T.C GAZİ ÜNİVERSİTESİ BİLİŞİM ENSTİTÜSÜ YÖNETİM BİLİŞİM SİSTEMLERİ ANA BİLİM DALI

Transkript

1 T.C GAZİ ÜNİVERSİTESİ BİLİŞİM ENSTİTÜSÜ YÖNETİM BİLİŞİM SİSTEMLERİ ANA BİLİM DALI DİJİTAL ORTAMDAKİ RESİM DOSYALARINA VERİLERİN KRİPTOLOJİ YÖNTEMİ İLE GİZLENMESİ YAZILIMININ GELİŞTİRİLMESİ VE UYGULANMASI DIGITAL PICTURE FILES, DATA HIDING AND CRYPTOGRAPHY METHOD DEVELOPMENT AND IMPLEMENTATION OF SOFTWARE YÜKSEK LİSANS PROJESİ Mehmet Emin AKKAYA Danışman: Doç. Dr. Ebru KILIÇ ÇAKMAK Haziran 2013

2 1 İÇİNDEKİLER ÖNSÖZ 2 ÖZET 3 PROJENİN AMAÇLARI 5 PROJENİN HEDEFLERİ 6 PROJENİN SAĞLADIĞI YARARLAR 7 STEGANOGRAFİ NEDİR? 8 KRİPTOGRAFİ NEDİR? 8 STEGANOGRAFİ İLE KRİPTOLOJİ ARASINDAKİ FARKLAR 9 STEGANOGRAFİNİN TARİHÇESİ 9 VERİLERİ GİZLEME İHTİYACININ NEDENLERİ 10 STEGANOGRAFİNİN KULLANIM AMAÇLARI 11 STEGANOGRAFİ NİN BİLGİSAYAR DÜNYASINDA KULLANIMI 12 DİJİTAL ORTAMDAKİ RESMİN İÇİNE VERİ GİZLEMEK 13 LAZER YAZICILAR VE STEGANOGRAFİ 15 STEGANOGRAFİ DE VERİ GİZLEME ALGORİTMASI 15 STEGANOGRAFİ DE VERİNİN ÇIKARILMA ALGORİTMASI 16 YAZILIMIN EKRAN TASARIM AŞAMASI 16 YAZILIMININ KODLANMASI AŞAMASI 17 VERİLERİN ŞİFRELENEREK GİZLENMESİ AŞAMASI 35 ŞİFRELENMİŞ VE GİZLENMİŞ VERİLERİN OKUNMASI AŞAMASI 47 SONUÇ 50 KAYNAKLAR 51

3 2 ÖNSÖZ Tarih boyunca insanlar farklı yöntemlerle bilgiyi bir yerden bir başka yere ulaştırmayı denediler. Kullandıkları yöntemler değişse de; hedef sadece bilginin bir yerden bir başka yere ulaştırılmasıydı. İlk çağlarda, ateşlerden çıkan dumanlarla haberleşen insanlar, teknolojinin ilerlemesi ile metodu değiştirmeye başladılar. Telgraf, telefon, faks gibi teknolojik cihazlar kullanmaya başladılar. Günümüz dijital çağında ise bu görevi önemli ölçüde üstlenen ve iletişim konusunda en çok kullanılan aygıtlar bilgisayarlardır. Ancak teknolojinin gelişmesi ile sürekli veri transferi yapan insanlar için, günümüzde kişisel bilgilerin korunması da bir o kadar önem kazanmıştır. Kişisel bilgilerin muhafaza edilebilmesi de, verilerin güvenli bir şekilde ulaşacağı noktaya kadar korunmasına bağlı olmuştur. Çalışmamızda, var olan yöntemler ile geliştirdiğimiz bilgisayar yazılımı vasıtasıyla verilerin şifrelenmesi ve gizlenmesi yöntemleri kullanılarak, verilerin güvenli bir biçimde ulaşılması istenilen noktaya varana kadar korunmasının sağlanması ve ulaşılan noktada yine geliştirilmiş yazılım yordamıyla, kriptoloji yöntemi ile şifrelenmiş verinin çözülmesi ve steganografi yöntemi ile dijital ortamdaki resmin içerisine gizlenmiş verinin, ortaya çıkarılması amaçlanmıştır. Sayelerinde artık hayata, bilime ve eğitime farklı bir açıdan bakan, yüksek lisans eğitimi boyunca bana, bilgi, birikim ve deneyim kazandıran, her konuda desteklerini esirgemeyen, sabırla ayırdıkları değerli zaman için, Türkiye nin en önemli üniversitelerinden biri olan Gazi Üniversitesi nin, Bilişim Enstitüsü mensubu hocalarıma teşekkürü bir borç bilirim.

4 3 DİJİTAL ORTAMDAKİ RESİM DOSYALARINA, VERİLERİN KRİPTOLOJİ YÖNTEMİ İLE GİZLENMESİ YAZILIMININ GELİŞTİRİLMESİ VE UYGULANMASI ÖZET Günümüzde; verilerin dijital ortamda, bir noktadan başka bir noktaya ulaştırılmasından ziyade, güvenli bir şekilde ulaştırılması önem kazanmıştır. Kişisel bilgilerin muhafaza edilmesi, kişisel güvenlik açısından, maddi ve manevi kayıplara uğramaması bakımından kişiler için önemlidir. Bu bağlamda tarafımıza iletilen elektronik ortamdaki bankaların kredi kartı ekstreleri, elektronik faturalar ve gizlenmesi, şifrelenmesi gereken başkalarının eline geçmemesi için güvenli bir şekilde tarafımıza ulaştırılması gereken bilgiler hasıl olmuştur. Yapmış olduğumuz çalışmamızda verilerin dijital ortamda güvenli bir şekilde iletilmesinin sağlanması amaçlanmıştır. Öncelikle doğrudan doğruya mail olarak almış olduğumuz ekstreler, elektonik faturalar ve dijital ortamdaki diğer bilgiler tarafımıza öncelikle dijital ortamdaki bir resim dosyasının içerisine kriptoloji tekniği kullanarak şifrelenecek daha sonra şifrelenen veri steganografi yöntemi ile gizlenecektir. Nihai amacımız verinin güvenli bir şekilde iletilmesidir. Çalışmamız verinin bir noktadan başka bir noktaya şifreli ve gizli olarak iletilmesini amaçlamaktadır. Anahtar Kelimeler: Kriptoloji, veri gizleme, verilerin şifrelenmesi, resimlere veri gizleme Key Words: Cryptology, data hiding, encrypt data, images data hiding

