Yıldıray YALMAN Doç. Dr. İsmail ERTÜRK Akademik Bilişim '09 İMGE HİSTOGRAMI KULLANILARAK GEOMETRİK ATAKLARA DAYANIKLI YENİ BİR VERİ GİZLEME TEKNİĞİ TASARIMI VE UYGULAMASI Yıldıray YALMAN Doç. Dr. İsmail ERTÜRK Kocaeli Üniversitesi Elektronik ve Bilgisayar Eğitimi Bölümü

Sunu Bölümleri Sunu Bölümleri Çalışmanın Amaç ve Hedefleri Veri Gizleme Teknikleri 2.1. Şifreleme (Kriptoloji) 2.2. Damgalama (Watermarking) 2.3. Veri Gizleme (Steganography) Frekans Spektrumu ve Histogram Tarak Etkisi (Comb Effect) Veri Gizleme Algoritması Geliştirilen Algoritmanın Başarım Analizi Sunu Bölümleri 10.12.2018

1. Çalışmanın Amaç ve Hedefleri Önerilen çalışmanın temel amaçları, Sayısal imgelere 3. kişiler tarafından fark edilemeyecek seviyede veri gizlenerek yeni sonuç imgelerin elde edilmesi. İleride yapılması muhtemel çalışmalara alt yapı oluşturulması Araştırma ve çalışmaların hedefleri, Sayısal imgelere ait histogram değerlerini kullanarak veri gizleme işlemi gerçekleştirmek, Elde edilen sonuç imgelerinin döndürme, görüntüleme oranını değiştirme ve eğme gibi geometrik ataklara karşı dayanıklı olmasını sağlamaktır. 10.12.2018

2. Veri Gizleme Teknikleri 2.1. Şifreleme (Kriptoloji) Özel/kişisel nitelikli, gizli içeriğe sahip bilgi veya mesajların anlamlı olarak, kaynak veya alıcıdan başka üçüncü kişilerin eline geçmesini önlemek amacıyla kullanılan tüm teknikleri içeren bir bilim dalıdır. 2.2. Damgalama (Watermarking) Sayısal formattaki bir eserin korunması amacıyla eserin içerisine gömülen sayısal bir imzadır. Sayısal damgalama değerli sayısal medyanın korunmasında şifreleme ve kopyalama korumalarının yetersiz kaldığı durumlarda son koruma yöntemi olarak önerilmektedir. 2.3. Veri Gizleme Bilimi (Steganography) Steganografi (=Steganography) iki parçadan oluşan Yunanca bir kelimedir. “Steganos” örtülü/gizli, “grafi”de yazım/çizim anlamına gelir. Modern steganografi teknik olarak, bir veriyi (mesaj) bir nesnenin içine gizli biçimde yerleştirmeyi esas almaktadır. 10.12.2018

2. Veri Gizleme Teknikleri 2.3 Veri Gizleme Bilimi Veri Gizleme Yöntemlerinin Sınıflandırılması Orijinal İmge İçerisine Veri Gömülmüş Olan İmge 10.12.2018

3. Frekans Spektrumu ve Histogram Göz 400-700 nm dalga boyundaki ışıkları algılayabilir. Gözümüzdeki renk algılayıcı hücrelerin 3 çeşit olması sebebiyle gördüğümüz bütün renkler kırmızı, yeşil ve mavi renklerden oluşur. Her renk 8 bit ile, 1 pixel toplam 24 renk biti ile temsil edilir. (28)3 = 16.777.216 farklı renk oluşturulabilir. Histogram, bir işlem neticesinde elde edilen ölçüm sonuçlarının dağılımını gösteren grafiktir. İmge histogramı ise sayısal bir resmin renk tonlarının dağılımını gösterir. 10.12.2018

4. Tarak Etkisi (Comb Effect) Literatürde imge içerisine veri gömülmesi temelinde geliştirilmiş birçok uygulama bulunmaktadır. Ve bu uygulamaların neredeyse tamamı İnsan Görme Sistemi (İGS) tarafından algılanamayacak bir değişikliğe sebep olmakta ve böylece bilgi güvenliği sağlanmaktadır. Ancak İGS tarafından bozulmaların algılanamaz oluşu, imgenin veri taşıma ihtimalini ortadan kaldırmamaktadır. Örneğin, sahip olduğu piksellerin son 2 bitine veri gömülmüş olan bir imgedeki değişiklik İGS tarafından algılanamasa da imgeye ait histogramlar bu durumu tersine çevirmektedir. Yeni oluşan imgeye ait histogramdaki dengesiz dağılıma sebep olan etken literatürde Tarak Etkisi (comb effect) olarak anılmaktadır. Bu sonuç, imgede istatistiksel (doğal) olarak bir dengesizliğe işaret etmektedir. Bu durum ise gizli veriyi taşıyan imgeler için önemli bir risk oluşturmaktadır. 10.12.2018

4. Tarak Etkisi (Comb Effect) Resmin Orijinal Görüntü ve Histogramı Piksellerin Son 2 Bitine Veri Gömüldükten Sonraki Hali 10.12.2018

5. Veri Gizleme Algoritması İmgeye ait histogram grafiği ve alt-üst sınır değerlerinin belirlenmesi Gömü Verisi Değeri = (10)2 Parlaklık Değeri 58 59 60 İmge İçerisindeki Tekrarlanma Sayısı 20 17 13 Tablo 1. İmge histogramına ait bazı sayısal değerler Parlaklık Değeri 58 59 60 İmge İçerisindeki Tekrarlanma Sayısı 19 18 13 Tablo 2. İmge histogramının 1 değeri gizlendikten sonraki yeni değerleri 10.12.2018

6. Geliştirilen Algoritmanın Başarım Analizi Geliştirilen algoritmanın uygulandığı resimlerde histogram bilgileri kullanıldığından, Geometrik Ataklar sonucunda gizlenmiş olan verilerin bozulması ihtimali ortadan kalkmaktadır. Çünkü Geometrik Ataklar, piksellerin imge içerisindeki yerini değiştirmekte fakat histogram üzerinde herhangi bir etkiye sahip olmamaktadır. 10.12.2018

6. Geliştirilen Algoritmanın Başarım Analizi Chrysochos ve ark. Önerilen Algoritma PSNR Değeri Gömü Verisi Lena 54,12 360 bit 62,75 665 bit Baboon 53,10 300 bit 59,25 747 bit Peppers 55,18 56,01 700 bit 10.12.2018

6. Geliştirilen Algoritmanın Başarım Analizi 10.12.2018

Teşekkürler Sorular? 10.12.2018