NoStega dan GraphStega

Back to IF4020 Kriptografi

NoStega dan GraphStega

Questions/Cues

• Apa masalah steganografi berbasis cover yang diatasi NoStega?
• Bagaimana NoStega “menyembunyikan” pesan tanpa memodifikasi cover?
• Bagaimana GraphStega mengubah pesan menjadi grafik?
• Bagaimana penerima membaca kembali pesan dari angka-angka grafik?

Reference Points

• IF4020 Kriptografi — Steganalisis (Slides 22-29)

Latar Belakang: Noiseless Steganography

Steganografi konvensional memodifikasi cover sehingga kualitasnya terdegradasi (noise), dan degradasi inilah yang dimanfaatkan Steganalisis untuk menemukan pesan. NoStega (Noiseless Steganography) ditemukan Desoky (2012): tidak membutuhkan cover yang dimodifikasi. Pesan disamarkan dalam bentuk cover yang tampak natural, mis. grafik, email, game, catatan, dan sebagainya, sehingga tidak menimbulkan kecurigaan.

Slide hanya menyebut dua teknik NoStega lain berdasarkan namanya, yaitu Chess-stega dan Head-stega (beserta ilustrasi), tanpa menjelaskan mekanismenya.

GraphStega (Graph Steganography)

Salah satu teknik NoStega: pesan diubah menjadi plot grafik.

Proses penyembunyian untuk pesan Use my secret key:

1. Ubah pesan ke biner (8 bit/karakter ASCII, total 136 bit).
2. Kelompokkan menjadi kelompok 7 bit: 0101010 1011100 1101100 1010010 0000011 0110101 1110010 0100000 0111001 1011001 0101100 0110111 0010011 0010101 1101000 0100000 0110101 1011001 0101111 001.
3. Konversi tiap kelompok ke desimal: 42 92 108 82 3 53 114 32 57 89 44 55 19 21 104 32 53 89 47 1.
4. Plot nilai-nilai itu sebagai grafik yang tampak wajar; contohnya diklaim sebagai jumlah penderita demam berdarah selama 20 bulan di Kota Bogor (Januari 2017 - Agustus 2018). Bentuk grafik dapat berupa batang, garis, atau lainnya.

Proses pembacaan oleh penerima:

1. Baca nilai-nilai dari grafik.
2. Ubah ke biner dan ambil 7 bit LSB dari tiap nilai.
3. Gabungkan seluruh bit, kelompokkan kembali per 8 bit.
4. Ubah ke karakter ASCII: Use my secret key.

flowchart LR
    M["Pesan:<br/>Use my secret key"] --> B["biner 8 bit<br/>(136 bit)"]
    B --> G["kelompok 7 bit<br/>(20 kelompok)"]
    G --> D["desimal:<br/>42 92 108 ..."]
    D --> P["plot grafik<br/>(tampak data biasa)"]
    P -->|"penerima baca nilai"| R["ambil 7 bit LSB,<br/>gabung, 8 bit/karakter"]
    R --> M2["Use my secret key"]

Kekuatan GraphStega: tidak ada gambar atau berkas yang dimodifikasi, sehingga tidak ada artefak statistik pada media. Kelemahan: kapasitas kecil dan pengirim harus menyebutkan konteks data yang masuk akal.

Summary

NoStega (Desoky, 2012) menghindari degradasi cover dengan menyamarkan pesan menjadi cover yang tampak natural (grafik, email, game, catatan), sehingga tidak ada modifikasi yang dapat diserang steganalisis. GraphStega mengubah pesan menjadi biner, kelompok 7 bit, nilai desimal, lalu diplot sebagai grafik (mis. data kasus demam berdarah). Penerima membaca nilai grafik, mengambil 7 bit LSB tiap nilai, menyambungkannya, dan memecahnya per 8 bit menjadi karakter ASCII.

Additional Information

Mengapa 7 Bit?

ASCII standar memakai 7 bit sehingga tiap nilai grafik $<128$ dan bisa diatur supaya tampak wajar sebagai data kuantitas. Karena panjang bit pesan tidak selalu kelipatan 7, kelompok terakhir dipotong (pada contoh 001 = 1). Penerima perlu tahu panjang pesan atau aturan padding (stego-key ada pada konvensi ini).

Generative / Coverless Steganography

NoStega termasuk coverless steganography: tidak ada cover yang diubah, melainkan cover dibangkitkan atau dipilih dari pesan. Varian lain: memilih foto dari kumpulan yang hash-nya cocok dengan bit pesan, atau text generation dengan model bahasa yang token-tokennya dipilih berdasarkan bit pesan.

Proyek Eksplorasi Mandiri

1. Implementasikan GraphStega: fungsi encode(pesan) menghasilkan daftar angka dan plot matplotlib; decode(angka) mengembalikan pesan. Uji dengan pesan 100 karakter.
2. Rancang sendiri skema NoStega lain (mis. pesan dalam urutan langkah permainan catur atau isi tabel catatan) dan analisis kapasitasnya.

Bacaan Lanjutan

• Desoky, A. (2012), Noiseless Steganography: The Key to Covert Communications, CRC Press.
• Zhou, Z. et al. (2015), Coverless Image Steganography Without Embedding.
• Fridrich, J., Steganography in Digital Media.