1.1 Tinjauan Studi
1. IMPLEMENTASI WATERMARKING PADA CITRA DIGITAL
MENGGUNAKAN METODE LSB
Jurnal ini membahas tentang penggunaan algoritma LSB dan teknik watermarking dalam mengaman media dari serangan penyalahgunaan hak cipta. Dengan Digital Image Watermarking, hak cipta foto digital yang dihasilkan akan terlindungi melalui penyisipan informasi tambahan seperti informasi pemilik dan keaslian pada foto digital. Least Significant Bit (LSB) merupakan salah satu algoritma yang sederhana dan mudah dipahami. Penyisipan watermarking ke citra digital dengan LSB, dijalankan melalui aplikasi desktop. Aplikasi ini dibuat dengan bahasa program Matlab 7.7.0 (R2008b). Hasil percobaan yang telah dilakukan menunjukkan ukuran file citra sebelum dan sesudah dilakukannya watermarking memiliki jumlah bit yang sama persis, artinya proses watermarking tidak mempengaruhi ukuran file sebelum dan sesudah dilakukannya proses watermarking.
2.
Aplikasi Watermarking Citra Digital Pada Mobile Device Menggunakan J2MEJurnal ini membahas mengenai pembuatan aplikasi watermarking dari sebuah citra pada mobile device yang mendukung fitur kamera. Aplikasi ini dikembangkan dengan menggunakan bahasa pemograman JAVA khusunya J2ME yang menyediakan berbagai interface untuk melakukan pengambilan citra melalui kamera mobile device. Aplikasi ini juga dapat menghitung lamanya waktu untuk proses penyisipan dan pendeteksian sebuah file citra. Penulis menggunakan PSNR untuk membandingkan hasil citra sebelum dan sesudah diwatermark. Hasil pengujian menunjukkan bahwa mobile device memiliki kemampuan untuk melakukan proses digital image wateramarking pada sebuah citra yang diambil dari fitur kameranya tanpa menurunkan kualitas dari citra tersebut. Selain itu, implementasi dari digital image watermarking pada mobile device ini memiliki keterbatasan dalam melakukan proses algoritma penyisipan watermark dan
ekstrasi atau deteksi watermark dari citra yang dihasikannya dikarenakan keterbatasan melakukan komputasi dan kapasitas memori dari mobile device tersebut.
3. Rancang Bangun Program Kriptografi Advanced Encryption Standard
(Sumi Khairani, Fhery Agustin, & Ananda Fahmi, 2009)
Pada penelitian ini, penulis menjelaskan setiap langkah yang terdapat pada algoritma AES Selanjutnya dari langkah-langkah yang terdapat dalam algoritma AES penulis mengimplementasikan ke dalam aplikasi yang berfungsi untuk mengamankan data berupa file text yang tersedia pada keyboard. Hasil dari aplikasi tersebut adalah aplikasi telah berjalan dengan baik dimana pada proses enkripsi telah berhasil mengubah file text asli (plaintex), menjadi file text yang tidak dapat dimengerti maksudnya (ciphertext), dan pada proses dekripsi telah berhasil mengubah file text hasil enkripsi kembali menjadi file text asli.
4. DIGITAL IMAGE WATERMAKING PADA MOBILE DEVICE
Jurnal ini membahas mengenai studi dan implementasi digital image watermarking dari sebuah citra pada mobile device yang mendukung fitur kamera. Implementasi digital image watermarking dalam makalah ini meliputi penerapan penggunaannya pada mobile device secara otomatis ketika citra diambil dari kamera handphone. Sebuah perangkat lunak yang bernam JepretRight akan dibangun pada sebuah mobile device untuk mendukung implementasi dari digital image watremarking. Perangkat lunak ini dikembangkan dengan menggunakan bahasa pemograman JAVA khusunya J2ME yang menyediakan berbagai interface untuk melakukan pengambilan citra melalui kamera mobile device. Perangkat lunak JepretRight tersebut kemudian akan digunakan untuk melakukan penyimpanan kunci yang digunakan untuk melakukan digital image watermarking sehingga tingkat keamanan dari citra yang dihasilkan dapat dijaga. Tingkat keamanan dari digital image watermarking ini dilakukan dengan mengoperasikan pixels dari citra yang dihasilkan serta tetap berusaha mempertahankan kualitas dari citra yang sebenarnya. Kemudian, perangkat lunak ini membandingkan citra yang asli dengan citra yang dihasilkan dari dekripsi citra yang berwatermark. Hasil pengujian menunjukkan bahwa mobile device memiliki kemampuan untuk
melakukan proses digital image wateramarking pada sebuah citra yang diambil dari fitur kameranya tanpa menurunkan kualitas dari citra tersebut.
