Sejarah Stegonografi

Herodotus adalah seorang sejarawan Yunani pertama yang menulis tentang steganografi, yaitu ketika seorang raja kejam Yunani bernama Histaeus dipenjarakan oleh Raja Darius di Susa pada abad ke-5 sebelum Masehi. Histaeus harus mengirim pesan rahasia kepada anak laki-lakinya, Aristagoras di Militus. Ia menulis pesan dengan cara menato pesan pada kulit kepala seorang budak. Ketika rambut budak itu mulai tumbuh, Histaeus mengutus budak itu ke Militus untuk mengirim pesan dikulit kepalanya tersebut kepada Aristagoras.

Cerita lain yang ditulis oleh heredotus, yaitu Demeratus, mengisahkan seorang Yunani yang akan mengabarkan berita kepada Sparta bahwa Xerxes bermaksud menyerbu Yunani. Agar tidak diketahui pihak Xerxes, Demaratus menulis pesan dengan cara mengisi tabung kayu dengan lilin dan menulis pesan dengan cara mengukirnya pada bagian bawah kayu. Papan kayu tersebut dimasukkan kedalam tabung kayu, kemudian tabung.kayu.ditutup.kembali.dengan.lilin.

Teknik steganografi yang lain adalah tinta yang tak terlihat. Teknik ini kali pertama digunakan pada zaman Romawi kuno, yaitu dengan menggunakan air sari buah jeruk, urin, atau susu sebagai tinta untuk menulis pesan. Cara membacanya adalah dengan dipanaskan diatas nyala lilin. Tinta yang sebelumnya tidak terlihat, ketika terkena panas akan berangsur-angsur menjadi gelap sehingga pesan dapat dibaca. Teknik ini juga pernah digunakan pada Perang Dunia II. Pada masa lampau steganografi sudah dipakai untuk berbagai kebutuhan, seperti kepentingan politik, militer diplomatik, serta untuk kepentingan pribadi, yaitu alat komunikasi pribadi.

Pada Perang Dunia II, Jerman menggunakan microdots untuk berkomunikasi. Penggunaan teknik ini biasa digunakan pada microfilm chip yang harus diperbesar sekitar 200 kali. Dalam hal ini Jerman menggunakan steganografi untuk kebutuhan perang sehingga pesan rahasia strategi atau apapun tidak bisa diketahui oleh pihak lawan. Teknologi yang digunakan dalam hal ini adalah teknologi baru yang pada saat itu belum bisa digunakan oleh pihak lawan. Selain Jerman pada Perang Dunia II, Amerika Serikat menggunakan suku Indian Navajo sebagai media untuk berkomunikasi. Dalam hal ini Amerika Serikat menggunakan teknologi kebudayaan sebagai suatu alat dalam steganografi. Teknologi kebudayaan ini tidak diketahui atau dimiliki pihak lawan, kecuali oleh Amerika Serikat.

Dari catatan sejarah dan contoh-contoh steganografi konvensional tersebut, kita dapat melihat bahwa semua teknik steganografi konvensional selalu berusaha merahasiakan pesan dengan cara menyembunyikan, mengkamuflase ataupun menyamarkan pesan.

Sejak 1 Januari 2000 Indonesia dan Negara anggota World Trade Organization telah menerapkan perlindungan Hak Atas Kekayaan Intelektual (HAKI). Indonesia juga termasuk salah satu negara penanda tangan persetujuan TRIPs (Trade Related Aspects of Intellectual Property Rights) pada 1994. Namun demikian, di Indonesia tetap saja banyak beredar barang-barang bajakan, berupa compact disc (baik berisi program aplikasi kantor, permainan, lagu, film, dan sebagainya), kaset audio, dan media elektronik lain. Barang-barang bajakan ini telah banyak digunakan sebagai media pendistribusi yang berisi informasi, khususnya yang diperoleh dari penyadapan saluran komunikasi data melalui internet.

Apa itu Steganografi??

