Görüntü şifreleme yöntemlerinin analizi ve karşılaştırılması

Abstract

Elektronik ortamda veri değişiminin hızla gelişmesiyle birlikte veri saklamanın ve iletiminin güvenliği daha da fazla önem kazanmıştır. Endüstriyel ortamda oldukça fazla kullanılan gizlilik derecesi yüksek resimler yetkisiz kişilerin erişiminden korunmalıdır. Güvenlik resim saklama ve iletiminde önemli bir sorundur ve şifreleme güvenliği sağlamada önemli bir yoldur. Resim şifreleme uygulamalarının Internet iletişimi, multimedya sistemleri, tıbbi resimleme ve askeri uygulamalar gibi kullanım alanları vardır. Resim dosyaları içerdikleri veri bakımından büyüktürler ve hafızada diğer dosyalardan daha fazla alana ihtiyaç duyarlar. Bu nedenle bir bilgisayardan bir diğerine resim iletimi çok zaman alabilir. Sıkıştırma teknikleri kullanılarak resimlerin içerdiği artık bilgiler çıkarılıp saklama alanı ve iletim zamanı azaltılabilir. Resim şifreleme ve iletiminde karşılaşılan dosya büyüklüğü sorununa çözüm olması bakımından bu çalışmada incelenmekte olan güncel resim şifreleme algoritmalarından iki tanesine (Ayna benzeri resim şifreleme ve Görsel kriptografi) sıkıştırma yeteneği kazandırılmaktadır. Eklenen sıkıştırma işleminin algoritmanın çalışma zamanına, resmin boyutuna ve güvenliğine etkileri incelenmiştir. Deneysel amaçlar için bu iki algoritma MATLAB programı kullanılarak gerçekleştirilmiş ve iletilecek veya saklanacak olan dosya boyutunda sağlanan düşüşler ekran görüntüleri ve ayrıntılı grafiklerle tezin dördüncü bölümünde yer almaktadır. Yapılan bu eklemeler sayesinde iletilecek veya saklanacak olan dosya boyutlarında %91,4'lere varan oranlarda düşüşler sağlanmıştır.

With the fast progression of data exchange in electronic way, information security is becoming more important in data storage and transmission. Because of widely using images in industrial process, it is important to protect the confidential image data from unauthorized access. Security is an important issue in communication and storage of images, and encryption is one of the ways to ensure security. Image encryption has applications in internet communication, multimedia systems, medical imaging, telemedicine, military communication, etc. Computer images are extremely data intensive and hence require large amounts of memory for storage. As a result, the transmission of an image from one machine to another can be very time consuming. By using data compression techniques, it is possible to remove some of the redundant information contained in images, requiring less storage space and less time to transmit. The file size problem for the image encryption and transmission has been eliminated by adding compression capability to the two of the algorithms which have been analyzed in this thesis (Mirror-like image encryption and Visual Cryptography). Effects of the added compression process on the algorithm runtime, image security and size are studied. Implementations of these two algorithms have been realized on MATLAB for experimental purposes and the results of decrease on the file sizes is illustrated with screenshots and detailed graphs are given in the fourth section of this thesis. This additions to the algorithms decrease the file size need to be transmitted or stored up to 91,4%.