5. IMPLEMENTASI WATERMARKING PADA CITRA MEDIS MENGGUNAKAN
METODE DISCRETE WAVELET TRANSFORM (DWT)
Jurnal ini membahas tentang penelitian untuk menyisipkan watermark dan mendeteksi sekaligus mengekstrak watermark pada citra medis. Metode yang digunakan adalah metode Discrete Wavelet Transform (DWT). Citra medis yang akan disisipi watermark didekomposisi 1 level menggunakan filter Haar Wavelet untuk mendapatkan rentang frekuensi (subband) LL, LH, HL, dan HH. Penyisipan watermark dilakukan terhadap setiap rentang frekuensi hasil dekomposisi citra medis, kemudian dibandingkan hasil penyisipan dari setiap rentang frekuensi yang memiliki kualitas citra hasil watermark yang terbaik dimana nilai PSNR adalah sebagai salah satu parameternya. Hasil pengujian menujukkan bahwa penyisipan watermark pada citra medis paling baik dilakukan terhadap rentang frekuensi LL hasil dekomposisi citra medis, karena dapat menghasilkan citra medis ber-watermark dengan kualitas yang paling bagus diantara rentang frekuensi yang lainnya. Terbukti dengan perhitungan nilai kualitas citra (PSNR) terhadap semua citra medis uji dan semua rentang frekuensi, rentang frekuensi LL adalah rentang yang menghasilkan nilai kualitas citra hasil penyisipan paling besar dan nilai error (MSE) antara citra medis asli dan citra medis ber-watermark yang paling kecil dibandingkan dengan rentang frekuensi yang lainnya.
2.2 Watermarking
Watermarking merupakan salah satu bentuk dari steganography, yang dapat diartikan sebagai suatu teknik penyembunyian data atau informasi kedalam suatu data lainnya untuk “ditumpangi” (biasa disebut host data). Orang lain tidak menyadari kehadiran adanya data tambahan pada data host-nya. Jadi seolah-olah tidak ada perbedaan signifikan antara data host sebelum dan sesudah proses watermarking.
Watermark merupakan sebuah informasi yang disisipkan pada media lain dengan tujuan melindungi media yang disisipi oleh informasi tersebut dari
pembajakan, penyalahgunaan hak cipta, dan sebagainya, watermarking sendiri adalah cara untuk menyisipkan watermark ke dalam media yang ingin dilindungi hak ciptanya (Tuakia.N.M).
Adapun fungsi utama secara umum dari watermarking, antara lain (Tuakia.N.M): a. Proteksi Hak Cipta
Tujuan watermark dalam perlindungan hak cipta adalah sebagai bukti otentik atas hak kepemilikan pencipta atas konten yang dibuat atau diproduksinya b. Fingerprinting
Tujuan watermark adalah mengidentifikasi setiap penggunaan dan distribusi suatu content.
c. Proteksi terhadap penggandaan (copy protection)
Watermark berfungsi melindungi konten dari duplikasi dan pembajakan. d. Autentikasi citra
Watermark berfungsi dalam proses autentikasi, sehingga modifikasi dari suatu citra dapat terdeteksi
Bentuk watermark pada digital watermarking terdapat empat jenis berdasarkan media digital yang disisipi, yaitu:
1. Text watermarking
Watermark disisipkan pada media digital seperti dokumen atau teks. 2. Image watermarking
Watermark disisipkan pada citra digital. 3. Audio watermarking
Watermark disisipkan pada file audio digital, seperti mp3, mpeg, dan sebagainya.
