Artuger, Firat; Karakuş, Songül

Blum Blum Shub (BBS) algoritması bilinen güçlü sözde rastgele sayı üreteçlerinden bir tanesidir. Bu algoritma anahtar üretiminde kullanılabilir. BBS temelde iki büyük asal sayının çarpımına ve bir tohum değerine dayanmaktadır. Bu değerlerin seçilmesi oldukça kritik bir konudur. Bu çalışmada bu problemin üstesinden gelmek için yeni bir yaklaşım önerilmiştir. Önerilen yaklaşımda öncelikle asal sayı havuzu oluşturulmaktadır. Bu noktada kullanıcı bir başlangıç ve bitiş değeri belirlemektedir. Belirlenen bu aralıktaki asal sayılar üretilerek bir diziye kaydedilir. Daha sonra bu asal sayı havuzundan kaotik haritalar ile rastgele iki asal sayı seçilir. Seçilen bu asal sayıların dizideki konumları kaydedilir. Tohum değeri ise bu iki asal sayının konumları toplamı olarak ele alınmıştır. Yani seçilecek olan parametreler o an kullanıcının gireceği aralıklarda rastgele bir şekilde seçilecektir. Bu çalışmada bu şekilde rastgele iki bit dizisi elde edilmiştir. Bu diziler 1 milyon bit uzunluğundadır. Elde edilen bu dizilere NIST SP 800-22 testleri uygulanmış olup diziler tüm testleri başarı ile tamamlamıştır.

AtıfOpenAlex2

İncele

Artuger, Firat

Şifreleme algoritmalarında en önemli gereksinimlerden bir tanesi karıştırma olarak adlandırılmaktadır. Bu nedenle şifrelenecek verinin etkin bir şekilde karıştırılması gerekmektedir. İkame kutusu (s-box), bu gereksinimi sağlayan en önemli yapılardan bir tanesidir. Bu yapının en önemli özelliklerinden biri olan lineer olmama değeri ne kadar yüksek olursa karıştırmayı o kadar sağlıklı bir şekilde yerine getirecektir. İkame kutularının elde edilmesinde birçok teknik kullanılmaktadır. Bu tekniklerden en çok kullanılan, optimizasyon tekniğidir. Bu teknikte, başlangıçta genellikle kaos yardımıyla bir s-box elde edilir. Daha sonra bir optimizasyon tekniği kullanılarak elemanların konumları değiştirilir. Uygunluk değeri olarak lineer olmama kriteri kullanılır. Yeni konumlandırmalardan sonra lineer olmama değeri arttığında s-box yapısı güncellenmektedir. Bu çalışmada öncelikle s-box yapılarında lineer olmama değerinin nasıl optimize edildiği açıklanmıştır. Daha sonra sinüs kosinüs algoritması kullanılarak bir s-box optimize edilmiştir. Elde edilen s-box yapısının, 500 iterasyon sonunda lineer olmama değeri 108 olarak gözlemlenmiştir. Ayrıca bir s-box yapısının diğer performans kriterleri de açıklanmıştır.

AtıfOpenAlex1·TR Dizin1

İncele

Artuger, Firat

Kriptografi, güvenli olmayan ağlar üzerinden iletilen verilerin korunması için algoritmalar tasarlamayı amaçlamaktadır. Bu algoritmalar, verileri şifreler ve üçüncü kişiler tarafından ele geçirilse bile, veriyi anlaşılmaz hale getirir. S-box, algoritmada karıştırma adı verilen temel gereksinimlerden birini sağlamaktadır. Lineer olmama değeri yüksek bir s-box yapısı, çeşitli saldırılarına karşı güvenliği oldukça arttırmaktadır. Bu nedenle, bir şifreleme algoritmasında s-box oldukça hayati bir önem taşımaktadır. Literatüre bakıldığında kaos tabanlı s-box yapıları sıklıkla kullanılmaktadır. Ancak kaos ile üretilen s-box ‘ların lineer olmama değeri düşüktür. Bu makalede, bu problemin üstesinden gelmek için yeni bir algoritma önerilmiştir. Önerilen yöntemde öncelikle herhangi bir kaotik harita yardımıyla bir s-box üretilir. Daha sonra bu s-box ‘da yine aynı kaotik harita ile seçilmiş iki elemanın yeri değiştirilerek lineer olmama değeri kontrol edilir. Bu değer arttığında s-box güncellenir. Bu şekilde sadece 100 yineleme sonucunda lineer olmama değeri 107.5 olan bir s-box üretilmiştir. Bu değer literatürdeki birçok çalışmayı geride bırakmaktadır.

