kriptografi-kriptoloji

İnsanlar her zaman, ellerinde var olan bilginin bu veya diğer şekilde korunmasına ve gizliliğine önem vermiştir. Günümüzde bilgisayar ağının, yani internetin gelişimiyle ilgili olarak büyük ölçüde devlet, askeri ve ticari bilgilerin daha güvenli bir şekilde iletilmesi ve bütünlüğünün korunması problemleri ortaya çıkmıştır. Öte yandan ise, yeni bilgisayarların gelişimi, mevcut sistemlerin daha iyi korunmasını gerektirmektedir. İşletim sistemlerinin açıklarından çok akıllıca faydalanan hacker’ların yazdıkları virüsler, solucanlar ve trojanlar sonucunda kişisel bilgisayarlar bir anlamda genel bilgisayarlara dönüşmüş durumdadır. İnsan davranışlarını göz önünde bulunduran akıllı virüs programları, şifrelerin çözülmesinde kullanılan yöntemler yapay zekanın da bu çalışmaların içerisinde yer almasını gerektirmektedir.

Bilginin değiştirilerek korunması ile uğraşan bilim, kriptoloji olarak adlandırılır. Kriptoloji, kriptografi ve kriptoanaliz olmak üzere iki kısma ayrılır. Kriptografi, mesajların içeriğini gizleyecek bir şifreleme sistemi oluşturma sanatıdır. Bir kriptografik algoritma, şifreleme ve deşifreleme için kullanılan matematiksel fonksiyonlardan oluşur. Bu işlemlerde, bir anahtar değeri de kullanılmaktadır. Kriptoanaliz ise, şifreleme anahtarı bilinmeden şifreyi çözme sanatıdır. Başarılı bir kriptoanalizde, mesaj ya da anahtar elde edilir. Görüldüğü gibi kriptografi ile kriptoanaliz, birbirinin tersidir.

Kriptografinin tarihi, dilin ortaya çıkması ile yaşıttır. Öte yandan, yazının kendisi de başlangıçta bir kriptografi sistemiydi. Morse alfabesi ve müzik eserleri notaları da birer kodlama örnekleridir. Alfabedeki harfler kaydırılarak, farklı alfabelerde elde edilebilir. Çeşitli alfabelerle işlem yapabilmek amacıyla bir anahtar kelime kullanılır. Bu anahtardaki harfler, kullanılacak alfabeyi belirler. Anahtar kelime, metin üzerinde devamlı tekrarlanır.

Pratikte, daha uzun bir anahtar kullanılabilir. Tüm şifreleme alfabelerinin birleşiminden oluşan tablo, Vigenere tablosu olarak adlandırılmış ve ilk kez 1586’da ortaya çıkmıştır. Başlangıçta güvenli olduğu sanılan bu şifrenin çözümü için genel bir yöntem, 1863 yılında, Kasiski tarafından açıklanmıştır.

Bir kriptografik algoritma, şifreleme ve deşifreleme için kullanılan matematiksel fonksiyonlardan oluşur. Genellikle, şifreleme ve deşifrelemede iki fonksiyon kullanılır.

Modern kriptografide, K ile ifade edilen bir şifreleme anahtarı kullanılır. Hem şifreleme, hem de deşifreleme işlemleri, bu anahtar kullanılarak gerçekleştirilir. Algoritmaların güvenliği anahtara bağlıdır. Algoritmayı bilen bir kişinin anahtarı bilmeden mesajları okuması mümkün değildir. Anahtar tabanlı algoritmaların, simetrik ve genel anahtar olmak üzere iki genel türü vardır.

Simetrik Algoritmalar

Simetrik algoritmalarda, şifreleme anahtarının deşifreleme anahtarından üretilmesi mümkün ve oldukça kolaydır. Bunun tersi de doğrudur. Çoğu simetrik algoritmalarda, şifreleme ve deşifreleme için kullanılan anahtar aynıdır. Anahtar kullanımına bağlı olarak bu algoritmalar tek anahtarlı, gizli anahtarlı algoritmalar olarakta adlandırılmaktadır. Alıcı ve göndericinin güvenli bir şekilde haberleşmesi için, öncelikle belirli bir anahtar üzerinde görüş birliğine varmaları gerekir. Bu algoritmaların güvenliği, anahtar ile bağlantılıdır. Anahtarı bilen herkes, mesajları şifreleyip deşifreleyebilir. Haberleşmenin güvenli olması için anahtar gizli tutulmalıdır.

Genel Anahtar Algoritmalar

Genel anahtar algoritmalar, asimetrik algoritmalar olarakta bilinir. Bu algoritmalarda şifreleme için kullanılan anahtar, deşifrelemede kullanılan anahtardan farklıdır. Öte yandan, şifreleme anahtarından faydalanılarak, deşifreleme anahtarının hesaplanması mümkün olmamaktadır. Şifreleme anahtarı, genel olarak herkesin kullanımına açık olduğu için bu algoritmalar genel anahtar olarak adlandırılır. Herhangi bir kişi bu anahtarı kullanarak mesajlarını şifreleyebilir, fakat yalnız deşifreleme anahtarına sahip alıcılar mesajları deşifre edip okuyabilir. Bu sistemde şifreleme anahtarı, genel anahtar olarak, deşifreleme anahtarı ise özel anahtar olarak adlandırılır.

Şifreleme ve deşifreleme işlemini gerçekleştiren ve şifreleme sistemi olarak bilinen algoritmalar aşağıdaki yöntemlerden ya da onların kominasyonlarından oluşabilir.

  1. Yerine Koyma Yöntemleri (Substitution Methods)
  2. Yer Değişme Yöntemleri (Transposition Methods)
  3. Cebirsel Yöntemler (Algebraic Methods)

Bir Cevap Yazın

  1. Genel Anahtar Algoritmalar – Burak Sakallı
    Şub 14, 2017

    […] Bir önceki yazıda Genel Anahtar Algoritmalar konusunu açıklamıştım: Kriptoloji ve Gizli Yazı Sanatı […]

    Reply
  2. Otomobiller Konuşabilir Mi? – Burak Sakallı
    Şub 16, 2017

    […] Kriptoloji ve Gizli Yazı Sanatı […]

    Reply