4. Video watermarking
Watermark disisipkan pada gambar bergerak atau disebut dengan video digital.
Jenis watermark berdasarkan persepsi manusia dibagi menjadi dua jenis : 1. Visible Watermarking
Merupakan jenis watermark dapat dilihat oleh panca indra manusia (mata telanjang). Sifat watermark ini sangat kuat bahkan sangat sulit dihapus keberadaannya walaupun tidak menjadi bagian dari image. Sebagai contohnya adalah logo transparan yang biasa diletakkan di pojok-pojok pada hasil foto.
2. Invisible Watermarking
Watermark jenis ini tidak dapat dilihat oleh pancaindera, yang bertujuan memberikan informasi yang bersifat rahasia dan untuk melindungi hak cipta orang lain dari orang yang tidak bertanggung jawab. Jenis watermark ini dapat dilihat melalui proses komputasi yaitu dengan cara mengekstrak gambar yang ter-watermark.
Sebuah teknik watermarking yang bagus harus memenuhi persyaratan berikut: 1. Imperceptibility
Keberadaan watermark tidak dapat dilihat oleh indra manusia. Hal ini untuk menghindari gangguan pengamatan visual.
2. Key uniqueness
Bila digunakan kunci sebagai pengamanan maka kunci yang berbeda harus menghasilkan watermark yang berbeda pula.
3. Noninvertibility
Secara komputasi sangat sukar menemukan watermark bila yang diketahui hanya citra ber-watermark saja.
4. Image dependency
Membuat watermark bergantung pada isi citra dengan cara membangkitan watermark dari nilai hash (message digest) citra asli karena nilai hash bergantung pada isi citra.
5. Robustness
Watermark harus kokoh terhadap berbagai manipulasi operasi, seperti penambahan derau aditif (Gaussian atau non-Gaussian), kompresi (seperti JPEG), transformasi geometri (seperti rotasi, perbesaran, perkecilan), dan lain-lain.
Mutu citra penampung tidak jauh berubah setelah penambahan data rahasia atau watermark, dengan kata lain citra hasil watermarking masih terlihat dengan baik. Pengamat tidak mengetahui kalau pada citra tersebut sudah tersisipi data rahasia. Untuk data penampung yang berkualitas tinggi, maka fidelity dituntut setinggi mungkin sehingga tidak merusak data aslinya.
7. Tamper resistence
Ketahanan sistem watermarking terhadap kemungkinan adanya serangan atau usaha untuk mengubah, menghilangkan, bahkan untuk memberikan watermark palsu terhadap data penampung.
8. Recovery
Data yang disembunyikan harus dapat diungkapkan kembali. Karena tujuan dari watermarking adalah penyembunyian data, maka sewaktu-waktu data rahasia dalam citra penampung harus dapat diambil kembali untuk dapat bisa digunakan lebih lanjut.
2.3 Android
Android adalah sebuah system operasi untuk Smartphone dan Tablet. Android dikembangkan oleh perusahaan - perusahaan yang tergabung dalam sebuah konsorsium bernama Open Handset Alliance (OHA). OHA dipimpin oleh Google dan didirikan bersama 34 perusahaan lainnya, dengan tujuan untuk mengembangkan teknologi mobile device. Sekarang ini, anggota konsorsium sudah berjumlah 84 perusahaan yang bergerak di berbagai bidang seperti pembuat device, semikonduktor, pembuat aplikasi, komersialisasi, dan mobile operator. (Alfa Satyaputra & Eva Maulina, 2014).
