Search

Doktora Tezi İletişim sistemlerinin günlük hayatımızın vazgeçilmez parçaları haline gelmesiyle hızlı, hatasız ve güvenli sayısal bilgi iletimi gerekliliği önemli bir konu olarak karşımıza çıkmaktadır. Kodlama teorisi, iletişim alanında kaynakların, kanalların, alıcıların bilgi karakteristiklerini incelemek, bilginin iletimini optimize etmek ve iletimin güvenilirliğini sağlamak amacıyla kullanılmaktadır. Kriptografi ise bilgi güvenliğini inceleyen bir bilim dalıdır. Kriptografi' nin amacı iki ya da daha fazla kişinin haberleşmesinde gizlilik, veri bütünlüğü, doğrulama ve inkar edememe esaslarını birleştirerek mesajın güvenli iletişimini sağlamaktır. Kriptografi sadece bilgi saklaması ve aktarması problemine güvenli bir çözüm aramaktan ibaret değildir. Kriptosistemlerde kullanılan anahtarın güvenli bir şekilde saklanması gerekmektedir. Böyle bir probleme çözüm olarak birçok Gizlilik Paylaşım Şemaları önerilmiştir. Gizlilik Paylaşım Şeması kriptografik anahtar yönetimi ve anahtar dağıtımı ile ilişkili önemli bir kavramdır. Bu tezde ilk önce Kodlama teorisi ve Kriptografide kullanılan matematiksel tanımlar, teoremler ve bu bilimler ile ilgili genel bilgiler verilmiştir. Daha sonra Gizlilik Paylaşım Şemaları incelenmiş ve özellikle kodlama teorisinde Reed-Solomon(RS) Kodlarla ilişkilendirilmiş Gizlilik Paylaşım Şemaları üzerinde durulmuş ve uygulamaları gerçekleştirilmiştir. İlk olarak Shamir'in Lagrange İnterpolasyon tabanlı Gizlilik Paylaşım Şeması incelenmiş ve uygulaması yapılmıştır. Daha sonra GF(q) ve GF(2n) sonlu cisim uzaylarında tanımlanan ve kodlama teorisinde hata düzeltme kapasitesi en fazla olan MDS(Maximum Distance Separable) kod tabanlı Gizlilik Paylaşım Şemalarının uygulamaları gerçekleştirilmiştir. Burada Reed-Solomon kodlar özel MDS kodlardır. En son olarak RS kodların hata düzeltme algoritmalarından faydalanılarak, üretilen MDS kod tabanlı Gizlilik Paylaşım Şemalarında hileli katılımcılar olması durumunda bu katılımcıların yanlış verilerinin düzeltilerek gizliliğin yeniden elde edilebildiği gösterilmiştir. Bir (n, k, d) MDS kod, minimum Hamming mesafesi d=n-k+1 en fazla olan kodlar olduğu için en çok hileli katılımcıları tespit edip verileri düzeltme yeteneğine sahiptir. Abstract Fast, correct and secure transmission of digital information have become more important issue nowadays since communication systems are crucial for daily life. Coding theory is used to examine the characteristics of information sent through communication channel which cover the source, the channel and the receiver. Also, it is used to optimize the transmission of the information and provide secure transmission. On the other hand, cryptography is the science of information security and aims to provide secure communication by combining the following four objectives: confidentiality, integrity, authentication and non-repudiation. Cryptography does not only deal with the securely storing and transferring sensitive information, but the keys used in cryptosystems should also be kept securely. Therefore, in the literature, there are many proposals of secret sharing schemes. A secret sharing scheme is an important concept related with cryptographic key management and distribution. In this thesis, firstly, some mathematical background, definitions and theorems related with coding theory and cryptography are given. Then, secret sharing schemes, secret sharing schemes associated with Reed-Solomon Codes are examined and applications of them are developed. From secret sharing schemes, Shamir?s Lagrange Interpolation based secret sharing schemes is examined and an application of it is developed. Then, MDS (Maximum Distance Separable) code, which is defined over GF(q) and GF(2n) and are those with the greatest error correcting capability, based secret sharing scheme applications are developed. Here, Reed-Solomon Codes are special MDS codes. At last, if MDS code based secret sharing schemes include cheating participants, it is shown that the secret can be obtained correctly by taking the benefit of error correcting algorithms of RS codes and correcting the wrong data of them. An (n, k, d) MDS code has the ability of indentifying the most number of cheating participants and correcting the wrong data of them since the minimum Hamming distance d=n-k+1 is maximal for these codes.

