Sunum yükleniyor. Lütfen bekleyiniz

Sunum yükleniyor. Lütfen bekleyiniz

Steganografi 1. Neden Bilgi Gizleme ? • Günümüzde teknolojinin gelişmesiyle birlikte bilgi güvenliği oldukça önemli hale gelmiştir. • Dijital ortamda.

Benzer bir sunumlar


... konulu sunumlar: "Steganografi 1. Neden Bilgi Gizleme ? • Günümüzde teknolojinin gelişmesiyle birlikte bilgi güvenliği oldukça önemli hale gelmiştir. • Dijital ortamda."— Sunum transkripti:

1 Steganografi 1

2 Neden Bilgi Gizleme ? • Günümüzde teknolojinin gelişmesiyle birlikte bilgi güvenliği oldukça önemli hale gelmiştir. • Dijital ortamda bulunan verilerin güvenliğini sağlamak için şifreleme ve steganografi teknikleri kullanılmaktadır. • Şifreleme mesajın içeriğinin korunmasını amaçlarken, steganografi mesajın varlığının gizlenmesi ile ilgilenmektedir. • Bu çalışmada gri seviye resimler üzerinde rasgele LSB (En Önemsiz Bite) ekleme yöntemi ve sayı teorisini kullanılarak yapılan steganografi ve steganaliz anlatılmaktadır. 2

3 Steganografi Nedir? • Steganografi önemli bir bilgi gizleme yöntemidir. • Steganografi kelimesi Yunanca “steganos: gizli, saklı” ve “grafi: çizim yada yazım” kelimelerinden gelmektedir. • Bu yaklaşım, bir nesnenin içerisine bir verinin gizlenmesi olarak tanımlanabilir. • Bu yaklaşımla ses, sayısal resim, video görüntüleri üzerine veri saklanabilir. 3

4 Steganografi Nedir? • Görüntü dosyaları içerisine saklanacak veriler metin dosyası olabileceği gibi, herhangi bir görüntü içerisine gizlenmiş başka bir görüntü dosyası da olabilir. • Bu yaklaşımda içine bilgi gizlenen ortama örtü verisi (cover-data), oluşan ortama da stego-metin (stego- text) veya stego-nesnesi (stego-object) denmektedir. 4

5 Steganografinin Kullanım Alanları • Steganografi kullanım alanları açısından üçe ayrılmaktadır. Bunlar aşağıdaki gibidir: – Metin (text) steganografi – Görüntü (image) steganografi – Ses (audio) steganografi. 5

6 Görüntü Steganografi Yöntemleri • Görüntü steganografisinde bilgiyi resmin içine gizlemek için çeşitli yöntemler vardır. Bunlar şu şekilde sınıflandırılabilir. – En önemsiz bite ekleme – Maskeleme ve filtreleme – Algoritmalar ve dönüşümler 6

7 Sayısal Resmin Yapısı • Sayısal (dijital) resim N satır ve M sütunluk bir dizi ile temsil edilir. • Genellikle satır ve sütun indeksleri y ve x veya r ve c olarak gösterilebilir. • Bir resim dizisinin elemanlarına piksel denir. • En basit durumda pikseller 0 veya 1 değerini alırlar. 7

8 Sayısal Resmin Yapısı • 1 ve 0 değerleri sırasıyla aydınlık ve karanlık bölgeleri veya nesne ve zemini (nesnenin önünde veya üzerinde bulunduğu çevre zemini) temsil ederler. • Sayısal (dijital) görüntü dosyaları renkli olarak genellikle 24 yada 8 bit; gri-seviye görüntüler yada 8 bit olabilirler. 8

9 En Önemsiz Bite (LSB) Ekleme Yöntemi • En önemsiz bite ekleme yöntemi (Least Significant Bit Insertion Methods) yaygın olarak kullanılan ve uygulaması basit bir yöntemdir. • Fakat yöntemin dikkatsizce uygulanması durumunda veri kayıpları ortaya çıkmaktadır. • Bu yöntemde; resmi oluşturan her pikselin her byte’nın en önemsiz biti olan son biti değiştirilerek o bitin yerine gizlenmesini istediğimiz verinin bitleri sırasıyla verinin başlangıcından itibaren birer birer yerleştirilmektedir. 9

10 Gri Seviye Resimlerde LSB Yönteminin Uygulanması • Gri-seviye resimlerde her piksel, 0 (siyah) ile 255 (beyaz) arasında tam sayı değer alabilen 1 byte ile temsil edilmektedir. • arasındaki değerler gri'dir ve bundan dolayı bir resme ait tam sayı "gri ton seviye" (gray level) olarak isimlendirilmektedir. 10

11 Gri Seviye Resimlerde LSB Yönteminin Uygulanması • Renk değeri 142 olan bir pikselin içine ikilik sayı sistemindeki 1 değeri saklandığında oluşan piksel ve renk değeri aşağıda gösterilmektedir. Renk Değeriİkilik Sistemde Karşılığı Rengi Orijinal Piksel Bilgi Saklanmış Piksel  Son bitin 1 ya da 0 olması gözle görülebilir bir fark yaratmamaktadır

