BAB 2 LANDASAN TEORI
2.1
Format BMP
Bitmap atau DIB (device for independent Bitmap), adalah suatu format gambar untuk menyimpan di komputer atau sering disebut digital image yang di peruntukkan untuk Operating System Microsoft dan OS/2. Banyak GUI yang memakai bitmap sebagai sistem grafik mereka, sebagai contoh platform Microsoft Windows dan OS/2 subsistem GDI , di mana spesifik format menggunakan Windows dan OS/2 bitmap, yang biasanya mempunyai ekstension .BMP atau .DIB. Di dalam file BMP yang tidak dikompresi, dan banyak format bitmap lainya, pixel image di simpan di dalam color depth dari 1, 4, 8, 16, 24, atau 32 bits setiap pixel. Bitmap yang tidak terkompresi seperti .BMP mempunyai ukuran file yang lebih besar dibandingkan format file yang lainya dengan gambar yang sama. Bits yang berisi pixel dari bitmap terdapat di dalam baris. Tergantung kepada color depth, pixel di dalam gambar paling sedikit menempati n/8 bytes (n adalah bit depth, karena 1 byte mewakili 8 bit ). Besar ukuran file dapat di perkirakan bergantung pada n-bit (2n colors).
8
rowsize
= 4 . ceiling
(
n . width 32
)
filesize = 54 + 4 . 2 n + rowsize .height Di mana height dan width dalam pixel.
Pada rumus di atas, 54 adalah ukuran headers yang pada umumnya terdapat pada Windows yaitu versi V3 BMP (14-byte file BMP di tambah dengan 40-byte header DIB V3) maka perancangan program ini menggunakan format tersebut. Sedangkan versi lain bisa lebih besar atau lebih kecil seperti yang bisa di lihat pada tabel di bawah ini.
9 Tabel 2.1 Macam – macam header bitmap
Ukuran
Header
Nama
GDI
Windows 40
BITMAPINFOHEADER Semua Windows dari versi 3.0 V3
OS/2 dan semua Windows dari versi 12
OS/2 V1
BITMAPCOREHEADER 3.0
64
OS/2 V2
Windows 108
BITMAPV4HEADER
Windows ver 95/NT4 keatas
BITMAPV5HEADER
Windows 98/2000 Keatas
V4
Windows 124 V5
10 Berikut tabel isi dari BMP file header pada 14 byte pertama pada format bitmap V3 windows
Tabel 2.2 Isi Header pada V3 bitmap
Offset
Ukuran
Keterangan
0
2
Byte yang digunakan untuk menentukan file bmp
2
4
Ukuran file BMP didalam bytes
6
2
Cadangan, nilai yang biasa diisi oleh aplikasi yang membuat file bmp tersebut
8
2
Cadangan, nilai yang biasa diisi oleh aplikasi yang membuat file bmp tersebut
10
4
Nilai offset dimana isi bitmap dimulai
11 Berikut tabel isi dari bitmap information header pada 40 byte selanjutanya Tabel 2.3 Isi Bitmap information header Offset
Ukuran
Keterangan
14
4
Ukuran dari header
18
4
Lebar bitmap dalam pixel
22
4
Tinggi bitmap dalam pixel
26
2
28
2
Banyak bit didalam pixel (1 ,4, 8, 16, 24, 32)
30
4
Kompresi yang digunakan
34
4
Ukuran file bitmap, ini adalah ukuran file mentah dari bitmap bukan ukuran file
38
4
Resolusi horizontal dari gambar
42
4
Resolusi vertikal dari gambar
46
4
Banyak warna dalam color palette
50
4
Banyak warna yang penting yang digunakan
2.2 Steganalis Steganalis adalah orang menggunakan suatu cara yang dilakukan untuk menentukan di mana pesan asli di dalam suatu media perantara. Cara yang paling mudah dalam mengetahui apakah media tersebut sudah disisipi oleh pesan atau belum adalah dengan membandingkannya dengan media yang asli.
