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.
Watermark Citra semula 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”
3. Gambar (image)
2. Audio
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 http://www.unmuseum.org/excoded.htm
• Contoh transposition – Rail fence – Simple transposition: pesan ditulis mendatar dikirimkan vertikal – Spartan Scytale (5 BC)
asimplekin doftranspo sitionciph erwritesth emessagein toarectang lebyrowsan dreadsitou tbycolumns http://en.wikibooks.org/wiki/Cryptography:Transposition_ciphers
http://www.ccisource.com/content/resources/articles/Jan01/symmetric.htm
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 (w) Watermark (w)
Citra (I)
Watermark Embedding (E)
Kunci (k)
Citra berwatermark (I')
I'n
Transmisi
Serangan (n)
Watermark Extraction (D)
Kunci (k)
w'
1/0
Compare
Original work Detected message Watermark embedder Message
Watermarked work (looks like original)
Watermark detector
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 Alice
Original work Watermark embedder
Distributed copy
Alice is owner! Watermark detector
Proof of ownership Alice
Original work Watermark embedder
Bob
Distributed copy
Alice is owner! Watermark detector
Transaction tracking Alice
Watermark A
Original work B:Evil User Watermark B did it! Watermark detector Unauthorized usage
Honest User Evil User
Content authentication Watermark embedder
Watermark detector
Watermark rusak
(e)
(f)
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
