Sejarah, Prinsip Kerja dan Teknik Steganografi

Steganografi (steganography) adalah ilmu, teknik atau seni menyembunyikan pesan rahasia (hiding message) atau tulisan rahasia (covered writing) sehingga keberadaan pesan tidak terdeteksi orang lain kecuali pengirim dan penerima pesan tersebut. Steganografi berasal dari bahasa Yunani yaitu steganos (tersembunyi/menyembunyikan) dan graphy (tulisan), sehingga secara lengkap bermakna tulisan yang disembunyikan.

Berikut ini beberapa pengertian Steganografi dari beberapa sumber buku:

• Menurut Arubusman (2007), Steganografi adalah suatu teknik untuk menyembunyikan informasi pribadi dengan sesuatu yang hasilnya akan tampak seperti informasi normal lainnya. 
• Menurut Munir (2009), Steganografi adalah ilmu dan seni menyembunyikan pesan rahasia (hiding message) sedemikian sehingga keberadaan (eksistensi) pesan yang tidak terdeteksi oleh indera manusia. 
• Menurut Ariyus (2006), steganografi merupakan cabang ilmu yang mempelajari bagaimana menyimpan informasi rahasia di dalam informasi lainnya.

Sejarah Penggunaan Steganografi 

Steganografi telah digunakan sejak sekitar 2.500 tahun yang lalu untuk kepentingan politik, militer, diplomatik, serta untuk kepentingan pribadi sebagai alat. Catatan pertama tentang steganografi ditulis oleh Herodotus, yaitu seorang sejarawan Yunani. Herodatus mengirim pesan rahasia dengan menggunakan kepala budak atau prajurit sebagai media. Caranya dengan menuliskan pesan di atas kepala budak yang telah dibotaki, ketika rambut budak telah tumbuh, budak tersebut diutus untuk membawa pesan rahasia di balik rambutnya.

Sedangkan penggunaan steganografi oleh bangsa Romawi dilakukan dengan menggunakan tinta tak-tampak (invisible ink) untuk menuliskan pesan. Tinta tersebut dibuat dari campuran sari buah, susu, dan cuka. Jika tinta digunakan untuk menulis maka tulisannya tidak tampak. Tulisan di atas kertas dapat dibaca dengan cara memanaskan kertas tersebut.

Di era modern, teknik steganografi menjadi populer setelah kasus pemboman gedung WTC pada 11 September 2001 di Amerika Serikat. Pada saat itu, teroris menyembunyikan pesan-pesan kegiatan terornya dalam berbagai media yang dapat dijadikan penampung untuk menyembunyikan file seperti pada image, audio dan video. Pada peristiwa tersebut disebutkan bahwa para teroris menyembunyikan peta-peta dan foto-foto target dan juga perintah untuk aktivitas teroris di ruang chat sport, bulletin boards porno dan website lainnya.

Perbedaan Steganografi dengan Kriptografi 

Terdapat perbedaan antara steganografi dengan kriptografi. Perbedaan terletak pada visibilitas pesan, pada kriptografi pihak ketiga dapat mendeteksi adanya data acak (chipertext), karena hasil dari kriptografi berupa data yang berbeda dari bentuk aslinya dan biasanya datanya seolah-olah berantakan, tetapi dapat dikembalikan ke bentuk semula.

Berbeda dengan kriptografi yang menjaga kerahasian pesan dengan cara mengubah bentuk pesan agar tidak dapat dipahami oleh orang lain, steganografi merupakan suatu teknik penyembunyian pesan pada suatu medium. Perlu diperhatikan dalam steganografi, suatu pesan tidak harus diubah, tetapi pesan tersebut disembunyikan pada suatu medium agar pesan tersebut tidak terlihat.

Salah satu keuntungan steganografi dibandingkan dengan kriptografi adalah bahwa pesan yang dikirim tidak menarik perhatian sehingga media penampung pesan tidak menimbulkan kecurigaan bagi pihak ketiga. Gambar berikut ini menggambarkan ilustrasi perbedaan steganografi dengan kriptografi.

Perbedaan Steganografi dengan Kriptografi

Prinsip atau Cara Kerja Steganografi 

Untuk menyisipkan data yang ingin disembunyikan membutuhkan dua unsur. Unsur pertama adalah media penampung seperti citra, suara, video dan sebagainya yang terlihat tidak mencurigakan untuk menyimpan pesan rahasia. Unsur kedua adalah pesan yang ingin disembunyikan yaitu media penampungnya berupa citra yang disebut cover-object dan citra yang telah disisipi pesan disebut stego-object.

Prinsip atau Cara Kerja Steganografi

Secara umum, terdapat dua proses didalam steganografi, yaitu proses embedding untuk menyisipkan pesan ke dalam cover-object dan proses decoding untuk ekstraksi pesan dari stego-object. Kedua proses ini mungkin memerlukan kunci rahasia yang dinamakan stego-key agar hanya pihak yang berhak saja yang dapat melakukan penyisipan dan ekstraksi pesan.

