Review Jurnal Sistem Keamanan Teknologi Informasi

REVIEW JURNAL

Steganografi Gambar Menggunakan Bit Paling Signifikan dan Teknik Peta Rahasia

Disusun Oleh :

- 16117438      Dian Amalia

- 12117934      Intan Amanah R

- 13117476      Marsia Yohana Apriani Loblar

A. Pendahuluan

Komunikasi sangat penting dalam dunia modern. Selama komunikasi, informasi dikirimkan melalui saluran data yang berbeda. Kriptografi adalah teknik yang digunakan untuk mengamankan kerahasiaan komunikasi, dan beberapa metode telah diusulkan untuk mengenkripsi dan mendekripsi data dan dengan demikian memastikan kerahasiaan pesan. Namun, menjaga kerahasiaan isi pesan tidak selalu cukup, oleh karena itu digunakan ciphertext.

Istilah steganografi berasal dari bahasa Yunani stegos yang artinya sampul, dan grapha yang artinya tulisan. Ini didefinisikan sebagai tulisan tertutup yang menyembunyikan keberadaan pesan yang sebenarnya. Steganografi digunakan untuk menyembunyikan informasi di dalam media lain. Dua langkah utamanya adalah menanamkan pesan rahasia di dalam sampul menggunakan kunci stego dan mengekstraksi pesan rahasia dari sampul menggunakan kunci stego. Kombinasi pesan dan sampul yang disematkan menciptakan stego media. Kunci Stego digunakan untuk menyembunyikan dan mengekstrak pesan rahasia. Hanya pemegang kunci stego yang dapat mengambil pesan rahasia yang tersembunyi dengan benar. Steganografi diklasifikasikan menjadi steganografi linguistik dan steganografi teknis.

Metode domain spasial yang banyak digunakan adalah substitusi bit paling tidak signifikan (LSB) di mana bit gambar tingkat rendah (yang tidak memiliki informasi gambar berguna) diganti dengan bit pesan rahasia. Penggunaan substitusi LSB menjaga kualitas gambar tanpa memerlukan operasi yang rumit. Dalam metode ini, bit data rahasia disembunyikan di bidang K-LSB di setiap piksel gambar sampul. Metode LSB yang paling banyak dikenal adalah LSB matching (LSBM), LSBM Revised (LSBMR) dan Steganografi LSBMR berbasis edge adaptif. Namun sebagian besar dari teknik ini adalah sebagian besar dari teknik ini mungkin mudah dipatahkan.

Studi saat ini terutama berfokus pada steganografi citra yang dibuat dengan menggunakan teknik LSB yang kompleks dan informasi yang tersembunyi dikendalikan oleh kunci rahasia dan tidak dapat diambil tanpa kunci rahasia yang sama. Pendekatan baru untuk steganografi gambar berbasis LSB yang menggunakan peta rahasia diperkenalkan. Peta rahasia dikendalikan dengan menggunakan kunci rahasia untuk mengamankan informasi tersembunyi. Informasi tersembunyi dapat disisipkan secara berurutan atau acak.

Dalam penelitian ini, informasi tersembunyi didistribusikan secara acak sebelum disembunyikan dalam gambar sampul untuk memberikan keamanan yang lebih baik daripada metode sekuensial. Informasi tersembunyi diizinkan dengan menggunakan peta Chebyshev 3D. Penyisipan dilakukan melalui urutan chaotic yang dihasilkan oleh peta chaotic. Piksel gambar sampul dipilih secara acak berdasarkan peta rahasia. Peta rahasia dibuat dengan menggunakan kunci rahasia yang dihasilkan melalui peta logistik 3D. Informasi tersembunyi dikendalikan oleh kunci rahasia dan tidak dapat diambil tanpa kunci rahasia yang sama. Dengan demikian, penggunaan kunci rahasia meningkatkan keamanan informasi tersembunyi dalam steganografi gambar berbasis LSB.

