Transcript Implementasi Teknik Watermarking pada Dokumen Teks

Implementasi Steganografi pada Media
Teks dengan Metode
Line-Shift Coding dan Metode Centroid
Oleh:
Indri Andiniarti
G64104097
Pembimbing :
Shelvie Nidya Neyman S.Kom, M.Si
Endang Purnama Giri S.Kom, M.Kom
Latar Belakang
Steganografi semakin banyak digunakan, salah satunya pada media
teks digital.
semakin banyak serangan yang dapat digunakan untuk menggambil
atau merusak pesan yang disisipkan,
salah satunya
penggunaan printer dan scanner untuk mencetak dokumen digital
dengan tujuan menghilangkan pesan yang telah disisipkan .
Oleh karena itu,
perlu digunakan metode steganografi pada teks yang tahan terhadap
proses pencetakan dan pemindaian
metode line-shift coding untuk penyisipan pesan dan
metode centroid untuk pengekstraksian pesan
Tujuan
• Implementasi metode line-shift coding pada dokumen postscript
(.ps) untuk menyisipkan pesan dan metode centroid untuk
mengambil kembali pesan yang telah disisipkan.
• Mengukur ketahanan metode line-shift coding terhadap proses
pencetakan, perbedaan kualitas pencetakan, proses fotokopian dan
manipulasi gambar.
• Mencari faktor-faktor yang dapat menentukan ukuran pesan yang
dapat disisipkan
Ruang Lingkup
• Penelitian ini menggunakan metode line-shift coding dan
metode centroid.
• Dokumen berformat postscript (.ps), gambar yang digunakan
dalam proses ekstraksi berformat black and white bitmap
(.bmp), dan pesan berformat text (.txt).
• Tulisan dalam gambar berada dalam posisi lurus.
•
Gambar bersih dari noise
Ruang Lingkup (Cont…)
• Dokumen berjumlah satu halaman, berformat satu kolom,
dan terdiri atas teks tanpa gambar.
• Dokumen postscript dihasilkan dengan menggunakan
perangkat lunak Adobe Postscript Printer.
• Dokumen dicetak dan dipindai dengan menggunakan printer
dan scanner yang bermerek sama.
• Manipulasi gambar yang dilakukan adalah modifikasi
sudut kemiringan gambar, pemotongan gambar, dan
resizing gambar
Manfaat Penelitian
• Menguji ketahanan metode line-shift coding terhadap
proses pencetakan, perbedaan kualitas pencetakan,
proses fotokopi, dan manipulasi gambar.
• Mengukur kapasitas pesan yang dapat disisipkan pada
kondisi dokumen yang berbeda-beda.
•
Implementasi metode line-shift coding bisa
digunakan untuk memberikan salah satu alternatif
solusi untuk proteksi hak cipta dokumen.
Tinjauan Pustaka
Tinjauan Pustaka
Steganografi
Seni menyembunyikan informasi dengan cara
mencegah terdeteksinya pesan yang disembunyikan.
Kunci
(Stego)
Dokumen
Cover
Kunci
(Stego)
Stego-text
Fungsi Penyisipan
Pesan
Fungsi Ekstraksi
Pesan
Gambaran Proses dalam steganografi(Pfitzmann 1996).
Tinjauan Pustaka
Steganografi pada teks
Teknik yang digunakan antara lain:
 teknik LSB
 teknik manipulasi elemen teks
•
line-shift coding  Kapasitas penyisipan rendah,tetapi tahan terhadap
pecetakan dan pemindaian
•
word-shift coding  Kapasitas penyisipan lebih besar, tetapi ketahanan
terhadap pecetakan dan pemindaian lebih rendah
• character spacing  digunakan untuk bahasa tertulis yang tidak
mempunyai spasi yang cukup besar untuk batasan kata, misalnya
tulisan jepang,cina, atau Thailand. (Chen et al. 2001).
 teknik Natural Language Processing (NLP)
Tinjauan Pustaka
Metode Line-shift Coding
 metode yang memanipulasi dokumen dengan cara
menggeser baris secara vertikal pada teks berdasarkan
bit-bit yang ingin disisipkan (Chen et al. 2001).
 Contohnya
•
•
pesan: 0
Dokumen:
Mengekstrak bit dengan cara mengukur jarak antara pusat spasi dua baris pada grup ganjil
yang bersebelahan pada dokumen watermark dan dokumen aslinya lalu membandingkannya.
2 point
Dari hasil perbandingan tadi ditentukan apakah baris yang di tengah-tengah digeser atau tidak.
Centroid adalah pusat massa dari proyeksi profile baris
Tinjauan Pustaka
Profile
 Digitasi gambar digital menghasilkan array dengan
panjang L dan lebar W dengan isi
f(x,y) x=0,1,…,W , y=0,1,…,L
dimana f(x,y) merepresentasikan intensitas piksel pada
posisi (x,y).
