## STEGANOGRAFI PADA CITRA DIGITAL DENGAN METODE CATMAP DAN OUTGUESS
Bahtera Alam Wijaksono Program Studi Teknik Informatika, Univrsitas Indraprasta PGRI Email: bahtera.alam.w@gmail.com

## Abstrak
Menyisipkan  pesan  dalam  sebuah  gambar  atau  lebih  sering  dikenal  dengan  istilah steganografi dimana pengembangan dari metode kriptografi yang sudah dikenal sebelumnya. Metode  dengan  steganografi  dapat  dikatakan  lebih  baik  dibandingkan  dengan  sebelumnya kriptografi.  Pada  penggunan  metode  steganografi  tidak  sebatas  dengan  hanya  pada  satu metode.  Pada  beberapa  metode  digunakan  dalam  untuk  mendapatkan  gambar  stego  atau stego image yang lebih aman, tidak jauh berbeda dengan aslinya hingga tidak mudah untuk di  pecahkan  atau  dicurigai  oleh  orang  lain  yang  tidak  memiliki  hak  akses  terhadap  file tersebut.  Beberapa  metode  yang  telah  ada,  tentunya  masing-masing  metode  memiliki kelebihan dan kekurangan. Metode yang dibandingkan antara lain metode Least Significant Bit  (LSB)  dan  End  Of  File  (EOF).  Kedua  metode  ini  merupakan  metode  yang  sering digunakan  untuk  pengembangan.  LSB  adalah  metode  lama  yang  terus  menjadi dasar  untuk menciptakan  metode-metode  baru  lainnya,  seperti  halnya  EOF  yang  merupakan pengembangan dari metode LSB. Melalui penelitian ini penulis menganalisis metode mana yang  lebih  efektif  dan  efisien  untuk  menyembunyikansebuah  pesan  singkat  dalam  bentuk format  text.  Selain  itu,  dari  hasil  penelitan  penulis  ingin  mengembangkan  aplikasi steganografi.  Melihat  dan  mempelajari  kedua  metode  tersebut  diharapkan  pengembangan yang dilakukan akan lebih baik dan dapat menutupi kekurangan sebelumnya. Kata Kunci: Steganografi, Kriptografi, LSB, EOF, Arnold Cat Map, Outguess

## Abstract
Steganography more commonly known as hiding some message in a picture, on this methods that  have  previously  known  as  cryptographic.  Development  methods  steganography  more better then cryptographic, where method steganographic not limited to only one method. On case using file images or call stego images more secure and suspected by others who do not have assess right to the files. Method be compare of Least Significant Bit (LSB) and the End Of  File  (EOF)of  course,  each  method  has  advantages  and  disadvantages  Through  this researchanalyze which method is more effective and efficient to hide a short message in the form of text format. In addition, the results of the literature study authors wanted to develop the application of steganography. See and learn both methods is expected that development will do better and be able to cover the shortfall the previous.
Keyword: Steganografi, Kriptografi, LSB, EOF, Arnold Cat Map, Outguess

