Perkuliahan7 (25 Oktober 2020)

 

Apa itu Steganografi? 

Steganografi (steganography) adalah ilmu, teknik atau seni menyembunyikan pesan rahasia (hiding message) atau tulisan rahasia (covered writing) sehingga keberadaan pesan tidak terdeteksi orang lain kecuali pengirim dan penerima pesan tersebut. Steganografi berasal dari bahasa Yunani yaitu steganos (tersembunyi/menyembunyikan) dan graphy (tulisan), sehingga secara lengkap bermakna tulisan yang disembunyikan.

Berikut ini beberapa pengertian Steganografi dari beberapa sumber buku:

• Menurut Arubusman (2007), Steganografi adalah suatu teknik untuk menyembunyikan informasi pribadi dengan sesuatu yang hasilnya akan tampak seperti informasi normal lainnya. 
• Menurut Munir (2009), Steganografi adalah ilmu dan seni menyembunyikan pesan rahasia (hiding message) sedemikian sehingga keberadaan (eksistensi) pesan yang tidak terdeteksi oleh indera manusia. 
• Menurut Ariyus (2006), steganografi merupakan cabang ilmu yang mempelajari bagaimana menyimpan informasi rahasia di dalam informasi lainnya.

Sejarah Penggunaan Steganografi 

Steganografi telah digunakan sejak sekitar 2.500 tahun yang lalu untuk kepentingan politik, militer, diplomatik, serta untuk kepentingan pribadi sebagai alat. Catatan pertama tentang steganografi ditulis oleh Herodotus, yaitu seorang sejarawan Yunani. Herodatus mengirim pesan rahasia dengan menggunakan kepala budak atau prajurit sebagai media. Caranya dengan menuliskan pesan di atas kepala budak yang telah dibotaki, ketika rambut budak telah tumbuh, budak tersebut diutus untuk membawa pesan rahasia di balik rambutnya.

Sedangkan penggunaan steganografi oleh bangsa Romawi dilakukan dengan menggunakan tinta tak-tampak (invisible ink) untuk menuliskan pesan. Tinta tersebut dibuat dari campuran sari buah, susu, dan cuka. Jika tinta digunakan untuk menulis maka tulisannya tidak tampak. Tulisan di atas kertas dapat dibaca dengan cara memanaskan kertas tersebut.

Di era modern, teknik steganografi menjadi populer setelah kasus pemboman gedung WTC pada 11 September 2001 di Amerika Serikat. Pada saat itu, teroris menyembunyikan pesan-pesan kegiatan terornya dalam berbagai media yang dapat dijadikan penampung untuk menyembunyikan file seperti pada image, audio dan video. Pada peristiwa tersebut disebutkan bahwa para teroris menyembunyikan peta-peta dan foto-foto target dan juga perintah untuk aktivitas teroris di ruang chat sport, bulletin boards porno dan website lainnya.

Perbedaan Steganografi dengan Kriptografi 

Terdapat perbedaan antara steganografi dengan kriptografi. Perbedaan terletak pada visibilitas pesan, pada kriptografi pihak ketiga dapat mendeteksi adanya data acak (chipertext), karena hasil dari kriptografi berupa data yang berbeda dari bentuk aslinya dan biasanya datanya seolah-olah berantakan, tetapi dapat dikembalikan ke bentuk semula.

Berbeda dengan kriptografi yang menjaga kerahasian pesan dengan cara mengubah bentuk pesan agar tidak dapat dipahami oleh orang lain, steganografi merupakan suatu teknik penyembunyian pesan pada suatu medium. Perlu diperhatikan dalam steganografi, suatu pesan tidak harus diubah, tetapi pesan tersebut disembunyikan pada suatu medium agar pesan tersebut tidak terlihat. Salah satu keuntungan steganografi dibandingkan dengan kriptografi adalah bahwa pesan yang dikirim tidak menarik perhatian sehingga media penampung pesan tidak menimbulkan kecurigaan bagi pihak ketiga. Gambar berikut ini menggambarkan ilustrasi perbedaan steganografi dengan kriptografi.

Perbedaan Steganografi dengan Kriptografi

Prinsip atau Cara Kerja Steganografi 

Untuk menyisipkan data yang ingin disembunyikan membutuhkan dua unsur. Unsur pertama adalah media penampung seperti citra, suara, video dan sebagainya yang terlihat tidak mencurigakan untuk menyimpan pesan rahasia. Unsur kedua adalah pesan yang ingin disembunyikan yaitu media penampungnya berupa citra yang disebut cover-object dan citra yang telah disisipi pesan disebut stego-object.