5 4 GİRİŞ İlk çağlardan beri mesajların gizlilik içerisinde iletilmesine önem verilmektedir. Örneğin antik çağlarda pek çok savaşta gizli mesajlar kullanılarak elde edilen istihbaratlar ve bilgiler istenilen noktaya güvenli bir şekilde ulaştırılmıştır. Steganografi eski Yunancada gizlenmiş yazı anlamına gelmektedir. Günümüzde ise verinin iletilmesinden çok gizlilik içerisinde iletilmesine önem verilmektedir. Pek çok iletişim ürünleri üreticisi şirketler iletişim cihazlarının gizlilik içerisinde ve güvenli bir şekilde veriyi alıcısına ulaştırmak maksadı ile kablolu veya kablosuz iletişim araçlarında verileri binlerce kez şifreleyip daha sonra alıcısına ulaştırmakta, alıcısına ulaşan bu verinin yine aynı yöntemle şifrelerinin çözülerek karşı tarafa iletilmesi sağlanmaktadır. Dikkat çekmemesinden ötürü tercih edilen steganografi; içerisinde barındırdığı verilerin deşifre olması halinde verilere kolaylıkla ulaşılabilmektedir. Oysa kullanacağımız yöntemde steganografi yöntemi ile gizlediğimiz veriler deşifre olsa bile kriptografi yöntemi ile geliştirdiğimiz algoritma ile karşılaşılacak ve şifrelenmiş veriler çözüme ulaşmadan gerçek bilgiye ulaşılamayacaktır. Projede; Günümüz bilgi çağında özellikle bilgi mahremiyeti konusuna en ihtiyaç duyulduğu bir dönemde, kredi kartı ekstreleri, yapılan harcamalar faturalar, tarafımıza ulaştırılması gereken ancak başkaları tarafından görünme ihtimali olan ve ulaşılmasını istemediğimiz, bizim dışımızda kişisel bilgilerimize ulaşılmasından rahatsızlık duyacağımız durumlarda bilgilerin yabancı şahısların eline geçmesini engellemek ve bilgi güvenliğini sağlanması amaçlanmıştır. Üzerinde çalışılmış olan yazılım vasıtasıyla önce veriler dijital ortamdaki resim dosyasına şifrelenecek ve gönderildiği yani ulaştığı noktada, yine aynı yazılım kullanılarak çözülecektir.

6 5 1. PROJENİN AMAÇLARI Steganografi bilgiyi gizleme bilimidir. Steganografi de var olan veri yani bilgi olduğu gibi herhangi bir şifreleme algoritması yani kriptografiye maruz kalmadan doğrudan doğruya gizlenir. Kriptografi ise mesajın belirli bir algoritma kullanılarak şifrelenmesini sağlar. Bugüne kadar yapılan çalışmalarda verilerin steganografi yöntemi kullanılarak gizlenmesi sağlanmış veya farklı algoritmalarla kriptografi yöntemiyle şifrelenmiştir. Projemizin amacı belirlediğimiz bir algoritma ile şifrelenmiş olan veriyi Steganografi yöntemi ile gizleme olayını gerçekleştirmektir. Projemizde steganografi yöntemi ile kriptografi yönteminin aynı anda kullanılması amaçlanmaktadır. Projemizdeki nihai amaç şifrelenmiş veriyi gizlemektir. Bu yöntemle verilerimiz hem belirli bir algoritma ile şifrelenmiş hem de steganografi yöntemi ile gizlenmiş olacaktır. Steganografi veriyi şifrelemeden gizlemeyi amaçlamaktadır. Steganografinin kullanımında şifreli olmayan bir veri çözülmeye ihtiyaç duymaz ve dikkat çekmez mantığı ile hareket edilmektedir. Ancak incelenmesi durumunda steganografi yöntemi ile gizlenmiş verilerin ortaya çıkarılması halinde veriler deşifre olmaktadır. Kriptografi yöntemiyle Şifrelenmiş veriler steganografiye göre çözümü zor olsa bile nihayetinde belirli bir algoritma kullanılarak hazırlandığı için şifreli veri olduğunun anlaşılması steganografiye göre daha kolay olmakla birlikte şifre olduğundan dolayı üzerinde çalışılması ve şifreleme algoritmasının çözülmesi ile mümkün olabilmektedir. Netice itibariyle çözüldüğünde yine veriler deşifre olmaktadır. Projedeki nihai amacımız; verilerin öncelikle kriptografi yöntemiyle belirli bir algoritmaya göre şifrelenmesi daha sonra steganografi yöntemiyle dijital ortamdaki resim dosyalarına gizlenmesidir. Yapılan bazı çalışmalarda yalnızca steganografi yöntemi kullanılarak verilerin gizlenmesi

7 6 sağlanmıştır. Bazı çalışmalarda ise yalnızca kriptografi yöntemi kullanılarak belirli bir algoritmaya göre verilerin şifrelenmesi sağlanmıştır. Projemizde ise iki steganografi ve kriptoloji tekniği aynı anda kullanarak verilerin daha güvenli hale getirilmesi amaçlanmıştır. 2. PROJENİN HEDEFLERİ Verilerin gizlenmesi ve şifrelenmesi olayı pek çok amaca hizmet etmektedir. Örneğin; Radyografik görüntülere tomografi ve röntgen filmleri gibi dijital ortamdaki hasta filmlerine, filmin raporu yapılan çalışma ile steganografi yöntemi kullanılarak dijital ortamdaki verinin içerisine gizlenmek suretiyle hem raporların ayrıca arşivlenmesinin hem de verilerin daha az yer tutmasının sağlanması amaçlanmıştır. Burada sağlanan kolaylık ilgili hasta röntgen filminin ayrıca arşivden çıkarılması ve bunun yanı sıra ilgili röntgen filminin raporunun da bulunması için zaman kaybedilmesinin önüne geçilmesidir. İlgili veriler ayrı ayrı arşivlendiğinden bulunması zaman almaktadır. Bu sebeplerden ötürü ilgili çalışma steganografi yöntemi kullanılarak gerçekleştirilmiş olup; kolaylık sağlaması açısından kullanılmaktadır. (Radyografik Görüntülere Veri Gizleme Uygulaması, S.Öksüzoğlu, 2009) Bilindiği üzere dijital ortamda kişisel verilerin güvenilirlik düzeyi düşüktür. Verilerimizin kötü niyetli kişilerin eline geçmesi, kişisel bilgilerimizin kötü amaçlarla kullanılması mümkün olmaktadır. Günümüzde elektronik ortamda almış olduğumuz faturalar, kredi kartı ekstreleri, mail yoluyla elimize ulaşan diğer bankacılık, sigortacılık ve abonelik tüketim borç bilgileri gibi kişisel ve başkaları tarafından elde edilmesini istemediğimiz bilgilerin muhafazası güvenilirlik derecesi

