digital right management of multimedia - hertan's blog ... · sejarah watermarking abad 13,...

Digital Right Management

of Multimedia

Pendahuluan

Dokumen digital

- teks (TXT document)

- audio (MP3 audio)

- citra (JPEG Images)

- video (MPEG video)

Tepat sama kalau digandakan

Mudah didistribusikan (misal: via internet)

Mudah di-edit (diubah)

Tidak ada perlindungan terhadap kepemilikan

copyright, editing, dll.

Solusi: digital watermarking.

Citra semula

Watermark

Citra ber-watermark

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.

Watermark dapat dianggap sebagai tanda tangan digital

(digital signature) atau sidik jari 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.

Tujuan watermarking

Penyisipan informasi (disebut watermark) ke dalam dokumen

digital untuk tujuan:

- ownership

- copyright

- signature digital

- fingerprinting

- user authentication

- content integrity

Persyaratan umum watermarking:

- imperceptible: watermark tidak dapat dipersepsi secara

visual/auditori karena watermark tidak

boleh merusak kualitas media host.

- robustness: handal terhadap manipulasi yang ditujukan

untuk merusak atau menghapus watermark.

- secure: hanya pihak yang punya otoritas dapat

mengakses watermark.

Media Watermarking

Bergantung media yang di-watermark, watermarking ada

beberapa jenis:

Text Watermarking

Audio Watermarking

Image Watermarking

Video Watermarking

Jenis Watermarking

Visible Watermarking

Invisible Watermarking

Visible Watermarking

Visible Watermarking

Invisible Watermarking

Cara Konvensional

Label copyright ditempelkan pada gambar.

Kelemahan:

tidak efektif melindungi copyright sebab label bisa

dipotong atau dibuang dengan program pengolahan citra

komersil

(ex: Adobe Photoshop).

Original image + label copyright

Cropped image

Label kepemilikan

Cara digital watermarking

Watermark disisipkan ke dalam data multimedia.

Watermark terintegrasi di dalam data multimedia.

Kelebihan:

1. Setiap penggandaan (copy) data multimedia

akan membawa watermark di dalamnya.

2. Watermark tidak bisa dihapus atau dibuang.

Mirip skema apakah ini?

Steganografi

Apa Steganografi itu?

Apa Steganografi itu?

“steganos” (Yunani) = tulisan tersembunyi

(covered writing)

Steganografi: ilmu dan seni menyembunyikan (embedded)

informasi dengan cara menyisipkan pesan di dalam pesan

lain.

Steganografi digital: steganografi pada data digital dengan

menggunakan komputer digital

Pesan (message)

1. Teks

“STMIK AKAKOM

YOGYAKARTA”

2. Audio

3. Gambar (image)

4. Video

Properti Steganografi

1. Embedded message : pesan yang

disembunyikan.

2. Cover-object :pesan yang digunakan untuk menyembunyikan embedded message.

3. Stego-object pesan yang sudah berisi pesan embedded message.

4. Stego-key: kunci yang digunakan untuk menyisipan pesan dan mengekstraksi pesan dari stegotext.

Kriteria Steganografi yang Bagus

1. Imperceptible

Keberadaan pesan rahasia tidak dapat dipersepsi.

2. Fidelity.

Mutu cover-object tidak jauh berubah akibat embedded.

3. Recovery.

Data yang disembunyikan harus dapat diungkapkan kembali.

Kriteria robustness tidak terlalu penting karena yang utama steganografi bertujuan untuk menghindari kecurigaan

(lawan tidak menyadari keberadaan pesan tersembunyi).

Contoh penggunaan Steganografi

Cryptography?

Cryptography

• Contoh transposition

– Rail fence

– Simple transposition:pesan ditulis mendatar

dikirimkan vertikal

– Spartan Scytale (5 BC)

http://www.ccisource.com/content/resources/articles/Jan01/symmetric.htm

http://www.unmuseum.org/excoded.htm

asimplekin

doftranspo

sitionciph

erwritesth

emessagein

toarectang

lebyrowsan

dreadsitou

tbycolumns

http://en.wikibooks.org/wiki/Cryptography:Transposition_ciphers

Steganografi vs Kriptografi

Steganografi dapat dianggap pelengkap kriptografi

(bukan pengganti).