İletişim teknolojilerinin hızla gelişmesi birçok alanda hayatımızı kolaylaştırırken, diğer yandan da çeşitli haberleşme ortamlarında bilgilerin gizlenmesi ve üçüncü kişilerle paylaşılmaması önem kazanmaktadır. Dijital haberleşmede kullanılacak güvenlik metotları ve şifreleme algoritmaları ile bilginin güvenli bir şekilde korunması ve iletilmesi hedeflenmektedir. Günümüzde en sık kullandığımız haberleşme aracı mobil cihazlardır. Bu cihazlar kablosuz bağlantı sağlayabilme ve taşınabilir olma özelliklerinden dolayı hem iş dünyasında hem sosyal ortamda yaygın olarak kullanılmaktadır. Günümüzde mobil cihazlarla anlık mesajlaşma uygulamaları sıklıkla kullanılmakla birlikte SMS kısa mesaj servisi de yaygın olarak kullanılmaktadır. SMS hızlı ve internet olmayan durumlarda da kullanılabilen bir haberleşme yöntemidir. Ancak iletilen SMS mesajlarının daha güvenli iletilmesi, istenmeyen üçüncü kişilerden korunma gereği gibi durumlarda şifreleme yöntemlerine başvurmak gerekebilir. Bu tezde mobil haberleşmede SMS ile gönderilen mesajların siber saldırılara ya da çeşitli saldırılara karşı içeriğinin gizliliği ve bütünlüğünün korunması amacıyla şifreleme yöntemlerinden RSA asimetrik şifreleme ve AES simetrik şifreleme algoritmaları kullanılmıştır. AES şifreleme algoritması ve RSA algoritmasıyla yapılan şifreli SMS gönderimi için Android işletim sisteminde Dart programlama dili ile Flutter SDK’sı 3.7.010.0.pre.22 versiyonu kullanılarak mobil uygulama yapılmıştır. Kodlama ve tasarım süreci Visual Studio Code(version 1.74.2) ve Android Studio(version 4.1) programları üzerinde yapılmıştır. Bunun yanı sıra şifreli SMS gönderimi farklı mobil cihazlarda ve sanal cihazlarda test edilmiştir. Yapılan uygulamada farklı anahtar büyüklükleri ve farklı mesaj uzunlukları kullanılarak şifreleme ve şifre çözme süreleri açısından değerlendirilmiştir. Sonuç olarak tezin temel amacı olan şifreli bir mobil SMS haberleşmesi ile AES ve RSA şifreleme algoritmaları kullanılarak güvenli bir iletişim sağlanabileceği ortaya konmuştur. AES algoritmasıyla gerçekleştirilen uygulama Google play platformunda kullanıcıya sunulmuştur. RSA algoritması gerekli iyileştirmelerden sonra Google play platformunda kullanıcıya sunulması hedeflenmektedir. While the rapid development of communication technologies makes our lives easier in many areas, it is also important to hide information in various communication media and not to share it with third parties. It is aimed to protect and transmit information securely with security methods and algorithms to be used in digital communication. Today, the most frequently used communication tool is mobile devices. These devices are widely used in both business and social environments due to their wireless connectivity and portability. Today, instant messaging applications with mobile devices are frequently used, and SMS short message service is also widely used. SMS is a fast communication method that can be used even when there is no internet. However, it may be necessary to resort to encryption methods in cases such as safer transmission of forwarded SMS messages and protection from unwanted third parties. In this thesis, RSA asymmetric encryption and AES symmetric encryption algorithms, which are encryption methods, are used in order to protect the confidentiality and integrity of the content of messages sent by SMS in mobile communication against cyber attacks or various attacks. In sending encrypted SMS with RSA algorithm and AES encryption algorithm, a mobile application was made using Dart programming language and Flutter SDK version 3.7.0-10.0.pre.22 in Android operating system. The coding and design process has been done on Visual Studio Code (version 1.74.2) and Android Studio (version 4.1). In addition, sending encrypted SMS has been tested on different mobile and virtual devices. In the application, it was evaluated in terms of encryption and decryption times by using different key sizes and different message lengths. As a result, it has been revealed that a secure communication can be provided by using AES and RSA encryption algorithms with an encrypted mobile SMS communication, which is the main purpose of the thesis. The application, which is realized with the AES algorithm, is presented to the user on the Google play platform. It is aimed to present the RSA algorithm to the user on the Google play platform after the necessary improvements.

