IMPLEMENTASI KRIPTOGRAFI DES PADA FILE GAMBAR KE DALAM FILE AUDIO DENGAN ALGORITMA STEGANOGRAFI LSB +1
SKRIPSI
MUSLIM BUKHARI NASUTION 101402067
PROGRAM STUDI S1 TEKNOLOGI INFORMASI FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2015
Universitas Sumatera Utara
IMPLEMENTASI KRIPTOGRAFI DES PADA FILE GAMBAR KE DALAM FILE AUDIO DENGAN ALGORITMA STEGANOGRAFI LSB +1
SKRIPSI Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh ijazah Sarjana Teknologi Informasi
MUSLIM BUKHARI NASUTION 101402067
PROGRAM STUDI S1 TEKNOLOGI INFORMASI FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2015
Universitas Sumatera Utara
ii
PERSETUJUAN
Judul
: IMPLEMENTASI KRIPTOGRAFI DES PADA FILE GAMBAR KE DALAM FILE AUDIO DENGAN ALGORITMA STEGANOGRAFI LSB +1
Kategori
: SKRIPSI
Nama
: MUSLIM BUKHARI NASUTION
Nomor Induk Mahasiswa
: 101402067
Program Studi
: SARJANA (S1) TEKNOLOGI INFORMASI
Fakultas
: ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Komisi Pembimbing
:
Pembimbing 2
Pembimbing 1
Dedy Arisandi, ST, M.Kom
Dr. Erna Budhiarti Nababan, M.IT
NIP. 19790831 200912 1 002
NIP. -
Diketahui/Disetujui oleh Program Studi S1 Teknologi Informasi Ketua,
Muhammad Anggia Muchtar, ST, MM.IT NIP. 19800110 200801 1 010
Universitas Sumatera Utara
iii
PERNYATAAN
IMPLEMENTASI KRIPTOGRAFI DES PADA FILE GAMBAR KE DALAM FILE AUDIO DENGAN ALGORITMA STEGANOGRAFI LSB +1
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing telah disebutkan sumbernya.
Medan, Juli 2015
Muslim Bukhari Nasution 101402067
Universitas Sumatera Utara
iv
UCAPAN TERIMA KASIH
Alhamdulillah segala puji dan syukur penulis sampaikan kehadirat Allah SWT beserta Nabi Besar Muhammad SAW karena atas limpahan rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini sebagai syarat untuk memperoleh ijazah Sarjana Teknologi Informasi, Program Studi (S1) Teknologi Informasi Universitas Sumatera Utara. Penulis menyadari bahwa dalam pelaksanaannya banyak pihak yang telah membantu hingga selesainya skripsi ini. Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada : 1. Keluarga penulis yang telah memberikan dukungan baik materil dan spiritual. Ayahanda Tigor P. Nasution dan Ibunda Endang Yati S.H yang telah membesarkan
penulis dengan kasih sayang yang tak terhingga. Dan juga
kepada kakak penulis, Era Novita Sari Nasution S.S beserta adik penulis, Tika Pratiwi Nasution, Muhammad Ganda Alfaridzi Nasution yang selalu menjadi sumber semangat dan inspirasi di dalam penulisan skripsi ini. 2. Ibu Dr. Erna Budhiarti Nababan dan Bapak Dedy Arisandi, S.T., M.Kom selaku dosen pembimbing yang telah meluangkan waktu dan pikirannya, memotivasi, memberikan kritik serta saran kepada penulis. 3. Ucapan terima kasih juga ditujukan kepada Bapak Dani Gunawan S.T., M.T dan Bapak Romi Fadillah Rahmat, B. Comp. Sc., M.Sc. yang telah bersedia menjadi dosen pembanding, serta semua dosen serta pegawai di Program Studi S1 Teknologi Informasi. 4. Terima kasih juga penulis ucapkan kepada teman-teman khususnya Dian Rahmad Dermawan, Edgar Audela Batubara, Handra Akira Saito, Fahry Rozi Siregar, Ibrahim Denai, Eka Tama Herly, Galih Rivai, Fezan Habil, Chairul Saleh, Joko Permadi, Herri Mustaqim, Dian Puspitasari Sebayang, Desi Afri Yanti, Ovy Rizki, Putri Ayu Wulandari Batubara serta teman-teman mahasiswa lainnya. 5. Semua pihak yang terlibat langsung ataupun tidak langsung yang tidak dapat penulis ucapkan satu per satu yang telah membantu penyelesaian skripsi ini. Sekali lagi penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu dalam penyelesaian skripsi ini, semoga segala kebaikan, bantuan dan dukungannya dibalas oleh Allah SWT dengan nikmat yang berlimpah.