Steganografi: menyembunyikan keberadaan (existence)

pesan

Tujuan: untuk menghindari kecurigaan (conspicuous)

Kriptografi: menyembunyikan isi (content) pesan

Tujuan: agar pesan tidak dapat dibaca

Watermarking: ..?

Perbedaan Steganografi dan Watermarking

Steganografi

Tujuan: mengirim pesan rahasia tanpa menimbulkan

kecurigaan

Persyaratan:

aman, sulit dideteksi,

sebanyak mungkin menampung pesan (large capacity)

Komunikasi: point-to-point

Media penampung tidak punya arti apa-apa (meaningless)

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

Watermark

Embedding

(E)

Citra (I)

Kunci (k)

Watermark (w)

Transmisi

Serangan (n)

Citra ber-

watermark

(I') Watermark

Extraction

(D)

I'n

Kunci (k)

Compare

Watermark (w)

w' 1/0

Originalwork

Message

Watermarkembedder

Watermarkedwork

(looks likeoriginal)

Watermarkdetector

Detected

message

Aplikasi Watermark

Memberi label kepemilikan (ownership) pada karya digital

• Aplikasi medis: foto sinar-X diberi watermark berupa ID pasien (identification).

Melindungi isi karya digital (copyright).

Memeriksa integritas isi karya digital (tamper proofing)

Data authentication

User authentication/fingerprinting: mengotentikasi pengguna spesifik.

Contoh:

Distribusi DVD

Mencegah penggandaan yang tidak berizin (Piracy protection)

Owner identification

Originalwork

Distributedcopy

Watermarkdetector

Alice isowner!

Watermarkembedder

Alice

Proof of ownership

Originalwork

Distributedcopy

Watermarkdetector

Alice isowner!

Watermarkembedder

Alice

Bob

Transaction tracking

Originalwork

HonestUser

Watermarkdetector

B:Evil Userdid it!

Watermark A

EvilUser

Unauthorizedusage

Watermark B

Alice

Content authentication

Watermark embedder

Watermark detector

(e)

(f)

Watermark rusak

Kesimpulan: citra sudah mengalami modifikasi

Metode Image Watermarking

Metode dalam ranah spasial

Menyisipkan watermark langsung pada nilai byte dari

pixel citra.

Metode dalam ranah transform

Menyisipkan watermark pada koefisien transformasi dari

citra.

Metode LSB

Sama seperti steganografi.

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

Least Significant Bit (LSB)

bit-bit yang jika diubah tidak akan berpengaruh secara

nyata terhadap kombinasi warna yang dihasilkan oleh

ketiga komponen warna RGB (Johnson & Jajodia 1998).

Misalkan sebagian pixel adalah citra

00110011 10100010 11100010 01101111

(sekelompok pixel berwarna merah)

Misalkan watermark: 0111

Encoding:

00110010 10100011 11100011 01101110

(pixel berwarna “merah berubah sedikit”)

Kelemahan:

1. tidak handal terhadap perubahan

2. mudah dihapus degan mengganti semua bit LSB

dari media ber-watermark.

Metode Transform

Diusulkan pertama kali oleh Cox dalam makalah “Secure

Spread Spectrum Watermarking for Multimedia” (1997)

Watermark disebar (spread) di dalam citra.

Spread spectrum dapat dilakukan dengan cara:

Menyisipkan watermark pada koefisien transformasi citra.

Penyisipan watermark:

Pendeteksian watermark:

Situs web yang lain tentang steganografi

dan digital watermaking:

1. www.outguess.org

2. www.demcom.com

3. www.cl.cam.ac.uk/~fapp2/steganography/index.html

4. www.digimarc.com