8 7 ile ölçülmektedir. Bu bilgiler ne kadar iyi muhafaza edilirlerse o kadar güvenilir olmakta ve kötü niyetli kişilerin ellerine geçmesi o kadar zor olmaktadır. Örneğin elektronik kredi kartı ekstremizi ya da elektronik ortamdaki e- faturamızı; mail şifremizi çalan kötü niyetli kişiler öğrenebilmektedir. Ekstrelerimizde nereye ne kadar harcama yaptığımızı, borcumuzu, adres bilgilerimizi ve benzeri pek çok kişisel özel başkalarının öğrenmesini istemediğimiz bilgilerimizi ele geçirebilirler. Bu çalışmamızda steganografi yöntemi ile kredi kartı ekstremizi ya da dijital faturamızı yani elektronik ortamdaki elimize ulaşması gereken ancak bizimle ilgili kişisel bilgiler içeren özel bilgilerin gizlenmesi amaçlanmıştır. Verilerin kriptoloji tekniği ile şifrelenmesinin ardından steganografi yöntemi ile e-fatura ya da kredi kartı ekstresini kurumsal kurum logosunun orta boy büyüklüğündeki ambleminin içerisinde gizlenerek; alıcısına şifrelenmiş ve gizlenmiş olarak ulaştırılması amaçlanmaktadır. 3. PROJENİN SAĞLADIĞI YARARLAR Kişilerin özel bilgilerinin korunmaması kişilik hakları ihlali olacağından projemizde bu bilgilerin korunması amaçlanmaktadır. Ayrıca dijital ortamda e-fatura, kredi kartı ekstresi gibi veri transferi yapmak zorunda kalan kurumların müşteri bilgilerinin kötü niyetli kişilerin eline geçmemesi ve müşteri bilgilerinin muhafaza edilmesi sağladığı yararlar arasındadır. Gizlenmiş ve şifreli verilerin müşterilerin eline ulaşmaması ve kötü niyetli kişilerin eline geçmesi halinde bilgilerin deşifre olması ve başkalarının eline kolaylıkla geçmesi engellenmiş olacaktır. Bilgilerin sürekli gizli kalması ve bu şekilde muhafaza edilmesi verilerimizin arşivlenmiş olsa dahi sürekli bir koruma ve üst düzey güvenlik durumu içerisinde kalacaktır. Dijital

9 8 ortamdaki verilerin gizlenmesi gereken durumlarda projemizin içeriğindeki geliştirmiş olduğumuz yazılımdan faydalanılabilecektir. Her ne kadar dijital ortamdaki, fatura ya da ekstredeki bilgiler kişisel bilgiler olsa da, aynı zamanda şirketler ya da kurumlar içinde kişisel müşteri bilgileridir. Yani ilgili bilgilerin müşteriler için önemi olduğu kadar kurumlar ya da şirketler içinde aynı derecede önemi vardır. Çünkü bu bilgiler şirketlerin muhafaza etmeleri gereken bilgilerdir. Örneğin kredi kartı ekstresindeki harcamaların nereye yapıldığı hangi alanda harcandığı ne amaçla harcandığı kullanım miktarı, kart limiti, adres gibi kişisel bilgilerin rakip firmaların eline geçmemesi adına gizlenmesi kurumlar ya da şirketlerinde bilgi güvenliği konusunda yararına olacaktır. Bilgi hırsızlığı nedeniyle şirketler maddi anlamda kayıplar vermektedir. Manevi anlamda da saygınlık kaybı söz konusudur; projenin sağladığı yarar bu tür kayıpların önüne geçilmesidir. 4. STEGANOGRAFİ NEDİR? Steganografi, eski Yunanca' da "gizlenmiş yazı" anlamına gelir ve bilgiyi gizleme bilimine verilen addır. Steganografi' nin şifrelemeye göre en büyük avantajı bilgiyi gören bir kimsenin gördüğü şeyin içinde önemli bir bilgi olduğunu fark edemiyor olmasıdır, böylece içinde bir bilgi aramaz (oysaki bir şifreli mesaj, çözmesi zor olsa bile, gizemi dolayısıyla ilgi çeker). 5. KRİPTOGRAFİ NEDİR? Kriptografi verilerin şifrelenmesi amacıyla kullanılır. Gizli mesajın anlaşılamaz hale getirilmesi bu şekilde sağlanır. Mesajın varlığı bilinir ancak, içeriği anlaşılamaz. Örneğin herhangi bir kelimenin harfleri belirli bir algoritmaya ve