Android merupakan sistem operasi yang bersifat open source (sumber terbuka). Disebut open source karena source code (kode sumber) dari sistem operasi android dapat dilihat, di-download, dan dimodifikasi secara bebas. Paradigma open source ini memudahkan pengembang teknologi Android, karena semua pihak yang tertarik dapat memberikan konstribusi, baik pada pengembangan system operasi maupun aplikasi. (Alfa Satyaputra & Eva Maulina, 2014)
2.4 LSB (Least Significant Bit)
Metode LSB (Least Significant Bit) merupakan salah satu metode watermarking yang bekerja dalam mode warna RGB (Red, Green, Blue). Metode ini bekerja dengan cara menyisipkan informasi pada bit-bit paling kanan dari setiap elemen RGB. Perubahan bit paling kanan hanya menimbulkan perubahan nilai RGB sebesar 1 dari 256 warna yang ada. Perubahan tersebut tidak dapat dideteksi dengan mata telanjang. Namun dengan komputer, misalnya menggunakan metode Enhanced LSB, dapat dideteksi dengan mudah apakah gambar mengandung watermark atau tidak. Metode LSB mudah untuk dideteksi karena penyisipan informasi dilakukan secara langsung dalam bit-bit dokumen tanpa melalui proses pengacakan (Solichin.A)
2.4.1 Advance least significant bit (ALSB)
Teknik ALSB (Advance least significant bit) merupakan perkembangan dari metode LSB.Teknik ini dikembangkan oleh Kekre et al (2008) untuk meningkatkan kapasitas penyisipan pesan rahasia kedalam cover-object. Sebelum dilakukan penyisipan pesan, digunakan 8-bit kunci dan dilakukan proses XOR dengan semua byte dari pesan yang akan disisipkan. Proses penyisipan dari algoritma ini digambarkan pada flowchart pada:
Gambar 2.1 Flowchart penyisipan bit pesan Advance least significant bit (Kekre, 2012)
Langkah-langkah dalam penyisipan pesan adalah sebagai berikut :
1. Dimisalkan nilai dari pixel adalah 𝑔𝑖. Apabila nilai pixel 240 ≤ 𝑔𝑖 ≤ 255maka lakukan penyisipan 4 bit dari pesan rahasia kedalam 4 bit LSB padapixel cover-object. Hal ini dapat dilakukan dengan mengamati 4 bit MSBpertama. Jika semua MSB bernilai 1, maka sisa 4 bit LSB dapat digunakan untuk penyisipan data.
2. Jika nilai pixel 224 ≤ 𝑔𝑖 ≤ 239 maka lakukan penyisipan 3 bit dari pesanrahasia kedalam 3 bit LSB pada pixel cover-object.
3. Jika nilai pixel 192 ≤ 𝑔𝑖 ≤ 223 maka lakukan penyisipan 2 bit dari pesan rahasia kedalam 2 bit LSB pada pixel cover-object.
4. Dan apabila nilai pixel 0 ≤ 𝑔𝑖 ≤ 191 maka lakukan penyisipan 1 bit daripesan rahasia kedalam 1 bit LSB pada pixel cover-object.
Untuk mengambil pesan rahasia, dapat diambil dengan cara memeriksa empat bit pertama dari MSB dan menggunakan langkah-langkah penyisipan untuk mengambil bit data rahasia. Contoh penyisipan dengan menggunakan metode Advance least significant bit : Akan disisipkan huruf “A” kedalam sebuah gambar dengan password “pass”. pertama dilakukan konversi huruf A mejadi biner 8 bit, sehingga nilai desimal dari A adalah 65 dan nilai binernya adalah 01000001. Hal yang sama juga dilakukan pada password. Panjang password “pass” adalah 4, kemudian dirubah menjadi biner 8 bit menjadi 00000100. Kemudian dilakukan proses XOR antara biner dengan hasil biner dari panjang pesan, sehingga menjadi 01000101. Diberikan nilai piksel merah (R) yaitu 252, nilai piksel hijau (G) yaitu 225 dan nilai piksel biru (B) yaitu 180. Nilai piksel R, G dan B dikonversi kedalam biner 8 bit menjadi R = 11111100, G = 11100001 dan B = 10110100. Kemudian pesan biner disisipkan kedalam biner piksel menjadi : R = 11110100, G = 11100010 dan B = 10110101. Kemudian hasil penyisipan tersebut diubah kembali menjadi nilai decimal yaitu : R = 244, G = 226 dan B = 181
2.5 Kriptografi
Kriptografi berasal dari bahasa yunani yang terdiri dari dua suku kata yaitu cryptos dan graphein. Kata cryptos berarti secret atau rahasia dan graphein berarti writing atau menulis. Jadi kriptografi berarti secret writing atau tulisan rahasia. Seiring berjalannya waktu definisi kriptografi semakin luas, salah satu pengertian kriptografi saat ini adalah sebagai sebuah ilmu yang mempelajari teknik-teknik matematika yang berhubungan dengan aspek keamanan informasi seperti kerahasiaan, integritas data, serta otentikasi (Rinaldi Munir, 2004).
