Ses steganografi yöntemlerinin karşılaştırmalı analizi
Comparative analysis of audio steganography methods
Yazar: FUNDA ASLANTAŞ BEYİN
Danışman: DOÇ. DR. CEMAL HANİLÇİ
Bursa Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering

Özet:
Bilgi güvenliği, hem bireyler hem de şirketler için tüm zamanların en önemli konularından biri olmuştur. Verilerin doğru alıcıya iletilmesi, kişisel verilerin korunması, kişisel yaşamın gizliliği ve ulusal güvenlik için çok önemlidir. Bu
amaçla, kötü niyetli kişilerden bilgi gizlemek için yıllar içinde farklı yöntemler geliştirilmiştir. Steganografi büyük ilgi gören en önemli bilgi gizleme yöntemlerinden biridir. Bu çalışmada beş farklı audio steganografi tekniği kullanılmış ve deneysel verilerle tekniklerin kalite karşılaştırmaları yapılmıştır. Farklı gömme algoritmaları kullanılarak aynı çerçeve boyutuna sahip 10 kadın ve 10 erkek toplam 20 ses dosyasına uzunluğu 32 ile 448-bit arasında değişen 14 farklı
mesaj yerleştirilmiştir. Buna göre, kullanılan her ses dosyası için on dört farklı SNR değeri elde edilmiştir. Stego ve cover audio dosyaları arasında hesaplanan sinyal-gürültü oranları (SNR), gömülü mesaj uzunluğu, örneklerin genlik değerlerinin toplamı ve kullanılan çerçeve boyutu faktörlerinin kaliteyi belirleyen ana faktörler olduğunu göstermektedir. Ayrıca oluşturulan stego ses dosyalarının dinlenmesinde insan işitme sisteminin ayırt edebileceği kapak sesi ile stego sesi arasında bir fark olmadığı görülmüştür. Çalışmaya kapak ve stego sesi grafikleri eklenmiş ve aralarında hemen hiç fark olmadığı görülmüştür. Ayrıca kapak ses sinyali ve stego sinyallerin spektrogramları karşılaştırımış ve mesaj gizlemenin daha çok yüksek frekans bölgesini etkilediği gösterilmiştir.

Abstract:
Information security has been one of the most important issues of all time for both individual and companies. Delivering data to the correct recipient is crucial for personal data protection, privacy of personal life and national security. To this end, different methods have been developed over the years to hide information from malicious individuals. Steganography is one of the most important information hiding method received great attention. In this study, five different audio steganography techniques are utilized and comparisons of these techniques are performed with experimental data. Using different embedding algorithms, 14 different messages ranging in length from 32 to 448 bits were placed in 20 audio files of 10 females and 10 males with the same frame size. Accordingly, fourteen different SNR values were obtained for each audio file used. Signal-to-noise ratios (SNR) computed between stego and cover audio files show that embedded message length, sum of amplitude values of the samples and frame size are the main factors that determine the quality. In addition, it was observed that there is no perceptual differences between the cover and stego audio recordings. Hence, the human auditory system is unable to determine whether an audio recording is authentic or conveys a hidden message. The spectrographic comparison of the cover and stego audio recordings show that hiding the secret message to an original audio signal highly affects the high-frequency region than the low-frequency components.