Steganografi dan Watermarking
-
Upload
arfa-yudha -
Category
Documents
-
view
801 -
download
2
Transcript of Steganografi dan Watermarking
Rinaldi Munir/IF5054 Kriptografi
1
Steganografi dan Steganografi dan WatermarkingWatermarking
Steganografi dan Steganografi dan WatermarkingWatermarking
Bahan kuliah ke-7Bahan kuliah ke-7IF5054 KriptografiIF5054 Kriptografi
Rinaldi Munir/IF5054 Kriptografi 2
Pengantar: Prisoner’s Problem
Alisa Bobi
Fred
Pesan rahasia: “Lari jam satu”
Rinaldi Munir/IF5054 Kriptografi 3
Bagaimana Bobi mengirim pesan rahasia kepada Alisa tanpa diketahui oleh Fred?
Alternatif 1: mengenkripsinya
xjT#9uvmY!rc$
Fred pasti curiga!
Rinaldi Munir/IF5054 Kriptografi 4
Alternatif 2: menyembunyikannya di dalam pesan lain
Lupakan asal rumor itu jangan ambil manfaatnya setelah aku tutup usia
Fred tidak akan curiga!
Information hiding dengan steganografi!
Rinaldi Munir/IF5054 Kriptografi 5
Apa Steganografi itu?
“steganos” (B.Yunani) tulisan tersembunyi
(covered writing)
Steganography: ilmu dan seni menyembunyikan (embedded) informasi dengan cara menyisipkan pesan di dalam pesan lain [1].
Steganografi digital: steganografi pada data digital dengan menggunakan komputer digital
Rinaldi Munir/IF5054 Kriptografi 6
Pesan (message)
1. Teks
“Torang semua bersodara”
2. Audio
3. Gambar (image)
4. Video
Rinaldi Munir/IF5054 Kriptografi 7
Properti Steganografi
1. Embedded message (hiddentext): pesan yang
disembunyikan.
2. Cover-object (covertext): pesan yang digunakan untuk menyembunyikan embedded message.
3. Stego-object (stegotext): pesan yang sudah berisi pesan embedded message.
Rinaldi Munir/IF5054 Kriptografi 8
Encoding(em beddin)
covertext
h iddentext
key
D ecoding(extraction)
stegotext
key
hiddentext
covertext
Rinaldi Munir/IF5054 Kriptografi 9
Rinaldi Munir/IF5054 Kriptografi 10
Contoh-contoh:
Lupakan asal rumor itu jangan ambil manfaatnya setelah aku tutup usia
Covertext: upakan sal umor tu angan mbil anfaatnya etelah ku utup sia
Hiddentext: Lari jam satu
Stegotext: Lupakan asal rumor itu jangan ambil manfaatnya setelah aku tutup usia
Rinaldi Munir/IF5054 Kriptografi 11
Istilah keilmuan serumpun terasa memberikan distorsi persepsi pada maksud sebenarnya. Persepsi yang segera terbentuk dengan istilah tesrebut adalah eprtumbuhan dari akar-akar ilmu membentuk suatu rumpun, yang berarti bahwa nuansa historis organisasi/kelompok/unit yang mewadahinya.
Hiddentext Covertext Stegotext
Rinaldi Munir/IF5054 Kriptografi 12
Sejarah Steganografi
Steganografi dengan media kepala budak (Herodatus, penguasa Yunani).Kepala budak dibotaki, ditulisi pesan, rambut budak dibiarkan tumbuh, budak dikirim.
Penggunaan tinta tak-tampak (invisible ink).Tinta dibuat dari campuran sari buah, susu, dan cuka. Tulisan di atas kertas dapat dibaca dengan cara memanaskan kertas tersebut.
Rinaldi Munir/IF5054 Kriptografi 13
Steganografi vs Kriptografi
Steganografi dapat dianggap pelengkap kriptografi (bukan pengganti).
Steganografi: menyembunyikan keberadaan (existence) pesan
Kriptografi: menyembunyikan isi (content) pesan
Rinaldi Munir/IF5054 Kriptografi 14
Rinaldi Munir/IF5054 Kriptografi 15
Kriteria Steganografi yang Bagus
1. Imperceptible Keberadaan pesan rahasia tidak dapat dipersepsi.
2. Fidelity.Mutu cover-object tidak jauh berubah akibat embedded.
3. Robustness. Data yang disembunyikan harus tahan terhadap manipulasi yang dilakukan pada cover object.
4. Recovery. Data yang disembunyikan harus dapat diungkapkan kembali
Rinaldi Munir/IF5054 Kriptografi 16
Teknik yang Digunakan
Spatial (time) domain Memodifikasi langsung nilai byte dari cover-
object (nilai byte dapat merepresentasikan intensitas/warna pixel atau amplitudo)
Frequency domain Memodifikasi hasil transformasi frekuensi
sinyal.
