Image securing method using steganography

Abstract

Bilgi teknolojisinin ve iletişiminin en önemli unsurlarından biri, bilgi güvenliğidir. Bu tezde, iki ana steganografi tekniği sunulup karşılaştırılmıştır bunlar; dörtlü tabanlı steganografi ve tepe vadi yöntemleridir. Dörtlü ağaç algoritması, geleneksel histogram kaydırma yönteminin geliştirilmiş bir versiyonu olarak düşünülebilir. Zirve-Vadeli algoritma, piksel yoğunluğunun basit yerel dağılım avantajını kullanır ve bir görüntünün histogramının sıfır veya minimum noktalarını kullanır. Yöntem, veriyi görüntüye gömmek için piksel tonlama değerlerini az miktarda değiştirir. Bu algoritmalarla mevcut geri çevrilebilir veri gizleme algoritmalarının çoğundan daha fazla veri gömülebilir. Sunulan yöntemlerin performansı, algılanamazlık açısından, örtme görüntüleri olarak altı çeşit görüntü kullanıldığında, gömme oranı 200 ila 1000 bayt arasında değişmektedir. Sonuçlar, her iki algoritmanın algılanamazlığının hemen hemen aynı olduğunu ortaya koydu. Algoritmanın gömme oranı arttıkça PSNR değeri azalmaktadır. Gömme oranı 200 bayt olduğunda, PSNR 44.2092 dB olup, gömme oranları arttıkça bu değer kademeli olarak azalmaktadır. Ayrıca, Tepe-Vadinin PSNR değeri, dörtlü tabanlı steganografi algoritmasından, 200'den 1000'e kadar olan gömme oranı için daha yüksektir. Buna ek olarak, sunulan algoritmaların sağlamlığını ölçmek için üretilen stego görüntülerine kare saldırısı testi gerçekleştirilmiştir. Bu test, gizli mesaj olma ihtimalinin tüm test için neredeyse sıfır olduğunu yani kapak görüntüsünün içinde hiçbir gizli mesaj olmadığını ortaya koymuştur.AnahtarKelimeler: Gömme kapasitesi maksimizasyonu, Histogram, PSNR, Tersinir veri gizleme

One of the most important factors of information technology and communication is the security of the information. This thesis presents and compares two main steganography techniques; quad-tree based steganography and peak-valley methods. The quad-tree algorithm can be considered as an improved version of the traditional histogram shifting method. The peak-valley algorithm uses the advantage of simple local distribution of pixel intensities and utilizes the zero or the minimum points of the histogram of an image. The method slightly modifies the pixel grayscale values to embed the data into the image. It can embed more data than many of the existing reversible data hiding algorithms. The performance of the presented methods, in terms of imperceptibility, the embedding rate ranges from 200 to 1000 bytes, whenever six variants images are employed as cover images. The results have revealed that the imperceptibility for both algorithms is almost identical whereby, the PSNR decreases as the embedding rate increases. The PSNR was 44.2092 dB when the embedding rate was 200 bytes and gradually decreased as embedding rates increased. Furthermore, the PSNR of Peak-valley is higher than that of Quad-tree with the embedding rate ranges from 200 to 1000 .In addition, Chi-Square attack is performed on the stego image, produced by the presented algorithms to measure the robustness of the methods. The test reveals that the probability of containing secret message is almost zero for the entire test which indicates that, there is no hidden message inside the cover image. Key words: Embedding capacity maximization, Histogram, PSNR, Reversible data hiding