10 9 sıralamaya göre yer değiştirerek kriptoloji tekniği ile şifrelenebilir. Böyle bir durumda ortada şifreli bir mesaj olduğu çok net bir şekilde anlaşılır. Ancak şifreyi çözmek kolay değildir. Zaman alır. Bazen de çözülemez. Bu şifre algoritmasının zorluk derecesine bağlıdır. 6. STEGANOGRAFİ İLE KRİPTOLOJİ ARASINDAKİ FARKLAR Kriptografi mesajın içeriğini anlaşılmaz hale getirirken, steganografi mesajı görülemeyecek şekilde saklar. Kriptografinin Steganografiden farkı şifre olduğunun anlaşılmasıdır. Çünkü şifre olduğu aleni bir şekilde göründüğünden; veri gizlendiği anlaşılır ve çözülmesi için çaba sarf edilir. Oysa steganografi dikkat çekmez gizli veridir. Bir dosyanın içerisine gizlenir ancak dosyanın içerisinde veri olduğu görünürde anlaşılmaz. Bu yöntemlerin ikisi de verilerin güvenli bir şekilde muhafaza edilmesi amacıyla kullanılır. Ancak iki farkı yöntemin birleştirilerek aynı anda kullanılması verilerin çok daha güvenli bir hal almasını sağlar. Çünkü veri hem şifrelenecek hem de gizlenecektir. Gizlenmiş verinin tespit edilmesi halinde ortaya şifrelenmiş bir veri çıkacak ve şifrenin de çözülmesi gerekecektir. 7. STEGANOGRAFİNİN TARİHÇESİ Tarihte steganografi, hem şifreleme öncesi dönemde hem de sonrasında (ilgi çekmeme avantajından dolayı) kullanılmıştır. Eski Yunanistan'da, insanlar mesajları tahtaya yazıp üzerini mumla kaplarlardı. Böylece cisim kullanılmamış bir tablete benzerdi öte yandan mumun eritilmesiyle birlikte içindeki gizli mesaj okunabilirdi. Herodot'un bir hikâyesine göre Pers saldırısının öncesinde saçları tıraşlanan bir kölenin kafasına yazılan uyarı mesajı, saçlarının uzaması sayesinde saklanmıştır.

11 10 Bu sayede, mesaj dikkat çekmeden gerekli yere ulaşabilmiş, ulaştığında da kölenin saçları tekrar kesilerek uyarı okunabilmiştir. II. Dünya Savaşı sırasında, New York'taki bir Japon ajanı oyuncak bebek pazarlamacısı kılığı altında saklanmaktaydı. Bu ajan, Amerikan ordusunun hareketlerini bebek siparişi içeren mektuplar içine saklayarak Güney Amerika'daki adreslere gönderiyordu. Günümüzde bilgisayar dünyasında dijital ortamdaki ses, görüntü ve resim dosyalarının içerisindeki kullanılmayan bitlere yerleştirilmek üzere, dosyanın formatını ve içeriğini hiçbir şekilde bozmadan ve değiştirmeden aynen olduğu gibi muhafaza ederek, istenilen veri istenilen şekilde yerleştirilebilmektedir. Verilerin yerleştirilmesinin akabinde dosya olduğu gibi eski hali ile kullanılabilmekte ve hiçbir sorun yaşanmamaktadır. Bir resim dosyasının içerisine steganografi yöntemiyle verinin gizlendiği varsayılırsa 8. VERİLERİ GİZLEME İHTİYACININ NEDENLERİ Özel yani kişisel verilerimiz güvenli işlem yapabilmemizi sağlar. Sanal dünya da işlem yaparken sadece kişisel bilgilerimiz ile tüm işlemlerimizi yapabiliriz. Günümüzde en çok kullanılan güvenlik soruları; anne adı, baba adı, doğum yeri, doğum tarihi, anne kızlık soyadı gibi kişisel bilgilerdir. Bunlarla birlikte kredi kartı numaraları, kredi kartı bilgileri, dijital ortamda elimize geçen kart ekstrelerimizde yer alan bilgiler ayrıca elektronik faturalarımızda da adres, telefon, görüştüğümüz telefon numaraları gibi önemli ve kötü niyetli kişilerin eline geçmesini istemediğimiz bilgiler mevcuttur. Bu sebeplerden dolayı önemli ve gizli bilgilerimiz kötü niyetli

12 11 kişilerin eline geçmesi halinde maddi ve manevi zarara uğrayacağımızdan bu tarz bilgileri muhafaza edebilmemiz gerekmektedir. Bu sebeple verilerin gizlenmesi kişisel bilgilerimizin korunmasında büyük ölçüde yardımcı olmaktadır. 9. STEGANOGRAFİNİN KULLANIM AMAÇLARI Steganografi verileri gizlemek amacıyla kullanılır. Milattan önce 5. yüzyılda Pers Kralı Daryus un elinde tutsak olan eski Yunanlı komutan Histiaeus, Anadolu da Milet şehrindeki damadı Aristagoras a gizli bir mesaj göndermek istedi. Histiaeus kölesinin başını tıraş ettirip mesajı işledi. Saçları tekrar örtecek kadar uzadığında köle Milet şehrine gönderildi. İşte, bu bilgi saklama sanatı yani steganografinin eski zamanlardaki ilk uygulamalarından birisidir. Steganografi yazılımlarının kullanımının çok kolay olması ve bilginin saklanmadan önce şifrelenebilmesi ulusal güvenlik birimlerinde endişelere sebep olmaktadır. Internet üzerindeki yoğun trafiği içinde şifrelenmiş mesajlar ateş böcekleri gibi dikkat çekiyor, gizli mesajlar saklayan yazı, ses ve görüntü dosyaları ise kalabalığa karışabilirler. Bu sebepledir ki; Steganografinin kullanımındaki amaç; verinin şifreli olması ve dikkat çekmesi değil şifresiz olması ve dikkat çekmemesidir. Örneğin; bir dosyayı açmaya çalışırken, karşımıza şifre yazılı bir ekran çıktığı takdirde; burada yazılımın bizden şifre istediğini anlarız ve bazı bilgilerin şifrelenmiş olduğunu görürüz. Tüm şifre algoritmaları üzerinde çalışılması halinde kırılma ihtimaline sahiptir. Bu sebeple şifreli bir dosya tespit edildiğinde merak uyandıracak ve şifrenin çözülmesi için çaba harcanacak bu da verileri riske atacaktır. Oysa steganografi yöntemi ile verinin bir resim dosyasının içersine gizlenmiş olması

