## STEGANOGRAFI PESAN TEKS KE DALAM CITRA DENGAN METODE LSB PADA RUANG WARNA YCOCG   TERDEKOMPOSISI IWT
Sony Herwindyo *1) , Helmie Arif Wibawa *2)
**Jurusan Ilmu Komputer/Informatika, Fakultas Sains dan Matematika,
Universitas Diponegoro
1) sonyherwindyo@rocketmail.com, 2) helmie.arif@gmail.com

## Abstrak
Keamanan adalah hal yang sangat penting dalam proses komunikasi. Integritas data dan kerahasiaan  menjadi  hal  mutlak  yang  harus  dipenuhi.  Salah  satu  cara    mengamankan komunikasi adalah dengan Steganografi. Penelitian ini membahas tentang implementasi Steganografi pesan teks menggunakan LSB (Least Significant Bit) dengan menyisipkanya ke dalam ruang warna YCoCg yang sudah terdekomposisi dengan IWT (Integer Wavelet Transform). Berdasarkan  hasil analisis didapat nilai rata-rata PSNR sebesar 57,51 DB yang  berarti  memiliki  nilai  kerusakan  yang  rendah  atau  secara  kasat  mata  sangat  sulit untuk  membedakan  citra  kover  dengan  citra  stego.  Dalam  hal  ketahanan  citra  stego terhadap  serangan  sangat  lemah  dikarenakan  penggunaan  pesan  teks  yang  tidak  dapat mentoleransi  perubahan  sedikitpun.  Namun  kesamaan  pesan  hasil  ekstraksi  terhadap pesan  yang  disisipkan  selalu  identik  bila  tidak  terjadi  perubahan pada  citra  stego  yang dapat merubah nilai dan posisi piksel.

## Kata kunci : Steganografi, pesan teks, LSB, ruang warna YCoCg, IWT

## Abstract
Security is the most important issue in communication. Data integrity and confidentiality are  absolutely  have  to  be  fulfilled.  The  example  of  securing  communication  is  by  using Steganography. This study discussed about implementation of Steganography that securing text  message  using  LSB  (Least  Significant  Bit)  into  YCoCg  color  space  which  has  been decomposed  using  Integer  Wavelet  Transform.  From  the  result  of  analysis,  the  average value  of  PSNR  was  at  57.51  DB,  and  if  it  was  seen  in  plain  sight  it  would  be  hard  to distinguish  the  cover  image  and  the  stego  image.  In  terms  of  resilience  against  attacks stego image was fragile due to the text message could not tolerate any slightest change. However, the extracted message was always identical compared to the text message as long as stego image was not getting any attacks that could change the pixels value and position.
Keywords: Steganography, text message, LSB, YCoCg color space, IWT.

## 1 P ENDAHULUAN
Media komunikasi yang paling mudah, murah,  dan  cepat  pada  saat  ini  adalah internet,  dimana  segala  jenis  data  dapat
dikirimkan  melalui  media  komunikasi global  ini.  Faktor  keamanan  tentunya menjadi  sangat  penting  dalam  proses komunikasi  melalui  media  ini.  Pengguna internet perlu untuk mengirim dan
menerima  pesan  yang  bersifat private hingga  tidak  boleh  seorangpun  yang mengetahui,  cara  yang  paling  baik  untuk berkomunikasi aman adalah dengan mengubah  data  menjadi  bentuk  lain, sehingga  data  hasil  perubahan  hanya  dapat dimengerti oleh penerima yang mengetahui cara mengembalikanya ke bentuk semula[1].
Salah satu metode untuk mengamankan data  adalah  dengan  membuatnya  menjadi tidak  terlihat  yang  dinamakan  dengan Steganografi.  Steganografi  merupakan  seni penyembunyian  pesan  ke  dalam  media lainnya sedemikian rupa sehingga orang lain tidak menyadari keberadaan pesan di dalam media  tersebut[2].  Keberadaan  pesan  yang tersembunyi diharapkan dapat mengelabuhi pihak  yang  ingin  mencuri  informasi  yang dikirimkan.
Ada dua properti utama yang dibutuhkan  untuk melakukan  Steganografi, yaitu wadah penampung (media) dan pesan atau data rahasia yang akan disembunyikan. Menyembunyikan pesan rahasia dalam citra digital adalah yang paling banyak digunakan dari semua metode dalam dunia digital saat ini. Hal ini karena dengan media citra digital maka dapat diambil keuntungan dari daya terbatas dari sistem visual manusia (HVS). Hampir semua teks biasa, sandi teks, gambar,  dan  lainnya  dapat  dikodekan menjadi aliran bit sehingga dapat disembunyikan dalam citra digital[3].
Penelitian  ini  menggunakan  file  citra RGB  berformat  JPEG  ,  PNG  dan  BMP sebagai  media  penyisipan  dan  karakter ASCII  sebagai  pesan  yang  akan  disisipkan dalam  citra  kover  menggunakan  metode LSB yang dikombinasikan dengan transformasi  YCoCg  dan  IWT.    Adapun keluaranya berupa citra stego atau file citra yang telah disisipi pesan teks.