Dalam kriptografi terdapat istilah plaintex dan ciphertext. Plaintex merupakan data atau informasi yang dapat dibaca dan dimengerti maknanya, sedangkan ciphertext adalah kebalikan dari plaintex dimana pada ciphertext, data atau informasi sudah tidak dapat dimengerti maknanya oleh pihak lain (Rinaldi Munir, 2004). Dengan kata lain plaintex adalah data asli yang akan disembunyikan maknanya menjadi sebuah ciphertext sehingga tidak dapat dimengerti oleh orang lain. Proses yang membuat agar data dari plaintex tidak dapat dibaca dan dimengerti maknanya disebut enkripsi. Enkripsi merupakan suatu proses menyandikan plaintex menjadi ciphertext, dan proses untuk
mengembalikan chipertext menjadi plaintex awal disebut dengan dekripsi (ISO 7498-2). Secara umum enkripsi dan dekripsi dapat dilihat pada Gambar.1:
Gambar 2.2Proses enkripsi dan dekripsi (Rinaldi Munir, 2004)
Dan untuk gambaran enkripsi dan dekripsi secara matematis dapat di notasikan sebagai berikut:
C = ciphertext P = plaintex
Fungsi enkripsi E memetakan P ke C, E(P) = C
Fungsi dekripsi D memetakan C ke P, D(C) = P
Pada kriptografi modern kekuatan kriptografinya terletak pada kunci (deretan karakter atau bilangan bulat) yang dijaga kerahasiaannya. Keamanan merupakan salah satu contoh pengaruh dari kunci yang ada pada kriptografi modern. Menurut Rinaldi Munir (2004) jika kunci hanya menggunakan bit yang seluruh nilainya nol, maka ciphertext sama dengan plaintex, maka proses enkripsi dan dekripsi menjadi tidak ada artinya, namun jika menggunakan kunci dengan nilai bit yang benar-benar acak (truly random) maka akan menghasilkan algoritma enkripsi dan dekripsi dengan tingkat keamanan yang baik. Sehingga semakin rumit suatu algoritma dalam mengolah kunci yang digunakan dalam suatu proses kriptografi maka akan semakin sulit juga seorang kriptanalis memecahkan ciphertext.
Algoritma-algoritma kriptografi dibedakan menjadi dua macam yaitu Algoritma dimana K1(Kunci Enkripsi) = K2 (Kunci Dekripsi) disebut algoritma kunci simetri atau system konvensional dan algoritma dimana K1 (Kunci Enkripsi) ≠ K2 (Kunci Dekripsi) disebut algoritma kunci asimetrik atau sistem kunci publik.
2.6 Algoritma Kunci Simetris
Algoritma kunci simetris atau sistem konvensional merupakan algoritma yang menggunakan satu kunci untuk proses enkripsi dan dekripsi data. Gambar 2.3 memperlihatkan bahwa untuk mengenkripsi maupun mendekripsi pesan atau data algoritma simetrik hanya memerlukan satu kunci (K) saja.
Algoritma simetris terdiri dari algoritma Block Chiper dan Stream Chiper, berikut merupakan pengertian dari algoritma simetris Block Chiper dan Stream Chiper :
1) Block Chiper
Block Chiper adalah algoritma enkripsi yang akan membagi-bagi plaintex yang akan dikirimkan dengan ukuran tertentu (disebut blok) dengan panjang t, dan setiap blok dienkripsi dengan menggunakan kunci yang sama. Pada umumnya, block chiper memproses plaintex dengan blok yang relatif panjang lebih dari 64 bit (8 byte).
2) Stream Cipher
Stream Cipher adalah algoritma yang mengenkripsi data terhadap bit plaintex dalam waktu atau bisa dibilang bit per bit seperti aliran.
