I NNOVATION IN R ESEARCH OF I NFORMATICS - V OL . 2 N O . 2 (2020) 54-57
Terbit online pada laman web jurnal : http://innovatics.unsil.ac.id

## Innovation in Research of Informatics (INNOVATICS)
|    ISSN (Online) 2656-8993    |

## Digital  Watermarking  Using  Advanced  Encryption  Standard  (AES)  And Steganography Methods to Increase The Level Of Security Of User Data In The Image Files On Internet Network
Khoerul Umam 1
1 Ilmu Komputer, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Negeri Semarang
1 khoerulumam@students.unnes.ac.id

## I NFORMASI A RTIKEL

## A B S T R A C T
Sejarah Artikel: Diterima Redaksi: 06-06-2020
Revisi Akhir: 06-10-2020 Diterbitkan Online : 20-10-2020
The spread of digital media on the internet was very broad, fast, and cannot be monitored  in  a  structured  manner  about  what  media  has  been  uploaded  and distributed on the internet network. The spread of digital media like this was very difficult to detect whether the media that shared was privately owned or that of others that is re-shared by media theft or digital media piracy. One step to overcome the theft of digital works is to give them a watermark, which is an identity that is placed on top of the work. However, this is still considered unsafe because the identity attached can be cut and manipulated again until it is not visible. In addition, the use of Steganography method to hide messages in an image  can  still  be  manipulated  by  adding  messages  continuously  so  that  it accumulates and damages the original owner of the image. In this article, the author provides a solution called Digital Watermarking, a step of encrypting the data of the original owner of the work and putting it into the image of his work. This  watermark  cannot  be  seen  clearly,  but  actually  in  the  media  there  is encrypted data with a strong Advanced Encryption Standard (AES) method. As a result, a tool that can improve the security of media owner data by combining the AES and Steganography methods in the formation of new media that cannot be changed anymore. So, when the media is stolen and used by others and has been edited, the owner's personal data can never be changed.
K ATA K UNCI
Digital Watermarking, Advanced Encryption Standard, Steganography

## K ORESPONDENSI
Telepon: +62 823 2506 9441
E-mail: khoerulumam@studentns.unnes.ac.id

## 1. PENDAHULUAN
Penyebaran  media  terutama  media  gambar  sangat cepat terjadi di dunia internet. Hal ini tidak dapat di cegah karena hampir semua orang mempunyai akses terhadapnya.  Hal  ini  sangat  rentan  terjadi  pembajakan media  gambar  yang  diunggah  ke  jaringan  internet  dan merugikan pemilik asli dari media gambar tersebut.
Gambar  yang  dibajak  dapat  disalahgunakan,  seperti penyebaran  berita  palsu  yang  terus  meningkat  dari  tahun 2014 hingga 2016, dimana pengaruh berita palsu ini sangat besar dampaknya di masyarakat[5].
Selain penyebaran berita palsu, pembajakan gambar juga dapat mempengaruhi bisnis yang terjadi. Maksudnya, ketika  pemilik  asli  dari  suatu  gambar  menjual  karyanya, dan  suatu  ketika  karya  di  bajak  oleh  orang  yang  tidak bertanggung  jawab,  pemilik  karya  tentu  akan  merasa dirugikan oleh kejadian tersebut.
Salah satu cara untuk menandai bahwa suatu gambar memiliki  suatu  hak  cipta,  biasanya  pemilik  gambar  asli akan  menempelkan  watermark  pada  sebuah  gambar. Namun,  hal  ini  masih  kurang  aman  karena  dengan  alat editor  media,  watermark  tersebut  dapat  dihapus  dengan mudah dengan cara memanipulasinya.
Kemudian,  langkah  pengamanan  data  berkembang menjadi penyembunyian data dengan metode steganography.  Suatu  data  dapat  disembunyikan  di  file media sehingga data pemilik asli tidak terlihat. Namun, hal tersebut  masih  bisa  dimanipulasi  kembali  dengan  cara mengekstrak  data  yang  ada  kemudian  menggantinya dengan  yang  baru.  Hal  ini  terjadi  karena  penggunaan metode  End  Of  File,  dimana  metode  tersebut  memiliki kelemahan yaitu dapat dengan mudah diekstrasi[3].
Jika hal tersebut tidak diantisipasi, pembajakan akan terus  meningkat  dan  penyalahgunaan  gambar  orang  lain tanpa  ada  tanggung  jawab  juga  akan  terus  meningkat,
sementara itu di sisi keamanan data masih belum ada alat dan  metode  yang  dapat  mencegah  hal  itu  terjadi,  artinya perlu adanya sebuah alat dan metode yang dapat mencegah terjadinya pembajakan media gambar yang ada di internet. Alat dan media gambar tersebut dapat diciptakan dengan metode  enkripsi  data  Advanced  Encryption  Standard (AES)  untuk  mengenkripsi  data  pemilik  yang  asli  dan metode  Steganography  untuk  menyembunyikan  hasil enkripsi di dalam gambar.