## Pendahuluan
Citra  merupakan  bentuk  penyajian  suatu  data  dalam  bentuk  visual.  Peranan  citra  dalam industri multimedia saat ini sangat memegang peranan penting. Seperti yang kita ketahui file berbentuk  video  sebenarnya  tersusun  atas  rangkaian  dari  beberapa  frame  citra  yang ditampilkan dalam tempo yang cepat.
Sampai saat ini citra tidak hanya disimpan dalam media penyimpanan seperti Harddisk, akan tetapi citra juga beredar dalam suatu jaringan internet. Penyimpanan ataupun peredaran citra dalam suatu jaringan internet ini rawan atas pengaksesan atau penyadapan oleh pihak-pihak yang tidak memiliki otoritas yang legal. Oleh karena itu, untuk menghindari hal tersebut dan juga untuk mengamankan suatu citra dikenal suatu proses enkripsi dari citra yang dinamakan kriptografi.
Kriptografi  adalah  suatu  ilmu  dan  seni  yang  digunakan  untuk  menjaga  kerahasiaan  suatu berita ataupun data. Akan tetapi, kebanyakan algoritma yang digunakan dalam kriptografi ini ditujukan  hanya  untuk  mengenkripsi  suatu  data.  Seperti  contohnya  algortima  DES,  AES, blowfish,  RC4,  RSA  dan  lain-lain.  Dalam  perkembangannya  suatu  citra  sekarang  memiliki volume  yang  kecil.  Algoritma  pengenkripsian  di  atas  memerlukan  waktu  komputasi  yang cukup  lama  untuk  melakukan  enkripsi  terhadap  data  yang  memiliki  volume  yang  cukup besar. Untuk kebutuhan aplikasi yang real time seperti teleconference, live video streaming, dan  lain-lain  yang  biasanya  memiliki  volume  data  yang  besar,  jelas  terlihat  jika  algoritma pengenkripsian yang konvensional kurang cocok untuk digunakan Struss (2009).
Karena  alasan-alasan  spesifik  di  atas,  maka  perlu  dikembangkan  algoritma  yang  khusus untuk citra digital. Penelitian tentang enkripsi citra dilakukan dengan intensif. Para peneliti telah  banyak  mengembangkan  algoritma  enkripsi  citra  digital.  Menurut  Younes  (2008), kebanyakan algoritma-algoritma enkripsi citra dapat dikelompokkan menjadi dua kelompok. Kelompok pertama adalah algoritma enkripsi selektif non-chaos, sedangkan kelompok kedua adalah algoritma enkripsi selektif atau non-selektif yang berbasis chaos.
Yang  dimaksud  dengan  algoritma  selektif  adalah  algoritma  yang  mengenkripsi  hanya sebagian elemen di dalam citra namun efeknya citra terenkripsi secara keseluruhan. Tujuan algoritma  enkripsi  selektif  adalah  mengurangi  volume  komputasi,  yang  konsekuensinya adalah  menghemat  waktu  proses  enkripsi.  Enkripsi  selektif  cocok  untuk  aplikasi  yang membutuhkan  persyaratan  real-time.  Kriptografi  berbasis  chaos  menjadi  topik  penelitian yang  atraktif  saat  ini.  Chaos  digunakan  di  dalam  kriptografi  karena  tiga  alasan:  (1)  sifat chaos yang sensitif terhadap kondisi awal sistem, (2) chaos berkelakuan acak, dan (3) nilai- nilai  chaos  tidak  memiliki  periode.  Review  beberapa  algoritma  enkripsi  citra  dengan menggunakan skema chaos dapat dibaca di dalam Sharma (2010).
Kehadiran  beberapa  jejaring  sosial  yang  sedang  marak  saat  ini,  seperti  facebook,  twitter, myspace,  dll  membuat  proses  pengenkripsian  ini  sangat  dibutuhkan  dan  berguna.  Setiap orang  dapat  menyimpan  suatu  pesan  yang  bagi  sebagian  orang  pesan  itu  hanya  sekedar bentuk file (gambar, musik, video, dll), akan tetapi di lain pihak orang lain dapat mengambil pesan rahasia yang disisipkan ke dalam file tersebut.
Steganografi  dapat  diterapkan  dalam  beberapa  bentuk  data  digital,  misalnya  teks,  citra (gambar), suara, dan bahkan video. Akan tetapi sampai saat ini yang umum digunakan untuk pengembangan  aplikasi  steganografi  adalah  gambar  dan  suara.  Oleh  karena  itu,  dalam penelitian ini akan dibahas suatu teknik steganografi menggunakan salah satu dari algoritma Chaos (CatMap) dan juga dengan menggunakan algoritma OutGuess.
Tujuan  dari  penelitian  ini  adalah  untuk  mengetahui  perbandngan  kinerja  antara  metode steganografi menggunakan algoritma CatMap dan juga dengan yang menggunakan algoritma OutGuess.

## Tinjauan Pustaka

## CAT MAP
Arnold  Cat  Map  (ACM)  merupakan  fungsi  chaos  dwimatra  dan  bersifat  reversible. Fungsi  chaos  ini  ditemukan  oleh  Vladimir  Arnold  pada  tahun  1960,  dan  kata  “cat” muncul  karena  dia  menggunakan  citra  seekor  kucing  dalam  eksperimennya.  ACM mentransformasikan  koordinat (ݔ, ݕ) di  dalam  citra  yang  berukuran ܰ × ܰ ke  koordinat baru (ݔ ′ , ݕ ′ ) . Persamaan iterasinya adalah:
ቂ ݔ ௜ାଵ ݕ ௜ାଵ ቃ = ቂ1 ܾ ܿ ܾܿ + 1ቃ ቂ ݔ ௜ ݕ ௜ ቃ ݉݋݀(ܰ)
dalam hal ini (ݔ ௜ , ݕ ௜ ) adalah posisi pixel di dalam citra, (ݔ ௜ାଵ , ݕ ௜ାଵ ) posisi pixel yang baru setelah iterasi ke- ݅ ; ܾ dan ܿ adalah integer positif sembarang. Determinan matriks