Günümüzde teknolojinin gelişmesiyle sayısal ortamda verilerin güvenli bir şekilde iletilmesi ve korunması gibi bilgi güvenliği gereksinimleri önem kazanmıştır. Güvenlik yöntemlerinin başında kriptoloji gelmektedir. Sır Paylaşım Şemaları, sadece bir kişiye güven olmadığı durumlarda kullanılmaktadır. Bu şemalarda amaç gizli bilginin birçok kişi arasında dağıtılarak güvenliğini arttırmaktır. Bu gizli bilgi bir şifreleme anahtar ya da bir gizli resim olabilir. Literatürde bir çok sır paylaşım şemaları mevcuttur. Bu tezde gizli görüntülerin güvenliğini sağlamak için diğer görüntü sır paylaşım metotlarında kullanılan permütasyon işlemine gerek olmaması ve seçilen sonlu cisimde herhangi bir görüntü kaybına sebep vermemesinden dolayı kodlama teorisi tabanlı bir şema kullandık. İlk olarak GF(2^8) sonlu cisminde [n,k] parametreli [12, 4] Reed Solomon kodu(RS) ile bir (k, n-k) gizli görüntü paylaşım şeması uygulanmıştır. İkinci olarak görüntü sır paylaşım şeması için GF(2^8) sonlu cisminde Hadamard matris formunda elde edilmiş olan [16, 8, 9] parametreli MDS kod kullanılmıştır. Bu MDS kodun standart formdaki üreteç matrisi 〖 G=(I〗_kxk A_kxk) şeklindedir. Burada özellikle A matrisi involutif (tersi kendisi) MDS matris olacak şekilde seçilmiştir. Ayrıca involutif bir MDS matris ile görüntü paylaşımı ve görüntünün yeniden elde edilmesinde aynı matris ile işlem yapılması sağlanarak maliyeti düşürülmüştür. Sonuç olarak hafif- sıklet (lightweight) bir görüntü sır paylaşım şeması önerilerek yeni bir yapı ortaya konmuştur. Nowadays with the development technolojy, information technolojy requirements such as safe transmission and preservation of data in digital environment have gained importance. The most important security methods are cryptology. Many methods have been proposed in the literature to safely hide key or image. One of these methods is secret sharing schemes. In a (k, n) secret sharing scheme, the secret (key or image) is distributed among n people, and any k person or more can merge to obtain secret information. Many hidden image sharing schemes have been proposed in the literature. In this thesis, we have benefited from coding theory to ensure the safety of hidden images. The purpose of coding theory is not to require the permutation process used in other image secret sharing methods and not to cause any image loss according to the selected finite field operations. Firstly, a (k, n-k) hidden image sharing scheme was applied with Reed Solomon code (RS) with [n, k] parameters [12, 4] in GF(2^8) finite field, it was shown that the hidden image was recovered.Then GF(2^8) have the parameters [16,8,9] produced in the finite field and is MDS codes produced on the Hadamard form, it was shown that the hidden image was recovered. In addition, the cost sharing was reduced by providing an involutive MDS matrix with the same matrix for image sharing and image recovery. As a result, a new structure has been introduced by proposing a lightweight image secret sharing scheme. 56

