Jurnal METHODIKA.
Vol.
7 No.
1 MARET 2021 P-ISSN : 2442-7861 E-ISSN :2614-3143
OPTIMASI KETAHANAN WATERMARKING AUDIO DIGITAL
MENGGUNAKAN ALGORITMA RSA DAN MSB
Resianta Perangin-angin1.
Benget Rumahorbo2 Komputerisasi Akuntansi.
Universitas Methodist Indonesia Teknik Informatika.
Universitas Methodist Indonesia resianta88@gmail.
com, 2benget888@gmail.
ABSTRACT
Copyright is a serious problem in the digital world, the process of sending and distributing digital media is so easy nowadays, copyright in the digital world is very detrimental to those who feel that their digital rights are copied and pasted or taken without the consent of the creator.
Therefore we need a way where when a digital file can be identified as original as a product, one of the right ways is to use a watermark But often this watermark process can be lost or cannot be extracted because the digital file has gone through a compression process, duplicate or something else.
So in this study, it will be tried to increase the durability of a watermark in digital audio as a solution for identifying copyrighted digital Where the watermark process will use the RSA and MSB algorithms to enter information into a digital audio file, later this information can be extracted to view copyright ownership information from the digital audio.
And it is hoped that this watermarking is resistant to various digital audio processes such as compression, duplication and editing carried out on the file.
the information that is inserted into is maintained without compromising the quality of the digital audio.
Keywords: robussnest, watermarking, msb, rsa, encryption PENDAHULUAN Penggunaan format digital terutama pada data suara atau musik masih menimbulkan kontrovers seputar perlindungan hak ciptanya.
Kemudahan pengolahan data digital menyebabkan sering terjadi pelanggaran hak cipta data tersebut.
Perkembangan teknologi informasi membuat prosespertukaran informasi dapat dilakukan dengan mudah melalui internet.
Namun, dengan adanya kemudahan ini terdampakterhadap keaslian informasi tersebut.
Seseorang dapat membajak dan memodifikasi informasi dengan mudah .
Salah satu media digital yang dapat digunakan dalam penyampaian pesan dalam bentuk lambang-lambang auditif adalah audio.
Media audio dipakai karena mudahdalam penggunaannya dan diikuti dengan kemudahan dalam pengaksesannya.
Berbagai macam file audio sudah diciptakan mulai dari WAV.
MP3.
WMA.
FLAC.
MP4, dan AMR.
Sering terjadi penduplikasian, pengambilan sebagian atau seluruh isi data, maupun pendistribusian secara ilegal terhadap data digital tanpa melaluui izin dari pemiliknya, sehingga secara otomatis pemilik hak cipta telah dirugikan atas perbuatan tersebut.
Permasalahan tersebut menyebabkan pentingnya suatu pembuktian kepemilikan atas hak cipta dari suatu media .
Untuk dapat membuktikan kepemilikan atas hak cipta audio dapat digunakan teknik watermarking.
Watermarking merupakan teknik yang digunakan untuk menyembunyikan tanda atau informasi hak cipta seperti waktu atau tanggal, dan pemilik hak cipta ke dalam suatu media digital.
Penyisipan informasi ke dalam suara digital dilakukan sedemikian rupa sehingga tidak merusak kualitas suara yang disisipi informasi hak cipta.
Informasi hak cipta ini harus dapat diekstrak untuk membuktikan kepemilikan atas produk suara digital Hasil dari proses ekstraksi kemudian dibandingkan dengan informasi asli dari pemegang hak Jika informasi hasil ekstraksi sama dengan informasi asli maka dialah pemegang hak cipta atas produk suara digital tersebut.
II.
KAJIAN PUSTAKA
Watermarking Watermarking adalah proses penambahan sekumpulan kode identifikasi secara permanen ke dalam sebuah data Dimana kode identifikasi tersebut dapat berupa teks, suara, gambar, atau video.