Universitas Sumatera Utara
v
ABSTRAK
Pengiriman data dari suatu tempat ke tempat lain banyak terkendala dengan permasalahan kerahasiaan. Apalagi jika data tersebut merupakan data yang sangat rahasia, sehingga tidak sembarang orang boleh membaca. Oleh karena itu pesan ataupun informasi rahasia tersebut perlu mendapatkan perhatian khusus untuk menjaga kerahasiaannya, sehingga diperlukan suatu pendekatan untuk mengamankan data dan kerahasiaannya tanpa mengubah media digital yang dipakai sebagai sarana penyisipan data tersebut. Pada penelitian ini digunakan algoritma kriptografi DES untuk mengamankan file citra sebelum disisipkan ke dalam file wav dengan menggunakan algoritma LSB+1. File citra tersebut dienkripsi menggunakan algoritma Data Encryption Standard (DES). Hasil enkripsi berupa cipherteks selanjutnya disisipkan menggunakan algoritma Least Significant Bit+1 (LSB+1). Algoritma DES termasuk algoritma simetris (kunci rahasia) yang merupakan algoritma block cipher dengan menggunakan sistem permutasi dan substitusi (P-Box dan S-Box) dengan jaringan feistel sebagaimana block cipher pada umumnya. Algoritma Least Significant Bit+1 (LSB+1) adalah bagian dari barisan data biner (basis dua) yang mempunyai nilai paling tidak berarti/paling kecil. Dari hasil penelitian yang dilakukan, metode yang diajukan dapat memenuhi beberapa aspek kemanan data, yaitu fidelity, recovery dan security. Kata kunci: Data Encryption Standard (DES), Steganografi, wav, gambar, Least Significant Bit+1 (LSB+1).
Universitas Sumatera Utara
vi
IMPLEMENTATION DES CRYPTOGRAPHIC ON THE IMAGE FILE INTO AUDIO FILE WITH ALGORITHM LSB+1 STEGANOGRAPHIC
ABSTRACT
Sending data from one place to another place constrained by confidentially issues. Moreover, if the data is a secret data so that not just anyone can read it. Therefore, the message/information needs special attention to keep its confidential so we need an approach to improve the data security and confidentiality without changing the digital media that is used as a means of insertion of the data. In this research, algorithm DES cryptographic is used to improve the security of the image file before it is inserted to wav file with LSB+1. The image file is encrypted using DES algorithm. The result of the encryption is cipherteks which will be inserted by LSB+1 algorithm. DES algorithm is concluded in symmetric algorithm using permutation system and substitution (P-Box and S-Box) with feistel network as block chiper in general. LSB+1 is part of rows of binary data (two bases) has the most insignificant value/the least. In this research, the proposed method may fulfill some of data security aspects such as fidelity, recovery and security. Keyword: Data Encryption Standard (DES), steganographic, wav, image,
Least
Significant Bit+1 (LSB+1).