 Profile adalah proyeksi dari array dua dimensi menjadi
array satu dimensi dengan rumus
atau jumlah dari elemen array di setiap y (Brassil
et al. 1995).
Tinjauan Pustaka
Metode Centroid
 Metode ini mengekstrak bit dengan cara mengukur jarak
antar centroid pada dua baris yang berurutan.
 Centroid adalah pusat massa dari proyeksi profile baris
 Setiap baris berada pada selang profile [b,e]. Dimana b
adalah awal selang profile dan e adalah akhir selang profile.
Rumus centroid adalah:
•
•
•
dimana
ci= centroid pada baris ke-i
y = panjang array
h (y) = profile pada panjang array ke-y
Tinjauan Pustaka
Metode Centroid
Aturan deteksi Centroid adalah
jika si-1 - ti-1 > si-ti : baris telah mengalami pergeseran ke
bawah,
jika si-1 - ti-1 ≤ si-ti : baris telah mengalami pergeseran ke
atas,
dimana
• si-1 = jarak antar centroid antara baris i-1 dan i pada stego dokumen
• si = jarak antar centroid antara baris i dan i+1 pada stego dokumen
• ti-1 = jarak antar centroid antara baris i-1 dan i pada
dokumen asli
• ti = jarak antar centroid antara baris i dan i+1 pada
dokumen asli
(Brassil et al. 1995).
Tinjauan Pustaka
Metode Centroid (Cont…)
Asli
Stego
ti-1
ti
si-1
si
si-1 - ti-1 == (+)
si - ti
== (-)
si-1 - ti-1 > si-ti
baris telah mengalami pergeseran ke bawah
bit yang telah disisipkan adalah 0
Metode Penelitian
Metode Penelitian
Penyiapan Berkas Data
• Berkas dokumen
Berkas Dokumen
Ukuran Font
Berkas Gambar
Hasil Pindai
Dok10pt.ps
10 pt
Dok10pt.bmp
Dok12pt.ps
12 pt
Dok12pt.bmp
Font yang digunakan adalah Times New Roman
• Berkas pesan
Berkas Pesan
Jumlah Karakter
Isi Pesan
Pesan1.txt
1
1
Pesan2.txt
2
Hi
Pesan3.txt
3
123
Pesan4.txt
4
Halo
Metode Penelitian
Penyisipan Pesan dengan metode
Line-Shift Coding
Metode Penelitian
Pengekstraksian Pesan dengan
Metode Centroid
Metode Penelitian
Metode Estimasi Ukuran Pesan yang dapat
Disisipkan pada Beberapa Ukuran Font yang
Berbeda
Stego-text
Dok10pt.ps
Penyisipan Pesan
Pencetakan
Gambar bitmap
Fungsi Ekstraksi
Pemindaian
Pesan hasil ekstraksi
Pesan1
Pesan2
Pesan3
Pesan4
Perbandingan
Pesan hasil ekstraksi
Stego-text
Dok12pt.ps
Penyisipan Pesan
Pencetakan
Gambar bitmap
Fungsi Ekstraksi
Pemindaian
Metode Penelitian
Metode Pengujian Ketahanan terhadap
Perbedaan Kualitas Pencetakan.
Dokumen dicetak dengan 3 perbedaan kualitas pencetakan,
yaitu:
• Fast normal (300 dpi)
• Best (600 dpi)
• Maximum dpi (1200 dpi)
Metode Penelitian
Metode Pengujian Ketahanan terhadap
Proses Fotokopi.
Dokumen
Fotokopi
4X
hasil fotokopian
Metode Penelitian
Metode Pengujian Ketahanan terhadap Proses
Modifikasi Gambar
Pengubahan sudut kemiringan gambar menjadi
Pengubahan sudut
beberapa derajat kemiringan, yaitu 0.1º, 0.2º, 0.3º searah
kemiringan gambar
dan berlawanan arah dengan jarum jam
Pemotongan
gambar
Resizing gambar
Pemotongan ½ bagian awal dan ½ bagian akhir gambar
Pengubahan ukuran gambar menjadi 650*894 piksel,
700*963 piksel, dan 3700* 5089 piksel
Hasil & Pembahasan
Hasil & Pembahasan
Hasil Estimasi Ukuran Pesan yang didapat
Berdasarkan Ukuran Font yang Berbeda
Karakter yang dapat diekstrak
Berkas Gambar
Persentase karakter pesan yang didapat
(%)
Pesan1
Pesan2
Pesan3
Pesan4
Pesan1
Pesan2
Pesan3
Pesan4
Dok10pt.bmp
1
H
1
H
100
50.00
33.33
25.00
Dok12pt.bmp
1
Hi
12
Ha
100
100
66.67
50.00
Perbedaan tadi disebabkan oleh perbedaan jumlah baris
pada grup genap.