13 12 durumunda, dosya açıldığı takdirde ekrana bir resim gelecek ve şifre olup olmadığı anlaşılmayacaktır. Dolayısıyla ilgi de çekmeyecek ve şifreli bir veri gibi çözülmesi için çaba da sarf edilmeyecektir. 10. STEGANOGRAFİ NİN BİLGİSAYAR DÜNYASINDA KULLANIMI Bilgisayar dünyasında da steganografi oldukça popülerdir: i386 işlemci serisinin komut setindeki bir tekrarlama, i386 için yazılmış programlara herhangi bir veriyi saklama imkânı vermektedir. Resim, ses ve video gibi verilerde dosya boyları çok büyüktür. Öte yandan, seste ve görüntüdeki küçük bozuklukları insan beyni fark edemediği için, kasıtlı olarak periyodik bozukluklar şeklinde dosyanın içine başka bir dosya saklanabilir. Resimlerde, 24-bit'lik bir kanallama kullanılır. Bu kanallar kırmızı, yeşil ve mavi'dir ve her bir kanal 8 bit'lik bir değere sahip olabilir. 8 bit 256 ayrı değer saklayabilir ve örneğin 12 sayısı olarak 240 sayısı ise olarak kodlanacaktır. Öte yandan, bir insan her renkteki 8 bit'in son iki (hatta üç) bitindeki değişiklikleri göremeyecektir, zira bu değişiklik 3 (veya son üç bit için 7) ton değişikliğe eşdeğerdir (oysaki toplamda 255 ton var). Bu durumda, son üç bit asıl rengin detayları yerine başka bir bilgi saklamak için kullanılabilir: hesaplayacak olursak görüyoruz ki günümüzde cep telefonlarının çektiği (dolayısıyla sıkça paylaşılan) 1600 * 1200 çözünürlükteki bir resmin içine bile 2 Megabayta kadar veri saklanabilir.

14 13 Örneğin, bir resmin her baytına 3 sayısı ile "Logical AND" işlemi yapması halinde ortaya simsiyah bir resim çıkacaktır. Simsiyah görünen resmi bir resim editörü ile açtığımızda ve parlaklığını 85 katına çıkardığımızda resmin orijinalini görmemiz sağlanmış olacaktır. Bu da steganografi yönteminin kullanımına bir örnektir. 11. DİJİTAL ORTAMDAKİ RESMİN İÇİNE VERİ GİZLEMEK Günümüzde birden fazla veri gizleme metodu bulunmaktadır. Bu yöntemler arasında en iyi en kötü ayrımı yapamayız, her birinin diğerlerine göre kısıtlamaları ya da üstünlükleri bulunmaktadır. Bu projede kullanılacak olan yönteme geçmeden önce diğer yöntemleri inceleyelim. Yöntemlerin en kolayı gizlenecek olan veriyi resim dosyasının açıklama alanında gizlemektir. Bu ideal bir yöntem değil çünkü açıklama alanının bir sınırı var (255 byte kadar). Ayrıca bu yöntemde değişik resim dosyaları için değişik algoritmalar kurmanız gerekecektir. Bir başka yöntem ise resim dosyasında renkler için ayrılan ama kullanılmayan alanların veri gizleme için kullanılmasıdır. Bu yöntem de bazı veri çözme araçları ile kolayca bulunabilir, fark edilebilir. Resim dosyalarının tipik özelliklerini çok iyi kavramamız gerekir.

15 14 Bunlar; Bütün resimler dosya başlığı (header) ve piksellerden oluşur. Her piksel sadece bir renk içeren/gösteren küçük bir bloktur. Her pikseldeki renk temel 3 rengin karışımından elde edilir.(red, Green, Blue) Her pikselde bu 3 rengin verileri tutulur. Her temel renk 1 pikselde 1 byte (0..255) yer kaplar, yani 1 piksel 3 byte (R,G,B) veri taşır. Örnek : Beyaz Renk RGB formatında FF-FF-FF hex değeri ile ifade edilir. Yani Red: FF(h), Green: FF(h), Blue: FF(h) FF binary sistemde in karşılığıdır. 1 pikselde beyaz rengi ifade etmek için verisi kullanılır verisinin en anlamsız bitlerini gizlenecek olan veri için kullanma yöntemi üzerine kuruludur. Bu küçük renk değişikliğini insan gözü algılayamaz. Her piksele 3 bit. İlk bakışta çok çok az gibi görünse de 800x600 ebadında bir resimde 800 x 600 = adet piksel bulunur x 3 bit = bit (gizlenecek olan veri için kalan yer) bit = 175,7 Kilo Byte

16 LAZER YAZICILAR VE STEGANOGRAFİ Birçok lazer yazıcının çıktısında sizin çıkarttığınız verinin dışında bir şey göremezsiniz. Ya da fark etmezsiniz. Ancak mor ışık veya büyüteçle incelerseniz çıktınızın üzerinde ufak sarı noktalar gözünüzden bu sefer kaçmayacaktır. Bu noktalar aslında bir anlam taşımaktadır. Yazıcının markası, seri numarası, çıktı alınan tarih gibi verileri saklamaktadır. 13. STEGANOGRAFİ DE VERİ GİZLEME ALGORİTMASI

17 STEGANOGRAFİ DE VERİNİN ÇIKARILMA ALGORİTMASI 15. YAZILIMIN EKRAN TASARIM AŞAMASI Resim 1

18 17 Resim 1 de görüldüğü üzere yazılımın tasarım aşamasında 4 adet texbox, 4 adet command buton, 1 adet check box, 3 adet label, 1 adet picimage ve 1 adet dlgimage nesneleri kullanıldı. Programın bu aşamasındaki hedef pratik bir biçimde verilerin önce kendi yöntemimiz ile geliştirmiş olduğumuz kriptoloji tekniğini kullanarak mesaj bölümüne girilen metnin şifrele butonuna basıldığında şifrelenmesinin sağlanması, Şifreli metninde steganografi yöntemi ile resmin piksellerine yerleştirilerek resmin içerisine gizlenmesidir. 16. VISUAL BASIC PROGRAMLAMA DİLİ İLE STEGANOGRAFİ YAZILIMININ KODLANMASI AŞAMASI Yazılımdaki Kripto Tekniğinin Geliştirilmesi Aşaması Bu aşamada programa girmiş olduğumuz herhangi bir metnin şifrelenmesi sağlandı. Girilen her karakterin ASCII kod sistemindeki 10 karakter sonrasının alınması programa kodlandı. Programa örnek çıktı almak amacıyla şifrelenmek istenen kelime MELEK olarak girildi. Program üzerinde MELEK kelimesinin girilmesi ve şifrele butonuna basılması neticesinde kelimenin WOVOU kelimesine dönüştüğü yani şifrelendiği görüldü. Private Sub Command2_Click() Text3 = coz(txtmessage) End Sub Private Sub Command1_Click()

