Tüm mp3 player fırsatları için tıklayın !

<

Kriptoloji nedir – Şifre Biliminin özellikleri ve Çeşitleri


Sponsorlu Baglantilar

Tüm oto müzik sistemi fırsatları için tıklayın !

Esas kelimesi ile bir kriptografik sistem içerisinde kullanılan temel işlevlerden bahsedilmektedir. Bir kriptografik sistem, bilgi güvenliğini sağlamak için bir araya getirilmiş birçok küçük yöntemler bütünlüğü olarak görülebilir. Bu yöntemler yapıları itibarı ile üç ana grupta incelenebilirler:

* Anahtarsız şifreleme
* Gizli anahtarlı şifreleme
* Açık anahtarlı şifreleme

Anahtarsız şifreleme

Anahtarsız şifreleme, anahtar kullanmayan kriptografik algoritmalar, veya diğer adlarıyla Veri Bütünlüğü ve Özet Fonksiyonları, veri bütünlüğünü garanti etmek için kullanılan MD5, SHA-1, RIPEMD-160 gibi kriptografi algoritmalarının kullandığı yöntemlere verilen isimdir.
Bu özet fonksiyonu algoritmaları veriyi tek yönlü olarak işler ve algoritmanın özelliğine göre belirli bir genişlikte (örn: 128 bit, 512 bit) kriptografik özet çıkartır. Bir anlam bütünlüğü içermeyen ve rasgele seçilmiş sayılar görüntüsü yaratan bu çıktı o dosya veya bilgiye özeldir. Her işlem yapıldığında, hep aynı sonucu verir. Ancak dosya veya bilgide 1 bit değişiklik dahi gerçekleşmesi durumunda bu çıktı (özet çıktısı) tamamen değişir. Böylece iki kontrol arasında veri bütünlüğünde bir değişiklik olup olmadığı anlaşılır. Özet fonksiyonları tek yönlüdür. Terabaytlar boyutunda bir bilgi dahi olsa özeti algoritmanın ön tanımlı anahtar genişliğini geçemez. (örn: 128 bit) ve bu özet fonksiyonundan asıl veriye ulaşılması veya özet fonksiyondan asıl veri ile ilgili bilgi edinilmesi teorik olarak mümkün değildir. Özet fonksiyonlarının anahtar genişlikleri ne kadar fazla ise güvenilirlikleri de o kadar artar. Anahtarın genişliği gerek, iki ayrı verinin özetinin istatistiksel çakışma olasılığını gerekse özet sonucunun değiştirilmiş bir veri ile taklit edilme olasılığını düşürür. Ayrıca algoritmanın yapısal durumu da güvenilirlik ile ilgili karara varılırken mutlaka dikkate alınmalıdır.
Bu algoritmaların hepsinin ortak özelliği girdilerdeki değişiklik karşısında kelebek etkisi davranışı sergilemeleridir.

Gizli anahtarlı şifreleme

Kriptografik yöntemlerden, hem şifreleme hem de deşifreleme işlemi için aynı anahtarı kullanan kriptosistemlere verilen isimdir. Simetrik şifreleme olarak da anılabilmektedir.
DES, 3DES, RC5, Blowfish, IDEA, SAFER gibi algoritmalar gizli anahtarlı şifreleme algoritmalarına örnek olarak verilebilir.
Açık anahtarlı şifrelemede ise şifreleme ve deşifreleme işlemlerinde birbiri ile arasında matematiksel bir ilişki olan iki farklı anahtardan faydalanılır.

Açık anahtarlı şifreleme

Açık anahtarlı şifreleme (veya asimetrik şifreleme), şifre ve deşifre işlemleri için farklı anahtarların kullanıldığı bir şifreleme sistemidir.
Simetrik Şifreleme ve İmparator Sezar

