Hibrid yöntemler kullanılarak tıbbi DICOM verilerinin güvenliğinin sağlanması


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2019

Öğrenci: DUYGU BALCI

Danışman: İNAN GÜLER

Özet:

Tıpta Dijital Görüntüleme ve İletişim olarak geçen (DICOM) görüntüler, medikal verilerin görüntülenmesi, depolanması ve analiz edilmesi noktasında kullanılan bir dosya standardıdır. DICOM verilerde bulunan dosya başlığı, hastaya ait demografik bilgileri ve görüntü özelliklerini içermektedir. Bu çalışmada, hastalara ait demografik bilgiler ve doktorun tanı raporu, siber saldırılara karşı tıbbi bir steganografi tekniği kullanılarak Manyetik Rezonans (MR) görüntülerine gizlenmiştir. Önerilen hibrit algoritmada, steganografi, Hash ve Gelişmiş Şifreleme Standardı (AES) şifreleme algoritmaları bir arada kullanılmıştır. Şifrelenecek olan veri üç farklı bileşenden oluşmaktadır. Bunlar, hastaya ait demografik bilgiler, doktor tanısı ve medikal verinin güvenilirliğini sağlayan görüntünün bir hash'i dir. Hibrit algoritmada gizli mesaj, medikal veride bulunan ve teşhisi minimum seviyede etkileyecek kemik noktalarının belirlenmesi sağlanmış ve o noktalara gömülmüştür. Gömme yöntemi olarak LSB (En Düşük Anlamlı Bit) yöntemi kullanılmıştır. Önerilen yöntem, medikal verilerde gömme işleminde sırasıyla piksel değerleri ortalama değer altında, ortalama değer üstünde ve maksimum değerlerinde veri gömen üç farklı algoritma ile karşılaştırılmıştır. Veri gizleme işlemlerinden sonra, hasta verilerinin güvenliği için, DICOM veri içerisinde bulunan hastaya ait demografik bilgiler silinmektedir. Farklı büyüklükte MR görüntülerinde, kullanılan diğer algoritmalar ile önerilen yöntemi karşılaştırmak için PSNR, MSE ve SSIM değerleri ölçüt olarak kullanılmıştır. Elde edilen sonuçlara göre, önerilen algoritma, hastalığın tanı ve tedavisine zarar vermeden genel LSB steganografi yöntemini geliştirmektedir. Ayrıca, AES şifreleme algoritması gizli mesajı siber saldırılara karşı korur ve hash şifreleme, paylaşılan tıbbi görüntünün değiştirilmeyeceğini veya zarar görmeyeceğini garanti eder