19 18 txtmessage = Kodla(Text2) End Sub Function Kodla(kelime As String) For i = 1 To Len(kelime) g = Mid(kelime, i, 1) a = Asc(g) b = a + 10 If b > 255 Then b = b Mid(kelime, i, 1) = Chr(b) Next i Kodla = kelime End Function Function coz(kelime As String) For i = 1 To Len(kelime) g = Mid(kelime, i, 1) a = Asc(g)

20 19 b = a - 10 If b < 0 Then b = b Mid(kelime, i, 1) = Chr(b) Next i coz = kelime End Function 16.2.Genel Tanımlamalar Aşaması Private Sub ArrangeControls() Dim wid As Single Width = picimage.left + picimage.width + Width - ScaleWidth Height = picimage.top + picimage.height + Height - ScaleHeight wid = ScaleWidth - txtmessage.left If wid < 120 Then wid = 120 txtmessage.width = wid txtpassword.width = wid End Sub

21 Dataların Çözümlenmesi Aşamasının Kodlanması Aşaması Private Sub EncodeByte(ByVal Value As Byte, ByVal used_positions As Collection, ByVal wid As Integer, ByVal hgt As Integer, ByVal show_pixels As Boolean) Dim i As Integer Dim byte_mask As Integer Dim r As Integer Dim c As Integer Dim pixel As Integer Dim clrr As Byte Dim clrg As Byte Dim clrb As Byte Dim color_mask As Integer byte_mask = 1 For i = 1 To 8

22 Rastgele Piksel ve Kırmızı,Yeşil,Mavi Bileşeninin Seçimi Aşaması PickPosition used_positions, wid, hgt, r, c, pixel Piksellerden Renk Bileşeninin Alınması Aşaması UnRGB picimage.point(r, c), clrr, clrg, clrb If show_pixels Then clrr = 255 clrg = clrg And &H1 clrb = clrb And &H1 End If Değerlerin Alınıp Saklanması Aşaması If Value And byte_mask Then color_mask = 1 Else color_mask = 0 End If

23 Renklerin Güncellenmesi Aşaması Select Case pixel Case 0 clrr = (clrr And &HFE) Or color_mask Case 1 clrg = (clrg And &HFE) Or color_mask Case 2 clrb = (clrb And &HFE) Or color_mask End Select ' Set the pixel's color. picimage.pset (r, c), RGB(clrr, clrg, clrb) byte_mask = byte_mask * 2 Next i End Sub

24 Verilerin Çözümlenmesi Aşaması Private Function DecodeByte(ByVal used_positions As Collection, ByVal wid As Integer, ByVal hgt As Integer, ByVal show_pixels As Boolean) As Byte Dim Value As Integer Dim i As Integer Dim byte_mask As Integer Dim r As Integer Dim c As Integer Dim pixel As Integer Dim clrr As Byte Dim clrg As Byte Dim clrb As Byte Dim color_mask As Integer byte_mask = 1 For i = 1 To 8

25 Rastgele Piksel Seçimi ve Kırmızı Yeşil Mavi Bileşeni PickPosition used_positions, wid, hgt, r, c, pixel Piksellerin Renk Bileşenlerinden Alınması Aşaması UnRGB picimage.point(r, c), clrr, clrg, clrb ' Get the stored value. Select Case pixel Case 0 color_mask = (clrr And &H1) Case 1 color_mask = (clrg And &H1) Case 2 color_mask = (clrb And &H1) End Select If color_mask Then Value = Value Or byte_mask End If

26 25 If show_pixels Then picimage.pset (r, c), RGB( _ clrr And &H1, _ clrg And &H1, _ clrb And &H1) End If byte_mask = byte_mask * 2 Next i DecodeByte = CByte(Value) End Function Parola Değeri Dönüştürme Aşaması Private Function NumericPassword(ByVal password As String) As Long Dim Value As Long Dim ch As Long Dim shift1 As Long Dim shift2 As Long

27 26 Dim i As Integer Dim str_len As Integer Farklı Değerlerin Başlatılması Aşaması ' non-zero values. shift1 = 3 shift2 = Mesajın İşlenmesi Aşaması str_len = Len(password) For i = 1 To str_len ' Add the next letter. ch = Asc(Mid$(password, i, 1)) Value = Value Xor (ch * 2 ^ shift1) Value = Value Xor (ch * 2 ^ shift2) Farklı Değerlerin Değiştirilmesi Aşaması shift1 = (shift1 + 7) Mod 19 shift2 = (shift2 + 13) Mod 23

28 27 Next i NumericPassword = Value End Function Kullanılmayan R,C Pikselinin Seçilme Kombinasyonu Aşaması Private Sub PickPosition(ByVal used_positions As Collection, ByVal wid As Integer, ByVal hgt As Integer, ByRef r As Integer, ByRef c As Integer, ByRef pixel As Integer) Dim position_code As String On Error Resume Next Do Pozisyon Seçme Aşaması r = Int(Rnd * wid) c = Int(Rnd * hgt) pixel = Int(Rnd * 3) Kullanılmayan Pozisyonları Görme Aşaması position_code = "(" & r & "," & c & "," & pixel & ")" used_positions.add position_code, position_code

29 28 If Err.Number = 0 Then Exit Do Err.Clear Loop End Sub Renk Bileşenlerinin Dönüştürülmesi Aşaması Private Sub UnRGB(ByVal color As OLE_COLOR, ByRef r As Byte, ByRef g As Byte, ByRef b As Byte) r = color And &HFF& g = (color And &HFF00&) \ &H100& b = (color And &HFF0000) \ &H10000 End Sub Private Sub cmddecode_click() Dim msg_length As Byte Dim msg As String Dim ch As Byte Dim i As Integer

30 29 Dim used_positions As Collection Dim wid As Integer Dim hgt As Integer Dim show_pixels As Boolean Screen.MousePointer = vbhourglass DoEvents Rastgele Numaraların Üretiminin Hazırlanması Aşaması Rnd -1 Randomize NumericPassword(txtPassword.Text) wid = picimage.scalewidth hgt = picimage.scaleheight show_pixels = chkshowpixels.value Set used_positions = New Collection Mesaj Uzunluğunun Çözülmesi Aşaması msg_length = DecodeByte(used_positions, wid, hgt, show_pixels)