Steganografi adalah seni dan ilmu menulis atau menyembunyikan pesan tersembunyi dengan suatu cara sehingga selain si pengirim dan si penerima, tidak ada seorangpun yang mengetahui atau menyadari bahwa ada suatu pesan rahasia. Sebaliknya, kriptografi menyamarkan arti dari suatu pesan, tapi tidak menyembunyikan bahwa ada suatu pesan. Kata steganografi (steganografi) berasal dari bahasa Yunani steganos, yang artinya “tersembunyi atau terselubung”, dan graphein, “menulis”.

Kini, istilah steganografi termasuk penyembunyian data digital dalam file-file komputer. Contohnya, si pengirim mulai dengan file gambar biasa, lalu mengatur warna setiap pixel ke-100 untuk menyesuaikan suatu huruf dalam alphabet (perubahannya begitu halus sehingga tidak ada seorangpun yang menyadarinya jika ia tidak benar-benar memperhatikannya).

Pada umumnya, pesan steganografi muncul dengan rupa lain seperti gambar, artikel, daftar belanjaan, atau pesan-pesan lainnya. Pesan yang tertulis ini merupakan tulisan yang menyelubungi atau menutupi. Contohnya, suatu pesan bisa disembunyikan dengan menggunakan tinta yang tidak terlihat diantara garis-garis yang kelihatan. Teknik steganografi meliputi banyak sekali metode komunikasi untuk menyembunyikan pesan rahasia (teks atau gambar) di dalam file-file lain yang mengandung teks, image, bahkan audio tanpa menunjukkan ciri-ciri perubahan yang nyata atau terlihat dalam kualitas dan struktur dari file semula. Metode ini termasuk tinta yang tidak tampak, microdots, pengaturan kata, tanda tangan digital, jalur tersembunyi dan komunikasi spektrum lebar. Tujuan dari steganografi adalah merahasiakan atau menyembunyikan keberadaan dari sebuah pesan tersembunyi atau sebuah informasi. Dalam prakteknya kebanyakan diselesaikan dengan membuat perubahan tipis terhadap data digital lain yang isinya tidak akan menarik perhatian dari penyerang potensial, sebagai contoh sebuah gambar yang terlihat tidak berbahaya. Perubahan ini bergantung pada kunci (sama pada kriptografi) dan pesan untuk disembunyikan. Orang yang menerima gambar kemudian dapat menyimpulkan informasi terselubung dengan cara mengganti kunci yang benar ke dalam algoritma yang digunakan.

Pada metode steganografi cara ini sangat berguna jika digunakan pada cara steganografi komputer karena banyak format file digital yang dapat dijadikan media untuk menyembunyikan pesan. Format yang biasa digunakan diantaranya:

• Format image : bitmap (bmp), gif, pcx, jpeg, dll.
• Format audio : wav, voc, mp3, dll.
• Format lain : teks file, html, pdf, dll.

Kelebihan steganografi daripada kriptografi adalah pesan-pesannya tidak menarik perhatian orang lain. Pesan-pesan berkode dalam kriptografi yang tidak disembunyikan, walaupun tidak dapat dipecahkan, akan menimbulkan kecurigaan. Seringkali, steganografi dan kriptografi digunakan secara bersamaan untuk menjamin keamanan pesan rahasianya.

Sebuah pesan steganografi (plaintext), biasanya pertama-tama dienkripsikan dengan beberapa arti tradisional, yang menghasilkan ciphertext. Kemudian, covertext dimodifikasi dalam beberapa cara sehingga berisi ciphertext, yang menghasilkan stegotext. Contohnya, ukuran huruf, ukuran spasi, jenis huruf, atau karakteristik covertext lainnya dapat dimanipulasi untuk membawa pesan tersembunyi; hanya penerima (yang harus mengetahui teknik yang digunakan) dapat membuka pesan dan mendekripsikannya.