Kriteria dan Aspek dalam Steganografi 

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

1. 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. 
2. Robustness. Data yang disembunyikan harus tahan terhadap manipulasi yang dilakukan pada citra penampung (seperti pengubahan kontras, penajaman, pemampatan, penambahan noise, perbesaran gambar, pemotongan (cropping), enkripsi, dan sebagainya). Bila pada citra dilakukan operasi pengolahan citra, maka data yang disembunyikan tidak rusak. 
3. Recovery. Data yang disembunyikan harus dapat diungkapkan kembali (recovery). Karena tujuan steganografi adalah data hiding, maka sewaktu-waktu data rahasia di dalam citra penampung harus dapat diambil kembali untuk digunakan lebih lanjut.

Sebuah steganografi memiliki tiga aspek yang dapat menentukan berhasil tidaknya
atau baik-tidaknya sebuah steganografi dalam melakukan pekerjaannya (Ermadi dkk, 2004), yaitu:

1. Kapasitas (capacity). Kapasitas merujuk pada jumlah informasi yang bisa disembunyikan dalam medium cover. Keamanan adalah ketidakmampuan pengamat untuk mendeteksi pesan tersembunyi dan ketahanan adalah jumlah modifikasi medium stego yang bisa bertahan sebelum musuh merusak pesan rahasia yang tersembunyi tersebut. 
2. Keamanan (security). Keamanan dari sistem steganografi klasik mewujudkan kerahasiaan sistem encoding-nya. Teori informasi memungkinkan kita untuk lebih spesifik pada apa yang dimaksudkan dengan suatu sistem yang benar-benar aman. 
3. Ketahanan (robustness). Ketahanan mengacu pada data citra penampang (seperti pengubahan kontras, penajaman, rotasi, perbesaran gambar, pemotongan dan sebagainya). Bila pada citra dilakukan operasi pengolahan citra, maka data yang disembunyikan tidak rusak.

Jenis-jenis Teknik Steganografi 

Berdasarkan teknik steganografi yang digunakan terdapat tujuh jenis teknik steganografi, yaitu sebagai berikut (Ariyus, 2009):

1. Injection. Injection merupakan suatu teknik menanamkan pesan rahasia secara langsung ke suatu media. Salah satu masalah dari teknik ini adalah ukuran media yang diinjeksi menjadi lebih besar dari ukuran normalnya sehingga mudah dideteksi. Teknik ini sering juga disebut embedding. 
2. Substitusi. Data normal digantikan dengan data rahasia. Biasanya, hasil teknik ini tidak terlalu mengubah ukuran data asli, tetapi tergantung pada file media dan data yang akan disembunyikan. Teknik substitusi bisa menurunkan kualitas media yang ditumpangi.
3. Transformasi Domain. Teknik ini sangat efektif. Pada dasarnya, transformasi domain menyembunyikan data pada transform space.
4. Spread Spectrum. Spread spectrum merupakan teknik pentransmisian menggunakan pseudo-noise code, yang independen terhadap data informasi sebagai modulator bentuk gelombang untuk menyebarkan energi sinyal dalam sebuah jalur komunikasi (bandwith) yang lebih besar daripada sinyal jalur komunikasi informasi. Oleh penerima, sinyal dikumpulkan kembali menggunakan replika pseudo-noise code tersinkronisasi. 
5. Statistical Method. Teknik ini disebut juga skema steganographic 1 bit. Skema tersebut menanamkan satu bit informasi pada media tumpangan dan mengubah statistik walaupun hanya 1 bit. Perubahan statistik ditunjukkan dengan indikasi 1 dan jika tidak ada perubahan, terlihat indikasi 0. Sistem ini bekerja berdasarkan kemampuan penerima dalam membedakan antara informasi yang dimodifikasi dan yang belum. 
6. Distortion. Metode ini menciptakan perubahan atas benda yang ditumpangi oleh data rahasia. 
7. Cover Generation. Metode ini lebih unik daripada metode lainnya karena cover object dipilih untuk menyembunyikan pesan.

Daftar Pustaka

• Munir, Rinaldi. 2004. Pengolahan Citra Digital dengan Pendekatan Algoritmik. Bandung: Informatika.
• Arubusman, Yusrian Roman. 2007. Tugas Akhir: Audio Steganografi. Jakarta: Universitas Gunadarma.
• Ariyus, Dony. 2006 . Kriptografi Keamanan Data dan Komunikasi. Yogyakarta: Graha Ilmu.
• Ariyus, Dony. 2009. Pengantar Ilmu Kriptografi Teori, Analisis dan Implementasi. Yogyakarta: Andi.
• Ermadi Satriya Wijaya, Yudi Prayudi. 2004. Konsep Hidden Message Menggunakan Teknik Steganografi Dynamic Cell Spreading. Yogyakarta: Universitas Islam Indonesia.