12 Sayı Teorisi İle İlgili Temel Bilgiler • Çalışmamızda p değeri seçildikten sonra a değerinin üretilmesi için sayı teorisinden yararlanılmaktadır. Aşağıda bunun için kullanılan tanım ve teoremler verilmektedir. – Teorem 1: Eğer p asal sayı ise Z p bir alandır. – Teorem 2: Eğer p asal sayı ise Z p * çevrimsel bir gruptur. – Tanım 1: Z p alanının 0 olmayan bir elemanı olan α’nın derecesi α k =1 olmak üzere en küçük k değeridir. – Tanım 2: mod p’ye göre (p-1) derecesine sahip bir α elemanına asal eleman denir. 12

13 Sayı Teorisi İle İlgili Temel Bilgiler – Tanım 3: p asal ve α, mod p’ye göre asal eleman olsun. Herhangi bir (β Є Z p *, β= α i (0

14 Ayrık Logaritma Kullanan LSB Yöntemi • Sıralı LSB yönteminde verinin resmin satırlarına yada sütunlarına sıra ile yerleştirilmesinden dolayı gizli mesajın elde edilmesi işlemi oldukça kolaydır. • Bu yüzden verileri rasgele bir şekilde resmin içine saklamak daha güvenlidir. • Sıralı LSB yönteminde veriyi elde etmek oldukça kolay olduğundan verileri rasgele şekilde resmin içine saklamak daha güvenlidir. • y i =a i mod p şeklinde tanımlanan ayrık logaritma fonksiyonu resim içine rasgele şekilde veri gizlemeyi sağlar. 14

15 Ayrık Logaritma Kullanan LSB Yöntemi • Bu fonksiyonda; – y i mesajın i. bitinin resmin içinde saklanacağı pozisyonu; – i gizlenecek mesajın bit indeksini göstermektedir. – Buradaki p büyük bir asal sayı ve a ise p’den üretilen asal bir köktür. – a değeri üsler şeklinde yazıldığında 1’den p-1’e kadar tüm tamsayıları verecek şekilde seçilmelidir. – Yani p ile a kendi aralarında asal olmalıdırlar. – p değerinin asal olmasının nedeni aynı değerin tekrar üretilmemesidir. 15

16 Ayrık Logaritma Kullanan LSB Yöntemi • Gizlenecek metnin uzunluğu m, • içine veri gizlenecek resmin büyüklüğü l ise • p değeri, m

17 Ayrık Logaritma Kullanan LSB Yöntemi • Aşağıda veri gizleme işleminin algoritması gösterilmektedir. 17

18 Ayrık Logaritma Kullanan LSB Yöntemi • Adım 1: – Örnek olarak m

19 Ayrık Logaritma Kullanan LSB Yöntemi • Adım 3: – p değerinin asal elemanlarını bulmak için en küçük böleninden başlayarak üsler şeklinde yazıldığında 1’den p-1’e kadar tüm tamsayıları veren böleni bulunur. – Bölen olarak 2 seçildiğinde 1’den p-1’e kadar tüm tamsayıları vermemiş ve aynı zamanda tekrarlar olmuştur. – 3 seçildiğinde ise istenen şart sağlanmaktadır. – mod 17’ye göre 3 i değerleri p ile asaldır. 19

20 Ayrık Logaritma Kullanan LSB Yöntemi • Adım 4: – Bir sonraki adım OBEB(i,p-1)=1 şartını sağlayan sayıları bulmaktır. – Bu değerler bulunduktan sonra 3 i ’de karşılık gelen değerler hesaplanır ve bu bulunan değerlerden biri (tercihen büyük olanı) a değeri olarak seçilir. 20

21 Ayrık Logaritma Kullanan LSB Yöntemi • Adım 5: – OBEB’i 1 çıkan sayılar 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13 ve 15’tir. mod 17’ye göre 3 i ’de karşılık gelen değerleri aşağıdaki gibi hesaplanır. 3 1 (mod 17)=3 3 3 (mod 17)=10a değerleri arasından büyük 3 5 (mod 17)=5olanın seçilmesi daha uygundur. 3 7 (mod 17)=11burada 14 değeri seçilebilir. 3 9 (mod 17)= (mod 17)=7 y i =14 i mod 17 denklemine göre 3 13 (mod 17)=12gizli mesaj resmin içine yerleşir (mod 17)=6 21

22 Örnek Uygulama • Aşağıda verilen, boyutu 182x175 piksel olan örnek resmin içine SELAM mesajı gizlenmek istensin. • Resmin büyüklüğü l=182x145=31850’dir. • Metnin uzunluğu ise m=40 bittir. 22