## 2 T INJAUAN P USTAKA

## 2.1 S TEGANOGRAFI
Steganography (berasal  dari  bahasa Yunani)  yaitu Steganos ,  yang  berarti tersembunyi,  dan Graphein, yang  berarti menulis, sehingga memiliki arti seni  untuk berkomunikasi dengan cara menyembunyikan keberadaan dari komunikasi  itu  sendiri.  Tujuan  utama  dari Steganografi adalah untuk menyembunyikan pesan sehingga diharapkan orang yang tidak berkepentingan  tidak  menyadari  adanya data  yang  disembunyikan  di  dalamnya. Steganografi dan Kriptografi memiliki suatu kesamaan yaitu untuk menjaga kerahasiaan suatu  data,  namun  perbedaanya  adalah steganografi  menyembunyikan  keberadaan pesan  seingga  tidak  ada  yang  menyadari adanya komunikasi rahasia antara pengirim dan penerima, hal inilah yang menyebabkan Steganografi  menjadi  lebih  populer  pada beberapa kasus seperti permasalahan tentang hak cipta [4].

## 2.2 C ITRA D IGITAL
Agar  dapat  diolah  dengan  komputer digital, maka suatu citra harus direpresentasikan  secara    numerik  dengan nilai-nilai  diskrit.  Representasi  citra  dari fungsi  kontinu  menjadi  nilai-nilai  diskrit disebut  digitalisasi.  Citra  yang  dihasilkan inilah  yang  disebut  citra  digital  [5].  Pada umumnya citra digital berbentuk persegipanjang,  dan  dimensi  ukurannya dinyatakan sebagai tinggi x lebar atau lebar x panjang.

## 2.3 R UANG W ARNA Y CO C G
Kemampuan penglihatan manusia akan lebih  sensitif  terhadap spatial  detail Luminance, daripada Chrominance. Oleh
karena itu sistem pengkodean gambar dapat dioptimalkan dengan komponen
Chrominance dari  suatu  gambar  dengan detail yang lebih rendah[6].
Berikut  adalah  bentuk  umum  dari transformasi  ruang  warna  RGB  menjadi YCoCg [7].
Co = R – B t = Y - ⌊ Cg / 2 ⌋ t =  B + ⌊ CO / 2 ⌋ G = Cg + t Cg = G – t  B = t - ⌊ CO / 2 ⌋
Y = t + ⌊ Cg / 2 ⌋ R = B + Co
Dimana : R = Red G = Green
B = Blue Co = Chrominance Orange t = temporary variable Cg = Chrominance Green
Y = Luminance

## 2.4 L EAST S IGNIFICANT B IT
Berdasarkan kaitanya dengan
steganografi  bagi  sebuah  komputer  citra digital  adalah  sekumpulan  angka  yang menunjukan  tingkat  intensitas  sebuah warna.  Tiap  angka-angka  tersebut  secara individu  disebut  dengan  piksel,  dan steganografi pada citra digital adalah suatu cara  untuk  mengeksploitasi  piksel-piksel tersebut  yang  merepresentasikan  sebuah warna. Perubahan warna yang sangat sedikit akibat  dari  penyisipan  pesan    akan  sangat sulit untuk diamati perbedaanya[8]
Algoritma  penyisipan  pada Least Significant Bit [9]:
1. Membaca  citra  digital  sebagai  kover dan pesan teks yang akan disisipkan.
2. Mengkonversi  citra  digital  dan  pesan teks menjadi bentuk biner.
3. Menghitung seluruh LSB yang dimiliki oleh citra digital 4. Menggantikan  nilai  LSB  citra  digital dengan bit pesan teks.

