i Universitas Kristen Maranatha
KRIPTOGRAFI VISUAL UNTUK BERBAGI DUA CITRA
RAHASIA MENGGUNAKAN METODE FLIP (2,2)
Putri Kartika Sari Email: pvtrikartika@gmail.com
Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik Universitas Kristen Maranatha
Jl. Prof. Drg. Suria Sumantri 65, Bandung 40164, Indonesia
ABSTRAK
Kerahasiaan informasi multimedia pada era internet merupakan hal yang sangat penting untuk diperhatikan. Banyak lembaga/instansi atau bahkan individu-individu yang tidak ingin informasi yang disampaikannya diketahui oleh orang lain. Oleh karena itu dikembangkanlah cabang ilmu yang mempelajari tentang cara-cara pengamanan data atau dikenal dengan istilah Kriptografi.
Pada Tugas Akhir ini skema yang digunakan adalah kriptografi visual (2,2) dengan Metode Flip, yaitu dua buah citra rahasia akan diubah menjadi 2 buah citra terenkripsi. Citra yang digunakan adalah citra biner. Prosesnya adalah dengan membaca dua buah piksel dari masing-masing dua buah citra rahasia. Untuk proses dekripsinya matriks-matriks share akan didekripsi menggunakan logika OR sehingga didapatkan citra semula.
Pengujian dilakukan dengan 10 citra berbeda yang memiliki tingkat detail yang berbeda. Hasil pengujian yang didapatkan yaitu program penyembunyian citra rahasia menggunakan Visual Kriptografi (2,2) menggunakan software MATLAB berhasil direalisasikan. Dilakukan penilaian dengan PSNR (Peak to Signal Noise Ratio) dan MOS (Mean Opinion Score) pada citra hasil dekripsi,
diperoleh nilai berkisar 2.5 – 3.1 dB untuk PSNR dan berkisar 1.58 – 2.91 untuk MOS.
iii Universitas Kristen Maranatha
VISUAL CRYPTOGRAPHY FOR SHARING 2 SECRET
IMAGES USING FLIP METHOD (2,2)
Putri Kartika Sari Email: pvtrikartika@gmail.com
Department of Electrical Engineering, Faculty of Engineering Maranatha Christian University
Jl. Prof. Drg. Suria Sumantri 65, Bandung 40164, Indonesia
ABSTRACT
The confidentiality of multimedia information by this era of internet is important thing to be undertaken. Organizations or even individuals want the information that they submitted not known by others. Therefore study that research about securing the data was developed or known as term watermarking and cryptography.
In this final assignment used scheme of a visual cryptography (2.2) with Flip Method, which is the secret image will be converted into 2 encrypted images. The image used are binary images. The process is to read two pixel from each of two secret images. For decryption process share matrices will be decrypted using a logical OR to obtain the original image.
Tests carried out with 10 different images that have different levels of detail. Assessment conducted by PSNR (Peak Signal to Noise Ratio) and MOS (Mean Opinion Score) on the image decryption results, obtained for a value between 2.5 – 3.1 dB PSNR and between 1.58 – 2.91 for MOS.
v Universitas Kristen Maranatha
DAFTAR ISI
LEMBAR PENGESAHAN
PERNYATAAN ORISINALITAS LAPORAN
PERNYATAAN PUBLIKASI LAPORAN TUGAS AKHIR KATA PENGANTAR
ABSTRAK ... i
ABSTRACT ... iii
DAFTAR ISI ... v
DAFTAR GAMBAR ... vii
DAFTAR TABEL ... viii
BAB I PENDAHULUAN ... 1
1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Identifikasi Masalah ... 2
1.3 Rumusan Masalah ... 2
1.4 Tujuan Penelitian ... 2
1.5 Batasan Masalah... 2
1.6 Sistematika Pembahasan ... 3
BAB II LANDASAN TEORI ... 4
2.1 Citra ... 4
2.1.1 Format Citra Bitmap (BMP) ... 4
2.1.2 Citra Biner ... 5
2.1.3 Piksel ... 6
2.2 Operator Boolean OR ... 7
2.3 Ekspansi Piksel... 7
2.4 Kriptografi Visual ... 9
vi Universitas Kristen Maranatha
2.5.1 Proses Enkripsi ... 12