31 Mesajın Çözülmesi Aşaması For i = 1 To msg_length ch = DecodeByte(used_positions, wid, hgt, show_pixels) msg = msg & Chr$(ch) Next i picimage.picture = picimage.image txtmessage.text = msg Screen.MousePointer = vbdefault End Sub Private Sub cmdencode_click() Dim msg As String Dim i As Integer Dim used_positions As Collection Dim wid As Integer Dim hgt As Integer Dim show_pixels As Boolean

32 31 Screen.MousePointer = vbhourglass DoEvents Rastgele Numara Üreticisinin Hazırlanması Aşaması Rnd -1 Randomize NumericPassword(txtPassword.Text) wid = picimage.scalewidth hgt = picimage.scaleheight msg = Left$(txtMessage.Text, 255) show_pixels = chkshowpixels.value Set used_positions = New Collection Mesaj Uzunluğunun Çözülmesi Aşaması EncodeByte CByte(Len(msg)), _ used_positions, wid, hgt, show_pixels Mesajın Çözülmesi Aşaması For i = 1 To Len(msg) EncodeByte Asc(Mid$(msg, i, 1)), _

33 32 used_positions, wid, hgt, show_pixels Next i picimage.picture = picimage.image Screen.MousePointer = vbdefault End Sub Private Sub Form_Load() picimage.scalemode = vbpixels picimage.autoredraw = True dlgimage.initdir = App.Path ArrangeControls End Sub Private Sub mnufileopen_click() On Error Resume Next dlgimage.cancelerror = True dlgimage.flags = _ cdlofnfilemustexist Or _

34 33 cdlofnhidereadonly Or _ cdlofnlongnames dlgimage.showopen If Err.Number <> 0 Then Exit Sub picimage.picture = LoadPicture(dlgImage.FileName) ArrangeControls If Err.Number <> 0 Then Exit Sub dlgimage.initdir = dlgimage.filename dlgimage.filename = dlgimage.filetitle End Sub Private Sub mnufilesaveas_click() On Error Resume Next dlgimage.cancelerror = True dlgimage.flags = _ cdlofnoverwriteprompt Or _ cdlofnhidereadonly Or _

35 34 cdlofnlongnames dlgimage.showsave If Err.Number <> 0 Then Exit Sub SavePicture picimage.picture, dlgimage.filename If Err.Number <> 0 Then Exit Sub dlgimage.initdir = dlgimage.filename dlgimage.filename = dlgimage.filetitle End Sub Private Sub Text1_Change() If Text1.Text = "A" Then txtmessage.text = " " If Text1.Text = "B" Then txtmessage.text = txtmessage.text + "2" End Sub

36 VERİLERİN ŞİFRELENEREK GİZLENMESİ AŞAMASI Uygulamayı çalıştırdığımız takdirde karşımıza gelen ilk ekran resimde de görülen ekran olacaktır. Uygulama artık işlem yapmaya hazırdır. Öncelikle program çalıştırmak suretiyle, bir bankanın logosunun içerisine ilgili bankanın müşterisinin borç bilgileri önce kriptoloji tekniği kullanarak şifrelendi. Daha sonra ilgili bankanın logosuna, yani bir resim dosyasına müşteri adı soyadı ve kredi kartı dönem borcu bilgisi gizlendi. Resim 2

37 36 Yazılımı çalıştırdıktan sonra, ekranda karşımıza gelen kısımda üst taraftaki dosya menüsünü kullanarak ilgili banka logosunun yüklenmesi için resimde görüldüğü gibi dosya menüsü seçildi. Resim 3

38 37 Dosya menüsüne bastığımızda karşımıza aç ve farklı kaydet alt menüleri çıkmaktadır. Logoyu yükleyebilmemiz için resimde görüldüğü gibi aç alt menüsü seçildi. Resim 4

39 38 Bir grafik dosyası olan logo.jpg dosyası seçildi. Logo.jpg dosyasının yazılımımıza yüklenmesi sağlandı. Yazılımımıza yüklenen logo.jpg grafik dosyasının içerisine gireceğimiz müşteri adı soyadı ve kredi kartı dönem borcu bilgisi resmin içerisine şifrelendi. Resim 5

40 39 Logo.jpg dosyasının yüklenmesinin ardından metni logonun içerisine şifreleyip daha sonra da gizleyerek, resim dosyasına ekstre bilgilerinin yüklenmesi sağlandı. Resim 6

41 40 Mesaj bölümüne yüklemiş olduğumuz logo.jpg dosyasının içerisine gizlemek istediğimiz veriler yazıldı. Resim 7

42 41 Mesaj bölümüne gizlenmek istenilen mesaj yazıldıktan sonra Şifrele butonuna basıldı ve şifreleme algoritmamıza göre her karakterin ascii karakter tablosundaki 10 karakter sonrasında bulunan karşılığı alındı. Şifreli Metinin textbox taki karşılığı resim 8 de görülmektedir. Resim 8

43 42 Müşteri no metin kutusuna ilgili müşterinin müşteri numarası girildi. Her müşteriye ait özel bir müşteri numarası olacaktır. Müşteri numarası zaten ilgili bankanın müşterilerine ait numaralardır. Müşteri no, resmin mail yolu ile gönderildiği banka ya da kurum müşterisinin, maili aldığında tekrardan resmin içerisindeki gizli veriyi okumak üzere yazılıma eline ulaşan ekstrenin yüklenmesi neticesinde kendisinden dönüşümün sağlanabilmesi için istenilen bir numaradır. Doğru girilmemesi halinde; yazılım dönüşümü yapmayacak ve ilgili kullanıcı müşteri numarasını bilmediğinden verilere ulaşamayacaktır. Anlamsız karakterler oluşacak ve asıl ulaşmasını istediğimiz veriyi koruyacaktır. Resim 9

44 43 Girilmesi ve dönüştürülmesi gereken değerler tamamlandı. Gizle butonuna basılarak verinin logo.jpg dosyası içerisine önce şifrelenen verinin daha sonra gizlenmesi sağlandı. Resim 10

