1

Kriptografi Visual:(Visual Cryptography)

Bahan tambahan IF3058 Kriptografi

Rinaldi Munir/Teknik Informatika ITB

2

Pendahuluan

• Diperkenalkan Moni Naor dan Adi Shamir dalam jurnal Eurocrypt’94

• Khusus untuk enkripsi gambar/citra• Enkripsi dilakukan dengan membagi citra menjadi

sejumlah bagian (share)• Tidak membutuhkan komputasi untuk dekripsi

gambar, cukup indera visual manusia.• Dekripsi dilakukan dengan menumpuk sejumlah citra

bagian.

Rinaldi Munir/Teknik Informatika ITB

3

• Contoh:

Plainteks:

Rinaldi Munir/Teknik Informatika ITB

4

Cipherteks:

Share 1 Share 2 (kunci)Rinaldi Munir/Teknik Informatika ITB

5

Dekripsi: tumpuk share 1 di atas share 2:

Rinaldi Munir/Teknik Informatika ITB

6

Contoh (2)

Share 1 Share 2

Share 3Rinaldi Munir/Teknik Informatika ITB

7Rinaldi Munir/Teknik Informatika ITB

8

Plainteks Share 1 Share 2

Share 1 + Share 2

Rinaldi Munir/Teknik Informatika ITB

9

Citra Digital

• Definisi– fungsi larik dua dimensi f(x,y)

• x, y : koordinat spasial• f : intensitas warna

• Pixel– elemen pada citra digital yang memiliki lokasi (x,y)

dan nilai f(x,y)– nama lain: picture elements, image elements, pels

Rinaldi Munir/Teknik Informatika ITB

10

Representasi Citra DigitalOrigin

0 N-1...

2

3

1

0

...

...

M-1

1 2 3 ...

Satu Pixel f (x,y)x

y

Rinaldi Munir/Teknik Informatika ITB

11

Pembagian Citra Digital

• Pembagian Citra– Citra Biner (Binary Image)

– Citra Abu-Abu (Grayscale)

– Citra Berwarna

Rinaldi Munir/Teknik Informatika ITB

12

Alur Kriptografi Visual

• Untuk keamanan, maka dalam kriptografi visual, enkripsi dilakukan oleh pihak ketiga yang terpercaya, yang disebut dealer

• Sedangkan partisipan ialah orang yang memperoleh citra hasil enkripsi

• Dekripsi dilakukan oleh partisipan dengan menumpuk citra yang mereka miliki (citra dicetak pada plastik transparan)

Rinaldi Munir/Teknik Informatika ITB

13

Model Kriptografi Visual

• Model Sederhana– Dipaparkan Moni Naor dan Adi Shamir– Berupa citra biner: masing-masing pixel berwarna

hitam atau putih,.– Pixel Expansion

• Masing-masing pixel muncul pada n share,• Tiap share merupakan subset dari citra asli

Rinaldi Munir/Teknik Informatika ITB

14

Ket:1 = hitam0 = putih

Rinaldi Munir/Teknik Informatika ITB

15

• Model di atas sangat sederhana dan tidak aman.• Shamir dan Naor mengembangkan model yang lebih

baik.• Pada model ini, tiap pixel tidak direpresentansikan

sebagai sebuah elemen matriks pada tiap share, melainkan sebagai m elemen matriks.

• Jadi, setiap pixel dibagi menjadi m sub-pixel.

Rinaldi Munir/Teknik Informatika ITB

16Rinaldi Munir/Teknik Informatika ITB

17

• 2 transparansi• 1 pixel dengan 4 sub-pixel• Kombinasi menghasilkan warna hitam, jadi pixel semula adalah hitam

Rinaldi Munir/Teknik Informatika ITB

18Rinaldi Munir/Teknik Informatika ITB

19

Skema

• Skema (n,n)– Citra dibagi menjadi n buah share, di mana untuk

mendekripsi citra diperlukan n buah share tersebut.

– Contoh sebelumnya adalah skema (n, n)

Rinaldi Munir/Teknik Informatika ITB

20

Skema

• Skema (k,n)– Citra dibagi menjadi n buah share, di mana untuk

mendekripsi citra diperlukan minimal k buah citra hasil tersebut.

– Jika terdapat q citra hasil, di mana q < k, maka tidak ada informasi apapun yang dapat diperoleh tentang citra asli.

Rinaldi Munir/Teknik Informatika ITB

21

Contoh skema (2, 3)

Rinaldi Munir/Teknik Informatika ITB

22

Pengembangan

• Citra Abu-Abu

Share 1 Share 2Rinaldi Munir/Teknik Informatika ITB

23

Pengembangan

• Citra Berwarna (lanj)

Share 1 Share 2

Citra asli

Hasil dekripsi

Rinaldi Munir/Teknik Informatika ITB

24

Kelemahan

• Citra hasil dekripsi tidak tepat sama dengan citra asli.

• Citra hasil dekripsi mengandung noise.

• Share tidak memiliki makna dapat menimbulkan kecurigaan bahwa gambar tsb merupakan pesan rahasia.

Rinaldi Munir/Teknik Informatika ITB

25Rinaldi Munir/Teknik Informatika ITB

26

Penggunaan Steganografi

• Untuk menghilangkan kecurigaan, digunakan steganografi sebagai pelengkap kriptografi.

• Digunakan beberapa gambar lain sebagai cover untuk menyimpan share.

• Share + cover = camouflage

Rinaldi Munir/Teknik Informatika ITB

27Hasil dekripsi masih mengandung noise

Rinaldi Munir/Teknik Informatika ITB

28

• Teknik yang lebih baik (Chang, Yu, 2000)

(a) cover 1

Keterangan:

(b) cover 2

(c) Plainteks

(d) Camouflage 1

(e Camouflage 2

(f) Hasil dekripsi

Kelemahan: camoflage masih mengandung noise

Rinaldi Munir/Teknik Informatika ITB

29

Sumber:1. Seminar TA 1 Arif Ramdhoni (IF2003)2. Makalah IF5054 a.n M.Pramana Baharsyah

(“Pemanfaatan Steganografi dalam Kriptografi Visual”) – dapat diunduh dari http://www.informatika.org/~rinaldi/Kriptografi/2006-2007/Makalah1-2006.htm

3. Jim Cai, “A Short Survey on visual cryptography schemes”

Rinaldi Munir/Teknik Informatika ITB