23 Ayrık Logaritma Kullanan LSB Yöntemi • m

24 Ayrık Logaritma Kullanan LSB Yöntemi • y i = i (mod 31849) denkleminden mesajın bitlerinin nereye yerleşeceği bulunur. Aşağıda bunlar verilmiştir. Mesajın Bit Indeksi Bit Değeri Yerleştiği Piksel Pikselin Orijinal Rengi Pikselin Yeni Rengi

25 Ayrık Logaritma Kullanan LSB Yöntemi • Bu şekilde mesajın tüm bitleri resmin içine rasgele bir şekilde dağılarak gizlenir. 25 (a) (b) (a). Orijinal resim (lenna.bmp) (b) İçine SELAM mesajı gizlenmiş resim

26 Ayrık Logaritma Kullanan LSB Yönteminin Steganalizi • Steganaliz, bir örtü verisi (cover data) içerisinde herhangi bir bilgi olup olmadığını bulmayı ve eğer var ise bu bilgiyi elde etmek amacıyla steganografik algoritma kullanılan sisteme karşı yapılan saldırı yöntemleridir. • Genelde saldırı yapan kişinin (steganalist) kullanılan steganografik sistemi bildiği varsayılır (Kerchoffs’un prensibi). • Eğer steganalist kullanılan sistemi bilmiyorsa, bu onun işini zorlaştıracaktır. 26

27 Ayrık Logaritma Kullanan LSB Yönteminin Steganalizi • Steganalist bir steganografik sisteme saldırabilmesi için sahip olması gereken veriler vardır. Bu sahip olduğu verilere göre saldırı modellerinden birini seçebilir. • Bu saldırı modelleri 5 kategoriye ayrılır: – Sadece stego saldırısı: Analiz için sadece stego-nesnesi (Stego-object) (Görüntü dosyası) bilinmektedir. – Bilinen cover (örtü) saldırısı: Görüntünün mesaj gizlenmeden önceki ve sonraki hali bilinmektedir. – Bilinen mesaj saldırısı: Saklanan mesaj bilinmektedir. – Seçilmiş stego saldırısı: Steganografik algoritma ve stego-nesnesi bilinmektedir. – Seçilmiş mesaj saldırısı: Steganalist bu yöntemde stego-nesnesini analiz edebilmek için çeşitli mesajlar seçer, steganografik araçlar kullanır ve algoritmayı bulmaya çalışır. 27

28 Ayrık Logaritma Kullanan LSB Yönteminin Steganalizi • Öncelikle resmin içinde veri gizlenip gizlenmediğini anlamak için sezme (detection) saldırıları yapılır. Bu saldırı yöntemleri; – Histogram Analizi – χ 2 Testi – RS Steganalizi – RQP Yöntemi – Görsel Ataklar şeklinde sınıflandırılabilir. 28

29 Ayrık Logaritma Kullanan LSB Yönteminin Steganalizi • Resmin içinde veri olduğu anlaşılırsa, bu veriyi elde etmek amacıyla çekme (extraction) saldırısı yapılır. 29

30 Sonuçlar • Bu çalışmada rasgele son bite ekleme yöntemini kullanan ve resmin içine metin verisi gizleyen bir yöntem anlatılmıştır. • Rasgele bir yerleşim sağlamak amacıyla ayrık logaritma fonksiyonu kullanılmıştır. • Verinin rasgele gizlenmesi sıralı LSB yöntemine göre daha güvenlidir. • Gizlenmiş verinin saldırgan tarafından elde edilmesi bu yöntemde daha zordur. 30

31 Sonuçlar • LSB yönteminin özelliği nedeniyle de steganografi uygulanan resmin boyutunda bir değişiklik olmamaktadır. • Son bite ekleme yönteminin dezavantajı gönderilecek mesajın veya dokümanın uzunluğunun resim boyutuna bağlı olmasıdır. • Gizlenecek veri miktarını arttırmak için çeşitli sıkıştırma algoritmaları da kullanılabilir. • Saklanan verinin AES (Advanced Encryption Standard), RSA (Rivest- Shamir- Adleman) yada DES (Data Encryption Standard) gibi şifreleme yöntemleriyle şifrelenmesi sayesinde iletişimin daha güvenli yapılabilmesi de sağlanabilecektir. 31

32 GRİ SEVİYE RESİMLER ÜZERİNDE RASGELE LSB YÖNTEMİNİ VE SAYI TEORİSİNİ KULLANARAK BİLGİ GİZLEME VE STEGANALİZ Andaç ŞAHİN Ercan BULUŞ M. Tolga SAKALLI Trakya Üniversitesi Bilgisayar Mühendisliği Bölümü 32

33 33 Eğitim amaçlı paylaşılmıştır


"Steganografi 1. Neden Bilgi Gizleme ? • Günümüzde teknolojinin gelişmesiyle birlikte bilgi güvenliği oldukça önemli hale gelmiştir. • Dijital ortamda." indir ppt

Benzer bir sunumlar


Google Reklamları