan  dua nilai  pixel  tetangganya  untuk  memprediksi  berapa banyak pesan yang dapat disisipkan pada sebuah pixel. Metode ini menggunakan nilai pixel tetangganya pada sisi atas dan sisi kanan atas. Berikut ilustrasinya :
Pu  Pur Px
Gbr. 2 Metode Two Four Sided Side Match [6]
Diasumsikan  bahwa  P x adalah pixel yang  ingin disisipkan  pesan  dan  memiliki  nilai pixel g x . Kemudian P x memiliki pixel tetangga sisi atas dan sisi kanan  atas,  yaitu  :  P u dan  P ur, dengan  masing-masing nilai pixel adalah g u dan g ur .

## C. Penyisipan Metode Two Sided Side Match
Dalam  menyisipkan  pesan  dengan  metode Two Sided  Side ini,  harus  terlebih  dahulu  menghitung perbedaan  nilai  d  antar  nilai pixel tetangga  dengan rumus seperti persamaan (1) dibawah ini  : d = (g u + g ur ) / 2 – g x (2.1) Pesan  dapat  disisipkan  ke  dalam  sebuah pixel citra apabila memiliki nilai d ≥ 2 dan d ≤ -2, dan pixel akan diabaikan  dalam  artian  tidak  akan  disisipkan  pesan apabila nilai d = -1, 0, dan 1.
Selanjutnya, akan dihitung berapa banyak bit pesan (n) yang dapat disisipkan pada sebuah pixel dengan rumus seperti persamaan (2) dibawah ini : n = log 2 |d|,  if |d| > 1            (2.2) Setelah  mendapatkan  nilai  n,  maka  bit  pesan  akan dikonversikan  ke  bilangan  integer  b,  dan  diperolehlah nilai d’ yang baru dengan rumus seperti persamaan (3) dibawah ini :
2 n + b,   if  d > 1 - (2 n + b),   if  d < 1
Kemudian diperolehlah nilai pixel g x ꞌ yang baru, yang merupakan  hasil  dari  penyisipan  pesan  pada pixel P x dengan rumus seperti persamaan (4) dibawah ini : g x ꞌ = (g u + g ur ) / 2 – d ꞌ (2.4) Berikut  ini  flowchart  penyisipan  pesan  metode Two Sided Side Match :
Start Input file teks, cover image Pilih pixel target Hitung nilai d, nilai n Ubah pesan menjadi biner Ambil bit pesan sebanyak nilai n Konversikan n bit pesan ke dalam integer (b) Hitung nilai d ʹ baru, nilai gxʹ baru Masih ada bit pesan yang tersisa ? Hitung lama waktu penyisipan, MSE Tampilan Stego Image End Y N Gbr. 3 Flowchart Penyisipan Pesan Rahasia

## D. Ekstraksi Metode Two Sided Side Match
Dalam  ekstraksi  pesan  dengan  metode Two  Sided Side ini,  di  asumsikan  bahwa pixel yang  telah disisipkan  pesan  adalah  P x *  dengan  nilai pixel g x *, pixel tetangga sisi atas P u * dengan nilai pixel g u *, dan pixel tetangga  sisi  kanan  atas  P ur *  dengan  nilai pixel g ur *. Untuk mengetahui berapa banyak bit pesan yang telah  disisipkan,  terlebih  dahulu  dihitung  perbedaan nilai d* antar nilai pixel tetangga dengan rumus seperti persamaan (5) dibawah ini : d* = (g u * + g ur *) / 2 – g x *                       (2.5) Selanjutnya  pada  setiap Pixel akan  dihitung  berapa banyak  bit  pesan  (n)  yang  telah  disisipkan  dengan rumus seperti persamaan (6) dibawah ini :
n = log 2 |d*|,  if |d*| > 1 (2.6)
Setelah  mendapatkan  nilai  n,  maka  selanjutnya  dapat dihitung  nilai  b  dengan  rumus  seperti  persamaan  (7) dibawah ini :
d ꞌ =
(2.3)
Vol 1, No 2, Juli 2016
(2.8)
d* - 2 n ,   if  d* > 1
- d* -  2 n ,   if  d* < 1
Pada akhir proses ekstraksi, nilai b dikonversi ke nilai biner untuk mendapatkan pesan yang telah di sisipkan. Berikut ini flowchart ekstraksi pesan metode Two Sided Side Match :
Start Baca pixel citra Hitung nilai d, n, b Konversikan nilai b ke bilangan biner Hitung lama waktu esktraksi, MSE Pesan yang telah disisipkan End Input Stego Image Gbr. 4 Flowchart Ekstraksi Pesan Rahasia