## 1.1 Advanced Encryption Standard
Algoritma  enkripsi  dan  dekripsi  data  pertama  kali diperkenalkan  pada  tahun  1977  yang  bernama  Data Encryption  Standard  (DES).  Pada  tahun  tersebut,  DES menjadi  metode  enkripsi  dan dekripsi  data yang  popular, akan  tetapi  seiring  berjalannya  waktu,  semakin  terlihat bahwa  DES  mempunyai  kelemahan  dalam  hal  keamanan data karena masih menggunakan 56 bit kunci[1].
Kemudian  DES  diganti  oleh  Advanced  Encryption Standard  (AES)  yang  sampai  sekarang  masih  digunakan dan masih kuat dalam mempertahankan keamanan data.
AES  adalah  sebuah  metode  enkripsi  data  yang termasuk ke dalam algoritma kriptografi simetrik dimana pada metode AES menggunakan mode chiper blok dalam mengenkripsi dan mendekripsi data. AES menjadi metode yang  kuat  karena  proses  cipher  blok  nya  menggunakan 128-bit, 192-bit, atau 256-bit kunci[1]. Ada empat tahapan di  dalam  proses  enkripsi  data  dengan  AES  yaitu  Add Round Key, Subbytes, Shift Rows, dan Mix Column yang prosesnya  digambarkan pada Gambar 1.

## Gambar 1. Proses Enkripsi Data dengan AES
Data  yang  akan  dienkripsi,  pertama  kali  dilakukan Add  Round  Key,  kemudian  dilakukan  perulangan  dari Subbytes, Shift Rows, Mix Column, dan Add Round Key kembali  sebanyak  9  putaran  dan  putaran  ke  10  tidak melalui Add Round Key.

## 1.2 Steganography
Steganography
adalah sebuah
teknik
menyembunyikan  data  di  dalam  sebuah  media  sehingga data tersebut tidak dapat dilihat oleh mata[3].
Salah  satu  jenis  Steganography  adalah  end  of  file steganography,  di  mana  data  disembunyikan  pada  akhir pixel gambar seperti yang diperlihatkan di Gambar 2.
Gambar 2. Contoh Penempatan Data dalam  End Of File Steganography
Namun,  penggunaan  steganography  jenis  tersebut sangat  rentan  dimanipulasi  dan  dapat  dengan  mudah diekstrasi  data.  Sehingga  data  dapat  hilang  dan  dapat digantikan oleh data lain. Tentu, hal ini tetap tidak aman.

## 2. Metodologi
2.1  Metode Penelitian
Metode  penelitian  ini  dilakukan  sebagaimana diperlihatkan dalam flowchart pada Gambar 3.

## Gambar 3. Flowchart Metode Penelitian
Metode yang digunakan dalam penelitian ini tersusun dari  dua  proses,  yaitu  enkripsi  dan  dekripsi.  Masing- masing  proses  memiliki  langkah  yang  digunakan  untuk meningkatkan keamanan data dalam memberikan hak cipta pada sebuah gambar.