Berikut Cara – cara yang
digunakan oleh steganalis berdasarkan dengan informasi yang dimiliki:
12 Tabel 2.4 Macam – macam serangan pada steganografi
Teknik Serangan
Informasi yang dimiliki oleh steganalis
Known message attack
Pesan tersembunyi diketahui
Known carrier attack
Carrier dan media steganografi diketahui
Steganography only attack
Media steganografi saja yang diketahui
Known steganography attack
Carrier, media steganografi, algoritma diketahui
Chosen steganography attack
Media
steganografi
dan
algoritma
diketahui
2.3 Steganografi
Steganografi adalah seni dalam menyembunyikan pesan, dalam pengertian masa kini adalah metode menyembunyikan data atau file di dalam suatu media (audio, video, image, dll) , dalam skripsi ini
akan menggunakan image berformat BMP dalam
mengkover suatu file. Steganografi mempunyai keunggulan dibandingankan dengan kriptografi, stegoimage tidak akan menarik perhatian karena seperti file biasa. Kata Steganografi( Steganography ) sendiri berasal dari bahasa yunani steganos, yang artinya terselubung sedangkan grafi adalah tulisan, jadi steganografi adalah tulisan yang terselubung. Steganografi mempunyai cara kerja yang berbeda dengan kriptografi, kriptografi mempunyai algoritma enkripsi yang berfungsi untuk mengacak pesan sehingga tidak dapat terbaca, sedangkan steganografi mempunyai teknik (seperti yang
13 telah di sebutkan di atas) menyembunyikan pesan kedalam sebuah media perantara sehingga pesan tersebut tidak dapat di lihat orang lain. Di bawah ini adalah diagram teknik steganografi di dalam image
Gambar 2.1
Contoh alur steganografi
Berikut klasifikasi teknik Steganografi:
Gambar 2.2
Klasifikasi Teknik Stegnografi
14
Dalam melakukan teknik steganografi umumnya menggunakan suatu media sebagai perantara. Pesan rahasia tersebut disisipkan kedalam media perantara tersebut. Media yang digunakan dalam proses steganografi dibagi menjadi dua macam: •
Technical Steganography, menggunakan media yang bersifat scientific contoh invisible ink
•
Linguistic Steganography, menyembunyikan pesan kedalam media dalam bentuk yang tidak kentara, Linguistic Steganography dibagi menjadi 2 macam: o Semagrams menyembunyikan pesan dengan menggunakan simbol o Open Codes menyembunyikan pesan di dalam carrier message yang sesuai aga tidak mencurigakan, Open Codes dibagi menjadi 2 macam: o Jargon Codes menggunakan bahasa yang hanya dimengerti oleh penerima pesan o Covered Chipers menyembunyikan pesan kedalam media yang hanya bisa dibuka jika mengetahui kata kuncinya. Covered Chipers dibagi lagi menjadi 2 yaitu: o Null Chiper, menggunakan aturan tertentu dalam membaca pesan o Grille Chiper, menggunaka template dalam melindungi pesan
15
2.4 LSB Sebagai contoh kita menggunakan gambar grayscale, setiap gambar grayscale menggunakan 8 bit tiap pixel. Setiap Bidang uang di bentuk pada bit yang sama pada setiap pixel di sebut bit-plane. Gambar berikut memperlihatkan bit-plane yang terdapat pada grayscale
(2.3)
(2.4)
(2.5)
(2.6)
16
(2.7)
(2.8)
(2.10)
(2.9)
(2.11)
Gambar (2.3) adalah gambar asli, (2.4) – (2.11) merupakan 8 bit-planes pixel dari most significant bit planes sampai least significant bit planes dalam gambar (2.3)
Bila pesan di tempelkan pada bit plane tertentu bukan pada least significant planes, perubahan texture pada gambar akan mengalami perubahan yang cukup besar dari more significant bit planes sampai pada least significant bit planes. Jika pesan yang di tempelkan di tempatkan pada least significant bit planes perubahan pada texture gambar hanya mengalami lebih sedikit perubahan dibandingkan dengan most significant bit planes. Berdasarkan pada fungsi density, model steganalysis di perlukan untuk menegetahui penempelan pesan dengan LSB. Transition Density of W(TD) di mana W
17 adalah bagian dari w*w di dalam binary image. Transition berarti perubahan 1 ke 0 atau 0 ke 1 di dalam pixel yang bersebelahan
TD =
∑ [x(i, j ) − x(i, j + 1)] + ∑ [x(i, j ) − x(i + 1, j )]
(i , j )
Di
(i , j )
mana x(i,j) adalah nilai dari pixel (i,j), Dari rumus di
atas bila kita
memasukkan pesan kedalam most significant bits planes nilai TD yang akan di hasilkan akan mempunyai nlai yang cukup besar, sedangkan bila pesan di masukkan kedalam least significant bit planes nilai TD yang akan di hasilkan lebih kecil. Besar nilainya TD mempengaruhi dimana pesan tersebut sebaiknya di sisipkan. Berikut ini Histogram dari nilai TD
Gambar 2.12 TD histogram
Gambar 2.13 TD histrogram
18 Gambar yang kiri pesan di sisipkan di least significant bit planes, gambar yang kanan pesan di sisipkan di most significant planes. Perubahan yang terjadi pada histogram bila tidak wajar akan menarik kecurigaan kepada steganalis yang ingin mencari stego image.