B. Pembahasan

Peta Chaotic

Chaos mengacu pada keadaan tidak teratur. Di bidang matematika, perilaku chaos diungkapkan oleh peta yang melayani fungsi evolusi. Teori ini berpusat pada perilaku sistem yang dicirikan oleh hukum deterministik tetapi menunjukkan keacakan dan ketidakpastian. Artinya, sistem dinamik bergantung pada kondisi awalnya dengan sensitivitas tinggi sehingga setiap variasi kecil dalam parameter awal menghasilkan urutan chaos yang berbeda. Teori chaos meningkatkan kerahasiaan, nonperiodisitas, keacakan dan kemudahan implementasi adalah sifat utama yang membawa manfaatnya dalam teknik steganografi. Banyak metode steganografi yang didasarkan pada teori chaos telah diajukan dan didiskusikan dalam beberapa dekade terakhir [2]. Dalam metode ini, kunci rahasia dibuat menggunakan logistik 3D dan peta Chebyshev 3D.

Peta logistik 3D Peta 

Secara matematis dapat direpresentasikan sebagai berikut:

X_n+1 =RX_n(1− Xn), (1)

dimana parameter sistem adalah μ ∈ [0,4] dan kondisi awalnya adalah X₀∈ (0,1). Sebuah peta logistik berperilaku kacau dengan R ∈ (3.5699456,4] [19, 20].

X_{n + 1}= RX_n(1 −X_{n)+ β}  X_{n+ α}  , (2) Y_{n + 1}= RY_n(1 − Y_{n)+ β}  Y_{n+ α}  , (3) Z_{n + 1} = RZ_n(1− Z_{n) + β}  Z_{n+ α}  . (4)

Parameter sistem nonlinier dinilai dalam kisaran 0,53 <R<3,81, 0 <β<0,022, 0 <α<0,015, di mana X₀, Y₀ dan Z₀ didefinisikan dalam [1, 16, 17, 26].

 

Peta chebyshev 3D

Polinomial Chebyshev bercirikan Fn (x) dari jenis pertama yang merupakan polinomial x dengan derajat n. Mereka menyusun prototipe peta chaos dan didefinisikan sebagai Fn (x) = cosnθ, di mana x = cosθ.

Transformasinya dinyatakan sebagai

F2(x)= 2x²- 1, (5) F3(y)= 4y³-3y,(6) F4(z)= 8z⁴-8z²1. (7)

Peta polinomial Chebyshev adalah Fp: [−1, 1]🡪[−1, 1] derajat p, jika p> 1 [16, 17]. Tanda (5) hingga (7) digunakan untuk menghasilkan kunci rahasia yang kemudian digunakan sebagai peta rahasia piksel gambar dalam proses persembunyian.

 

ALGORITMA YANG DIUSULKAN

Fase  Penyematan

1.        Pilih pesan rahasia dan gambar host.

2.        Setel panjang pesan rahasia dalam dua piksel pertama dari gambar host.

3.        Ubah pesan rahasia menjadi nilai ASCII dan kemudian ke bilangan biner. Misalnya, S = 83, 01010 011.

4.        Menginisialisasinya parameter rahasia peta 3D Chebyshev untuk menghasilkan kunci rahasia X, Y dan Z.= (* 10⁴ = panjang pesan rahasia biner), (8) Y = floor(Y* 10⁴ mod 3), (9) Z = (Z* 10⁴mod3). (10)

5.        Izinkan pesan rahasia berdasarkan kunci rahasia yang dihasilkan dari (8) sebelum menyembunyikannya di image host.

6.        terurai angka biner menjadi tiga kelompok terpisah sebagai berikut: 10, 100, 011 (0, 1, 2). 7. Pilih grup yang akan disembunyikan terlebih dahulu berdasarkan kunci rahasia yang dihasilkan dari (9).