## E. Citra Digital
Sebuah citra terdiri dari M baris dan N kolom, yang secara  umum  dijelaskan  seperti  sebuah  matriks  yang memiliki  nilai-nilai  berupa  bilangan  bulat.  Citra  juga dijelaskan  sebagai  fungsi  dua  dimensi  f(x,y),    dimana x dan y adalah koordinat bidang datar dari sebuah citra, dan  fungsi  f  menyatakan  derajat  keabuan (gray  level) dari citra tersebut.
Citra  digital  terdiri  dari  banyak  elemen  yang  tak terhingga  jumlahnya  dan  masing-masing  elemen  citra tersebut  memiliki  lokasi  dan  nilai  tertentu.  Elemen citra  tersebut  sering  disebut  sebagai picture  element (pixel) [3]. Berikut ini ilustrasinya :
0,0 y = baris x = kolom Pixel (Picture Element) Gbr. 5 Representasi Citra Digital

## F. Tetangga sebuah pixel
Sebuah pixel P  memilki  empat  tetangga  horisontal dan  vertical  yang  dinotasikan  dengan  N 4 (P)  yang artinya  empat  tetangga  dari pixel P.  Berikut ilustrasinya :
(x-1, y) (x, y-1) P (x, y+1) (x+1, y) Gbr. 6 Tetangga sebuah pixel P [3 ]
kemudian, empat tetangga diagonal (diagonal neighbors) dari P, dinotasikan dengan N D (P). Berikut ilustrasinya :
(x-1, y-1) (x-1, y+1) P (x+1, y-1) (x+1, y+1) Gbr. 7 Tetangga diagonal sebuah pixel P [3]
Nilai  N D (P)  yang  digabung  dengan  N 4 (P)  dapat dikatakan  sebagai  delapan  tetangga  dari  P,  yang dinotasikan dengan N 8 (P) [3].

## G. Mean Square Error (MSE)
Mean  Square  Error (MSE)  digunakan  untuk mengukur  berapa  banyak  jumlah  nilai  yang  berbeda dengan  citra  aslinya  saat  sebelum  disisipkan  sebuah pesan [7]. MSE juga  menjadi alat ukur perbaikan citra. MSE dapat dihitung dengan persamaan berikut ini :
dimana : I’(x,y) : Piksel citra hasil pemrosesan I(x,y) : Piksel citra original I : indeks matriks (Red = 1, Green = 2, Blue = 3) [7]
b  = (2.7)

## III. HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Penyisipan Metode Two Sided Side Match
Pengujian metode Two Sided Side Match dilakukan dengan  menyisipkan  sebuah  kata  “nurul”,  ke  dalam gambar  berukuran  5  x  5,  dimana  citra  asli,  nilai  per pixel dari  citra  asli  dan  konversi  pesan  dapat  dilihat sebagai berikut :
Gbr. 6 Citra Asli
x, y 1 2 3 4 5 1 63 116 180 124 40 2 53 111 175 102 33 3 45 106 158 92 27 4 31 92 111 75 17 5 19 75 65 40 8
Gbr. 7 Nilai Pixel Citra Asli Sebelum Penyisipan
TABEL I KONVERSI PESAN Char Biner N 1101110 U 1110101 R 1110010 U 1110101 L 1101100
Dari  hasil  percobaan  yang  dilakukan,  diperolehlah citra  hasil  penyisipan  pesan  beserta  nilai  setiap pixelnya,  dimana  dapat  dilihat  pada  tabel  nilai  pixel citra ada beberapa nilai pixel yang telah berubah :
Gbr. 8 Citra Setelah Penyisipan Pesan
Gbr. 9 Nilai Pixel Citra Setelah Penyisipan Pesan
Apabila  dilihat  secara  kasat  mata,  citra  hasil penyisipan (stego  image) tidak  memiliki  perubahan warna  yang  cukup  besar  jika  dibandingkan  dengan citra aslinya (cover image) , namun secara perhitungan, nilai  MSE (Mean  Square  Error) dari  kedua  citra tersebut cukup besar, yaitu sebesar 14, 26. Berikut ini perbedaan  antara  citra  asli  dan  citra  hasil  penyisipan (stego image) :

## (a)                                      (b)
Gambar 10. Perbandingan Citra Asli (a) dengan Citra Hasil Penyisipan (b)

## B. Estraksi Metode Two Sided Side Match
Setelah  melakukan  penyisipan  pesan  rahasia  ke dalam  citra,  maka  langkah  selanjutnya  adalah melakukan ekstraksi. Dari proses ekstraksi, diperolehlah  perbandingan  pesan  yang  asli  dengan pesan  hasil  ekstraksi,  dapat  dilihat  pada  tabel perbandingan dibawah ini :
TABEL II

