20_Penyembunyian Pesan Melalui Suara

SEMINAR NASIONAL ELECTRICAL, INFORMATICS, AND IT’S EDUCATIONS 2009
Penyembunyian Pesan Melalui Suara
dengan Metoda Least Significant Bit Significant Bit
Rahmadi Kurnia
Jurusan Teknik Elektro Universitas Andalas, Padang
E-mail : [email protected]
ABSTRAK
Dengan semakin populernya media digital, perhatian pada tingkat keamanan akan menjadi
semakin penting. Salah satu isu penting adalah tingkat kemanan pengiriman informasi. Hal ini
dapat dilakukan dengan menggunakan steganografi. Steganografi merupakan suatu metode untuk
menyisipkan potongan sebuah informasi rahasia dalam suatu objek media lain.Dalam steganografi
dikenal data hiding atau data embedding yaitu penyembunyian data yang nampak sangat familiar.
Namun data hiding dalam steganografi sangat berbeda, dimana dalam steganografi, data hiding
dilakukan dengan cara mengubah atau menukar beberapa informasi yang tidak terlihat penting
dalam media host pembawa pesan.
Metode penelitian ini membuktikan suatu teknik penyembunyian pesan rahasia dalam
media audio. Hasil file keluaran yang dihasilkan oleh penelitian ini mengalami perubahan yang
rendah.
Kata kunci : Steganografi, Embedding, Extrack,WAV
1.
Latar Belakang
Berbagai macam cara
digunakan untuk
melindungi informasi yang dirahasiakan dari orang
yang tidak berhak, salah satunya adalah teknik
steganografi. Teknik ini sudah dipakai lebih dari
2500 tahun yang lalu untuk menyembunyikan pesan
rahasia. Berbeda dengan teknik kriptografi,
steganografi menyembunyikan pesan rahasia agar
bagi orang awam tidak menyadari keberadaan dari
pesan yang disembunyikan. Teknik ini sering
digunakan untuk menghindari kecurigaan orang dan
menghindari keinginan orang untuk mengetahui isi
pesan rahasia tersebut.
Dengan berkembangnya dunia multimedia,
maka steganografi modern menggunakan file-file
multimedia
ini
sebagai
cover
untuk
menyembunyikan pesan untuk file-file multimedia di
internet sudah sehingga akan mengurangi
kecurigaan akan adanya pesan rahasia.
Dari
beberapa
penelitian
mengenai
steganografi audio salah satunya adalah Studi dan
Implementasi Steganografi pada Berkas MIDI
oleh Agus Susanto, dimana setelah dilakukan
pengujian, akan dapat dilihat apakah MIDSteM
dapat menyembunyikan pesan rahasia yang relatif
singkat ke dalam berkas MIDI dan dapat
mengekstrak kembali pesan rahasia tersebut. Selain
itu juga akan dapat dilihat pengaruhnya terhadap
kualitas berkas MIDI yang telah disisipi data.
Penelitian ini mencoba menyembunyikan sebuah
pesan dalam file doc dan rtf ke dalam sebuah sinyal
suara berformat .wav.
Gambar 1. Sinyal Audio
Dalam low-bit encoding informasi disimpan
dengan mengubah Least Siginificant Bit (LSB) dari
masing-masing sampling point menggunakan
sebuah kode string biner. Hasil ini dalam jumlah
informasi yang besar dapat diencode dalam sebuah
single data audio. Prosesnya akan dijelaskan di
bawah.
3. Blok Diagram Penelitian
Di bawah ini merupakan blok diagram dari
perancangan audio steganografi, di mana bagian
pengirim pesan, dilakukan proses embedding pesan
yang hendak dikirim secara rahasia (emb) ke dalam
data cover sebagai tempat meyimpannya (cover),
sehingga dihasilkan data dengan pesan tersembunyi
di dalamnya (stego). Di bagian penerima pesan ,
dilakukkan proses extracting pada stego untuk
memisahkan pesan rahasia (emb) dan data
penyimpan (cover) tadi.
Cover
Data
2. Penyembunyian informasi dalam File Audio
Audio terdiri dari sinyal sinyal yang berubah
terhadap waktu seiring dengan perubahan
frekwensi dan amplitudo dari sumber suara. Di
bawah ini contoh salah satu sinyal audio seperti
yang ditunjukkan gambar 1.