## ቂ1 ܾ ܿ ܾܿ + 1ቃ
harus  sama  dengan  1  agar  hasil  transformasinya  bersifat  area-preserving,  yaitu  tetap berada di dalam area citra yang sama. ACM termasuk pemetaan yang bersifat satu-kesatu karena  setiap  posisi  pixel  selalu  ditransformasikan  ke  posisi  lain  secara  unik.  ACM diiterasikan  sebanyak ݉ kali  dan  setiap  iterasi  menghasilkan  citra  yang  acak.  Nilai ܾ , ܿ , dan jumlah iterasi ݉ dapat dianggap sebagai kunci rahasia.
Proses yang terjadi di dalam setiap iterasi ACM adalah pergeseran (shear) dalam arah ݕ , kemudian dalam arah ݔ , dan semua hasilnya (yang mungkin berada di luar area gambar) dimodulokan dengan ܰ agar tetap berada di dalam area gambar (area preserving) Setelah ACM  diiterasi  sebanyak ݉ kali,  maka  terdapat ܶ sedemikian  sehingga (ݔ ் , ݕ ் ) = (ݔ, ݕ) , yang dalam hal ini nilai ܶ bergantung pada ܾ , ܿ , dan ukuran ܰ We-bin (2009).
Ini berarti sesudah ACM diiterasi sebanyak ܶ kali, maka hasil iterasinya kembali ke citra semula,  sehingga  dikatakan  ACM  besifat  reversible  dan  periodenya  adalah ܶ .  Menurut Struss.  (2009),  penelitian  Freeman  J.  Dyson  dan  Harold  Falk  menemukan  bahwa ܶ  < 3ܰ .  Gambar  1  memperlihatkan  iterasi  ACM terhadap  citra ‘burung’.  Pada iterasi  ketiga hasilnya  sudah  terlihat  seperti  citra  acak,  semakin  banyak  iterasinya  citra  hasil  semakin acak  (dalam  hal  ini  ACM  telah  berada  dalam  fase  chaos).  Jika  proses  iterasi  diteruskan maka  hasilnya  kembali  menuju  citra  semula.  Pada  contoh  ini  citra  ‘burung’  kembali  ke bentuk  semula  pada  iterasi  ke- 192 sehingga  dikatakan  periodenya  adalah ܶ = 192 . Gambar 1. Iterasi ACM pada citra ‘burung’ dengan periode ܶ = 192 .
Seperti umumnya fungsi chaos yang bersifat deterministik, citra yang sudah teracak oleh ACM  dapat  direkonstruksi  menjadi  citra  semula  dengan  menggunakan  kunci  yang  sama ( ܾ , ܿ , dan ݉ ). Persamaan iterasinya adalah
ቂ ݔ ௜ାଵ ݕ ௜ାଵ ቃ = ቂ1 ܾ ܿ ܾܿ + 1ቃ ିଵ ቂ ݔ ௜ ݕ ௜ ቃ ݉݋݀(ܰ)
Setelah iterasi terakhir citra hasil sama seperti citra semula. Proses dekripsipun selesai.

## OutGuess
Algoritma  steganografi  OutGuess  diusulkan  oleh  Neils  Provos  untuk  melawan  serangan chi-square.  Dalam  tahap  awal  algoritma  ini  mirip  dengan  J-Steg,  Outguess  adalah perangkat  steganografi  universal  yang  memungkinkan  penyisipan  informasi  rahasia  ke dalam sumber data apapun (tidak harus gambar) yang memiliki bit redundan. Program ini memerlukan handler yang spesifik terhadap data yang akan mengekstrak bit-bit redundan dan menuliskannya kembali setelah diadakan modifikasiXiang, dkk. (2007).
Steganografi  menyembunyikan  adanya  komunikasi.  Sistem  steganografi  klasik bergantung  pada  menjaga  kerahasiaan  sistem  enkoding,  sedangkan  steganografi  modern hanya dapat dideteksi jika informasi rahasia berupa kunci rahasia tertangkap. Karena sifat sistemnya yang menyusup ke dalam, steganografi meninggalkan jejak dalam karakteristik dari medium penyimpanannya. Jejak tersebut dalam file JPEG adalah distribusi bit dalam daerah  Terdeteksinya  jejak  tersebut  memberikan  peluang  bagi  pihak  ketiga  untuk menemukan  file  mana  yang  sudah  diubah,  menandakan  bahwa  ada  komunikasi  rahasia yang sedang berlangsung. Walaupun isinya tetap rahasia, tapi sifat tersembunyi tersebut jadi diketahui.
Pada gambar berformat JPEG, Outguess menjaga statistik berdasarkan hitungan frekuensi. Oleh  karena  itu  tes  statistik  tidak  akan  bisa  menentukan  ada  atau  tidaknya penyembunyian  data.  Sebelum  memasukkan  data  ke  gambar,  Outguess  dapat  mengukur berapa  besar  pesan  yang  dapat  ia  sembunyikan  selagi  mempertahankan  statistikZhang, dkk. (2006).
OutGuess  menggunakan  objek  iterator  umum  untuk  memilh  bit  mana  yang  harus dimodifikasi. Sebuah seed bisa dimanfaatkan untuk mengatur perilaku iterator. Perubahan disimpan  di  dalam  data  bersama  dengan  sisa  dari  pesan  tersebut.  Dengan  mengubah seednya, OutGuess mencoba mencari sebuah urutan bit yang memiliki banyak perubahan minimal.

