DWT ve DCT steganografide performans analizi
Performance analysis of DWT and DCT on steganography
Yazar: FARUK TAKAOĞLU
Danışman: PROF. DR. ZAFER ASLAN
İstanbul Aydın Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2016
Konu: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol = Computer Engineering and Computer Science and Control

Özet:
Günümüzde veri güvenliği teknolojik gelişimler ve internetin geniş kullanımıyla birlikte
daha önemli bir hal almıştır. Şahıslar gerek gizlilik ilkelerinin sorumlu kurum ve
kuruluşlarca ulusal güvenlik amaçlı ihlal edilmesi, gerekse art niyetli ve yasa dışı
işlemlerinin açığa çıkmasından korktukları için bir birileri ile gizli haberleşmeyi tercih
etmektedirler. Gizli haberleşme, mesajın içeriğinin anlaşılmasını engellemeye çalışan
"Kriptoloji" ve mesajın varlığının bilinmesini ve görünmesini engellemeye çalışan
"Steganografi" kullanılarak yapılmaktadır. Sadece mesajın içeriğini okunmaz hale
getiren kriptoloji bilimi, meraklı çevrelerce dikkati cezbetmektedir. İçeriğinden bağımsız
olarak herhangi bir mesajın okunuşunun ve anlaşılmasının zorlaştırılması, dikkat
çekmesinin artmasına sebep vermekte ve sonuç olarak meraklı çevrelerce şifre
sisteminin çözülümü hızlanmaktadır. Steganografi bilimi tüm bu dezavantajlardan
bağımsız olarak, mesajın varlığının gizlenmesi ile uğraşmaktadır. Göremediğiniz veya
varlığından dahi haberdar olmadığınız bir nesne veyahutta bilginin içeriğine ulaşma
isteğiniz, çabanızda olamaz. Günümüz tarihinden önceki dönemlerde, atalarımız kurmuş
oldukları devletlerde, haberleşmeyi yukarıda bahsettiğim avantajından dolayı
steganografi ile gerçekleştirmişlerdir. Bu konu ile ilgili çokça yöntemler ve sistemler
geliştirmiş ve ciddi ilerlemeler kaydetmişlerdir. Ancak çağımız teknolojisine uyarlanan
steganografide ülke bireylerinin çoğu bu bilimden uzak kalmışlardır. Yukarıda
bahsedilen tüm bu avantaj ve tarihsel geçmişi bir motivasyon kabul ederek, bu tez
çalışmasındaki ana amaç, steganografi sistemlerini iyi bir seviyede öğrenip, test
edebilmektir. Tezin spesifik amaçları ise; veri saklama yöntemleri konusunda deneyim
kazanmak, gerek görsel, gerek yazılı metin verilerinin saklanması işlemi konusunda en
uygun yöntemleri belirleyebilmektir. Bu hedeflere yönelik olarak tez çalışmasında da
frekans tabanlı steganografi yöntemlerinden olan DWT, Discrete Wavelet Transform
(Ayrık Dalgacık Dönüşümü), ve DCT, Discrete Cosinus Transform (Ayrık Kosinüs
Dönüşümü), yöntemleri kullanılmıştır. Bu yöntemlerin bir birilerine karşı olan işlemsel
üstünlüklerinin kıyaslanabilmesi için, DCT yöntemi kullanılarak bir resim verisi
arkasına LSB yöntemiyle metinsel veri, DWT yöntemi kullanılarak MATLAB platformunda
resim verisi arkasına boyutsal olarak daha ufak başka bir resim verisi eklenmiştir. Sonuç
olarak bu iki yöntem, PSNR, Peak Signal to Noise Ratio (Yüksek Sinyalin Gürültüye
Oranı), verisine göre kıyaslanmıştır. Oluşturulan bu test senaryosunda, hangi yöntemin
bir diğerine daha üstün olduğu sayısal verilerle saptanmaya çalışılmıştır.

Abstract:
Nowadays, data security has become more important than ever because of technological
developments and widely usage of internet. People prefer to use secret communication
due to breaking their social life privacy by responsible institutions or they concern about
their illegal activities. Secret communication has done by the Cryptology, which
converts the content of message to unreadable situation, or has done by Steganography,
which hides the existence of the message itself. Cryptology takes attention of curious
parties of community by making the messages itself unreadable.On the other hand,
making the messages itself unreadable situation, accelerates cracking of cyrpto systems
security by technology community. But on the other side, steganography only hides of
the existence of message itself. This can not be cause of curiosity of cracking any
security systems to reach it's content. Because, you can not have any ambitious about
solving a complex security algorithms or trying to crack any security system which can
not be seen. The time before our technological era, our encestors of Turkish Republic
citizents and at the our encestors old and past goverments, they used old fashioned –
according to our age- steganographical communication ways, effectively. According to
history tellers they developed their own ways and conduct this science and art branch.
But nowadays, we are unfamiliar with steganography itself and it's terminologies. We
have to reach the same level which our encestors accomplished in steganography. With
the help of the steganography main advantage and taking motivation from this historical
background of our community, my master thesis main purpose, to efficiently learn
steganography and gain experience about it. To accomplish this purpose, I am going to
go to learn and use frequency based steganography algorithms which are DCT, Discrete
Cosinus Transform and DWT, Discrete Wavelet Transform. And also to learn them in
effective way, I created a scenario about secret data communication. I've hidden a text
message in a carrier object with DCT and I've hidden a small picture in a carrier object
with DWT. According to this scenario, I've matched these well known frequency based
steganography techniques based on their PSNR, Peak Signal to Noise Ratio values. The
result going to go to show us which way is the most successfull way of our scenario.
With this work, I have experienced about DWT, DCT and LSB, Least Significant Bit
which is widely used and known technique to embed secret messages in pictures and
used in our work with DCT algorithm. I hope this master thesis paper work will be
helpfull for all readers to carry this science to the next level.