2.7 Cipher-block chaining
CBC adalah salah satu dari prinsip dasar operasi yang digunakan pada algoritma kriptografi modern. Pada langkah awal diperlukan initialization vector, blok plaintex awal akan di XOR kan dengan initialization vector tersebut kemudian masuk ke dalam proses enkripsi untuk mendapatkan blok ciphertext. Dalam mode CBC sebelum blok plaintex dienkripsi, blok plaintex tersebut akan di XOR kan dengan blok ciphertext sebelumnya. Dengan cara ini setiap blok ciphertext bergantung pada semua blok plaintex yang diproses sampai ke titik
dimana semua blok plaintex telah dienkripsikan. Sebaliknya pada dekripsi langkah awal dilakukan saat blok ciphertext memasuki proses dekripsi, setelah itu baru di XOR kan dengan initialization vector untuk mendapatkan blok plaintex awal, langkah selanjutnya hasil dekripsi tiap blok di XOR kan dengan blok plaintex dari proses dekripsi sebelumnya. Proses CBC dapat digambarkan pada Gambar 2.3 :
Gambar 2.4 Mode Enkripsi dan Dekripsi Cipher-block chaining (CBC) (Morris Dworkin, 2001
2.8 Algoritma AES
AES merupakan standar algoritma kriptografi terbaru yang dipublikasikan oleh NIST ( National Institute of Standard and Technology ) sebagai pengganti algoritma DES ( Data Encryption Standard ) yang sudah berakhir masa penggunaannya. Algoritma AES adalah algoritma kriptografi yang dapat mengenkripsi dan mendekripsi data dengan panjang kunci 128 bit, 192 bit, dan 256 bit.Pada algoritma AES (Yuniati dkk, 2009) perbedaan panjang kunci akan mempengaruhi jumlah round yang akan diimplementasikan pada algoritma AES.
Tabel 2.1 .Jumlah proses berdasarkan bit blok dan kunci (Sumber : Yuniati dkk, 2009)
Pada table diatas memperlihatkan jumlah round / putaran ( Nr ) yang harus diimplementasikan pada masing-masing panjang kunci.
Dibawah ini adalah diagram proses enkripsi dan dekripsi dari algoritma AES.
Gambar 2.5 diagram proses enkripsi
Gambar 2.6 diagram proses dekripsi
(Sumber : Kristoforus, Aditya, 2012)
2.9 Proses Enkripsi Advanced Encryption Standard (AES)
Proses enkripsi algoritma AES terdiri dari 4 jenis transformasi bytes, yaitu SubBytes, ShiftRows, Mixcolumns, dan AddRoundKey.
2.9.1 Sub bytes
Proses SubBytes adalah mengganti setiap byte state dengan byte pada sebuah tabel yang dinamakan tabel S-Box. Sebuah tabel S-Box terdiri dari 16x16 baris dan kolom dengan masing-masing berukuran 1 byte.
Gambar 2.7 4 S-box
Gambar 2.8 Proses sub bytes
( Sumber : Yuniatidkk, 2009)
2.9.2 Shift Row
Shiftrows adalah proses pergeseran bit, bit palingkiri akan dipindahkan menjadi bit paling kanan ( rotasi bit ).