Selain tidak merusak data digital induknya, kode identifikasi seharusnya memiliki ketahan/robustness terhadap berbagai pemrosesan lanjutan seperti pengubahan, kompresi, enkripsi, dan lain .
Digital watermarking didasarkan pada ilmu steganografi, yaitu ilmu yang mengkaji tentang penyembunyian data.
Istilah steganografi berasal dari bahasa Yunani, yang berarti covered-writing, atau tulisan Teknik ini mengambil keuntungan dari keterbatasan indera manusia, khusunya penglihatan dan pendengaran, sehingga watermark yang dibubuhkan pada dokumen tidak akan disadari kehadirannya oleh .
MOST SIGNIFICANT BIT (MSB) Suatu sistem komputasi dinamakan real-time jika sistem tersebut dapat mendukung eksekusi program / aplikasi Jurnal METHODIKA.
Vol.
7 No.
1 MARET 2021 P-ISSN : 2442-7861 E-ISSN :2614-3143
dengan waktu yang memiliki batasan, atau dengan kata lain suatu sistem real-time harus memiliki :
Batasan waktu dan memenuhi deadline, artinya bahwa aplikasi harus menyelesaikan tugasnya dalam waktu yang telah dibatasi atau ditentukan Dapat diprediksi, artinya bahwa sistem harus bereaksi terhadap semua kemungkinan kejadian selama kejadian tersebut dapat diprediksi.
Proses bersamaan, artinya jika ada beberapa proses yang terjadi bersamaan, maka semua deadline nya harus terpenuhi.
Dapat mengerjakan hal-hal yang penting saja, mengatur strategi task-task mana yang harus dikerjakan lebih dahulu.
Membuat processor agar bekerja lebih cepat, sehingga dapat ditingkatkan jumlah taskyang diselesaikan Menemukan tingkat effisiensi waktu.
Waktu proses merupakan sesuatu yang vital dan dianggap penting Suatu sistem dimana respon tepat waktu oleh komputer merupakan hal yang dianggap vital.
ALGORITMA RSA
Dari sekian banyak algoritma kriptografi kunci-publik yang pernah dibuat, algoritma yang paling populer adalah algoritma RSA.
Algoritma RSA dibuat oleh 3 orang peneliti dari MIT pada tahun 1976, yaitu : Ron (R) ivest.
Adi (S) hamir, dan Leonard (A) dleman.
Kemanan algoritma RSA terletak pada sulitnya memfaktorkan bilangan yang besar menjadi faktor-faktor prima.
Pemfaktoran dilakukan untuk memperoleh kunci privat.
Selama pemfaktoran bilangan besar menjadi faktor-faktor prima belum ditemukan algoritma yang mangkus, maka selama itu pula keamanan algoritma RSA tetap terjamin .
Algoritma RSA memiliki besaran-besaran sebagai berikut:
p dan q bilangan prima n = p.
= .
unci enkrips.
unci dekrips.
idak rahasi.
idak rahasi.
idak rahasi.
- Kunci privat adalah pasangan .
Catatan : n tidak bersifat rahasia, sebab ia diperlukan pada perhitungan enkripsi/dekripsi.
Selama ini, baik kunci publik maupun kunci privat adalah sebuah angka.
Hal ini bisa dikembangkan dengan menggunakan suatu citra digital.
Dengan demikian, pasangan bilangan prima merupakan representasi digital dari dua buah citra.
Lalu kunci enkripsi e disisipkan menjadi watermark bagi citra yang satu, sedangkan kunci dekripsi disisipkan menjadi watermark bagi citra lainnya.
AUDIO DIGITAL
Musik Digital adalah reproduksi suara dari sinyal digital yang telah dirobah keasalnya menjadi sinyal analog, perekaman suara digital dengan cara pengkodean angka biner hasil dari perobahan sinyal suara analog dengan bantuan frekuensi sampling.