45 44 Pikselleri göster seçeneği tıklanarak verilerin hangi piksellere gizlendiği görüldü. Resim 11 de görüldüğü üzere pikseller logo üzerindeki kırmızı noktalı piksellere yerleştirilmiştir. Ancak görsel anlamda hangi piksellere yerleştirildiğinin görülmesi amacıyla bu bölüm kullanılmaktadır. Orijinal resim ile şifrelenen verilerin gizlendiği steganografiye maruz kalan resim ile görsel olarak birebir aynıdır. Buradaki pikselleri göster bölümünün amacı sadece veriler kaydedilirken hangi piksellere yollandığının şekil üzerinde görünmesini sağlamaktır. Orijinal resimde ve üzerine veriler gizlenmiş resimde şekilde görülen pikseller belirteci bulunmamaktadır. Görsel anlamda orijinal resim ile veri gizlenmiş resim birebir aynıdır. Resim 11

46 45 Veriler şifrelendikten sonra, logo.jpg içerisine gizlendi. Logo.jpg dosyasının içerisine veriyi gizledikten sonra dosya menüsünden farklı kaydet, alt menüsünü kullanarak resim 12 de görüldüğü gibi logo.jpg kaydedildi. Resim dosyasının içerisinde şifreli ve gizli bir veriyi barındırdığı görüldü. Kullanmış olduğumuz bu yöntem ile dijital ortamdaki resmimizin içerisine kriptoloji tekniği ile şifrelenmiş veriler steganografi yöntemi kullanarak gizlendi. Resim 12

47 46 Dosya menüsünün, alt menüsü olan, farklı kaydet menüsünden, dosyayı farklı kaydedip dijital ortamdaki resim dosyasının görsel olarak birebir aynısını ancak içerik olarak kriptoloji tekniği kullanarak şifrelenmiş ve steganografi yöntemi ile içerisine gizlenmiş bir dosya oluşturuldu. Resim 13

48 ŞİFRELENMİŞ VE GİZLENMİŞ VERİLERİN OKUNMASI AŞAMASI Bu bölümde, uygulamada dijital ortamdaki resmin içerisine yerleştirilen şifreli metnin çıkarılması aşaması ele alındı. Dosya menüsünün altındaki aç alt menüsü yardımıyla, içerisine şifrelenmiş verilerin gizlendiği logo.jpg dosyası açıldı. İçerisine gizlenmiş olan verinin okunması için resim 14 de görüldüğü gibi, resmin içerisine veri gizleme ve şifreleme aşamasında girilmiş olan müşteri no, resmin içerisindeki veri okunurken girildi.

49 48 Resim 14 Müşteri no girildikten sonra çıkar butonuna basıldı ve resim 15 de görüldüğü üzere, şifreli metnin görülmesi sağlandı. Dijital ortamda içerisine şifrelenmiş ve gizlenmiş olan verinin ilk aşaması olan şifrelenmiş metne bu şekilde ulaşıldı. Resim 15

50 49 Şifreli metine, yani steganografi yöntemi ile dijital ortamdaki resmin içerisine, gizlenmiş olan veriye ulaşılmasının akabinde ikinci adım olan kriptoloji tekniği ile şifrelenmiş olan metnin yani şifrenin çözülmesi aşamasına geçildi. Resim 16 da görüldüğü üzere Şifreyi Çöz butonu kullanılarak şifrenin çözümü butonun altındaki metin kutusunda görüldü. Logo.jpg içerisine gizlenmiş olan veriye ulaşıldı. Öncelikle Steganografi yöntemi ile dijital ortamdaki resmin içerisine gizlenmiş olan şifreli veriye ulaşıldı. Kriptoloji tekniği kullanılarak şifrelenmiş olan verinin şifresi bu şekilde çözüldü. Gizlenen ve şifrelenen veriye ulaşıldı. Resim 16

51 50 SONUÇ Yapmış olduğumuz çalışmada görüldüğü üzere hazırlamış olduğumuz yazılımı kullanarak öncelikle verilerin güvenli bir biçimde kriptoloji tekniği kullanılarak şifrelenmesi sağlandıktan sonra, dijital ortamdaki bir resim dosyasına steganografi yöntemi ile piksellerin içerisindeki kullanılmayan bitlere yerleştirilerek gizlenmesi sağlanmıştır. İstenilen büyüklükteki veriler, öncelikle şifrelenmiş ve daha sonra bir resim dosyasının içerisine gizlenmiştir. Gizlenen veriler güvenli bir şekilde dijital ortamda istenilen yere ulaştırılmış ve ulaştığı yerde tekrardan aynı yazılım kullanılarak önce gizlenen resim içerisindeki veriler çıkarılmış daha sonra çıkan verilerin kriptoloji tekniği ile şifrelendiği görülmüş ve şifreler aynı yazılım üzerinde tekrardan çözülmüştür. Kullandığımız yöntem ile veriler açık bir şekilde göndermenin ötesinde bir resim dosyasının içerisine gizlendiği için, güvenli bir hal aldı. Şifrelendiği içinde gizlenmiş veriler ortaya çıkarılsa bile şifreli olarak göründüğünden bilginin korunma durumu devam etti. Yapmış olduğumuz çalışmada görüldüğü üzere; öncelikle kullandığımız yazılım geliştirildi. Daha sonra, yazılım; verilerin bir kurumsal logo içerisine gizlenmesini sağladı. Kurumsal logonun içerisine gizlenen bilgiler müşteriye yani bilginin gönderileceği kullanıcıya ulaştıktan sonra tekrar şifreli veri dönüştürülüp, gizlenen veri çıkarıldı. Sonuç olarak; verilerin, dijital ortamda bu yöntemle transfer edilmesi, doğrudan yani şifrelenmeden ve gizlenmeden gönderilen veriye göre daha güvenli olduğu görüldü.

52 51 KAYNAKLAR B.Örencik, 2005, Steganografi, Ağ Güvenliği N.Arıca, 2009, İmge Kareleri Kullanan Yeni Bir Steganografi Yöntemi Y.Yalman,İ.Ertürk, 2009, Gerçek Zamanlı Video Kayıtlarına Veri Gizleme Uygulaması