## 2.2 Metode Enkripsi
Metode  enkripsi  adalah  metode  yang  digunakan untuk mengenkripsi data sekaligus menyembunyikan data ke dalam file gambar sehingga data semakin aman. Metode enkripsi dijelaskan dalam Gambar 4.
Gambar 4. Proses Dari Metode Enkripsi
Ada  empat  langkah  dalam  melakukan  enkripsi, keempat langkah tersebut yaitu:
a) Input Data (Pre Encryption)
Ini  merupakan  langkah  awal  di  mana  data disiapkan  untuk  dilakukan  enkripsi.  Data  yang disiapkan hanya berupa nama pemilik media gambar dan gambar yang akan dienkripsi.
b) Enkripsi Data (Encryption)
Pada  proses  ini  dilakukan proses  enkripsi.  Data berupa  nama  akan  dienkripsi  dengan  metode  AES. Data  akan  dienkripsi  sebanyak  dua  kali.  Metode enkripsi data digambarkan di dalam Gambar 5.
Gambar 5. Proses Double Encryption Methods
Data nama yang masuk akan dienkripsi dengan AES dengan  256  bit  key,  di  mana  data  nama  ini  sekaligus menjadi  password  di  enkripsi  yang  pertama.  Kemudian hasil enkripsi akan dienkripsi kembali dengan AES dengan 256 bi key dan sekaligus cipher text pertama akan menjadi password untuk cipher text kedua.
Hal  ini  dilakukan  kerena  ketika  pertama  kali  akan dilakukan  enkripsi,  gambar  akan  dicek  terlebih  dahulu apakah sudah ada data pemiliknya atau belum. Jika sudah ada, maka gambar tidak bisa dienkripsi kembali.
c) Hiding Data
Setelah  data  sudah  siap  untuk  disembunyikan, selanjutnya masuk ke dalam proses steganography. Proses stegnaography  ini  menggunakan  algoritma  memasukkan data ke setiap piksel gambar. Sehingga, sebelum dilakukan proses  ini,  pesan  akan  dikonversi  menjadi  bilangan biner dan  kemudian  akan  dimasukkan  ke  setiap  bit  warna  di setiap gambar. Berikut algoritmanya:
Data = Data (in Binner) Length_of_data  data
For x from 0 to Length_of_data: New_bit_of red  bit_red << Length_of_data[x] New_bit_of green  bit_green << Length_of_data[x] New_bit_of blue  bit_blue << Length_of_data[x] Endfor
New_image  =  image_from(New_bit_of  red, New_bit_of green,  New_bit_of blue)
d) Final Image Gambar  yang  sudah  dienkripsi  dapat  diunduh dan  diunggah  di  internet  dengan  hak  cipta  milik pengguna.

## 2.3 Metode Dekripsi
Metode dekripsi adalah metode untuk mendekrip data yang  ada  di  dalam  sebuah  gambar.  Metode  ini  memiliki serangkaian  proses  seperti  yang  digambarkan  pada Gambar 6.
Gambar 6. Flowchart Metode Dekripsi
Metode ini juga terbagi menjadi empat proses, empat proses tersebut yaitu:
a) Input Data (Pre Decryption)
Dalam  metode  dekripsi,  hal  pertama  adalah memasukkan  data  berupa  gambar  yang  akan didekripsi  dan  nama  pemilik  gambar  tersebut,  yang kemudian  akan  dicek  apakah  benar  orang  tersebut yang mempunyai gambar.
b) Get Data (Ekstrak Data) Data  diambil  dari  gambar  dengan  metode steganography  lagi,  dimana  data  diambil  dari  tiap piksel warna gambar yang ada sesuai dengan panjang hasil  enkripsi  dari  nama  pemilik  yang  dimasukkan. Algoritma  pengambilan  data  dari  gambar  tersebut adalah sebagai berikut:

## Data = Data (in Binner)
Length_of_data  data
For x from 0 to Length_of_data: bit_of red  bit_red >> Length_of_data[x] bit_of green  bit_green >> Length_of_data[x] bit_of blue  bit_blue >> Length_of_data[x] ownerData = bit_of_red+bit_of_green+bit_of_blue; Endfor

## ownerData = toString(ownerData)
c) Decryption (Dekripsi Data)
Proses  dekripsi  dilakukan  sesuai  dengan  yang telah  disesuaikan  pada  metode  enkripsi.  Metode dekripsi  akan  mendekrip  hasil  data  dari  proses pengambilan  data  dengan  steganography.  Jika password sesuai dengan tahap dekripsi pertama, akan dilakuakn  tahap  dekripsi  kedua.  Jika  tahap  dekripsi kedua  passwordnya  juga  sesuai,  maka  akan ditampikan  pemilik  gambar  tersebut.  Namun,  jika password tidak sesuai, gambar tidak bisa didekrip dan nama  yang  dimasukkan  bukan  pemilik  dari  gambar tersebut. Keseluruhan proses dekrip dapat dilihat pada Gambar 7.