Universitas Sumatera Utara
vii
DAFTAR ISI
Hal. Persetujuan
ii
Pernyataan
iii
Ucapan Terima Kasih
iv
Abstrak
v
Abstract
vi
Daftar Isi
vii
Daftar Tabel
ix
Daftar Gambar
x
BAB 1
PENDAHULUAN
1
1.1 Latar Belakang
1
1.2 Rumusan Masalah
3
1.3 Batasan Masalah
3
1.4 Tujuan Penelitian
3
1.5 Manfaat Penelitian
3
1.6 Sistematika Penulisan
3
LANDASAN TEORI
5
2.1 Audio
5
2.2 Representasi Suara
8
BAB 2
2.2.1 Struktur data pada file audio
9
2.3 Steganografi
11
2.3.1 Teknik Steganografi LSB+1
14
2.4 Media Cover
14
2.5 Algoritma Kriptografi Data Encription Standard (DES)
15
2.5.1 Proses dekripsi 2.6 Penelitian Terdahulu
22 23
Universitas Sumatera Utara
viii
BAB 3
ANALISIS DAN PERANCANGAN
25
3.1 Analisis
25
3.1.1
Pembacaan file audio
26
3.1.2
Pembacaan file citra
30
3.1.3
Binerisasi
31
3.1.4
Algoritma Data Encription Standard (DES)
32
3.1.5
Proses Dekripsi
35
3.1.6
Penyisipan Algoritma Least Significant Bit+1
36
3.2 Arsitektur Umum
37
3.3 Pemodelan Sistem
38
3.3.1
Use Case Diagram
38
3.3.2
Flowchart Penyisipan
42
3.3.3 Flowchart Ekstraksi 3.4 Perancangan
BAB 4
BAB 5
44 45
3.4.1 Rancangan antarmuka
45
3.3.2
Rancangan Hasil pengujian
49
IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN
51
4.2 Pengujian Sistem
52
4.3 Hasil Pengujian
57
KESIMPULAN DAN SARAN
58
5.1 Kesimpulan
58
5.2 Saran
58
DAFTAR PUSTAKA
59
Universitas Sumatera Utara
ix
DAFTAR TABEL
Hal. Tabel 2.1
Matriks Permutasi Awal
16
Tabel 2.2
Matriks Permutasi Kompresi PC-1
17
Tabel 2.3
Jumlah pergeseran bit pada setiap putaran
17
Tabel 2.4
Matriks Kompresi PC-2
18
Tabel 2.5
Matriks Permutasi Ekspansi
19
Tabel 2.6
Matriks Permutasi P (P-Box)
21
Tabel 2.7
Matriks Permutasi Awal Balikan
22
Tabel 2.8
Hasil dan kesimpulan penelitian terdahulu
24
Tabel 3.1
Dokumentasi naratif use case penyisipan
39
Tabel 3.2
Dokumentasi naratif use case ekstraksi
40
Tabel 3.3
Rancangan Pengujian Mean Opinion Score (MOS)
49
Tabel 3.4
Rancangan hasil penyisipan
50
Tabel 3.5
Rancangan pengujian terhadap aspek recovery
50
Tabel 4.1
Parameter penilaian MOS
53
Tabel 4.2
Hasil pengujian MOS
54
Tabel 4.3
Hasil pengujian penyisipan
55
Tabel 4.4
Hasil pengujian terhadap aspek recovery
56
Tabel 4.5
Hasil pengujian terhadap aspek keamanan data
57
Universitas Sumatera Utara
x
DAFTAR GAMBAR
Hal. Gambar 2.1
Alur Gelombang Suara
5
Gambar 2.2
Gelombang Suara
6
Gambar 2.3
Proses sampling audio analog ke digital
8
Gambar 2.4
Struktur file wav
9
Gambar 2.5
Contoh struktur file wav dalam bentuk hexa
9
Gambar 2.6
Proses Steganografi
11
Gambar 2.7
Taksonomi Steganografi
11
Gambar 2.8
Susunan bit pada LSB
13
Gambar 2.9
Skema Global Algoritma DES
16
Gambar 2.10 Pembangkitan Kunci Internal
18
Gambar 2.11 Rincian komputasi fungsi f
19
Gambar 2.12 Skema perolehan Ri
21
Gambar 3.1
Contoh citra penyisip
27
Gambar 3.2
Nilai Piksel Citra
27
Gambar 3.3
Matriks Citra RGB
31
Gambar 3.4
Matriks Citra Biner
32
Gambar 3.5
Citra biner
32
Gambar 3.6
Proses pembangkitan kunci pada DES
33
Gambar 3.7
Proses enkripsi DES
34
Gambar 3.8
Proses dekripsi DES
35
Gambar 3.9
Arsitektur umum penyisipan
37
Gambar 3.10 Arsitektur umum proses ekstraksi
38
Gambar 3.11 Use case diagram sistem yang akan dikembangkan
39
Gambar 3.12 Activity Diagram Kontrol Proses Penyisipan
41
Gambar 3.13 Activity Diagram Kontrol Proses Ekstraksi
42
Gambar 3.14 Proses Penyisipan
43
Gambar 3.15 Proses Ekstraksi
45
Gambar 3.16 Rancangan Menu Utama
46
Gambar 3.17 Rancangan Penyisipan
47
Gambar 3.18 Rancangan ekstraksi
48
Universitas Sumatera Utara
xi
Gambar 4.1
Tampilan Penyisipan
51
Gambar 4.2
Tampilan Ekstraksi
52
Universitas Sumatera Utara