Gambar 2.9 Proses shift row
( Sumber : Yuniati dkk, 2009 )
2.9.3 Mix Columns
MixColumns mengoperasikan setiap elemen yang berada dalam satu kolom pada state. lebih jelasnya bisa dilihat pada perkalian matriks dibawah ini :
Berikut adalah contoh perhitungan MixColumns :
Input = D4 BF 5D 30
Output (0) = (D4*2) XOR (BF*3) XOR (5D*1) XOR (30*1)
= E(L(D4)+L(02)) XOR E(L(BF)+L(03)) XOR 5D XOR 30 = E(41+19) XOR E(9D+1) XOR 5D XOR 30
= E(5A) XOR E(9E) XOR 5D XOR 30 = B3 XOR DA XOR 5D XOR 30 = 04
Output (1) = (D4*1) XOR (BF*2) XOR (5D*3) XOR (30*1)
= D4 XOR E(L(BF)+L(02)) XOR E(L(5D)+L(03)) XOR 30 = D4 XOR E(9D+19) XOR E(88+01) XOR 30
= D4 XOR E(B6) XOR E(89) XOR 30 = D4 XOR 65 XOR E7 XOR 30 = 66
Output (2) = (D4*1) XOR (BF*1) XOR (5D*2) XOR (30*3)
= D4 XOR BF XOR E(L(5D)+L(02)) XOR E(L(30)+L(03)) = D4 XOR BF XOR E(88+19) XOR E(65+01)
= D4 XOR BF XOR E(A1) XOR E(66) = D4 XOR BF XOR BA XOR 5D
= 81
Output (3) = (D4*3) XOR (BF*1) XOR (5D*1) XOR (30*2)
= E(L(D4)+L(03)) XOR BF XOR 5D XOR E(L(30)+L(02)) = E(41+01) XOR BF XOR 5D XOR E(65+19)
= E(42) XOR BF XOR (5D) XOR (E(7E) = 67 XOR BF XOR 5D XOR 60
= E5
Hasil dari MixColumns dicari dengan menggunakan tabel Galois Field Multiplication. Cara yang dilakukan adalah mirip dengan mencari nilai SubByte, tetapi tabel yang digunakan bukan tabel S-Box, melainkan E-Table dan L-Table dari Galois Field Multiplication.
Gambar 2.10 E-Table dari Galois Field Multiplication (Sumber : Barent, 2014)
Gambar 2.11 L-Table dari Galois Field Multiplication
2.10 Proses Dekripsi Advanced Encryption Standard (AES)
Proses dekripsi algoritma AES berbeda dengan proses enkripsi, transformasi cipher dapat dibalikkan dan diimplementasikan dalam arah yang berlawanan. Transformasi byte yang digunakan pada invers cipher adalah InvShiftRows, InvSubBytes, InvMixColumns, dan AddRoundKey.
2.10.1 InvShiftRows
InvShiftRows adalah berkebalikan dengan transformasi shiftrows pada proses enkripsi. Pada transformasi InvShiftRows, dilakukan pergeseran bit ke kanan.
Gambar 2.12 Transformasi InvShiftRows ( Sumber : Yuniatidkk, 2009 )
2.10.2 InvSubBytes
InvSubBytes adalah berkebalikan dengan transformasi SubBytes pada proses enkripsi. Pada InvSubBytes, tiap elemen pada state dipetakan dengan menggunakan table Inverse S-Box.
Gambar 2.13 Inverse S-Box ( Sumber : Yuniatidkk, 2009 )
2.10.3 InvMixColumns
Setiap kolom dalam state dikalikan dengan matrik perkalian dalam AES. Perkalian dalam matrik dapat dilihat dibawah ini :
Hasil dari perkalian dalam matrik adalah
2.11 Add Round Key
Pada proses ini subkey digabungkan dengan state. Proses penggabungan ini menggunakan operasi XOR untuk setiap byte dari subkey dengan byte yang bersangkutan dari state. Untuk setiap tahap, subkey dibangkitkan dari kunci utama dengan menggunakan proses key schedule. Setiap subkey berukuran sama dengan state yang bersangkutan.
Gambar 2.14 Proses add round key
2.12 Key Schedule
Proses key schedule diperlukan untuk mendapatkan subkey-subkey dari kunci utama agar dapat melakukan enkripsi dan dekripsi. Proses ini terdiri dari beberapa operasi yaitu:
Operasi Rotate, yaitu operasi perputaran 8bit pada 32 bit dari kunci.
Operasi SubBytes, pada operasi ini 8 bitdari subkey disubstitusikan dengan nilaidari S-Box.
Operasi Rcon, operasi ini dapatditerjemahkan sebagai operasi pangkat 2 nilai tertentu dari user. Operasi inimenggunakan nilai-nilai dalam Galoisfield. Nilai-nilai dari Rcon kemudian akandi-XOR dengan hasil operasi SubBytes.Operasi XOR dengan w[i-Nk] yaitu word yang berada pada Nk sebelumnya.