Prinsip atau Cara Kerja Steganografi

Secara umum, terdapat dua proses didalam steganografi, yaitu proses embedding untuk menyisipkan pesan ke dalam cover-object dan proses decoding untuk ekstraksi pesan dari stego-object. Kedua proses ini mungkin memerlukan kunci rahasia yang dinamakan stego-key agar hanya pihak yang berhak saja yang dapat melakukan penyisipan dan ekstraksi pesan.

Kriteria dan Aspek dalam Steganografi 

Penyembunyian data rahasia ke dalam media digital mengubah kualitas media tersebut. Kriteria yang harus diperhatikan dalam penyembunyian data diantaranya adalah:

1. Fidelity. Mutu citra penampung tidak jauh berubah. Setelah penambahan data rahasia, citra hasil steganografi masih terlihat dengan baik. Pengamat tidak mengetahui kalau di dalam citra tersebut terdapat data rahasia. 
2. Robustness. Data yang disembunyikan harus tahan terhadap manipulasi yang dilakukan pada citra penampung (seperti pengubahan kontras, penajaman, pemampatan, penambahan noise, perbesaran gambar, pemotongan (cropping), enkripsi, dan sebagainya). Bila pada citra dilakukan operasi pengolahan citra, maka data yang disembunyikan tidak rusak. 
3. Recovery. Data yang disembunyikan harus dapat diungkapkan kembali (recovery). Karena tujuan steganografi adalah data hiding, maka sewaktu-waktu data rahasia di dalam citra penampung harus dapat diambil kembali untuk digunakan lebih lanjut.

Sebuah steganografi memiliki tiga aspek yang dapat menentukan berhasil tidaknya
atau baik-tidaknya sebuah steganografi dalam melakukan pekerjaannya (Ermadi dkk, 2004), yaitu:

1. Kapasitas (capacity). Kapasitas merujuk pada jumlah informasi yang bisa disembunyikan dalam medium cover. Keamanan adalah ketidakmampuan pengamat untuk mendeteksi pesan tersembunyi dan ketahanan adalah jumlah modifikasi medium stego yang bisa bertahan sebelum musuh merusak pesan rahasia yang tersembunyi tersebut. 
2. Keamanan (security). Keamanan dari sistem steganografi klasik mewujudkan kerahasiaan sistem encoding-nya. Teori informasi memungkinkan kita untuk lebih spesifik pada apa yang dimaksudkan dengan suatu sistem yang benar-benar aman. 
3. Ketahanan (robustness). Ketahanan mengacu pada data citra penampang (seperti pengubahan kontras, penajaman, rotasi, perbesaran gambar, pemotongan dan sebagainya). Bila pada citra dilakukan operasi pengolahan citra, maka data yang disembunyikan tidak rusak.

Jenis-jenis Teknik Steganografi 

Berdasarkan teknik steganografi yang digunakan terdapat tujuh jenis teknik steganografi, yaitu sebagai berikut (Ariyus, 2009):

1. Injection. Injection merupakan suatu teknik menanamkan pesan rahasia secara langsung ke suatu media. Salah satu masalah dari teknik ini adalah ukuran media yang diinjeksi menjadi lebih besar dari ukuran normalnya sehingga mudah dideteksi. Teknik ini sering juga disebut embedding. 
2. Substitusi. Data normal digantikan dengan data rahasia. Biasanya, hasil teknik ini tidak terlalu mengubah ukuran data asli, tetapi tergantung pada file media dan data yang akan disembunyikan. Teknik substitusi bisa menurunkan kualitas media yang ditumpangi.
3. Transformasi Domain. Teknik ini sangat efektif. Pada dasarnya, transformasi domain menyembunyikan data pada transform space.
4. Spread Spectrum. Spread spectrum merupakan teknik pentransmisian menggunakan pseudo-noise code, yang independen terhadap data informasi sebagai modulator bentuk gelombang untuk menyebarkan energi sinyal dalam sebuah jalur komunikasi (bandwith) yang lebih besar daripada sinyal jalur komunikasi informasi. Oleh penerima, sinyal dikumpulkan kembali menggunakan replika pseudo-noise code tersinkronisasi. 
5. Statistical Method. Teknik ini disebut juga skema steganographic 1 bit. Skema tersebut menanamkan satu bit informasi pada media tumpangan dan mengubah statistik walaupun hanya 1 bit. Perubahan statistik ditunjukkan dengan indikasi 1 dan jika tidak ada perubahan, terlihat indikasi 0. Sistem ini bekerja berdasarkan kemampuan penerima dalam membedakan antara informasi yang dimodifikasi dan yang belum. 
6. Distortion. Metode ini menciptakan perubahan atas benda yang ditumpangi oleh data rahasia. 
7. Cover Generation. Metode ini lebih unik daripada metode lainnya karena cover object dipilih untuk menyembunyikan pesan