## 2.5 I NTEGER W AVELET T RANSFORM
Integer Wavelet Transform memetakan data integer menjadi bentuk integer lainya. Transformasi  ini  secara  sempurna  dapat dikembalikan tepat seperti data aslinya yang bertujuan untuk menghindari permasalahan dari didapatkanya nilai pecahan akibat dari penggunaan wavelet filter .
Persamaan  IWT  dua  dimensi  secara umum adalah sebagai berikut [10].
CA i,j = ( ⌊I 2i,2j + I 2i+1,2j / 2 ⌋ ) I 2i,2j = CA i,j - ⌊ CH i,j / 2 ⌋ CH i,j = I 2i,2j+1 - I 2i+1,2j
I 2i,2j+1 = CA i,j + ⌊ CH i,j + 1 / 2 ⌋ CV i,j = I 2i+1,2j - I 2i+1,2j
 I 2i+1,2j = I 2i,2j+1 + CV i,j - CH i,j
CD i,j = I 2i+1,2j+1 - I 2i+1,2j
I 2i+1,2j+1 = I 2i+1,2j + CD i,j + CV i,j

## 2.6 P EAK S IGNAL TO N OISE R ATIO
Peak  Signal  to  Noise  Ratio (PSNR) digunakan  untuk  mengukur  distorsi  yang terjadi antara gambar yang telah mengalami manipulasi dengan gambar aslinya. Semakin  besar  nilai  PSNR,  semakin  baik gambar  tersebut  karena  gambar  tersebut lebih  sedikit  mengalami  distorsi  dan sebaliknya.  Satuan  dari  nilai  PSNR  adalah desibel  (dB).  Nilai  PSNR  dan  MSE  pada citra  dapat  dihitung  dengan  persamaan berikut [11].
𝑃𝑆𝑁𝑅 = 10 log 10 ( 𝑀𝐴𝑋 1 2 𝑀𝑆𝐸 ) 𝑀𝑆𝐸 = 1 𝑚𝑛 ∑ ∑[I i,j − K i,j ] 2 𝑛−1 𝑗=0 𝑚−1 𝑖=0 3 P ERANCANGAN

## 3.1 K EBUTUHAN F UNGSIONAL
Secara  umum  kebutuhan  fungsional aplikasi ini adalah untuk pengamanan pesan, sehingga  tidak  membutuhkan  banyak
requirements melainkan  hanya  proses penyisipan dan ekstraksi pesan dalam citra. Secara  lengkapnya  kebutuhan  fungsional dijelaskan pada tabel 3.1.
Tabel 3.1 Kebutuhan fungsional dan definisi

## 3.2 D ATA C ONTEXT D IAGRAM
Secara  garis  besar  interaksi  sistem dengan  pengguna  dapat  digambarkan dengan DCD pada gambar 3.1.
Gambar 3.1 Data Context Diagram

## 3.3 A LGORITMA P ENYISIPAN P ESAN
Berikut adalah algoritma untuk menyisipkan  pesan  teks  ke  dalam  sebuah citra kover :
1. Membaca  / Load citra  kover  dan pesan  teks  yang  dimasukkan  oleh pengguna.
2. Mentransformasi ruang warna citra kover  yang  semua  RGB  menadi YCoCg,  didapatkan  kanal  Y,  Co, dan Cg.
3. Mentransformasi  kanal  Y  dengan IWT (Integer  Wavelet  Transform) hingga  didapatkan  empat  buah subband yaitu CA, CH, CV, CD.
4. Mengubah  nilai  piksel  citra  kover dan  pesan  teks  menjadi  format biner.
5. Menyisipkan bit pesan teks kedalam satu bit terahir citra kover.
6. Melakukan  invers  IWT  kemudian invers YCoCg.
7. Didapatkan  citra  stego  atau  citra kover yang sudah tersisipi pesan.

## 3.4 A LGORITMA E KSTRAKSI

## P ESAN
Proses  ekstraksi  pada  dasarnya  sama dengan  proses  penyisipan,  perbdaanya terletak  pada  proses  ini  membaca  nilai LSB citra kover. Berikut adalah algoritma ekstraksi pesan.
1. Membaca  / Load citra  stego  dan pesan  teks  yang  dimasukkan  oleh pengguna.
2. Mentransformasi ruang warna citra stego  yang  semua  RGB  menadi YCoCg,  didapatkan  kanal  Y,  Co, dan Cg.
3. Mentransformasi  kanal  Y  dengan IWT (Integer  Wavelet  Transform) hingga  didapatkan  empat  buah subband yaitu CA, CH, CV, CD.
4. Membaca  niai  LSB subband CA sejumlah  panjang  pesan  yang disisipkan.
5. Menyusun  bit-bit  yang  didapatkan dari subband CA dan
mengelompokkanya  setiap  delapan bit.
6. Konversi bit-bit pesan teks menjadi karakter,  didapatkan  pesan  teks yang disisipkan. SRS ID Definisi SRS-F001 Membaca masukkan citra kover dan masukkan pesan teks dari pengguna. SRS-F002 Menyisipkan pesan teks ke dalam citra kover yang telah diberikan transformasi ruang warna dan wavelet. SRS-F003 Melakukan ekstraksi pesan teks dari dalam citra kover dan melakukan rekonstruksi kembali. SRS-F004 Melakukan uji kualitas citra stego dengan menggunakan nilai MSE dan PSNR.