## Gambar 7. Proses Dekripsi Data
d) Final Information Setelah  dilakukan  dekripsi,  maka  akan  terlihat apakah benar gambar tersebut milik pemilik asli atau bukan. Jika bukan gambar tidak dapat didekripsi.

## 3. HASIL
Hasilnya,  gambar  yang  sudah  dienkripsi  mengalami peningkatan  warna  menjadi  sedikit  lebih  gelap.  Hal  ini terjadi  karena  gambar  diberikan  piksel  baru  sehingga warnanya  berubah  menjadi  lebih  gelap.  Akan  tetapi, dengan  hal  tersebut,  gambar  tidak  akan  dapat  dienkrip berkali-kali karena akan merusak kualitas gambar. Gambar yang  enkrip  berkali-kali  akan  mengalami  peningkatan warna  lebih  banyak  sehingga  warna  akan  berbeda  dari awalnya.
Gambar yang sudah memiliki data di dalamnya tidak dapat dienkrip lagi, serta gambar yang akan didekrip dan tidak  sesuai  dengan  pemilik  aslinya,  gambar  tidak  dapat didekrip dan data pengguna tidak dapat dilihat.
Kelemahan  yang  ada  dalam  penelitian  ini  adalah ukuran  gambar  harus  relatif  besar,  minimal  500  piksel persegi  dan  gambar  harus  berwarna,  jika  hitam  putih gambar  tidak  dapat  diproses  karena  dalam  penilitan  ini, hasil  enkripsi  dimasukkan  ke  dalam  tiap  piksel  warna gambar yakni merah, hijau, dan biru.

## 4. KESIMPULAN
Gambar  yang  dienkripsi  jauh  lebih  aman  karena menggunakan double encryption method, serta penggunaan  pixel  steganography  akan  membuat  gambar susah  untuk  diekstrasi  jika  tidak  sesuai  panjang  data  dan nama  pemilik  berbeda.  Gambar  akan  buram  jika  terus dipaksa untuk dienkrip..
.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]  Alamsyah., Bejo, A., Adji, T.B,. "The replacement of irreducible  polynomial  and  affine  mapping  for  the construction of a strong S-box". Nonlinear Dynamics Journal, vol. 93, pp. 2105–2118. 2018.
[2]  Gueron, S., Feghali, W.K., Gopal, V., Makaram, R., Dixon,  M.G.,  Chennupaty,  S.  and  Kounavis,  M.E., Intel  Corp.  "Flexible  architecture  and  instruction for advanced  encryption  standard  (AES)".  U.S.  Patent Application 10/158,478. 2018.
[3]  Rahim,  R.,  Napitulu,  D.,  Nurdiyanto.  H.,  Sari,  U.F., Rizky, F., Nofriansyah, D.,...Ihwani, M. "Pixel image steganography  using  EOF  method  and  modular multiplication  block  cipher  algorithm".  Dalam  IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. IOP Publishing. 2018.
[4]  Rashmi, N. and Jyothi, K. "An improved method for reversible  data  hiding  steganography  combined  with cryptography".  Dalam  2018  2nd  International Conference  on  Inventive  Systems  and  Control (ICISC) (pp. 81-84). IEEE, 2018.
[5]  Vargo,  C.J.,  Guo,  L.,  Amazeen,  M.A.  "The  agenda- setting power of fake news: A big data analysis of the online  media  landscape  from  2014  to  2016".    New Media & Society, vol. 20, pp. 2028-2049, 2017.

## BIODATA PENULIS

## Khoerul Umam
Penulis  merupakan  mahasiswa  program  studi  Teknik Informatika,  Jurusan  Ilmu  Komputer,  Universitas  Negeri Semarang. Mempunyai hobi Programming dan Debugging program.