Bazı görüntü şifreleme yöntemlerinin performans analizi
Performance analysis of some image encryption techniques
Yazar: CİHAN TİKEN
Danışman: PROF. DR. RÜYA ŞAMLI
İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Bilgisayar Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol = Computer Engineering and Computer Science and Control

Özet:
Görüntü işleme, piksellerden oluşan görüntüler üzerinde amaca göre yapılabilen geniş bir çerçeveye sahip işlemler bütünüdür. Görüntü şifreleme de bu geniş çerçeve içerisinde bulunan ve gerek kişisel gerekçeler ile gerekse resmî kurumlar ya da özel kuruluşlar için gizliliği son derece önemli görsellerin bir başka görsel içine gizlenmesi ya da anlaşılması zor veya imkânsız bir forma getirilmesi işlemidir. 
Bu tez çalışmasında literatürde bulunan bazı görüntü şifreleme yöntemleri ve önerilen algoritma, aynı donanımsal şartlar altında ve görüntü işleme alanında en çok kullanılan on adet görüntü ile üç adet özgün görüntünün girdi olarak kullanıldığı performans ve kriptanaliz testlerine tabii tutulmuştur. Bu testlerde görüntülere şifreleme yöntemleri uygulandığında görüntülerin şifrelenmesi ve şifrelenmiş görüntünün tekrar orijinal görüntüye dönüştürülmesi için geçen zaman, histogram, PSNR, entropi, korelasyon katsayısı ve frekans analizi metrikleri bakımdan ölçümler yapılmış ve çıkan sonuçların analizleri yapılmıştır. Aynı zamanda steganografik yöntem kullanılarak görüntülerin her birinin içine aynı görüntü gizlenmiştir.  Burada amaç kapak görüntünün içine gizlenen görüntü ile boyutunun ne ölçüde değiştiğini tespit etmek olmuştur. Bir diğer test ise görüntülerin şifreleme yöntemleriyle şifrelendikten sonra insan görü sistemiyle içeriğinin algılanıp algılanamayacağı üzerine olmuştur. Bütün kodlamalar ve testler geliştirilirken MATLAB programlama ortamı kullanılmıştır.

Abstract:
Image processing is a set of operations with a wide area that can be done on images consisting of pixels according to the purpose. Image encryption is also an important area within this wide frame. Image encryption is the process of concealing images whose confidentiality is extremely important for personal reasons as well as for public or private institutions, into another image or bringing them into a form that is difficult or impossible to understand.
In this thesis, some image encryption methods in the literature and the proposed algorithm were subjected to performance and cryptanalysis tests, in which ten images which are the most used images in the field of image processing and three original images are used as inputs under the same hardware conditions. In these tests, when encryption methods are applied to the images, the time taken to encrypt the images and convert the encrypted image back to the original image also measurements were made in terms of histogram, PSNR, entropy, correlation coefficient and frequency analysis metrics, and the results were analyzed. At the same time, the same image was hidden in each of the images using the steganographic method. The aim here was to determine to what extent the size of the image hidden inside the cover image has changed. Another test was on whether the content of the images could be detected by the human vision system after they were encrypted with encryption methods. MATLAB programming environment was used while developing all coding and tests.