Rinaldi Munir/IF5054 Kriptografi 17
Metode LSB (spatial domain)
Mengganti bit LSB dengan bit data.
11010010
MSB LSB
LSB = Least Significant Bit
MSB = Most Siginificant Bit
Mengubah bit LSB hanya mengubah nilai byte satu lebih tinggi atau satu lebih rendah dari nilai sebelumnya
Rinaldi Munir/IF5054 Kriptografi 18
LSB Misalkan cover-object adalah citra
00110011 10100010 11100010 01101111(sekelompok pixel berwarna merah)
Misalkan embedded message: 0111
Encoding:
00110010 10100011 11100011 01101110(pixel berwarna “merah berubah sedikit”)
Rinaldi Munir/IF5054 Kriptografi 19
LSB Ukuran data yang akan disembunyikan bergantung
pada ukuran cover-object.
Citra 24-bit ukuran 256 256 pixel = 65536 pixel.
Setiap pixel berukuran 3 byte (komponen RGB), berarti ada 65536 3 = 196608 byte.
Setiap 1 byte menyembunyikan satu bit di LSB-nya, maka ukuran data yang dapat disembunyikan:
196608/8 = 24576 byte
Rinaldi Munir/IF5054 Kriptografi 20
LSB
Untuk memperkuat teknik penyembunyian data, bit-bit data rahasia tidak digunakan mengganti byte-byte yang berurutan, namun dipilih susunan byte secara acak.
Misalnya jika terdapat 50 byte dan 6 bit data yang akan disembunyikan, maka maka byte yang diganti bit LSB-nya dipilih secara acak, misalkan byte nomor 36, 5, 21, 10, 18, 49.
Rinaldi Munir/IF5054 Kriptografi 21
LSB
Keuntungan
Mudah diimplementasikan dan proses encoding cepat
Kelemahan
Tidak tahan terhadap pengubahan (modifikasi) terhadap cover object.
Rinaldi Munir/IF5054 Kriptografi 22
Digital Watermarking
Aplikasi dari steganografi.
Menyisipkan informasi pada produk digital (citra, audio, video, teks) dengan maksud:1. memberikan perlindungan copyright
2. meyediakan cara untuk validasi data.
Informasi yang disisipkan disebut watermark
Rinaldi Munir/IF5054 Kriptografi 23
Citra
+
=
Watermark Citra ber-watermark
Rinaldi Munir/IF5054 Kriptografi 24
Rinaldi Munir/IF5054 Kriptografi 25
Watermark dapat dianggap sebagai sidik digital (digital signature) atau stempel digital (finger print) dari pemilik yang sah atas produk multimedia tersebut.
Pemberian signature dengan teknik watermarking ini dilakukan sedemikian sehingga informasi yang disisipkan tidak merusak data digital yang dilindungi.
Rinaldi Munir/IF5054 Kriptografi 26
Sejarah Watermarking Abad 13, pabrik kertas di Fabriano, Italia, membuat
kertas yang diberi watermark dengan cara menekan bentuk cetakan gambar pada kertas yang baru setengah jadi.
Ketika kertas dikeringkan terbentuklah suatu kertas yang ber-watermark. Kertas ini biasanya digunakan oleh seniman/sastrawan untuk menulis karya seni.
Kertas yang sudah dibubuhi tanda-air dijadikan identifikasi bahwa karya seni di atasnya adalah milik mereka.
Rinaldi Munir/IF5054 Kriptografi 27
Penyisipan Watermark (embedding)
E n co d in g
k u n c i
P ro d u kd ig ita l
W a term a rk
P ro d u kd ig ita l b e r-w a term a rk
Rinaldi Munir/IF5054 Kriptografi 28
Verifikasi Watermark
D eco d in g
k u n c i
P ro d u kd ig ita l
y an g d iu ji
P ro d u kd ig ita l
a sa l
w a term a rky an g
te rek s trak siP em b an d in g an
w a term a rkas li
k ep u tu san
Rinaldi Munir/IF5054 Kriptografi 29
Watermark umumnya data audio atau gambar.
Watermark berupa teks mengandung kelemahan karena kesalahan satu bit akan menghasilkan hasil teks yang berbeda pada waktu verifikasi (ektraksi).
