Görüntü steganografisi için genetik algoritma ve blok tabanlı yeni bir yöntem
Genetic algorithm and block based a new method for image steganography
Yazar: ZEYNEP SARI
Danışman: PROF. DR. MEHMET YILDIRIM
Kocaeli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Bilişim Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol = Computer Engineering and Computer Science and Control ; Bilim ve Teknoloji = Science and Technology ; Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences
Dizin: Genetik algoritmalar = Genetic algorithms ; Genetik programlama = Genetic programming ; Steganografi = Steganography ; Veri gizleme = Data hiding

Özet:
Haberleşme türlerinin tamamında, özellikle gizli veri haberleşmelerinde, verinin
güvenliği önemli bir konudur. Verinin güvenliğini sağlamak için verinin şifrelenmesi,
yani kriptoloji klasik yöntemlerden biridir. Verinin şifrelenmesi, veri içeriğinin gizli
kalmasını korusa da verinin varlığı gizli olmadığı için istenmeyen kişilerce gözlenebilir
veya zarar görebilir. Steganografi verinin varlığının da gizlenmesini sağlayan bilim
dalıdır.
Steganografik çalışmalar, verinin varlığını gizlemek için taşıyıcı veya kapak adı verilen
medyaları kullanmaktadır. Taşıyıcı medya; video, ses, görüntü veya program dosyaları
olabilir. Taşıyıcı medyaya veri gizlenmesi ile elde edilen medyaya stego medya adı
verilmektedir. Uzamsal alan görüntü steganografisinde taşıyıcı medya dijital görüntü
dosyalarıdır. Veri gizleme işlemleri taşıyıcı görüntünün doğrudan piksel değerlerine
yapılmaktadır. Birçok araştırmacı bu alanda teknikler geliştirmiş, teknikler önermişlerdir.
Bu tez çalışmasında, uzamsal alan görüntü steganografisinde kullanılan en az anlamlı bit
yer değiştirme tekniğine dayalı yeni bir steganografi tekniği geliştirilmiştir. Önerilen
teknik verinin güvenli iletimi için, literatürde de yer alan taşıyıcı görüntünün bloklara
ayrılması ve kanal seçimi tekniklerini kullanmaktadır. Steganografinin önemli ve temel
ölçütlerinden biri olan verinin güvenliği, blok veri içerisinde genetik algoritma ile kanal
seçimi yaparak artırılmaya çalışılmış ve verinin güvenliği genetik algoritmanın ürettiği
anahtarla sağlanmıştır. Uygulamada, sabit boyutlu gri ölçekli taşıyıcı görüntüye farklı
kapasitede veri gizlemek için, beş farklı boyutta gri ölçekli görüntü dosyaları gizli veri
olarak kullanılmıştır. Klasik en az anlamlı bit tekniğindeki taşıyıcı görüntü piksellerinin
sırayla seçilmesi yerine, bu seçimi genetik algoritma ile yaparak, verinin anahtar olmadan
kolayca geri çıkarılmasının önüne geçilmiştir. Uygulama sonucunda, literatürdeki
tekniklere kıyasla hem gizli verinin güvenliğinin artırılabildiği hem de taşıyıcı
görüntüdeki bozulma azaltılarak verinin varlığının daha iyi gizlenebildiği
gözlemlenmiştir.

Abstract:
Data security is an important issue in all types of communication, especially in
confidential data communications. Encryption of data, that is, cryptology, is one of the
classical methods to ensure the security of data. Encryption of data keeps the data content
confidential, but since the existence of the data is not confidential, it can be observed or
damaged by undesired persons. Steganography is the science that allows the existence of
data to be hidden.
Steganographic studies use media called carriers or covers to hide the existence of data.
Carrier media; can be video, audio, image, or program files. The media obtained by hiding
data to the carrier media is called stego media. In spatial domain image steganography,
the carrier media is digital image files. Data hiding operations are performed directly on
the pixel values of the carrier image. Many researchers have developed techniques in this
field and suggested techniques.
In this thesis, a new steganography technique was developed based on the least significant
bit displacement technique used in spatial domain image steganography. The proposed
technique uses the techniques of separating the carrier image into blocks and channel
selection, which are also available in the literature, for the secure transmission of data.
The security of the data, which is one of the important and basic criteria of steganography,
has been tried to be increased by selecting the channel with the genetic algorithm in the
block data and the security of the data has been ensured by the key generated by the
genetic algorithm. In practice, grayscale image files of five different sizes were used as
confidential data in order to hide data of different capacities on a fixed-size grayscale
carrier image. Instead of sequentially selecting the carrier image pixels in the classical
least significant bit technique, this selection is made with a genetic algorithm, preventing
the data from being easily retrieved without a key. As a result of the application, it has
been observed that both the security of confidential data can be increased compared to
the techniques in the literature and the presence of the data can be better hidden by
reducing the deterioration in the carrier image.