## 4 H ASIL DAN P EMBAHASAN

## 4.1 P ENGUJIAN
Berdasarkan kebutuhan fungsional aplikasi,  proses  pengujian  dibagi  menjadi tiga  kelas  uji,  yaitu  pengujian  penyisipan pesan teks ke dalam citra kover, pengujian ekstraksi  pesan  teks  dari  citra  stego, ,pengujian  perhitungan  nilai  PSNR  citra kover  dengan  citra  stego  dan  pengujian terhadap beberapa serangan pada citra stego.
Dari  keempat  kelas  uji  tersebut didapatkan hasil sebagai berikut.
1. Pengujian penyisipan pesan teks ke dalam citra telah berhasil dilakukan hingga  didapatkan  keluaran  berupa citra  stego  yang  sudah  tersisipi pesan.
2. Pengujian ekstraksi pesan teks dari dalam  citra  stego  telah  berhasil dilakukan. Pesan teks yang disisipkan  kedalam  citra  dapat diambil kembai secara utuh. 3. Pengujian  kualitas  citra  stego dengan perhitungan PSNR
didapatkan  nilai  rata-rata  sebesar 57,51 DB. 4. Seluruh percobaan serangan
terhadap  citra  stego  menyebabkan kegagalan  ekstraksi  pesan  teks, sedangkan  serangan  rotasi  citra stego  setelah  dinormalkan  kembali ke  posisi  semula  maka  pesan  teks dapat diekstaksi dengan  sempurna.

## 4.2 K ESIMPULAN
Kesimpulan yang dapat diambil adalah telah  dihasilkanya  aplikasi  steganografi yang  mengamankan  pesan  teks  kedalam sebuah citra yang sudah dilakukan transformasi ruang warna YCoCg dan IWT. Keluaran  citra  stego  dari  aplikasi  ini memiliki  tingkat  kerusakan  yang  rendah
dengan  nilai  PSNR  rata-rata  sebesar  57,51 yang  termasuk  dalam  kategori  sangat  baik, namun  citra  stego  sangat  rentan  terhadap serangan  karena  penggunaan  pesan  teks yang  tidak  dapat  mentoleransi  perubahan sedikitpun. Namun selama citra stego tidak mendapatkan  serangan  maka  pesan  teks hasil  ekstraksi  akan  selalu  sama  dengan pesan teks yang disisipkan.

## R EFERENSI
[1]. Kumar,  A.  &  Pooja,  K.,  2010.
Steganography-  A  Data  Hiding Technique. International Journal of
Computer  Applications  volume  9 No.7, pp. 19-23.
[2]. Sellars, d., 1996. An Introduction to Steganography. Jurnal ilmiah.
[3]. Filipus,  J.,  2009.  Perbandingan
Digital  Steganografi  pada  Media Image, Audio, Video, dan
[4]. Channalli,  S.  &  Jadhav  ,  A.,  2009.
Steganography Art Of Hiding Data.
International  Journal  on  Computer Science and Engineering Vol.1(3).
[5]. Munir,  R.,  2004. Pengolahan  Citra Digital dengan Pendekatan Algoritmik. Bandung: Penerbit Informatika Bandung.
[6]. Malvar,  H.  &  Sullivan,  G.,  2003. YCoCg-R: A Color Space with RGB Reversibility  and  Low  Dynamic
Range.
[7]. Starosolski,  R.,  2014.  New  simple and efficient color space transformations  for  lossless  image compression. Institute  of  Computer
Science,  Silesian  University  of
Technology,  Akademicka  16,  44- 100.
[8]. Laskar, S. A. & Hemachandran, K.,
2012.High  Capacity  data  hiding using  LSB  Steganography  and Encryption. International Journal of Database  Management  Systems  ( IJDMS ) Vol.4, No.6.
[9]. Thangadurai,  K.  &  Devi,  G.  S.,
2014.  An  analysis  of  LSB  Based
Image  Steganography  Techniques. 2014  International  Conference  on Computer Communication and
Informatics (ICCCI  -2014), Jan. 03
– 05, 2014, Coimbatore, INDIA .
[10].  Tolba,  M.  F.,  Gonemy,  M.  A.  & Khalifa,  A.  S.,  2004.  Using  Integer
Wavelet  Transforms  In  Colored Image-Steganography. IJICIS Vol. 4
No. 2.
[11].  Neyman,  S.  N.,  Lindayanti  & Guritman, S., 2002. Teknik Penyembunyian  Data  Rahasia  pada Berkas Gambar Digital Menggunakan  Steganografi  Least Significant Bit Variable-Size. Jurnal Ilmu  Komputer  Agri-Informatika, Volume 1 Nomor 1 Halaman 30-36.