Araştırma Makalesi

MANDELBROT VE LOJİSTİK KAOTİK HARİTA KULLANILARAK GÖRÜNTÜ ŞİFRELEME

Cilt: 5 Sayı: 2 28 Şubat 2023
PDF İndir
TR EN

MANDELBROT VE LOJİSTİK KAOTİK HARİTA KULLANILARAK GÖRÜNTÜ ŞİFRELEME

Öz

Son yıllarda, görüntü şifreleme popüler ve önemli bir araştırma alanı olmuştur. İnternet ve ağlar üzerinden iletişime olan bağımlılığın gün geçtikçe artmasıyla birlikte, verilerin iletimi güvenlik ihlaline karşı açık hale geliyor. Bu güvenlik ihlallerine karşı en iyi çözümlerden biri de verinin şifrelenmesidir. Günümüzde çoğunlukla kullanılan geleneksel algoritmalar, düşük güvenlik seviyesi göstermesinden dolayı kaos tabanlı kripto sistemler son yıllarda fazlasıyla ilgi çekici hale gelmiştir. Buraya olan yoğun ilgiden sonra çeşitli kaotik haritalar kriptografi alanına kazandırılmıştır. Eski şifreleme yöntemlerinin kullanılmasıyla ortaya çıkan düşük güvenlik seviyesi problemi kaos şifrelemesi kullanılarak çözülmüştür. Bunun yanı sıra kaos şifrelemede anahtarın rastgeleliğinin ve boyutunun büyüklüğünün de görüntü şifrelemedeki önemi ortaya çıkmıştır. Bu araştırma makalesi görüntüleri işlemek için çeşitli türleri olan kaotik haritalar ile mandelbrot fraktallarını içeren yeni bir hibrit şifreleme algoritması sunmaktadır. Bunun sebebi fraktal görüntülerin rastgeleliğinin fazla olması nedeniyle, şifreleme için güçlü bir anahtar olarak kullanılabilmesidir. Araştırmacıların çalışmaları sonucu literatürde de yer alan pek çok kaotik metot ortaya çıkmıştır. Makalede de bunlardan birisi olan lojistik harita kaotik methodunda oluşturulan anahtar ile mandelbrot fraktal setlerinden elde bir başka anahtarın işleme tabi tutularak ortaya çıkan yeni bir anahtar ile görüntü şifrelemesi yapılmıştır. Ayrıca makalede bu kaotik harita ile fraktalların birlikte kullanılmasının sonucu elde edilen şifreli görüntülerin analizi ve karşılaştırılması yapılmaktadır. Bu analiz yapılırken oluşturulan şifreli görüntünün ve görüntünün orjinal halinin görsel değerleri karşılaştırılarak algoritmanın başarısı PSNR, Entropi, SSIM, MSE, Korelasyon Katsayısı, Histogram Analizi, NPCR ve UACI yöntemleri ile ölçülmüştür.

Anahtar Kelimeler

Kaynakça

  1. Abdul N., Abbas M. (2015) Image encryption based on Independent Component Analysis and Arnold’s Cat Map
  2. Ahmad J., Hwang S. (2015) ‘‘Chaos-based diffusion for highly autocorrelated data in encryption algorithms,’’ Nonlinear Dyn., vol. 82, no. 4, pp. 1839–1850.
  3. Abdulgader A, Ismail M, Zainal N, Idbeaa T (2015) Enhancement of AES algorithm based on chaotic maps and shift operation for image encryption. Journal of Theoretical and Applied Information Technology ; 71(1): 1-12
  4. Akhshani A., Akhavan A., Lim S., Hassan Z. (2012) An image encryption scheme based on quantum logistic map
  5. Anees A., Siddiqui A. M., Ahmed F. (2014) ‘‘Chaotic substitution for highly autocorrelated data in encryption algorithm,’’ Commun. Nonlinear Sci. Numer. Simul., vol. 19, no. 9, pp. 3106–3118.
  6. Belazi A, Talha M, Kharbech S, Xiang W (2019) “Novel Medical Image Encryption Scheme Based on Chaos and DNA Encoding”, IEEE Access, vol. 7, pp. 36667–36681.
  7. Cheng, G., Wang, C., & Chen, H. (2019). A Novel Color Image Encryption Algorithm Based on Hyperchaotic System and Permutation-Diffusion Architecture. International Journal of Bifurcation and Chaos, 29(9).
  8. Crownover, R.M. (1995) Introduction to Fractals and Chaos; Jones and Bartlett: Burlington, MA, USA.; ISBN 978-0-86720-464-3.