2.5.2 Proses Dekripsi... 19
2.5.3 Proses Perbaikan Hasil Dekripsi ... 20
2.6 PSNR ... 21
BAB III PERANCANGAN DAN REALISASI ... 22
3.1 Perancangan Perangkat Lunak ... 22
3.2 Prosedur Enkripsi ... 23
3.3 Prosedur Dekripsi ... 31
3.4 Prosedur Perbaikan Citra Hasil Dekripsi ... 32
BAB IV DATA PENGAMATAN DAN ANALISA DATA ... 47
4.1 Data Pengamatan ... 47
4.2 Analisa Data ... 68
BAB V SIMPULAN DAN SARAN ... 69
5.1 Simpulan ... 69
5.2 Saran ... 69
vii Universitas Kristen Maranatha
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Bitmap dengan Nilai Matriksnya ... 5
Gambar 2.2 Contoh Citra Biner ... 5
Gambar 2.3 Representasi Piksel ... 6
Gambar 2.4 Hasil Logika OR Piksel Hitam dan Piksel Putih ... 7
Gambar 2.5 Ekspansi Piksel ... 8
Gambar 2.6 Contoh perbesaran citra dengan ekspansi piksel ... 8
Gambar 2.7 Contoh model sederhana kriptografi visual ... 10
Gambar 2.8 Kriptografi Visual dengan menggunakan Metode Flip ... 11
Gambar 2.9 Gambaran Proses Dekripsi ... 19
Gambar 2.10 Citra yang digunakan untuk menyisipkan kunci ... 20
Gambar 2.11 Citra yang sudah disisipi kunci ... 20
Gambar 3.1 Diagram Blok Kriptografi Visual (2,2) ... 22
Gambar 3.2 Diagram Alir Proses Enkripsi ... 23
Gambar 3.3 Diagram Alir Proses Dekripsi ... 31
Gambar 3.4 Diagram Alir Proses Penyisipan Kunci ... 42
Gambar 3.5 Diagram Alir Proses Pembacaan Kunci ... 43
Gambar 3.6 Diagram Alir Proses Pembersihan Citra Hasil Dekripsi ... 45
viii Universitas Kristen Maranatha
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Hasil Operasi Boolean OR ... 7
Tabel 2.2 Tabel 16 basis matriks untuk Skema 1... 14
Tabel 2.3 Tabel 16 basis matriks untuk Skema 2... 16
Tabel 3.1 Tabel Proses Enkripsi Skema 1 ... 26
Tabel 3.2 Tabel Proses Enkripsi Skema 2 ... 28
Tabel 3.3 Tabel Pembuatan Matriks Kunci Skema 1 ... 34
Tabel 3.4 Tabel Pembuatan Matriks Kunci Skema 2 ... 36
Tabel 4.1 Citra Hasil Percobaan Skema 1 ... 47
Tabel 4.2 Citra Hasil Percobaan Skema 2 ... 55
Tabel 4.3 Citra Hasil Perbaikan ... 63
Tabel 4.4 Parameter Penilaian MOS ... 67
Tabel 4.5 Hasil Penilaian MOS ... 67
1 Universitas Kristen Maranatha
BAB I
PENDAHULUAN
Pada bab ini, dijelaskan pendahuluan dari pengerjaan Tugas Akhir meliputi latar belakang topik Tugas Akhir, rumusan masalah, tujuan penelitian, batasan masalah, sistematika pembahasan dari pengerjaan Tugas Akhir.
1.1 Latar Belakang
Kriptografi merupakan teknik untuk menjaga kerahasiaan data, hal ini dapat terjadi karena proses enkripsi dan dekripsi. Proses enkripsi adalah proses yang dilakukan oleh pengirim pesan untuk menyandikan pesan awal (plaintext) menjadi pesan rahasia (chipertext) sedangkan dekripsi adalah proses yang dilakukan oleh penerima untuk mengubah pesan rahasia (chipertext) menjadi pesan awal (plaintext) sehingga pesan tersebut bisa dipahami oleh penerima pesan. Sesuai dengan tujuannya untuk menjaga kerahasiaan data, kriptografi harus memenuhi 4 prinsip utama yaitu confidentiality, data integrity, authentication dan non-repudiation.
2
Universitas Kristen Maranatha
1.2Identifikasi Masalah
Berdasarkan latar belakang di atas, masalah utama yang diangkat adalah bagaimana merancang aplikasi untuk menyembunyikan citra rahasia menggunakan Kriptografi Visual dengan Metode Flip (2,2) dan mendekripsikan citra tersebut.
1.3 Rumusan Masalah
Rumusan masalah pada Tugas Akhir ini adalah:
1. Bagaimana cara menyembunyikan citra rahasia menggunakan Kriptografi Visual dengan Metode Flip (2,2) pada program Matlab ? 2. Bagaimana performansi citra hasil dekripsi yang diperoleh
dibandingkan dengan citra aslinya?