Metode Steganografi

Berikut ini terdapat beberapa metode steganografi, terdoiri atas:

---

• Least Significant Bit (LSB)

Metoda yang digunakan untuk menyembunyikan pesan pada media digital tersebut berbeda-beda. Contohnya, pada berkas image pesan dapat disembunyikan dengan menggunakan cara menyisipkannya pada bit rendah atau bit yang paling kanan (LSB) pada data pixel yang menyusun file tersebut. Pada berkas bitmap 24 bit, 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 berkas bitmap 24 bit kita dapat menyisipkan 3 bit data.

---

• Algorithms and Transformation

Algoritma compression adalah metode steganografi dengan menyembunyikan data dalam fungsi matematika. Dua fungsi tersebut adalah Discrete Cosine Transformation (DCT) dan Wavelet Transformation. Fungsi DCT dan Wavelet yaitu mentransformasi data dari satu tempat (domain) ke tempat (domain) yang lain. Fungsi DCT yaitu mentransformasi data dari tempat spatial (spatial domain) ke tempat frekuensi (frequency domain).

---

• Redundant Pattern Encoding

Redundant Pattern Encoding adalah menggambar pesan kecil pada kebanyakan gambar. Keuntungan dari metode ini adalah dapat bertahan dari cropping (kegagalan). Kerugiannya yaitu tidak dapat menggambar pesan yang lebih besar.

---

• Spread Spectrum method

Spread Spectrum steganografi terpencar-pencar sebagai pesan yang diacak (encrypted) melalui gambar (tidak seperti dalam LSB). Untuk membaca suatu pesan, penerima memerlukan algoritma yaitu crypto-key dan stego-key. Metode ini juga masih mudah diserang yaitu penghancuran atau pengrusakan dari kompresi dan proses image (gambar).

Pengertian Stegosystem

Stegosystem di sini berisi tentang penyerangan-penyerangan yang dilakukan terhadap suatu sistem steganografi, sebuah perbedaan penting harus dibuat di antara penyerangan-penyerangan pasif di mana penyerang hanya dapat memotong data, dan penyerangan-penyerangan aktif di mana penyerang juga dapat memanipulasi data.

Penyerangan-penyerangan berikut memungkinkan dalam model dari stegosistem ini:

• Stego-Only-Attack (Penyerangan hanya Stego). Penyerang telah menghalangi stego data dan dapat menganalisisnya.
• Stego-Attack (Penyerangan Stego). Pengirim telah menggunakan cover yang sama berulangkali untuk data terselubung. Penyerang memiliki berkas stego yang berasal dari cover file yang sama. Dalam setiap berkas stego tersebut, sebuah pesan berbeda disembunyikan.
• Cover-Stego-Attack (Penyerangan selubung Stego). Penyerang telah menghalangi berkas stego dan mengetahui cover file mana yang digunakan untuk menghasilkan berkas stego ini. Ini menyediakan sebuah keuntungan melalui penyerangan stego-only untuk si penyerang.
• Manipulating the stego data (Memanipulasi data stego). Penyerang memiliki kemampuan untuk memanipulasi data stego. Jika penyerang hanya ingin menentukan sebuah pesan disembunyikan dalam berkas stego ini, biasanya ini tidak memberikan sebuah keuntungan, tapi memiliki kemampuan dalam memanipulasi data stego yang berarti bahwa si penyerang mampu memindahkan pesan rahasia dalam data stego (jika ada).
• Manipulating the cover data (Memanipulasi data terselubung). Penyerang dapat memanipulasi data terselubung dan menghalangi hasil data stego. Ini dapat membuat tugas dalam menentukan apakah data stego berisikan sebuah pesan rahasia lebih mudah bagi si penyerang.