Metode Steganografi

Kebanyakan algoritma steganografi menggunakan sebuah kombinasi dari bidang jenis teknik untuk melakukan sebuah tugas dalam penyelubungan pesan rahasia dalam sebuah selubung file. Sebuah program steganografi dibutuhkan untuk melakukan hal-hal berikut (baik implisit melalui suatu perkiraan maupun eksplisit melalui sebuah perhitungan), menemukan kelebihan bits dalam selubung file yang dapat digunakan untuk menyelubungi pesan rahasia didalamnya, memilih beberapa diantaranya untuk digunakan dalam menyelubungi data dan penyelubungan data dalam bits dipilih sebelumnya. Ada empat jenis metode Steganografi, yaitu :

Least Significant Bit Insertion (LSB)

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

Kekurangan dari LSB Invertion : Dapat diambil kesimpulan dari contoh 8 bit pixel, menggunakan LSB Insertion dapat secara drastis merubah unsur pokok warna dari pixel. Ini dapat menunjukkan perbedaan yang nyata dari cover image menjadi stego image, sehingga tanda tersebut menunjukkan keadaan dari steganografi. Variasi warna kurang jelas dengan 24 bit image, bagaimanapun file tersebut sangatlah besar. Antara 8 bit dan 24 bit image mudah diserang dalam pemrosesan image, seperti cropping (kegagalan) dan compression (pemampatan). Keuntungan dari LSB Insertion : Keuntungan yang paling besar dari algoritma LSB ini adalah cepat dan mudah. Dan juga algoritma tersebut memiliki software steganografi yang mendukung dengan bekerja diantara unsur pokok warna LSB melalui manipulasi pallete (lukisan).

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 (encrypt) 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).

Steganalisis dan Stegosystem

Seperti Kriptografi dan Kriptanalisis, Steganalisis didefinisikan sebagai suatu seni dan ilmu dalam mendeteksi informasi tersembunyi. Sebagai tujuan dari steganografi adalah untuk merahasiakan keberadaan dari sebuah pesan rahasia, satu keberhasilan penyerangan pada sebuah sistem steganografi terdiri dari pendeteksian bahwa sebuah file yang diyakini berisikan data terselubung. Seperti dalam Kriptanalisis diasumsikan bahwa sistem steganografi telah diketahui oleh si penyerang dan maka dari itu keamanan dari sistem steganografi bergantung hanya pada fakta bahwa kunci rahasia tidak diketahui oleh si penyerang.

Stegosystem disini berisi tentang penyerangan-penyerangan yang dilakukan terhadap suatu sistem steganografi, sebuah perbedaan penting harus dibuat diantara penyerangan-penyerangan pasif dimana penyerang hanya dapat memotong data dan penyerangan-penyerangan aktif dimana penyerang juga dapat memanipulasi data. Pada gambar dibawah ini menunjukkan sebuah diagram untuk menjelaskan sistem stego. Lingkaran-lingkaran menunjukkan tempat-tempat penyerang yang berpotensi memiliki jalan masuk ke satu atau lebih dari tempat-tempat tersebut akibat penyerangan-penyerangan yang berbeda jenis, dan juga berfungsi untuk melakukan sebuah penyerangan aktif. Jika lingkaran tidak terisi, penyerang hanya dapat melakukan penyerangan pasif yaitu menghalangi memotong 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 file stego yang berasal dari cover file yang sama. Dalam setiap file-file stego tersebut, sebuah pesan berbeda disembunyikan.
• Cover-Stego-Attack (Penyerangan selubung Stego). Penyerang telah menghalangi file stego dan mengetahui cover file mana yang digunakan untuk menghasilkan file 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 file-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.

Kriteria Steganografi yang Bagus

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

• 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.
• Rohustmsx. Data yang disembunyikan harus tahan (robust) terhadap berbagai operasi manipulasi yang dilakukan pada citra penampung, seperti pengubahan kontras, penajaman, pemampatan, rotasi, perbesaran gambar, pemotongan (cropping), enkripsi, dan sebagainya. Bila pada citra penampung dilakukan operasi-operasi pengolahan citra tersebut, maka data yang disembunyikan seharusnya tidak rusak (tetap valid jika diekstraksi kembali).
• Recovery. Data yang disembunyikan harus dapat diungkapkan kembali (reveal). Karena tujuan stenografi adalah data hiding, maka sewaktu-waktu data rahasia di dalam citra penampung harus dapat diambil kembali untuk digunakan lebih lanjut.