Rinaldi Munir/IF5054 Kriptografi 30
Fitur-fitur Watermarks
ImperceptibleRobustnessNon-removableUnambiguous
Rinaldi Munir/IF5054 Kriptografi 31
Contoh robustnessCitra asli Citra ber-watermark
Citra berwatermark dikompresi 75%
Citra ber-watermark di-crop
Rinaldi Munir/IF5054 Kriptografi 32
Teknik watermarking
Secara umum, mirip dengan teknik steganografi (spatial/time domain, frequency domain).
Rinaldi Munir/IF5054 Kriptografi 33
Kegunaan Watermark
Memberi label kepemilikan (ownership) pada karya digital Melindungi isi karya digital (copyright). Memeriksa integritas isi karya digital (tamper proofing)
Data authentication User authentication/fingerprinting: mengotentikasi
pengguna spesifik. Contoh: distribusi DVD Aplikasi medis: foto sinar-X diberi watermark berupa ID
pasien (memudahkan identifikasi pasien). Covert communication: untuk sistem komunikasi di
negara2 di mana kriptografi tidak dibolehkan. Piracy protection: mencegah penggandaan yang tidak
berizin.
Rinaldi Munir/IF5054 Kriptografi 34
Perbedaan Steganografi dan Watermarking
Steganografi Tujuan: mengirim pesan rahasia apapun
tanpa menimbulkan kecurigaan Persyaratan: aman, sulit dideteksi, sebanyak
mungkin menampung pesan (large capacity) Komunikasi: point-to-point Komentar lain: media penampung tidak
punya arti apa-apa (meaningless)
Rinaldi Munir/IF5054 Kriptografi 35
Watermarking: Tujuan: perlindungan copyright, pembuktian
kepemilikan (ownership), fingerprinting Persyaratan: robustness, sulit dihapus
(remove) Komunikasi: one-to-many Komentar lain: media penampung justru yang
diberi proteksi, watermark tidak rahasia, tidak mementingkan kapasitas watermark
Rinaldi Munir/IF5054 Kriptografi 36
Jenis-jenis Watermarking
Image Watermarking Video Watermarking Audio Watermarking Text Watermarking
Rinaldi Munir/IF5054 Kriptografi 37
Jenis-jenis Watermarking
Blind watermarking
Proses verifikasi watermark tidak membutuhkan media asal (yang belum diberri watermark)
Non-blind watermarking
Proses verifikasi watermark membutuhkan media asal
Rinaldi Munir/IF5054 Kriptografi 38
Jenis-jenis Watermarking
Fragile watermarking
Tujuan: untuk menjaga integritas/keorisinila data
Robust watermarking
Tujuan: untuk menyisipkan informasi kepemilikan
Rinaldi Munir/IF5054 Kriptografi 39
Jenis-jenis Watermarking
(khusus pada citra) Visible WatermarkingInvisible Watermarking
Rinaldi Munir/IF5054 Kriptografi 40
Image Watermarking
Visible Watermarking
(khusus untuk citra yang dicetak)
Invisible Watermarking
(khusus untuk citra digital)
Rinaldi Munir/IF5054 Kriptografi 41
Visible Watermarking
Rinaldi Munir/IF5054 Kriptografi 42
Visible Watermarking
Rinaldi Munir/IF5054 Kriptografi 43
Invisible Watermarking
Rinaldi Munir/IF5054 Kriptografi 44
Saat ini, Microsoft sedang meneliti untuk mengembangkan sistem watermarking untuk audio digital, yang akan dimasukkan ke dalam media player Windows.
Data seperti informasi lisensi disisipkan ke dalam musik/lagu; media player tidak akan memainkan file audio yang memuat watermark yang salah.
Rinaldi Munir/IF5054 Kriptografi 45
Beberapa situs yang berguna
Perangkat lunak digital watermarking dari Blue Spike’s GiovanniTM (www.bluespike.com) menggunakan kunci kriptografi untuk membangkitkan watermark ke dalam musik dan citra digital.
Perusahaan software yang menawarkan solusi digital watermarking adalah Digimarc (www.digimark.com) dan Cognicity (www.cognicity.com).
Rinaldi Munir/IF5054 Kriptografi 46
Situs web yang lain tentang steganografi dan digital watermaking 1. www.outguess.org
Menyediakan secara gratis kakas steganografi.
2. www.demcom.comPerangkat lunak Steaganos Security Suite dari DemCom mengizinkan anda untuk mengenkripsi dan menyembunyikan arsip ke dalam berkas audio, video, teks, atau HTML.
3. www.cl.cam.ac.uk/~fapp2/steganography/index.htmlHomepage mengenai information hiding yang memiliki informasi teknis, berita, dan link yang berkaitan dengan digital watermarking dan steganografi.
4. www.digimarc.com Homepage lainnya dari Digimarc.