Günümüzde, haberleşme sistemlerinde bilgi akışının artması ve bu sebeple güvenlik açıklarının ve siber saldırıların olması bilginin dış ortamlara karşı korunmasını gerektirmiştir. Bu nedenle bilginin gizliliğini ve güvenliğini sağlamak için pek çok yöntemler kullanılmaktadır. Bunlardan bazıları steganografi ve kriptolojidir. Steganografide amaç sır bilgiyi bir ortama saklamaktır. Kriptolojide amaç sır bilginin çeşitli algoritmalarla şifrelenerek anlamsız hale getirilmesidir. Bu yöntemlerin dışında sır bilginin ya da şifrelemede kullanılan gizli anahtarın korunması için Sır Paylaşım Şemaları (SPŞ) vardır. Bu şemalar aynı zamanda (k,n) eşik sır paylaşım şemaları olarak bilinir. SPŞ ile sır bilginin güvenliğini sağlamak için saklamak ya da tek bir kişide bulunması problemi ortadan kalkmıştır. Bir (k,n) eşik sır paylaşım şemasında gizli bilgi n paya dağıtılır ve ancak k pay ile sır bilgi yeniden elde edilebilir.Bu tezde şifrelemede kullanılan gizli anahtarın ya da gizli bilginin güvenliğini sağlamak için görüntü steganografi ve sır paylaşım şemalarının birlikte kullanılması üzerinedir. Gizli anahtar olarak AES şifreleme algoritmasının anahtarı ya da gizli bir metin seçilen görüntünün RGB renk kanalında sadece mavi kanala gizlenmiştir. Bilgi gizleme aşamasında LSB ve 2LSB yöntemleri kullanılmıştır. Daha sonra bu görüntü Shamir'in polinomsal tabanlı Thien- Lin sır paylaşım şeması ve Çin Kalan teorisi tabanlı Asmuth-Bloom şeması ile anlamsız pay görüntülere bölünmüştür. Yapılan uygulama PSNR, MSE, SSIM, Korelasyon katsayısı ve Histogram analizleri ile değerlendirilmiştir. Sonuç olarak bu iki güvenlik yöntemleri ile gizli bilginin güvenliğinin arttığı gösterilmiştir.Bu tezde yapılan çalışmalardan esinlenerek veri güvenliğini arttırmada farklı şifreleme teknikleri, farklı bilgi gizleme yöntemleri, farklı sır paylaşım şemaları ve kodlama teorisi gibi alanların birlikte kullanımının etkili olacağı söylenebilir Nowadays, increase of the flow of information in communication systems and therefore occurence of security vulnerability and cyber attacks have required the protection of information against external environments. Therefore, many methods have been used to provide protection and security of the information. Some of these are steganography and cryptology. The main purpose of steganography is to conceal an information within a media. The purpose of cryptology is to make the secret information meaningless by encrypting it with various algorithms. Apart from these methods, there are Secret Sharing Schemes (SSS) for the protection of secret informaiton or secret key used in encryption. These schemes are also known as (k,n) threshold secret sharing schemes. With the SSS, the problem of keeping the secret information in order to secure it or having it in a single person is eliminated. In a (k, n) threshold secret sharing scheme, confidential information is distributed to n shares, and only with k share, secret information can be recovered.In this thesis, image steganography and secret sharing schemes are used together to secure the secret information or seret key used in encryption.The secret key of the AES encryption algorithm or a secret text has been hidden in the RGB color channel of the selected image only to the blue channel.LSB and 2LSB methods were used in the process of hiding information.. Later, this image was divided into meaningless share images by Shamir's polynomial based Thien-Lin secret sharing scheme and the Chinese remainder theory-based Asmuth-Bloom scheme. The application was evaluated by PSNR, MSE, SSIM, correlation coefficient and histogram analysis. As a result, it has been shown that the security of confidential information increases with these two security methods.Inspired by the studies conducted in this thesis, it can be stated that the use of different encryption techniques, different information hiding methods, different secret sharing schemes and coding theory will be effective in increasing the data security. 76

Daha Sonra Doldurulacaktır Daha Sonra Doldurulacaktır 0