ENCRYPTION OF SATELLITE IMAGES WITH AES ALGORITHM ON APACHE SPARK

Abstract

ABSTRACT

In this thesis, we aim to protect the privacy of huge satellite images chunks by encrypting them with the AES algorithm in three stages. The first stage is to encrypt it by Python programming language and calculate the elapsed time for the encryption and decryption process. In the second stage, we implemented the algorithm inside Spark's environment, and calculating the elapsed time for the encryption process. In the third stage, we implemented the encryption process inside the multi-node cloud, and we calculated the elapsed time for the execution. Through the results, the third stage was the fastest in encrypting and decrypting satellite images based on the cloud. Also, we measured the AES encryption ability inside the cloud by scale up and speed up creteria. We concluded that the ability of the AES algorithm to gain time is high, and the system is balanced because the expansion of the data volume does not affect the encryption result. In the end, we concluded that encrypting satellite images on the cloud improved the performance of the encryption package. More nodes and specifications of the CPU for the cloud increased the speed of the algorithm and their abilities. The execution time of an algorithm on Python was 880.33 sec for three thousand images. For cloud, the execution time decreased to 54.12 sec for the same number of images, which increased the ecryption speed 40% more than standalone mode.

ÖZET

Bu tezde dev uydu görüntülerini üç aşamada AES algoritması ile şifreleyerek gizliliğini korumayı hedefliyoruz. İlk aşama, Python programlama dili ile şifrelemek işlemini gerçekleştirdik ve hem şifreleme hem de şifre çözme işlemi için geçen süreyi hesapladık. İkinci aşamada, algoritmayı Apache Spark ortamına uyarladık ve şifreleme işlemi için geçen süreyi hesapladık. Üçüncü aşamada şifreleme sürecini çok düğümlü bir bulut kümesine uyguladık ve yürütme için geçen süreyi hesapladık. Sonuçlar Spark ortamında gerçekleştirilen bulut tabanlı uydu görüntülerini şifreleme ve şifresini çözme işleminin daha hızlı olduğunu göstermektedir. Ayrıca, bulut içindeki AES şifreleme yeteneğini ölçmek için hızlandırma ve ölçekleme kriterlerini kullandık. AES algoritmasının hızlandırma yeteneğinin yüksek olduğu ve veri hacminin genişlemesinin şifreleme sonucunu etkilemediği sonucunu elde ettik. Sonunda, uydu görüntülerini bulutta şifrelemenin şifreleme paketinin performansını iyileştirdiği sonucuna vardık. Bulut için daha fazla düğüm kullanılması algoritmanın hızını ve yeteneklerini artırdı. Python'da bu algoritmanın çalıştırılma süresi 3000 uydu görüntü için 880.33 saniyeydi. Bulut için, aynı sayıda görüntü için yürütme süresi 54,12 saniyeye düştü. Bu sonuç şifreleme hızının %40 arttığını göstermektedir.