## Metodologi Penelitian
Langkah-langkah yang dilakukan dalam penelitian adalah sebagai berikut: 1. Gambar
Pada  pengujian  file  gambar  dengan  satu  object  gambar  yang  sama  akan  tetapi  dibuat seperti  mempunyai  ukuran  dan  dimensi  yang  cukup  beda-beda,  lebih  jelasnya  dapat dilihat pada tabel berikut ini:
Tabel 1. Pengujian File Gambar NO Image File Nama File Dimensi Size 1 Gambar1.jpg 640 X 427 85.1 KB 2 Gambar2.jpg 800 X 534 128 KB 3 Gambar3.jpg 800 X 534 128 KB 4 Gambar4.jpg 1600 X 1067 391 KB 5 Gambar5.jpg 1600 X 1067 391 KB 6 Gambar6.jpg 1600 X 1067 391 KB
2. Text  File
Pada penggujian file text menggunakan file 6 (enam) dengan format (TEXT) dimana file text  yang  akan  disisipkan  diberikan  sebuah  informasi  yang  dijadikan  sebagai  alat pengujian yang akan digunakan dalam pengujian, lebih jelasnya dapat dilihat pada table berikut ini:
Tabel 2. Pengujian File Text NO Text File Nama File Size 1 Text1.txt 1.5 KB 2 Text2.txt 1.5 KB 3 Text3.txt 10.8 KB 4 Text4.txt 1.5 KB 5 Text5.txt 5.3 KB 6 Text6.txt 10.8 KB
3. Pengujian diagram cat maps design dan diagram outguess design
Setelah  langkah  satu  dan  dua  sudah  disiapkan  barulahdapat  melakukan  tahapan  untuk melakukan pengujian pada file tersebut dengan menggunakan catmaps dan outguess. Berikut tahapan pengujian diagram cat maps design dan diagram outguess design yang dilakukan,  dimana  tiap  file  gambar  dan  text  mendapatkan    perlakukan  yang  sama, dimana hasil dari pengujian tersebut menghasilkan sebuah file images, dikarenakan pada tahapan ini melakukan pengujian terhadap 6 (enam) file gambar dan text maka terdapat hasil 6 keluaran berupa images atau bisa disebut steganography images.
Gambar 1. Pengujian Cat Maps Design

## Gambar 2. Pengujian OutGuess Design

## Hasil dan Pembahasan
Pada penelitian ini, digunakan dalam pengujian tiap file gambar dan file dikompare dengan menggunakan  catmap  dan  outguess  secara  bersamaan  pada  hasil  dari  melakukan  kompre tersebut mendapatkan hasil yang cukup signifikan.
Pada  hasil  yang  diperoleh  dari  pengujian  dengan  6  file  terdapat    perubahan  ukuran  pada images file yang di ujicobakan dapat dilihat pada Tabel 3 dengan menggunakan catmap dan hasil dengan menggunakan outguess padaTabel 4.