 

Teknik Penyembunyian Data

Penyembunyian data dilakukan dengan mengganti bit-bit data di dalam segmen citra dengan bit-bit rahasia. Hingga saat ini sudah banyak dikemukakan oleh para ilmuwan metode-metode penyembunyian data. Metode yang paling sederhana adalah metode modifikasi LSB (Least Significant Bit). Pada susunan bit di dalam sebuah byte (1 byte = 8 bit), ada bit yang paling berarti (least significant bit atau LSB) dan bit yang paling kurang berarti (least significant bit atau LSB). Sebagai ilustrasi, di bawah ini dijelaskan metode modifikasi LSB untuk menyisipkan watermark (tanda air) pada citra digital.

Misalnya pada byte 11010010, bit 1 yang pertama (digaris bawahi) adalah bit LSB dan bit 0 yang terakhir (digaris bawahi) adalah bit LSB. Bit yang cocok untuk diganti adalah bit LSB, sebab penggantian hanya mengubah nilai byte tersebut satu lebih tinggi atau satu lebih rendah dari nilai sebelumnya. Misalkan byte tersebut di dalam gambar menyatakan warna tertentu, maka perubahan satu bit LSB tidak mengubah warna tersebut secara berarti. Lagi pula, dan ini keuntungan yang dimanfaatkan, mata manusia tidak dapat membedakan perubahan warna yang kecil. Misalkan segmen piksel-piksel citra sebelum penambahan bit-bit watermark adalah:

00110011 10100010 11100010 01101111

misalkan data rahasia (yang telah dikonversi ke system biner) adalah 0111. Setiap bit dari watermark menggantikan posisi LSB dari segmen data citra menjadi:

00110010 10100011 11100011 01101111

Untuk memperkuat penyembunyian data, bit-bit data tidak digunakan untuk mengganti byte-byte yang berurutan, namun dipilih susunan byte secara acak. Misalnya Jika terdapat 50 byte dan 6 bit data yang akan disembunyikan, maka byte yang diganti bit LSB-nya dipilih secara acak, misalkan byte nomor 36, 5, 21, 10, 18.

Ukuran Data Yang Disembunyikan

Ukuran data yang akan disembunyikan bergantung pada ukuran citra penampung. Pada citra 8-bit yang berukuran 256 x 256 piksel terdapat 65536 piksel, setiap piksel berukuran 1 byte. Setelah diubah menjadi citra 24-bit, ukuran data bitmap menjadi 65536 x 3 = 196608 byte. Karena setiap byte hanya bisa menyembunyikan satu bit di LSB-nya, maka ukuran data yang akan disembunyikan di dalam citra maksimum 196608/8 = 24576 byte. Ukuran data ini harus dikurangi dengan panjang nama berkas, karena penyembunyian data rahasia tidak hanya menyembunyikan isi data tersebut, tetapi juga nama berkasnya. Semakin besar data disembunyikan didalam citra, semakin besar pula kemungkinan data tersebut rusak akibat manipulasi pada citra penampung.

Teknik Pengungkapan Data

Data yang disembunyikan di dalam citra dapat dibaca kembali dengan cara pengungkapan (reveal atau extraction). Posisi byte yang menyimpan bit data dapat diketahui dan bilangan acak yang dibangkitkan oleh PRNG (Pseudo Random Number Generator). Karena algoritma kriptografi yang digunakan menggunakan kunci pada proses enkripsi, maka kunci yang sama digunakan untuk membangkitkan bilangan acak. Bilangan acak yang dihasilkan sama dengan bilangan acak yang dipakai pada waktu penyembunyian data. Dengan demikian, bit-bit data rahasia yang bertaburan di dalam citra dapat dikumpulkan kembali

Contoh Steganografi

Contoh di bawah ini berbentuk sebuah tulisan yang mengantung arti dari nama Blog saya. Kita bisa lihat contoh dibawah ini, yaitu menggunakan huruf kapital. Jika kita teliti dalam menyimak pesan ini kita akan mendapatkan nama Blog yang saya gunakan.

“semakiN hari ku semakin cinta denganmu, apa yang Orang katakan tentangmu ku tidak pErduli lagi, kau sungguh beRahga untukku, kau belahan  Jiwaku hAnya kau yang bisa membuat hatiku tenang, kau cahaYa hatiku hanya kau yang bisa meluluhkan hAtiku”