Konsep dan Sejarah Steganografi

Back to IF4020 Kriptografi

Konsep dan Sejarah Steganografi

Questions/Cues

• Apa itu Prisoner’s Problem dan mengapa enkripsi saja tidak cukup?
• Apa arti steganografi dan apa tujuannya?
• Apa bedanya kriptografi dengan steganografi?
• Bagaimana steganografi dipakai sejak zaman kuno sampai Perang Dunia II?
• Apa itu null cipher?

Reference Points

• IF4020 Kriptografi — Steganografi Bagian 1 (Slides 2-24)

The Prisoner’s Problem

Diperkenalkan oleh Simmons (1983) dalam konteks pemeriksaan kepatuhan perjanjian nonproliferasi nuklir AS-USSR. Bob dan Alice dipenjara di sel berbeda dan hanya boleh berkomunikasi lewat Wendy (sipir) yang memeriksa setiap pesan. Bagaimana Bob mengirim pesan rahasia (“malam ini kita kabur”) ke Alice tanpa diketahui Wendy?

• Alternatif 1: enkripsi. Cipherteks seperti xjT#9uvmY!rc$7yt59hth@# langsung mencurigakan; Wendy bisa memblokir atau menahannya.
• Alternatif 2: sembunyikan di dalam tulisan lain. Mis. kalimat puitis biasa yang di baliknya memuat pesan; Wendy tidak curiga. Inilah information hiding dengan steganografi.

Definisi

Dari bahasa Yunani steganos (στεγανός, tersembunyi) + graphien (γραφία, tulisan): tulisan tersembunyi (covered writing). Steganografi adalah ilmu dan seni menyembunyikan pesan rahasia sedemikian rupa sehingga tak seorang pun mencurigai keberadaan pesan itu. Tujuan: pesan tidak terdeteksi keberadaannya.

Kriptografi vs Steganografi

	Kriptografi	Steganografi
Yang disembunyikan	makna/isi (content)	keberadaan (existence)
Tujuan	pesan tak dapat dibaca pihak ketiga	menghindari kecurigaan pihak ketiga
Keluaran	cipherteks yang tampak acak, menarik perhatian	stego-data yang tampak biasa
Bila diketahui	lawan tahu ada pesan, tetapi tak bisa membaca	pesan terungkap sepenuhnya

Empat Periode Sejarah

Usia steganografi setua kriptografi dan sejarah keduanya berjalan bersamaan.

Periode	Contoh
Kuno	Herodotus (440 SM): tato pesan di kepala budak yang digunduli, rambut dibiarkan tumbuh, lalu dikirim; di tujuan kepala digunduli lagi. Tablet kayu berlapis lilin (Demaratus memperingatkan serangan Persia dengan menulis di kayu lalu melapisi lilin). Tinta tak tampak: Pliny the Elder memakai getah thithymallus, tulisan menghitam bila dipanaskan. Bola sutra berlapis lilin pada Cina kuno, ditelan pembawa pesan.
Renaisans	Johannes Trithemius: Steganographia (1499, steganografi berbasis karakter) dan Polygraphiae (1518). Giovanni Battista Porta: menulis di kulit telur rebus dengan tinta tawas dan cuka yang meresap lewat pori; pesan terbaca setelah kulit dikupas.
Perang Dunia	Tinta tak tampak dari susu, sari buah, cuka, urine (dibaca dengan pemanasan atau sinar ultraviolet); null cipher Kedubes Jerman.
Modern	Steganografi digital pada citra, audio, video, teks.

Null Cipher

Pesan sebenarnya disisipkan di antara kata-kata tak bermakna dengan aturan pengambilan huruf. Pesan Kedubes Jerman (PD II): Apparently neutral’s protest is thoroughly discounted and ignored. Isman hard hit. Blockade issue affects pretext for embargo on by-products, ejecting suets and vegetable oils.

Ambil huruf kedua tiap kata: Pershing sails from NY June 1. Contoh lain: dari “Fishing freshwater bends and saltwater coasts rewards anyone feeling stressed…” ambil huruf ketiga tiap kata: Send Lawyers, Guns, and Money.

Steganografi dalam Budaya dan Isu Terorisme

Steganografi muncul di film Mercury Rising dan A Beautiful Mind. Ilmu ini “naik daun” setelah 11 September 2001, ketika FBI menuding Al-Qaidah menyisipkan pesan rahasia pada video atau gambar yang rutin dirilis di internet.

timeline
    title Sejarah Steganografi
    440 SM : Tato di kepala budak
           : Tablet berlapis lilin
    Abad 1 : Tinta tak tampak Pliny
    1499 : Steganographia Trithemius
    Abad 16 : Telur rebus Porta
    PD II : Tinta tak tampak
          : Null cipher
    2001 : Isu terorisme
    Kini : Steganografi digital

Summary

Steganografi (steganos + graphien = tulisan tersembunyi) menyembunyikan keberadaan pesan agar tidak menimbulkan kecurigaan, berbeda dengan kriptografi yang menyembunyikan makna. Motivasinya adalah Prisoner’s Problem (Simmons, 1983): cipherteks yang tampak acak justru mengundang curiga. Sejarahnya dibagi menjadi kuno (tato kepala budak, tablet lilin, tinta tak tampak, bola sutra), renaisans (Trithemius, telur rebus Porta), perang dunia (tinta tak tampak, null cipher), dan modern (digital). Null cipher mengambil huruf pada posisi tertentu dari tiap kata (mis. huruf kedua: “Pershing sails from NY June 1”). Steganografi sempat jadi sorotan setelah tuduhan penggunaannya oleh teroris pasca 9/11.

Additional Information

Teknik Klasik Lain

Akrostik (huruf pertama tiap baris/kalimat membentuk pesan), microdot (foto pesan diperkecil menjadi titik seukuran titik di akhir kalimat; dipakai mata-mata Jerman PD II), grille cipher (kartu berlubang diletakkan di atas teks), dan semagram (pesan tersembunyi dalam gambar, mis. panjang rumput di sketsa). Bandingkan dengan Sejarah Kriptografi.

Kerckhoffs untuk Steganografi

Sama seperti kriptografi, keamanan steganografi seharusnya tidak bergantung pada kerahasiaan algoritma, tetapi pada stego-key. Steganografi yang mengandalkan “tak ada yang tahu caranya” disebut security through obscurity (Terminologi Dasar Kriptografi).

Proyek Eksplorasi Mandiri

1. Tulis program Python yang membangkitkan null cipher: memberi pesan rahasia dan kamus kata, menghasilkan kalimat yang huruf ke-$n$ tiap katanya membentuk pesan.
2. Cari contoh microdot dan akrostik dalam sejarah, lalu bandingkan kapasitas dan deteksinya.

Bacaan Lanjutan

• David Kahn, The Codebreakers, Bab tentang steganografi.
• Simmons, G. J. (1983), The Prisoners’ Problem and the Subliminal Channel, CRYPTO ‘83.
• Fridrich, J., Steganography in Digital Media, Cambridge University Press.