Veri gizlemede steganografik yöntemlerin performansını artırabilmek için yeni bir yaklaşımın geliştirilmesi
Development of a new approach to improve the performance of steganographic methods in data hiding
Yazar: SONGÜL KARAKUŞ
Danışman: PROF. DR. ENGİN AVCI
Fırat Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Yazılım Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2020
Konu: Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences

Özet:
Gelişen güncel teknolojiler sayesinde veriye erişim oldukça kolaylaşmıştır. Ancak bu güncel teknolojilerin kötü niyetli kişiler tarafından kullanımı beraberinde güvenlik problemlerini de ortaya çıkarmıştır. Verilerin güvenilir bir şekilde saklanması ve gönderilmesi için çeşitli teknikler önerilmiştir.
Bu tez çalışmasında 2 yöntem önerilmiştir. Bunlar Genetik Algoritma tabanlı Optimum Piksel Benzerliği (GA-OPB) yöntemi ve Dalgacık Paket Dönüşümü tabanlı Nötrozofik Küme (DPD-NK) yöntemidir. Her iki yöntemde de açık erişimli tıbbi imge veritabanı olan DICOM kütüphanesinden rastgele seçilen 512x512x3 ve 256x256x3 boyutlarında toplam 20 imge kullanılmıştır. Bu tıbbi imgelere 1000, 5000 ve 10000 karakterlik veriler gizlenmiştir.
GA-OPB yöntemiyle veri gizlemede uygun piksel konumlarının belirlenebilmesi için piksellerin benzerliklerinden yararlanılmıştır. Uygun veri gizleme şeklinin belirlenebilmesi için de genetik algoritma kullanılmıştır. Veri gizleme işlemi yapıldıktan sonra veri gizlenen konumlar lifting dönüşümünden geçirilerek bir anahtar üretilmiş ve bu anahtar karşı tarafa gönderilmiştir. Elde edilen analiz sonuçlarına göre, 512x512x3 boyutundaki bir imgeye 1000, 5000 ve 10000 karakterlik veri gizlendiğinde sırasıyla 66,5374 dB, 59,4420 dB ve 56,3936 dB PSNR değeri bulunmuştur. 256x256x3 boyutundaki bir imgeye 1000, 5000 ve 10000 karakterlik veri gizlendiğinde ise sırasıyla 60,4308 dB, 53,3529 dB ve 47,4113 dB bulunmuştur.
DPD-NK yöntemiyle veri gizlemede ise, imge 2 seviyeli dalgacık paket dönüşümünden geçirilerek alt bantlara ayrılmış ve nötrozofik küme yaklaşımı uygulanmıştır. Sayaç değeri yer değiştirme yönteminden geçirilerek anahtar olarak kullanılmıştır. 1000, 5000 ve 10000 karakterlik veri gizlemede sırasıyla k=1 için 58,1388 dB, k=2 için 57,2995 dB, k=1 için 54,5505 dB, k=2 için 53,0367 dB, k=1 için 51,9999 dB ve k=2 için 50,5468 dB PSNR değeri elde edilmiştir.

Abstract:
Access to data has become very easy thanks to the developing up-to-date technologies. However, the use of these current technologies by malicious people has also revealed security problems. Various techniques have been proposed for reliable storage and transmission of data.
In this thesis, two methods have been proposed. These are GA-OPS method and WPT-NS method. In both methods, 20 images of 512x512x3 and 256x256x3 sizes have been used randomly selected from the DICOM library.
The similarities of pixels has been used to determine the appropriate pixel positions in data hiding with the GA-OPS method. A genetic algorithm has been used to determine the appropriate data hiding type. After hiding the data, a key has been created by using lifting transform on the location of data hiding and the key has been sent to the other side. According to the results of the analysis, when 1000, 5000 and 10000 characters of data have been hidden in a 512x512x3 image, the PSNR values were 66,5374, 59,4420 and 56,3936, respectively. When 1000, 5000 and 10000 characters of data have been hidden in a 256x256x3 image, the PSNR values were 60,4308, 53,3529 and 47,4113, respectively.
In data hiding with WPT-NS method, the image has been divided into sub-bands through 2-level wavelet packet transformation and neutrosophic set approach has been applied. When 1000, 5000 and 10000 characters of data have been hidden, the PSNR values were found 58,1388, 54,5505 and 51,9999 for k=1 and 57,2995, 53,0367 and 50,5468 for k=2, respectively.