Doc10pt.bmp 14 baris
Doc12pt.bmp 18 baris
Hasil & Pembahasan
Hasil Estimasi Ukuran Pesan yang Disisipkan
pada Beberapa Ukuran Font yang Berbeda
• ukuran font  grup genap  pesan
• Daya tampung dokumen untuk disisipi pesan dapat
dihitung berdasarkan rumus berikut:
• dimana
•
•
tampung = daya tampung suatu dokumen,
sisipBaris = jumlah baris pada grup genap.
Hasil & Pembahasan
Hasil Analisis Ketahanan terhadap
Perbedaan Kualitas Pencetakan
Karakter yang didapat
Berkas
Gambar
Pesan
Fast Normal
(300 dpi)
Best (600 dpi)
Maximum dpi
(1200 dpi)
Dok10pt.bmp
1
1
1
1
Dok12pt.bmp
Hi
Hi
Hi
Hi
Pada dua dokumen tersebut pesan dapat diambil
kembali secara sempurna.
metode line-shift coding tahan terhadap perbedaan kualitas
pencetakan.
Hasil & Pembahasan
Hasil Analisis Ketahanan terhadap
Proses Fotokopi
Fotokopian
1&2 + pembersihan dan pelurusan gambar  pesan
3-5  sudut kemiringan setiap baris berbeda
pelurusan gambar tidak dapat dilakukan
pesan tidak bisa didapatkan
metode line-shift coding hanya tahan terhadap proses
fotokopi sampai dua kali fotokopian
Hasil & Pembahasan
Hasil Analisis Ketahanan terhadap Proses
Modifikasi Dokumen
• Pengubahan sudut kemiringan gambar
Karakter yang didapat
Berkas
Gambar
Pesan
Sudut Kemiringan Searah
Jarum Jam
0.1º
Dok10pt.bmp
1
1
Dok12pt.bmp
Hi
Hi
0.2º
Hi
Sudut Kemiringan Berlawanan
Arah Jarum Jam
0.3º
0.1º
0.2º
H
1
1
§¦
Hi
HK
0.3º
I
metode line-shift coding ini tidak tahan terhadap kemiringan gambar
karena kemiringan gambar mengubah hasil perbandingan
jarak antar centroid pada stego dokumen yang digunakan
untuk menentukan arah pergeseran baris.
Hasil & Pembahasan
Hasil Analisis Ketahanan terhadap Proses
Modifikasi Dokumen
• Pemotongan gambar
Karakter yang didapat
Berkas
Gambar
Pesan
Dok10pt.bmp
1
1
Dok12pt.bmp
Hi
H
Pemotongan ½
bagian atas
Pemotongan ½
bagian bawah
metode line-shift coding tidak tahan terhadap pemotongan gambar
Karena penyisipan dimulai dari bagian atas maka sebagian
gambar yang berisi pesan hilang sehingga seluruh pesan
tidak bisa didapatkan kembali
Hasil & Pembahasan
Hasil Analisis Ketahanan terhadap Proses
Modifikasi Dokumen
• resizing gambar
Ukuran resolusi awal pada “Dok10pt.bmp” adalah 1676*2306 piksel
dan “Dok12pt.bmp” adalah 1700*2338 piksel
Berkas
Gambar
Pesan
Dok10pt.bmp
1
Dok12pt.bmp
Hi
Karakter yang didapat
3700* 5089
700*963
650*894
piksel
piksel
piksel
Hk
1
1
Hi
Hi
metode line-shift coding hanya tahan terhadap operasi resizing sampai
ukuran yang lebih besar atau sama dengan 700*963piksel,
karena semakin kecil ukuran gambar maka semakin kecil pula
spasi antar baris.
Kesimpulan
• Metode line-shfit coding dapat digunakan untuk menyisipkan
pesan berformat teks ke dalam berkas dokumen yang berformat
postscript.
• Ukuran font adalah salah satu faktor yang mempengaruhi ukuran
pesan yang bisa disisipkan. Semakin besar ukuran font maka
semakin banyak baris pada grup genap yang mengakibatkan
semakin besarnya ukuran pesan yang bisa disisipkan dan
sebaliknya.
Kesimpulan (Cont…)
• Metode line-shfit coding tahan terhadap proses pencetakan,
perbedaan kualitas pencetakan, proses fotokopi sampai dua kali
fotokopian, dan operasi resizing gambarsampai ukuranyang
lebih besar atau sama dengan 700*963 piksel.
• Metode line-shfit coding tidak tahan terhadap operasi pengubahan
sudut kemiringan gambar dan pemotongan gambar.
Saran
• Pembandingan antara metode line-shfit coding dengan
metode word-shift coding.
• Mencari faktor-faktor lain yang dapat mempengaruhi ukuran
pesan yang dapat disisipkan.
Terima Kasih