Tabel 2.2 Tabel Rcon
(Sumber : http://crypto.stackexchange.com, 2012)
2.13 Gambar (Citra Digital)
Citra digital merupakan sebuah larik (array) yang berisi nilai-nilai real maupun komplek yang direpresentasikan dengan deretan bit tertentu. Suatu citra dapat didefinisikan sebagai sebuah fungsi f(x,y) berukuran M baris dan N kolom, dengan x dan y adalah koordinat spasial, dan nilai f(x,y) adalah intensitas citra pada koordinat tersebut (Putra, 2009). nilai pada suatu irisan baris dan kolom (pada posisi x,y) disebut dengan picture elements, image elements, atau pixels. Istilah pixel paling sering digunakan dalam citra digital.
2.13.1 Format Cita .bmp (bitmap)
Pada format bitmap, citra disimpan sebagai suatu matriks di mana masing-masing elemennya digunakan untuk menyimpan informasi warna untuk setiap pixel. Jumlah warna yang dapat disimpan ditentukan dengan satuan bit-per-pixel.
Semakin besar ukuran bit-per-pixel dari suatu bitmap, semakin banyak pula jumlah warna yang dapat disimpan.Format bitmap ini cocok digunakan untuk menyimpan citra digital yang memiliki banyak variasi dalam bentuknya maupun warnanya, seperti foto, lukisan, dan frame video.Format file yang menggunakan format bitmap ini antara lain adalah BMP, DIB, PCX, GIF, dan JPG. Format yang menjadi standar dalam sistem operasi Microsoft Windows adalah format bitmap BMP atau DIB.Karakteristik lain dari bitmap yang juga penting adalah jumlah warna yang dapat disimpan dalam bitmap tersebut. Ini ditentukan oleh banyaknya bit yang digunakan untuk menyimpan setiap titik dari bitmap yang menggunakan satuan bpp (bit per pixel). Dalam Windows dikenal bitmap dengan 1, 4, 8, 16, dan 24 bit per pixel. Jumlah warna maksimum yang dapat disimpan dalam suatu bitmap adalah sebanyak 2n, dimana n adalah banyaknya bit yang digunakan untuk menyimpan satu titik dari bitmap.
2.13.2 Format JPEG
JPG adalah jenis data yang dikembangkan oleh Joint Photographic Experts Assemble (JPEG) yang dijadikan standar untuk para fotografer profesional.JPG mendukung 24-bit RGB dan CMYK, dan 8-bit Grayscale.Kompresi JPG mempunyai kekurangan yang bersifat permanen, namun teknologi ini hanya digunakan untuk menyimpan data yang besar di media penyimpanan yang terbatas. File JPG cocok digunakan untuk gambar yang memiliki banyak warna, misalnya foto wajah dan pemandangan namun tidak cocok digunakan untuk gambar yang hanya memiliki sedikit warna seperti kartun atau komik. (Pandito, 2013).
2.14 Peak Signal to Noise Ratio (PSNR) dan MSE
Peak Signal to Noise Ratio (PSNR) adalah perbandingan antara nilai maksimum dari sinyal yang diukur dengan besarnya derau yang berpengaruh pada sinyal tersebut. PSNR diukur dalam satuan desibel. Pada penelitian ini, PSNR digunakan untuk mengetahui perbandingan kualitas gambar sebelum dan sesudah disisipkan pesan. Untuk menentukan PSNR, terlebih dahulu harus ditentukan MSE (Mean Square Error). MSE secara matematis dapat dirumuskan sebagai berikut:
Dimana :
MSE = Nilai Mean Square Error
m = Panjang citra watermarking (dalam pixel) I(i,j) = nilai piksel dari citra cover
n = Lebar citra watermarking (dalam pixel) K(i,j) = nilai piksel pada citra watermarking
Setelah diperoleh nilai MSE maka nilai PSNR dapat dihitung dari kuadrat nilai maksimum dibagi dengan MSE. Secara matematis, nilai PSNR dirumuskan sebagai berikut :
Dimana:
MSE = nilai MSE, MAXi = nilai maksimum dari pixel citra yang digunakan. Semakin rendah Nilai MSE maka akan semakin baik, dan semakin besar nilai PSNR maka semakin baik kualitas citra watermarking. (Cheddad,2010)