Musik digital bisa juga berasal dari suara sintetis, contoh peralatan sumber suara sintetis MIDI merupakan sumber suara digital berbagai instrumen musik yang bisa dimainkan oleh pemusik.
Bentuk penyimpanan sinyal digital dalam media berbasis teknologi komputer.
Format digital dapat menyimpan data dalam jumlah besar, jangka panjang dan berjaringan luas.
Musik Digital menggunakan sinyal digital dalam proses reproduksi suaranya.
Sebagai proses digitalisasi terhadap format rekaman musik analog, lagu atau musik digital mempunyai beraneka ragam format yang bergantung pada teknologi yang digunakan.
METODE PENELITIAN
Penyisipan Watermarking Proses penyisipan watermark dapat dinyatakan sebagai sebuah system yang menggunakan satu dari dua kemungkinan system.
Dalam domain waktu fungsi dari system merupakan Discrete Time Exponential dimana yang membedakan adalah delay antara masing-masing impulse.
Sebagai contoh misalnya digunakan dua sinyal, sinyal pertama merupakan sinyal asli dari audio dan kedua merupakan RSA.
Gambar 2(A) merupakan kernel yang menyatakan fungsi system untuk menyisipkan bit 1 dan gambar 2(B) merupakan fungsi system untuk menyisipkan bit 0.
hasil pemrosesan sinyal menggunakan kernel 1 maupun menggunakan kernel 0 akan menghasilkan sinyal seperti gambar 3.
Algoritma Membangkitkan Pasangan Kunci Pilih dua buah bilangan prima sembarang, p dan q Hitung n = p.
ebaiknya pOq, sebab jika p=q maka n = p2 sehingga p dapat diperoleh dengan menarik akar pangkat dua dari .
Hitung I.
= .
Pilih kunci publik, e, yang relatif prima terhadap I.
Bangkitkan kunci privat dengan menggunakan persamaan e.
d O 1 .
od I.
Perhatikan bahwa e.
d O 1 .
od I.
) ekivalen dengan e.
d = 1 k I.
, sehingga secara sederhana d dapat dihitung dengan 1 ycoyucycu yce Hasil dari algoritma di atas :
- Kunci publik adalah pasangan .
Gambar 1.
Discrete Time Exponential Jarak .
antara sinyal asli dengan RSA tergantung dari kernel atau fungsi system mana yang digunakan pada Kernel satu menggunakan jarak .
, sedangkan kernel nol memiliki jarak .
Pada penyisipan watermark yang terdiri lebih dari 1 bit, sinyal asli dapat dipecah menjadi beberapa bagian kecil.
Setiap bagian dapat dilakukan penyisipan dengan bit yang diinginkan dengan Jurnal METHODIKA.
Vol.
7 No.
1 MARET 2021 P-ISSN : 2442-7861 E-ISSN :2614-3143
menganggap bahwa bagian kecil tersebut sebagai sinyal Setelah dilakukan proses encoding RSA maka bagian-bagian sinyal tersebut digabungkan kembali untuk menghasilkan sinyal awal.
Gambar 2.
Sinyal awal yang dipecah menjadi beberapa bagian Sebagai contoh pada gambar 4 sinyal asli dibagi menjadi tujuh bagian yang diberi label a, b, c, d, e, f, dan PAda bagian a, c, d dan g akan disisipkan bit 1.
Untuk itu akan digunakan kernel 1 sebagai fungsi system pada setiap bagian tersebut.
Demikian sebaliknya bit 0 akan disisipkan pada bagian b, e, dan f maka akan digunakan kernel 0 sebagai fungsi system pada bagian tersebut.
Untuk mencapai hasil yang tidak dapat didengar oleh pendengaran manusia, maka dapat dibuat sinyal RSA 1 dengan melakukan pembuatan RSA pada sinyal asli menggunakan kernel 1 dan membuat sinyal RSA 0 dengan menggunakan kernel 0 sebagai fungsi system terhadap sinyal asli.