Encoding
(Embeddi
ng)
Stego
Data
Decoding
(Extractio
n)
Cover
Data
Gambar .2 Blok Diagram Steganografi
B1-95
SEMINAR NASIONAL ELECTRICAL, INFORMATICS, AND IT’S EDUCATIONS 2009
3.1. Prinsip Kerja (Algoritma) LSB
Penyembunyian data dilakukan dengan
mengganti bit-bit data di dalam segmen suatu data
dengan bit-bit data rahasia. Salah satu metode
penyembunyian data yang sederhana adalah LSB.
Metode pengkodean LSB standar dengan
mudah mengganti bit pada suara asli pada lapisan
ke-i dengan bit dari aliran bit data rahasia. Algoritma
LSB yang digunakan harus melakukan penempelan
bit yang menimbulkan distorsi yang minimal pada
suara yang ditempeli. Seanjutnya dibuat tahaptahap implementasi proses yang dibutuhkan
sehingga tercapai tujuan yang diharapkan. Tahap ini
dibagi dalam dua bagian yaitu tahap penyisipan
informasi yang disebut tahap embedding dan tahap
pengambilan informasi yang disebut tahap retrieving
(extract).
Untuk
membentuk
tahap
embedding
diperlukan dua fungsi utama sehingga data yang
diperoleh dapat disisipkan dalam file pembawa. Dua
fungsi tersebut di antaranya adalah :
• Fungsi encodeMessage Digunakan untuk
membaca karakter pesan rahasia dalam
sebuah kotak teks sehingga karakter dari
pesan tersebut nantinya diubah menjadi
bit-bit yang nantinya dapat di-embed ke
dalam file pembawa.
• Fungsi encodeFile Digunakan untuk
membaca file pesan rahasia sehingga file
tersebut nantinya diubah menjadi bit-bit
yang nantinya dapat di-embed ke dalam
file pembawa.
Untuk
membentuk
tahap
unhiding
diperlukan fungsi yang berguna untuk mengambil
kembali data yang telah disisipkan pada proses
embedding di atas dalam keadaan utuh.
• Fungsi
decodeMessage
Fungsi
ini
berguna untuk mengambil isi pesan yang
disisipkan ke dalam sebuah file pembawa
dan ditampilkan ke dalam kotak teks.
• decodeFile
Selanjutnya fungsi ini berguna untuk
mengambil file beserta isi file pesan
rahasia yang disisipkan ke dalam sebuah
file pembawa dan ditulis ke dalam
harddisk.
3.2 Proses Evaluasi
Perbandingan antara dua buah berkas audio
dibutuhkan untuk mengetahui tingkat perbedaan
antara berkas audio asli dangan berkas audio yang
telah mengalami suatu proses perubahan (kompresi
atau modifikasi). Untuk itu diperlukan suatu
perhitungan
untuk
menghitung
tingkat
perbedaannya.
Untuk menghitung perbandingan antara dua
buah sinyal, digunakan peak signal-to-noise ratio
(PSNR) dan mean squared error (MSE) . PSNR
sangat umum digunakan sebagai ukuran kualitas
dalam kompresi citra, suara, dan video digital. PSNR
sangat mudah didefinisikan, dimana untuk n (untuk
berkas suara) dua buah sinyal suara I dan K adalah
sebagai berikut :
B1-96
MSE =
1 n =1
|| I (i ) − K (i ) || 2
∑
n i=0
(1)
Dengan demikian maka PSNR didefinisikan sebagai
:
 Maz I2
PSNR = 10.Log10 
 MSE



(2)
4. Hasil dan Analisa
Pada percobaan ini menggunakan 3 buah file audio
WAV yaitu :
• Windows Log on Sound yaitu suara yang
terdengar ketika komputer kita setting pada
posisi Long on.. Kemudian sinyal ini
disisipkan pesan dengan format .rtf dan
format doc. Hasilnya ditunjukkan seperti
gambar 3.
(a)
(b)
Gambar 3. a. Sinyal Asli Log on. b. Sinyal yang telah
disisipi data dengan format rtf. c. Sinyal yang telah
disisipi data dengan format .doc.
•
Windows Shutdown : yaitu suara yang
terdengar ketika komputer dimatikan.
Kemudian sinyal ini disisipkan pesan
dengan format .rtf dan format doc. Hasilnya
ditunjukkan seperti gambar 4.