İncele

Artuger, Firat

S-box, kriptografik yapılar için hayati öneme sahiptir. Çünkü bir simetrik şifreleme algoritmasında karıştırma olarak adlandırdığımız gereksinimi yerine getirmektedir. Bu yüzden geliştirilecek olan simetrik şifreleme algoritmasının başarımı önemli ölçüde s-box yapısına bağlı olacaktır. Bir s-box yapısı olabildiğince lineer bir yapıya sahip olmamalıdır. Yani bir s-box yapısının bakılması gereken en önemli kriteri yüksek lineer olmama değeridir. Lineer olmama değeri ne kadar yüksek olursa algoritmanın kırılması o kadar zor olacaktır. Bir s-box elde etmek için genellikle kaotik yöntemler kullanılmaktadır. Ancak bu şekilde elde edilen s-box yapılarında lineer olmama değeri düşüktür. Bu çalışmada özellikle bu şekilde üretilen s-box yapılarının lineer olmama değerini hızlı bir şekilde arttıran bir yöntem önerilmektedir. Bu yöntemde rastgele elde edilmiş bir s-box yapısında ilk değer sırasıyla diğer tüm elemanlarla yer değiştirilir. Bu şekilde s-box yapısının lineer olmama değeri artar veya eşit kalırsa s-box güncellenir. Bu şekilde sadece 255 iterasyon ile lineer olmama değeri 102.25 ‘den 107.5 ‘e kadar arttırılmıştır. Bir diğer s-box ‘da ise lineer olmama değeri 103.75 ‘den 107.25 ‘e çıkmıştır.

İncele

Özkaynak, Fatih; Artuger, Firat

Teknolojinin ilerlemesiyle birlikte artan görüntülerin etkili bir şekilde depolanması ve bir iletişim ağı üzerinden daha hızlı bir şekilde iletilmesi ciddi bir problem haline gelmiştir. Bu problemi çözmek için geçmişten günümüze görüntü sıkıştırma algoritmaları geliştirilmektedir. Bu algoritmaların performansını doğru bir şekilde değerlendirmek oldukça önemli bir konudur. Bu makalede, sıkıştırılmış görüntülerin kalitesini değerlendirmek için yaygın biçimde kullanılan Ortalama Kare Hatası (Mean Square Error-MSE), Kök Ortalama Kare Hatası (Root Mean Square Error-RMSE), Tepe Sinyal Gürültü Oranı (Peak Signal-to-Noise Ratio-PSNR), Yapı Benzerlik İndeksi Yöntemi (Structure Similarity Index Method-SSIM), Yapısal Farklılık (Structural Difference-DSSIM), Özellikler Benzerlik İndeksi Matrisi (Features Similarity Index Matrix-FSIM) yöntemleri açıklanmıştır. Çalışmanın özgün yönlerinden biri bu metriklerin kullanımını detaylandırmak için çeşitli test görüntüleri üzerinde adım adım uygulanması açıklanmış bir rehber niteliğinde olmasıdır. Görüntülerin ne kadar sıkıştırıldığını hesaplamak için ise Sıkıştırma oranı(Compression ratio-CR) ve Piksel başına düşen bit sayısı(-Bits per Pixel-Bpp) yöntemleri kullanılarak sonuçlar tartışılmış ve ileride bu konuda çalışmayı planlayan araştırmacılar için önerilerde bulunulmuştur.

AtıfTR Dizin4

İncele

Özkaynak, Fatih; Artuger, Firat

JPEG is one of the most widely used methods for image compression. In the JPEG image compression method, the quantization table used in the quantization step plays an important role. The quantization table significantly determines the quality of the image and the amount of compression. Therefore, the creation of the quantization table is seen as an optimization problem. In this article, rate-distortion approach, human visual system approach and meta-heuristic approaches have been explained in order to create more effective quantization tables. Then, a new table was obtained by taking the average of the neighbors of that value instead of each value in the JPEG quantization table. The results were tested on 5 different images using different quality factors. It has been found that the proposed table increases the compression ratio by 3.52% compared to the standard JPEG table, almost without sacrificing the quality of the images.

AtıfOpenAlex1

İncele