Hasil dari sinyal-sinyal tersebut dapat dilihat pada gambar 5.
Gambar 4.
Sinyal mixer Gambar 5.
Proses encoding Gambar 3.
Pembuatan sinyal RSA 1 dan sinyal RSA 0 Untuk menggabungkan dua sinyal tersebut, maka dibuat dua sinyal mixer.
Sinyal mixer terdiri dari nol dan satu tergantung dari bit yang ingin disembunyikan pada bagian sinyal asli.
Sinyal mixer 0 kemudian dikalikan dengan sinyal RSA 0 sedangkan sinyal mixer 1 dikalikan dengan sinyal RSA 1.
, kemudian kedua hasil tersebut Sebagai catatan bahwa sinyal mixer 0 merupakan komplemen dari sinyal mixer 1 dan transisi antara masing-masing sinyal adalah bertahap atau Jumlah antara dua sinyal mixer tersebut selalu 1.
Ini akan memberikan transisi yang halus antara masingmasing bagian yang dikodekan dengan bit yang berbeda, dan mencegah perubahan yang mencolok pada hasil gabungan sinyal.
Gambaran Umum Sistem Sistem watermarking terbagi atas dua bagian yaitu proses penyisipan watermark dan proses pengekstrak Penyisipan watermark adalah proses pelabelan file audio dimana pada file audio tersebut akan dimasukkan watermark, sedangkan pengekstrakkan watermark merupakan proses pengambilan watermark dari file audio sesuai dengan metode watermarking yang digunakan pada satu penyisipan watermark.
Pada bagian penyisipan watermark sebagai masukan adalah berkas audio dengan format WAV dan pesan watermark, dimana proses ini akan menghasilkan berkas audio yang telah berisi watermark atau dapat disebut berkas audio terlabel, sedangkan pada proses ekstraksi watermark sebagai masukkannya adalah berkas audio terlabel atau yang memliki watermark dan keluaran adalah pesan atau watermark yang terdapat dalam berkas audio Dan dapat dilihat pada gambar dibawah Jurnal METHODIKA.
Vol.
7 No.
1 MARET 2021 P-ISSN : 2442-7861 E-ISSN :2614-3143
Masukkan kata yang akan di enkripsi yaitu ABCD Watermark Representasi nilainya adalah [ 67 73 78 .
File Audio Proses Penyisipan Watermark File Audio File Audio Terkabel Proses Pengekstrakkan Watermark File Audio Terkabel Gambar 6.
Gambaran umum sistem perangkat lunak IV.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Pengujian Penyisipan Menggunakan RSA Dan MSB Pengujian penyisipan dan ekstraksi watermark menggunakan metode RSA dilakukan dengan cara melakukan proses penyisipan watermark pada berkas suara kemudian dilakukan pengekstrakkan kembali terhadap watermark yang disisipkan sebelumnya.
Proses watermarking menggunakan metode RSA dipengaruhi oleh nilai amplitude yang digunakan pada saat penyisipan, sehingga untuk membuktikan hak tersebut, pada pengujian ini dilakukan penyisipan watermark dengan menggunakan nilai amplitudo yang berbeda yaitu dari pembangkitan robustness menggunakan RSA pada audio digital adalah:
Memilih sembarang dua bilangan prima untuk dienkripsi terkebih dahulu sebelum disisipkan ke dalam audio digital, lalu ambil representasi nilainya sebagai bilangan prima.
Contoh 17 dan 11 Didapatkan hasil :
=axb =17 x 11
= 187
m = .
= 16 x 10
= 160
Sebuah bilangan bulat untuk kunci public .
yang relative prima terhadap m (GCD e, m = .
, .