## Tabel 3. Hasil diperoleh dengan Catmap
KETERANGAN CAT Map File 1 File 2 File 3 File 4 File 5 File 6 Name File Gambar1 Gambar2 Gambar3 Gambar4 Gambar5 Gambar6 Extension JPG JPG JPG JPG JPG JPG Dimension 640 X 427 800 X 534 800 X 534 1600 X 1067 1600 X 1067 1600 X 1067 Resolution 96 dpi 96 dpi 96 dpi 96 dpi 96 dpi 96 dpi Bit Depth 24 24 24 24 24 24 Resolution Unit 0 0 0 0 0 0 Size 86,5 Kb 125.2 Kb 134.5 Kb 393.3 Kb 397.1 Kb 402.6 Kb

## Tabel 4. Hasil diperoleh Out Guess
KETERANGAN OutGuess File 1 File 2 File 3 File 4 File 5 File 6 Name File Gambar1 Gambar2 Gambar3 Gambar4 Gambar5 Gambar6 Extension JPG JPG JPG JPG JPG JPG Dimension 640 X 427 800 X 534 800 X 534 1600 X 1067 1600 X 1067 1600 X 1067 Resolution 96 dpi 96 dpi 96 dpi 96 dpi 96 dpi 96 dpi Bit Depth 24 24 24 24 24 24 Resolution Unit 0 0 0 0 0 0 Size 58,1 Kb 85,5 Kb 85,5 Kb 280 Kb 280 Kb 281 Kb
Dari beberapa hasil penggujian yang menggunakan outguess menghasilkan file yang relative lebih kecil dibandingkan dengan ukuran images yang sebenarnya dan hasil kualitas gambar yang  dihasilkan  relative  kurang,  sedangkan  dengan  mengunakan  catmaps  tidak  terdapat perubahan  pada  hasil  kualitas  images  akan  tetapi  file  images  tersebut  menjadi  lebih  besar dari images aslinya dapat dilihat pada Gambar 3.
Gambar 3. Grafik Perbandingan Data Asli dengan Data Hasil Pengujian
8 5 1 2 8 1 2 8 3 9 1 3 9 1 3 9 1 1 .5 1 .5 1 0 .8 1 .5 5 .3 1 0 .8 8 6 .5 1 2 5 .2 1 3 4 .5 3 9 3 .3 3 9 7 .1 4 0 2 .6 N O   1 N O   2 N O   3 N O   4 N O   5 N O   6

## G R A F I K   I M AG E
Image Asli Output Outguess
Output CAT
Hasil  dari  pengujian  tersebut  yang  sebelumnya  menghasilkan  masing-masing  6  file  dari catmaps  dan  outguees,  dari  hasil  pengujian  tersebut  diambil  1  sampel  file  dimana  sampel tersebut akan dijadikan bahan analisa. Sampe file tersebut akan akan dibedakan dengan file aslinya,  untuk  proses  analisa  file  tersebut  menggunakan  alat  bantu  tools  analisa  gambar. Pada  hasil  akhir  dari  analisa  menggunakan  tools  tersebut  menghasilkan  suatu  data  yang cukup berbeda dengan file asli sedangkan dengan dengan catmaps terdapat perubahan pada akhir  grafik  sedangkan  dengan  outguess  tiap-tiap  grafik  yang  dihasilkan  sangat  berbeda dengan yang asli. berikut hasil dengan menggunakan tools analisa gambar dapat dilihat pada Gambar 4.

## Gambar 4. Hasil Analisa Images dengan Roughness

## Simpulan dan Saran
Hasil percobaan dengan menggunakan catmap dan outguess terdapat beberapa kelebihandan kekurangan  dimana  kelebihan  dengan  menggunakan  catmap  gambar  yang  dihasilkansesuai dengan  asli  dan  tidak  ada  perubahan  akan  tetapi  untuk  size  dan  tekture  gambar  dihasilkan terdapat perubahan. Sedangkan dengan menggunakan outguess dimana size yang dihasilkan lebih  kecil, sedangkan  secara  kualitas  gambar  yang  dihasilkan juga  ikut  menurun  dan  pada grafik tekture  yang dihasilkan juga mengalami perubahan.

## Daftar Pustaka
Sharma.  (2010).  Image  Encryption  Technique  Using  Chaotic  Schemes:  A  Review,
International Journal of Engineering. Science and Technology, Vol 2 (6) 2010.
Wei-bin. (2009). Image Encryption Algorithm Based on Henon Chaotic System. Proceeding of International Conference on Image Analysis and Signal Processing (IASP 2009).
Struss.  (2009).  A  Chaotic  Image  Encryption,  Mathematics  Senior  Seminar,  University  of Minnesota.
Zhang,  dkk.  (2006).  Chaotic  Scrambling  Algorithm  Based  on  S-DES.  Journal  of  Physics: Conference Series 48, 349-353.
Xiang,  dkk.  (2007).  Selective  Image  Encryption  Using  a  spatiotemporal  Chaotic  System,
Chaos Volume 17.