Nesnelerin internetinde görüntü şifreleme için kaos tabanlı yeni bir yaklaşım geliştirilmesi
Development of a novel chaos-based approach for image encryption in the internet of things
- Tez No: 1006599
- Danışmanlar: DOÇ. DR. KENAN İNCE
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Computer Engineering and Computer Science and Control
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İnönü Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Nesnelerin İnterneti (IoT) ekosisteminde görsel verilerin hızla artması, kaynakları kısıtlı uç cihazlar için hem güvenli hem de hafif şifreleme çözümlerinin geliştirilmesini zorunlu kılmaktadır. Yüksek güvenlik ve düşük hesaplama maliyeti arasında optimum bir denge kurmayı hedefleyen bu tez çalışması kapsamında, literatürde ilk kez tarafımdan önerilen ve tekstil örgü yapılarından esinlenen“Örgüsel Karıştırma”(ÖK) çerçevesi geliştirilmiştir. Bu özgün çerçevenin özel bir uygulaması olarak tasarlanan“Üçlü Karesel Örgü Modeli”(ÜKÖM), mekânsal fazlalığı etkin bir şekilde ortadan kaldıran deterministik ve tersine çevrilebilir bir karıştırma katmanı sunmaktadır. Geliştirilen bu yeni hibrit görüntü şifreleme mimarisi; ÖK tabanlı karıştırma yapısını, parametreleri gizli anahtar ve tek kullanımlık sayı (nonce) ile SHA-256 üzerinden dinamik olarak türetilen bir boyutlu (1B) Lojistik harita tabanlı kaotik yayılma katmanıyla bütünleştirmektedir. Ayrıca, yayılma sürecindeki karmaşıklığı en üst düzeye çıkarmak amacıyla Çift Akışlı XOR-Mod-Eklemeli (DXA) bir mekanizma kullanılmıştır. Gerçekleştirilen kapsamlı deneysel analizler, algoritmanın teorik maksimuma oldukça yakın (7.9994) bilgi entropisi değerlerine ulaştığını; diferansiyel güvenlik ölçütleri bağlamında ise %99.61 ortalama NPCR ve %33.46 ortalama UACI değerleri ile üstün bir performans sergilediğini kanıtlamaktadır. Gürültü ve veri kaybı saldırılarına karşı yüksek dayanıklılık gösteren bu yöntem, O(8MN) düzeyindeki doğrusal zaman karmaşıklığı sayesinde kaynak kısıtlı IoT ortamlarında gerçek zamanlı görüntü şifreleme uygulamaları için güvenli, hızlı ve pratik bir çözüm ortaya koymaktadır.
Özet (Çeviri)
The rapid growth of visual data within the Internet of Things (IoT) ecosystem necessitates the development of encryption solutions that are both secure and lightweight for resource-constrained edge devices. Aiming to establish an optimum balance between high security and low computational cost, this thesis study develops the“Knit Scrambling”(KS) framework, inspired by textile knitting structures, which is proposed by me for the first time in the literature. Designed as a specific implementation of this original framework, the“Triple-Check Pattern”(TCP) provides a deterministic and reversible permutation layer that effectively eliminates spatial redundancy. This newly developed hybrid image encryption architecture integrates the KS-based permutation structure with a chaotic diffusion layer based on a one-dimensional (1D) Logistic map, whose parameters are dynamically derived via SHA-256 using a secret key and a nonce. Furthermore, to maximize the complexity in the diffusion process, a Dual-Stream XOR-Mod-Additive (DXA) mechanism is employed. Comprehensive experimental analyses demonstrate that the algorithm achieves information entropy values quite close to the theoretical maximum (7.9994) and exhibits superior performance in terms of differential security criteria with average NPCR and UACI values of 99.61% and 33.46%, respectively. Exhibiting high robustness against noise and data loss attacks, this method presents a secure, fast, and practical solution for real-time image encryption applications in resource-constrained IoT environments, thanks to its linear time complexity of O(8MN).
Benzer Tezler
- Yahya Kemal'de bedii tefekkür unsurları: 1 Kendi Gök Kubbemiz'de duygu
Başlık çevirisi yok
MUSTAFA ÖZBALCI
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
Türk Dili ve EdebiyatıGazi ÜniversitesiTürk Dili ve Edebiyatı Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SADIK K. TURAL
- Le Non-naturalisme dans la Faute de I'Abbe Mouret d'Emile Zola
Başlık çevirisi yok
GÜRBÜZ SEZGİN
Yüksek Lisans
Fransızca
1986
Fransız Dili ve EdebiyatıCumhuriyet ÜniversitesiBatı Dilleri ve Edebiyatları Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. TUNA ERTEM
- Anaokulu-anasınıfı öğretmenlerinin program konusundaki bilgi yeterlikleri ve hizmet-içi eğitim kurslarının okulöncesi eğitim ve program bilgilerine katkıları
Başlık çevirisi yok
NURCAN AVCI
Yüksek Lisans
Türkçe
1987
Eğitim ve ÖğretimGazi ÜniversitesiÇocuk Gelişimi ve Eğitimi Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. NURGÜN ERSAN