= 1
Kunci dekripsi, d, dengan kekongruenan ed O 1 .
od 3 (?) mod 160 = 1
mod 160 = 1
d = 107
C1 = P1e mod n = 673 mod 187
= 67
C2 = P2e mod n = 733 mod 187
= 57
C3 = P3e mod n = 773 mod 187
= 66
C4 = P4e mod n = 793 mod 187
= 107
Hasil kata yang sudah dienkripsi adalah C9Bk diambil nilai bit untuk disisipkan ke audio melalui MSB.
Pesan ABCD --> C9Bk MSB (Most Significant Bi.
C = 0100 0011
9 = 0011 1001
B = 0100 0010
k = 0110 1010 Diasumsikan sebuah file audio dengan kumpulan bit sebagai berikut.
Bagi menjadi 4 bit per bagian.
0100 0101 0010 0100 1111 0101 1011 1010 0101 0100
1010 1010 0101 0101 0100 1010
0100 0101 0010 0100 1111 0101 1011 1010 0101 0100
1010 1010 0101 0101 0100 1010
Lakukan penyisipan pada awal bit-bit.
bit 1 = 0100 --> 0100 bit 2 = 0101 --> 1101 bit 3 = 0010 --> 0010 bit 4 = 0100 --> 0100 bit 5 = 1111 --> 0111 bit 6 = 0101 --> 0101 bit 7 = 1011 --> 1011 bit 8 = 1010 --> 1010 bit 9 = 0101 --> 0101 bit 10 = 0100 --> 0100 bit 11 = 1010 --> 1010 bit 12 = 1010 --> 1010 bit 13 = 0101 --> 1101 bit 14 = 0101 --> 0101 Jurnal METHODIKA.
Vol.
7 No.
1 MARET 2021 P-ISSN : 2442-7861 E-ISSN :2614-3143
bit 15 = 0100 --> 0100 bit 16 = 1010 --> 1010 bit 17 = 0100 --> 0100 bit 18 = 0101 --> 1101 bit 19 = 0010 --> 0010 bit 20 = 0100 --> 0100 bit 21 = 1111 --> 0111 bit 22 = 0101 --> 0101 bit 23 = 1011 --> 1011 bit 24 = 1010 --> 0010 bit 25 = 0101 --> 0101 bit 26 = 0100 --> 1100 bit 27 = 1010 --> 1010 bit 28 = 1010 --> 0010 bit 29 = 0101 --> 1101 bit 30 = 0101 --> 0101 bit 31 = 0100 --> 1100 bit 32 = 1010 --> 0010 BIT 3 (LSB .
DENGAN MOST SIGNIFICANT BIT
(MSB).
Wong.
Cahyadi.
Mikroskil.
, & No.
RANCANG
BANGUN
APLIKASI
WATERMARKING PADA GAMBAR DENGAN
ALGORITMA DIGITAL SEMIPUBLIC.
Jani.
Parmar.
, & J.
Kavathiya.
Review on New Technique for Embedding Image into Audio as a Watermark using DCT.
International Journal of Computer Applications, 88.
, 19Ae22.
https://doi.
org/10.
5120/15381-3812
Dari proses kriptografi dan watermarking sebelumnya, diperoleh deret biner audio digital baru sebagai berikut :
0100 1101 0010 0100 0111 0101 1011 1010 0101 0100
1010 1010 1101 0101 0100 1010 0100 1101 0010 0100
0111 0101 1011 0010 0101 1100 1010 0010 1101 0101
KESIMPULAN
Didapat kesimpulan dari perhitungan diatas yaitu meningkatnya robustness watermarking pada audio digital dengan memanfaatkan metode kriptografi RSA dan disisipkan kedalam file audio menggunakan metode MSB atau Most Significant Bit.
Hal ini terbukti dapat meningkatkan robustness pada watermarking audio
digital, dimana hal ini dapat menjadi salah satu cara untuk menentukan kepemilikan audio digital yang pertama kali tanpa harus merusak kualias dari audio itu sendiri DAFTAR PUSTAKA