1.4 Tujuan Penelitian
Tujuan yang akan dicapai dalam penelitian ini, yaitu :
1. Membuat program penyembunyian citra rahasia menggunakan Kriptografi Visual dengan Metode Flip (2,2) menggunakan program Matlab.
2. Melakukan dekripsi dengan menggunakan Skema 1 dan Skema 2. 3. Melakukan perbaikan citra hasil dekripsi Skema 1 dan Skema 2. 4. Menganalisa performansi citra yang dihasilkan dari dekripsi dengan
citra rahasia yang asli.
1.5 Batasan Masalah
Pembatasan masalah pada Tugas Akhir ini meliputi :
1. Ukuran citra yang digunakan adalah 100x100 serta berupa citra hitam putih.
2. Analisa performansi dengan metoda MOS (Mean Opinion Score) dan PSNR.
3
Universitas Kristen Maranatha
1.6 Sistematika Pembahasan
Sistematika penulisan yang akan digunakan untuk menyusun laporan Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut:
1. Bab I Pendahuluan
Pada bab ini akan dibahas mengenai latar belakang, perumusan masalah, identifikasi masalah, tujuan, pembatasan masalah, dan sistematika penulisan dari Tugas Akhir ini.
2. Bab II Landasan Teori
Pada bab ini akan dibahas mengenai teori-teori penunjang yang akan digunakan untuk merancang perangkat lunak untuk proses kriptografi visual.
3. Bab III Perancangan dan Realisasi
Bab ini berisi penjelasan desain yang akan dilakukan dalam membuat perangkat lunak untuk proses Kriptografi Visual dengan menggunakan Metode Flip (2,2).
4. Bab IV Data Pengamatan dan Analisa Data
Bab ini berisikan percobaan-percobaan yang dilakukan terhadap perangkat lunak dan menampilkan data pengamatan serta analisa hasil percobaan.
5. Bab VI Simpulan dan Saran
69 Universitas Kristen Maranatha
BAB V
Kesimpulan dan Saran
5.1 Kesimpulan
Kesimpulan yang dapat diambil dari tugas akhir ini adalah sebagai berikut :
1. Program penyembunyian citra rahasia menggunakan Kriptografi Visual dengan Metode Flip (2,2) dengan software Matlab berhasil direalisasikan. 2. Pada Skema 1 menghasilkan citra hasil dekripsi yang lebih baik bila
dibandingkan dengan menggunakan Skema 2.
3. Perbaikan terhadap citra hasil dekripsi berhasil dilakukan untuk Skema 1 maupun Skema 2.
4. Metode Flip tidak bisa menelusuri kembali kolom acak yang dipilih pada proses enkripsi basis matriks.
5. Secara subjektif (penilaian MOS) citra hasil dekripsi mendapat kualifikasi dengan nilai rata-rata 1.58 – 2.91.
6. Penilaian PSNR pada citra hasil dekripsi memiliki nilai rata-rata 2.8-3.6 dB, nilai ini relatif rendah disebabkan dari proses enkripsi yang menggunakan pola acak sehingga banyak menghasilkan bintik hitam pada citra hasil dekripsinya.
5.2 Saran
Saran-saran yang dapat diberikan untuk memperbaiki dan mengembangkan Tugas Akhir ini di masa yang akan datang adalah :
70 Universitas Kristen Maranatha
DAFTAR PUSTAKA
1. Dwi Putra, Mahesa. 2014. “Kriptografi Visual Berbasis Model Cmy Menggunakan Mask Hitam Putih Untuk Hasil Digital Watermarking Menggunakan Teknik Penggabungan Dwt Dan Dct ”.Universitas Kristen Maranatha. Bandung, Indonesia
2. M. Naor and A. Shamir. ”Visual Cryptography”, Advances in Cryptology:
Eurpocrypt’94, Springer-Verlag, Berlin, pp. 1-12, 1994.
3. Munir, Rinaldi. 2006. “Kriptografi”. Indonesia: Penerbit Informatika.
4. Sian-Jheng Lin, Shang-Kuan Chen, Ja-Chen Lin. “Flip Visual Cryptography (FVC) with perfect security, conditionally-optimal, contrast, and no
expansion”, J. Vis. Commun. Image R. 21, 2010, 900-916.
5. M. Naor and A. Shamir. ”Visual Cryptography”, Advances in Cryptology:
Eurpocrypt’94, Springer-Verlag, Berlin, pp. 1-12, 1994.
6. Santoso, Bekti. 2010. “Kriptografi Visual Untuk Gambar Hitam Putih ”. Universitas Indonesia. Depok. Indonesia