7.        Hancurkan komponen merah (R), hijau (G) dan biru (B) pada gambar.

8.        Beri label komponen

9.        Pilih komponen mana (R, G atau B) yang akan disembunyikan terlebih dahulu berdasarkan kunci rahasia yang dihasilkan dari (10).

10.    Menguraikan setiap komponen (array) menjadi blok-blok yang tidak tumpang tindih

11.    Inisialisasi parameter rahasia dari peta logistik 3D.

12.    Hasilkan kunci rahasia untuk setiap blok menjadi komponen R, G dan B.

13.    Ubah kunci rahasia menjadi angka desimal

14.    Simpan kunci rahasia ini dalam susunan 8 × 8 dengan kisaran 0–63.

15.    Petakan nilai blok dengan nilai pada Langkah 14 dan sembunyikan informasinya.

16.    Ubah nilai biner menjadi nilai desimal.

17.    Ulangi Langkah 13 hingga 16 untuk menyematkan semua byte pesan rahasia

18.    Dapatkan gambar stego

Fase ekstraksifase

Prosedur ini kebalikan dari proses penyematan

 

C. Implementasi Program dan Analisis

Seperti yang ditunjukkan pada gambar, gambar host dan stego tidak menunjukkan perbedaan yang signifikan. Karenanya, algoritme yang diusulkan berhasil menyembunyikan pesan rahasia dalam gambar host tanpa distorsi apa pun. Pesan rahasia yang benar dapat dengan mudah dan benar diekstraksi dari gambar stego dengan kunci stego yang valid ketika gambar stego dikirim ke penerima resmi, seperti yang dijelaskan di bagian selanjutnya. Nilai awal berikut digunakan dalam logistik 3D dan peta Chebyshev 3D di semua percobaan:

1.        Untuk peta logistik 3D, x₀ = 0,976, y₀ = 0,677, z₀ = 0,973, R = 3,79, β = 0,020, α = 0.014, di mana x menunjukkan  R, y menunjukkan G dan z menunjukkan B.

2.        Untuk peta Chebyshev 3D, x₀ = 0,234, y₀ = −0,398, z₀ = −0,88.

(A) gambar host, (B) gambar stego

D. Kelebihan

1.        Teknik Stegnografi dengan metode LSB memungkinkan gambar tidak terlihat berbeda secara signifikan

2.        Pesan disembunyikan dengan 2 tingkat keamanan

3.        Perlu adanya upaya untuk mendeskripsikan pesan tersebut

E. Kekurangan

1.        Segi Visual, perubahan pada gambar untuk menyembunyikan pesan, berakibat rusaknya pesan tersebut

2.        Segi Penyajian, pesan yang disembunyikan dalam gambar hanya berupa teks, tidak memberi contoh lain seperti gambar atau suara

3.        Segi metode, dimana metode LSB ini hanya bisa diaplikasikan pada gambar bertipe bitmap. Tidak diberikan alasan mengapa tidak bisa menggunakan format gambar yang lain

F. Kesimpulan

Steganografi citra dengan menggunakan LSB dan teknik peta rahasia diusulkan dalam penelitian ini. Peta rahasia ini terutama didasarkan pada peta chaotic 3D, yaitu 3D Chebyshev dan peta logistik 3D. Konsep acak berfokus pada penyisipan dan pemilihan piksel gambar host.

Dengan metode LSB gambar yang digunakan tidak akan terlihat adanya perbedaan yang signifikan. Pesan akan menjadi kacau apabila terjadi perubahan dalam gambar yang digunakan untuk menyembunyikan pesan.

G. Daftar Pustaka

1.        Int J Elec & Comp Eng, Vol. 10, No. 1, February 2020 : 935 - 946

2.        A Robust Data Hiding Technique Based on LSB Matching (Emad T.Khalaf & Norrozila Sulaiman, World Academy of Science, Engineering and Techonlogy Vol : 5 2011-10-28)