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

Bilgisayar Yazılımı

Bölüm

Araştırma Makalesi

Yayımlanma Tarihi

28 Şubat 2023

Gönderilme Tarihi

28 Temmuz 2022

Kabul Tarihi

5 Ağustos 2022

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2023 Cilt: 5 Sayı: 2

Kaynak Göster

APA
Kibar, G., & Kasapbaşı, M. C. (2023). MANDELBROT VE LOJİSTİK KAOTİK HARİTA KULLANILARAK GÖRÜNTÜ ŞİFRELEME. İstanbul Ticaret Üniversitesi Teknoloji ve Uygulamalı Bilimler Dergisi, 5(2), 79-95. https://doi.org/10.56809/icujtas.1150309
AMA
1.Kibar G, Kasapbaşı MC. MANDELBROT VE LOJİSTİK KAOTİK HARİTA KULLANILARAK GÖRÜNTÜ ŞİFRELEME. TUB. 2023;5(2):79-95. doi:10.56809/icujtas.1150309
Chicago
Kibar, Gülseren, ve Mustafa Cem Kasapbaşı. 2023. “MANDELBROT VE LOJİSTİK KAOTİK HARİTA KULLANILARAK GÖRÜNTÜ ŞİFRELEME”. İstanbul Ticaret Üniversitesi Teknoloji ve Uygulamalı Bilimler Dergisi 5 (2): 79-95. https://doi.org/10.56809/icujtas.1150309.
EndNote
Kibar G, Kasapbaşı MC (01 Şubat 2023) MANDELBROT VE LOJİSTİK KAOTİK HARİTA KULLANILARAK GÖRÜNTÜ ŞİFRELEME. İstanbul Ticaret Üniversitesi Teknoloji ve Uygulamalı Bilimler Dergisi 5 2 79–95.
IEEE
[1]G. Kibar ve M. C. Kasapbaşı, “MANDELBROT VE LOJİSTİK KAOTİK HARİTA KULLANILARAK GÖRÜNTÜ ŞİFRELEME”, TUB, c. 5, sy 2, ss. 79–95, Şub. 2023, doi: 10.56809/icujtas.1150309.
ISNAD
Kibar, Gülseren - Kasapbaşı, Mustafa Cem. “MANDELBROT VE LOJİSTİK KAOTİK HARİTA KULLANILARAK GÖRÜNTÜ ŞİFRELEME”. İstanbul Ticaret Üniversitesi Teknoloji ve Uygulamalı Bilimler Dergisi 5/2 (01 Şubat 2023): 79-95. https://doi.org/10.56809/icujtas.1150309.
JAMA
1.Kibar G, Kasapbaşı MC. MANDELBROT VE LOJİSTİK KAOTİK HARİTA KULLANILARAK GÖRÜNTÜ ŞİFRELEME. TUB. 2023;5:79–95.
MLA
Kibar, Gülseren, ve Mustafa Cem Kasapbaşı. “MANDELBROT VE LOJİSTİK KAOTİK HARİTA KULLANILARAK GÖRÜNTÜ ŞİFRELEME”. İstanbul Ticaret Üniversitesi Teknoloji ve Uygulamalı Bilimler Dergisi, c. 5, sy 2, Şubat 2023, ss. 79-95, doi:10.56809/icujtas.1150309.
Vancouver
1.Gülseren Kibar, Mustafa Cem Kasapbaşı. MANDELBROT VE LOJİSTİK KAOTİK HARİTA KULLANILARAK GÖRÜNTÜ ŞİFRELEME. TUB. 01 Şubat 2023;5(2):79-95. doi:10.56809/icujtas.1150309