## PERBANDINGAN PESAN ASLI DAN PESAN HASIL EKSTRAKSI
Char Pesan Asli Desimal Pesan Asli Biner Pesan Asli Biner Pesan Hasil Desimal Pesan Hasil Char Pesan Hasil n 110 1101110 1101110 110 n u 117 1110101 1110101 117 u r 114 1110010 0 1 01 0 0 0 40 ( u 117 1110101 11 01 10 0 108 l l 108 1101100 0 1 1001 0 50 2
Dari  proses  diatas,  tampak  ada  beberapa  perubahan biner  yang  terjadi.  Biner  pesan  hasil  ekstraksi  tidak sama  dengan  biner  pesan  asli.  Kondisi  ini  terjadi karena  sedikit  banyaknya  ada  nilai  perhitungan  yang berbeda  dari  proses  penyisipan  dan  ekstraksi.  Nilai perhitungan  yang  berbentuk  desimal,  kemungkinan akan  menyebabkan  beberapa  biner  pesan  tidak  dapat diperoleh  secara  utuh  saat  proses  ekstraksi,  dengan kata  lain,  ada  beberapa  biner  pesan  yang  hilang ataupun berganti, sehingga pesan awal yang disisipkan akan sulit diperoleh kembali secara utuh.
Dengan melakukan uji coba Metode Two Sided Side Match pada  lima  citra  .*tif,  maka  diperolehlah  hasil perbandingan nilai MSE (Mean Square Error) sebagai berikut :
x, y 1 2 3 4 5 1 63 116 180 124 40 2 53 89 179 108 33 3 45 81 160 97 27 4 31 86 111 75 17 5 19 75 65 40 8
TABEL III PERBANDINGAN NILAI MSE ( MEAN SQUARE ERROR ) No File Citra Ukuran Ukuran MSE File (KB) Citra 1 TIFF1 0.513672 10 x 10 18.79 2 TIFF2 2.85742 30 x 30 2.8325 3 TIFF3 7.54492 50 x 50 0.7222 4 TIFF4 14.5918 70 x 70 0.266939 5 TIFF5 23.9746 90 x 90 0.392284
IV. KESIMPULAN
1.  Secara  kasat  mata,  tingkat  kerusakan  citra  hasil penyisipan  (stego  image)  terhadap  citra  asli  (cover image)  dinilai  hanya  memiliki  sedikit  perbedaan, bahkan  bisa  dikatakan  citra  asli  dan  citra  hasil penyisipan hampir tidak terlihat perbedaannya. Namun dari  perbandingan  nilai  MSE  (Mean  Square  Error), dapat dilihat bahwa dengan berbagai jenis ukuran citra, dihasilkan pula nilai MSE yang berbeda-beda. 2.  Dari percobaan pernyisipan 5 huruf yang dilakukan pada citra asli yang berukuran 5 x 5, pada metode Two Sided  Side  Match  hanya  2  huruf  yang  dapat  kembali dengan  normal  saat  waktu  ekstraksi,  Hal  ini  bisa terjadi  karena  kemungkinan  adanya  perbedaan pembulatan nilai decimal saat proses penyisipan pesan dan  saat  proses  ekstraksi  pesan,  sehingga  banyak bilangan biner yang tidak dapat diperoleh kembali.

## R EFERENSI
[1] Cole, E. 2003. Hiding in Plain Sight : Steganography and the Art  of  Covert  Communication.  Wiley  :  Canada.  IEEE  : Kolkata, West Bengal.
[2] Cummins,  J.,  Diskin,  P.,  Lau,  S.,  &  Parlett,  R.2004. Steganography  and  Digital  Watermarking.  The  University  of Birmingham.
[3] Hermawati,  F.  A.  2013.  Pengolahan  Citra  Digital.  Andi  : Yogyakarta
[4]      Khairina,  Nurul.  2016.  Analisis  Perbandingan  Metode Steganografi Two Sided Side Match Dengan Four Sided Side
Match Pada Citra Multilayer TIFF. Tesis. Medan : USU.
[5] Sutoyo,  T.,  Mulyanto,  E.,  Suhartono,  V.,  Nurhayati,  O.D.  & Wijanarto.  2009.  Teori  Pengolahan  Citra  Digital.    Andi  :
Yogyakarta
[6]      Swain,  G.  2013.  Steganography  in  Digital  Image  Using Maximum  Difference  of  Neighboring  Pixel  Values.
International  Journal  of  Security  and  its  Applications  7(6)  :
285-294.
[7]   Yunus,  M.,  &  Harjoko,  Agus.  2014.  Penyembunyian  Data pada File Video Menggunakan Metode LSB dan DCT. IJCCS 8 (1) : 81-90.