2.5 MELSBR
Seperti yang telah di
sebutkan di
atas, terdapat 256 level yang
merepresentasikan intensitas pixel dalam suatu gambar. Apabila kita ingin menempelkan pesan sebanyak k (k<8) bits kedalam pixel, langsung mengganti pixel k-LSB akan membuat terjadi nya error error maksimal yang dapat terjadi adalah 2k-1. Di dalam total 256 level, terdapat 2(8-k) level yang mempunyai nilai yang sama di dalam k least significant bits sebagai pesan bits k. Untuk mengurangi error dalam penempelan, kita harus memilih bits yang mempunyai error minimum di dalam gambar grayscale yang asli untuk mengganti level pixel. Untuk mencapai target, jalan sederhana di gunakan, dengan cara mengatur pixel yang (k+1) di
LSB, dengan
mentransformasikan pixel yang terdapat pada (k+1) pada LSB dari 1 menjadi 0 atau 0 menjadi 1. Lalu pilih yang mempunyai tingkat error penempelannya rendah untuk mengganti yang asli dengan pesan. Gambar 1, memperlihatkan pengaturan pixel yang telah di sebutkan di atas, yang mempunyai dua tahap dan di sebut sebagai Minimum Error Least Significant Bits Replacement. Dengan menggunakan Metode MELSBR, error maksimum dapat di batasi menjadi 2(k-1).
19
Gambar 2.14 Dua langkah dalam metode MELSBR
Cara yang di gunakan pada metode MELSBR: •
Misalkan A adalah pixel 8-bit 11010010
•
B adalah pixel A yang telah di sisipkan pesan sebanyak k = 4, 11011111
•
B’ adalah pixel B yang yang telah di ubah bitnya pada k+1, 11001111
•
Hitung D = min {abs{A-B},abs(A-B’)} Jadi rumus yang digunakan
dalam
metode
MELSBR
dalam
menyisipkan data kedalam image adalah: m
n
Stegoimage = ∑ ∑ ( pixel [i, j ] = min( ( A − B ) 2 , ( A − B ' ) 2 )) i =1 j =1
m = banyak baris dalam pixel n = banyak kolom dalam pixel A = Pixel asli dari cover image B = Pixel baru yang telah disispkan pesan B’ = Pixel baru yang telah ditransformasikan
20 Dengan hanya menggunakan metode LSB menghasilkan error 13 (di dapat dari absolute (A-B)), Setelah di transformasikan error menjadi 3 (absolute (A-B’)).
Besarnya error mempengaruhi texture gambar pada cover image, karena perubahan yang terjadi besar bit pada pixel akan merubah warna pada gambar. Dengan metode MELSBR tingkat maksimum error dapat di tekan dari 2k-1 menjadi 2k-1. Perhitungan error menggunakan rumus sebagai berikut: m
Error =
n
⎛⎜ ∑∑ i =1 j =1 ⎝
( pixel[i, j ] − newpixel[i, j ])2 ⎞⎟ ⎠
(2( k −1) )(3)(allpixel )
*100%