(a)
(b)
SEMINAR NASIONAL ELECTRICAL, INFORMATICS, AND IT’S EDUCATIONS 2009
B1-97
Data
Windows Log on Sound
Teks
247
73,9848 dB
Windows Shutdown.wav
Teks
248
75,6872 dB
Windows start up.wav
Teks
250
77,4209 dB
.wav
( c)
Gambar 4. a. Sinyal Asli Shutdown. b. Sinyal yang
telah disisipi data dengan format rtf. c. Sinyal yang
telah disisipi data dengan format .doc.
•
3. Windows Start Up: yaitu suara yang
terdengar ketika pertama kali komputer
dihidupkan. Kemudian sinyal ini disisipkan
pesan dengan format .rtf dan format doc.
Hasilnya ditunjukkan seperti gambar 5.
(a)
(b)
Dari hasil PSNR maka yang paling baik untuk
audio steganografi adalah pada media start up.
Wav dengan cover data berupa teks document.
5. Kesimpulan
1. Algoritma yang telah dibuat dalam langkah awal
pengerjaan penelitian dapat berjalan dengan
baik sehingga informasi dapat disisipkan dan
diambil kembali isinya dari suatu media audio.
2. Output dari audio steganografi ini hampir sama
dengan imput yang diberikan, namun ada sedikit
noise yang terjadi pada outputnya.
3. File keluaran yang dihasilkan mengalami noise
yang rendah dikarenakan suatu blok hanya
diubah maximal sebanyak 1 bit. Namun noise
yang terjadi akan semakin jelas apabila pesan
yang disisipkan lebih besar.
4. Berdasarkan dari hasil penelitian nilai dari PSNR
yang terbesar ada pada file WAV Windows star
up dengan cover data Teks Document (notepad)
DAFTAR PUSTAKA
(c )
Gambar 5. a. Sinyal Asli Shutdown. b. Sinyal yang
telah disisipi data dengan format rtf. c. Sinyal yang
telah disisipi data dengan format .doc.
4.1 Analisa MSE dan PSNR
Dari beberapa pengujian yang telah
dilakukan dapat dihitung nilai dari Mean Squared
Error (MSE) dan peak signal-to-noise ratio (PSNR)
adalah :
Media WAV
Windows Log on
Cover
Data
MSE
RTF
46156
Windows Shutdown.wav
RTF
45829
Windows start up.wav
RTF
45974
Media WAV
Cover
Data
MSE
Windows Log on
Sound.wav
RTF
46156
Windows Shutdown.wav
RTF
45829
Windows start up.wav
RTF
45974
Sound.wav
Media WAV
Cover
MSE
PSNR
51,2695
dB
53,0203
dB
54,7752
dB
PSNR
51,2695
dB
53,0203
dB
54,7752
dB
PSNR
1. Waheed, Q. (2000). Steganography and
Steganalysis. PhD thesis.
2. Simmons., G. (1983). The prisoner’s problem
and the subliminal channel. In Crypto’83
3. Johnson,
N.
F.
(2006).
http://www.jjtc.com/ihws98/jjgmu.html
4. Schneiner, B. (1994). Applied Cryptography:
Protocols, Algorithm, and Source Code in C,
New York: Wiley.
5. Bender,W. Gruhl, D. M. N. L. (August 1998). A.:
Techniques for Data Hiding. PhD
thesis.
6. Bender, D. Gruhl, N. A. L. (Februari 1996).
Techniques for data hiding. IBM System
7. Suhono H. Supangkat, Kuspriyanto, Juanda.
(2000).
Watermarking
sebagai
Teknik
Penyembunyian Label Hak Cipta pada Data
Digital. Departemen Teknik Elektro, Institut
Teknologi Bandung. Paper.
8. Rodiah. (Oktober 2004). Penyembunyian Pesan
(Steganografi) Pada Image.
Universitas Gunadarma. Jakarta. Paper
9. Willy
Permana
Putra.
(2007)
Metode
Steganografi Menggunakan Media Digital File
Gambgar Dan Audio MP3. Program Studi
Teknik Informatika Universitas Ahmad Dahlan
.Yogyakarta. Skripsi
10. Dini
Armyta,
Studi
Mengenai
Aplikasi
Steganografi Camouflage Beserta Pemecahan
Algoritmanya.,Program Studi Teknik Informatika,
Institut Teknologi Bandung. Makalah
11. Agus Susanto, Studi dan Implementasi
Steganografi pada Berkas MIDI, Departemen
Teknik Informatika, Institut Teknologi Bandung.
Bandung : Makalah