Back to the topics list

kriptografi

Kriptografiye Giriş

Kriptografi, düşman olarak adlandırılan üçüncü tarafların varlığında güvenli iletişim tekniklerinin uygulanması ve incelenmesidir. Temel amacı mesajların veya verilerin gizliliğini, kimlik doğrulamasını, bütünlüğünü ve reddedilmemesini sağlamaktır.

Kriptografinin Tarihsel Bağlamı

Kriptografi sanatı yazının kendisi kadar eskidir. Başlangıçta, mesajın içeriğini yalnızca hedeflenen alıcıların anlayabilmesini sağlamak için kullanıldı. Eski Mısırlılar, Yunanlılar ve Romalılar kriptografik teknikleri geliştirip kullandılar. İyi bilinen bir örnek, düz metindeki her harfin alfabede belirli sayıda basamak aşağı kaydırıldığı bir ikame şifresi olan Sezar şifresidir .

Temel Kriptografik Teknikler

Kriptografik algoritmaların iki ana kategorisi vardır:

• Simetrik Anahtar Şifreleme: Hem gönderen hem de alıcı, şifreleme ve şifre çözme için aynı anahtarı kullanır. Buna AES (Gelişmiş Şifreleme Standardı) gibi algoritmalar da dahildir.
• Asimetrik Anahtar Şifrelemesi: Biri şifreleme (genel anahtar) ve diğeri şifre çözme (özel anahtar) için bir çift anahtar kullanır. RSA (Rivest-Shamir-Adleman) en popüler asimetrik algoritmalardan biridir.

Şifrelemeyi ve Şifre Çözmeyi Anlamak

Şifreleme, düz metni, anahtarın sahibi dışında kimsenin okuyamayacağı şifreli metne dönüştürme işlemidir. Şifre çözme , şifreli metni tekrar okunabilir düz metne dönüştüren ters işlemdir. Matematiksel ilişki şu şekilde ifade edilebilir:

• Şifreleme: \(C = E_k(P)\) , burada \(C\) şifreli metindir, \(P\) düz metindir ve \(E_k\) \(k\) anahtarını kullanan şifreleme işlevidir.
• Şifre çözme: \(P = D_k(C)\) , burada \(P\) düz metindir, \(C\) şifreli metindir ve \(D_k\) \(k\) anahtarını kullanan şifre çözme işlevidir.

Kriptografik Algoritma Örnekleri

• AES (Gelişmiş Şifreleme Standardı): Sabit blok boyutundaki verileri şifreleyen, yaygın olarak kullanılan bir simetrik şifreleme algoritmasıdır. Kaba kuvvet saldırılarına karşı güvenli kabul edilir.
• RSA (Rivest–Shamir–Adleman): İlk açık anahtarlı şifreleme sistemlerinden biridir ve güvenli veri iletimi için yaygın olarak kullanılır. Büyük sayıları çarpmanın kolay fakat çarpımlarını çarpanlarına ayırmanın zor olduğu ilkesine göre çalışır.

Açık Anahtar Altyapısı (PKI)

Genel Anahtar Altyapısı, dijital sertifikaları ve genel anahtar şifrelemesini yönetmeye yönelik bir çerçevedir. İnternet gibi güvenli olmayan bir kamu ağının kullanıcılarının güvenli ve özel olarak veri alışverişinde bulunmasına olanak tanır.

Karma İşlevleri

Karma işlevleri, her boyuttaki giriş verisinden sabit boyutlu bir bayt dizisi (karma olarak bilinir) üreten bir tür şifreleme algoritmasıdır. Veri bütünlüğünü sağlamak için kullanılırlar. İyi bilinen bir örnek, Bitcoin madenciliğinde kullanılan SHA-256 algoritmasıdır.

Dijital imzalar

Dijital imzalar, dijital iletişimlerin veya belgelerin kökenini ve bütünlüğünü sağlayan bir şifreleme tekniğidir. Dijital imza, özel bir anahtar kullanılarak oluşturulur ve ilgili genel anahtara sahip olan herkes tarafından doğrulanabilir.

Kriptanaliz

Kriptanaliz, sistemlerin gizli yönlerini anlamak için bilgi sistemlerini analiz etme çalışmasıdır. Kriptografik güvenlik sistemlerini ihlal etmek ve şifrelenmiş mesajların içeriğine erişim sağlamak için kullanılır.

Kriptografi Uygulamaları

Kriptografinin, gizli iletişimlerin güvenliğini sağlamak, depolama cihazlarındaki bilgileri korumak, web ve ağ güvenliğini artırmak, elektronik finansal işlemleri güvence altına almak ve dijital imza ve sertifikaların bütünlüğünü ve orijinalliğini sağlamak dahil olmak üzere geniş bir uygulama yelpazesi vardır.

Kriptografinin Zorlukları ve Geleceği

Kuantum hesaplama gibi bilgi işlem gücünün gelişmesiyle birlikte mevcut şifreleme teknikleri yeni zorluklarla karşı karşıyadır. Kriptograflar, kuantum bilgisayarların hesaplama gücüne dayanabilecek yeni algoritmalar geliştirmek için aktif olarak çalışıyorlar.