Kriptografi: Tarihsel ve Modern Yaklaşımlar

Aug 26, 2024

CrashCourse Bilgisayar Bilimi: Kriptografi Genel Bakış

Anahtar Kavramlar

  • Mükemmel Güvenlik Yok: Hiçbir bilgisayar sistemi %100 güvenli olamaz; hatalar kaçınılmazdır.
  • Derinlemesine Savunma: Saldırganları caydırmak için birden fazla güvenlik mekanizması katmanı.

Kriptografiye Giriş

  • Tanım: "Gizli yazı".
  • Şifreleme: Düz metni anahtar olmadan anlamsız hale getiren algoritma.
  • Şifreleme: Metni gizli hale getirme süreci.
  • Şifre Çözme: Şifrelemenin tersine çevrilmesi süreci.

Tarihsel Bağlam

  • Caesar Şifreleme: Harfleri üç basamak kaydırma (örn., A->D, "brutus" "euxwxv" olur).
    • Anahtar: Algoritma + kaydırma sayısı.
  • Yerine Koyma Şifrelemeleri: Harfleri değiştirme; dezavantaj olarak harf frekansları korunur.
    • Örnek: Yerine koyma şifresinin kırılması nedeniyle İskoç Kraliçesi Mary'nin idamı.

Şifre Türleri

  • Permütasyon Şifrelemeleri: Harflerin sırasını değiştirme (örn., sütun transpozisyon şifresi).
  • Şifreleme Makineleri:
    • Enigma Makinası: Nazilerin kullandığı, konfigüre edilebilir rotorlar ve plugboard ile karmaşıklık sağlayan cihaz.
      • Mekanikler: Bir harf girdisi, rotor ayarlarına bağlı olarak farklı bir harf çıktısı verebilir.
      • Rotorlar: Her harf basımında ilerler, kendini şifrelemeyi engeller.

Modern Kriptografi

  • Yazılıma Geçiş: Bilgisayarlarla birlikte şifreleme donanımdan yazılıma taşındı.
  • Veri Şifreleme Standardı (DES): 1977'de tanıtıldı, başlangıçta güvenliydi ancak 1999'da çabucak savunmasız hale geldi.
  • Gelişmiş Şifreleme Standardı (AES): 2001'de tanıtıldı, daha iyi güvenlik için daha büyük anahtar boyutları (128, 192, 256 bit) sunar.
    • Performans ve Güvenlik: AES, şifreleme süresi ve güvenlik ihtiyaçları arasında denge kurar.

Anahtar Paylaşımı ve Güvenlik

  • Anahtar Paylaşım Zorlukları: İnternet üzerinden güvenli anahtar paylaşımı karmaşıktır.
  • Anahtar Değişim Algoritmaları: Anahtarların doğrudan gönderilmeden güvenli anlaşmasını sağlar.
    • Örnek: Diffie-Hellman Anahtar Değişimi, tek yönlü fonksiyonlar kullanarak iki tarafın ortak anahtar üretmesini sağlar (bir yönde hesaplaması kolay, diğer yönde zor).

Asimetrik Şifreleme

  • Tanım: İki anahtar (açık ve özel) kullanır.
    • Açık Anahtar: Şifreleme için kullanılır; yalnızca alıcı özel anahtar ile çözebilir.
    • Benzerlik: Alıcının anahtarıyla açılabilecek kilitli bir kutu göndermek.
    • İmzalama: Bir özel anahtarla şifrelenmiş verilerin açık anahtar ile doğrulanabilmesi.
      • Veri kimliğini ve bütünlüğünü sağlar.
  • RSA Şifreleme: Asimetrik şifreleme için en popüler yöntem, mucitlerinin adını taşır.

Sonuç

  • Kriptografi, çevrimiçi iletişimlerin güvenliğinde (örn., bankacılık, e-postalar) önemli bir rol oynar.
  • Kriptografiyi anlamak, kişisel bilgilerin nasıl gizli ve güvenli tutulduğunu kavramaya yardımcı olur.