Örnek verebileceğimiz en basit simetrik şifrelerden biri Sezar Şifresidir. Neredeyse tüm kriptoloji kitaplarının giriş bölümlerinde Sezar Şifresi örneğine rastlarsınız.
Bunu bir örnekle hemen anlatayım:
Mesela göndereceğimiz metne yine M diyelim, bunun şifrelenmeş halinede C diyelim. (ingilizce karakterler göz önüne alınmıştır)
M: “Mutasyonda bir makale”
C: “Nvubtzpoeb cjs nblbmf”
Görüldüğü gibi alfabedeki tüm harfleri sayılara eşit tutarsak (A=1, B=2, C=3…) sonra gönderilen yazıda ve A =>B, B=>C, C=>D, …, Y=>Z, Z=>A şeklindedir.
Algoritmamızın mantığı şudur: gelen her harfin sayısını bul ve bir ilersindeki sayıyı yerine yaz. (sezar şifresi için).
Sezar Şifresi tek alfabeli yer değiştirme veya permütasyon şifreleri arasında değerlendirir. Çözülmesine gelince de. Türk alfabesini göz önünde tutarsak 28 karakterden oluşacağı için, en fazla 27 ilersindeki harfi alabilir deriz. Buda 27 deneme yapmamıza mal olacaktır. Şifrenin bulunma denemesini ortalama olarak 27/2~=15 de diyebiliriz. Birde yazılan harfin yerine herhangi bir harf konulduğunu düşünürsek bu sefer yaklaşık olarak 28! (yirmi sekiz faktöriyel) kez denemek zorunda kalırız.


Afin Şifreleme Yöntemi

Tarihi ve Tanımı:
Simetrik (Sezar şifreleme metodu) şifreleme yöntemi ile yazı üzerinde 27 farklı dönüşüm yapılabiliyordu. Biz İngiliz alfabesini göz önünde tutarsak 26-1=25 dönüşümden söz etmemiz gerekir. Buda simetrik şifreleme yönteminin güvenli olmadığını gösterir. Afin yöntemi ile simetrik şifreleme yöntemi biraz daha genelleştirilmiştir ve güvenlik azda olsa simetrik şifreleme yöntemine göre daha güçlüdür. Tabi bu kağıt kalem kriptolojisinin bir örneği olduğundan bunu günümüz koşullarına göre düşünürsek. Çok çok zayıf bir yöntem olduğunu görürüz. Fakat bu bize kriptolojinin temel mantığını kavratmak için güzel bir örnek teşkil etmektedir.
y=(ax+b)MODm fonksiyonunu göz önüne alalım.
Burada x düz metindeki harflerin sayısal karşılığı, m düz metinde kullanılan alfabenin karakter sayısı, a ve b gizli sayılarımız ve y de fonksiyonumuzun işlem sonucunda aldığı değerdir. Y nin x e geri dönüşümü ise x=ters(a)(y-b)MODm formülü yardımıyla hesaplanır. Ters(a), a ile çarpımının modülo m e göre sonucu 1 olan sayıdır. Bunun kısaca şöyle ifade edebiliriz.
(a*ters(a))MODm=1
Aşağıdaki örnekte gördüğümüz gibi y=11x+4MOD26 şifreleme fonksiyonunu kullandığımız da E ve S harfleri W ve U şeklinde şifreli hallerini alır. Hesap modülo 26 aritmetiğini içerdiğinden, eğer çarpan 26 ile en büyük ortak bölene sahip ise bazı karakterler beklenen sonucu vermeyebilir. Bu yüzden m ve a nın en büyük ortak böleni 1 olmalıdır. Yani aralarında asal olacak şekilde seçmeliyiz.
Örnek:

Farzedelim ki mesaj y=(11x+4)MOD26 fonksiyonu ile şifrelensin. Şifreli metnimiz MONEY. Öncelikle düz metnimizdeki her bir karakterin aşağıda verilen listedeki olduğu gibi 0 ile 25 arasındaki sayısal değerlerini bulmalıyız.

Sponsorlu Baglantilar

Tüm kadın aksesuar fırsatları için tıklayın !

A-0
B-1
C-2
D-3
E-4
.
.
.
Y-24
Z-25 Böylece MONEY metnimizin uygun sayısal değerleri 12, 14, 13, 4 ve 24 tür. Buradaki her bir değer için daha önce belirlediğimiz y=(11x+4)MOD26 fonksiyonunu kullanırsak.
M: y =(11*12+4)MOD26=6 —- G
O: y =(11*14+4)MOD26= 2 —– C
N: y=(11*13+4)MOD26=17 —– R
E: y=(11*4+4)MOD26=22 —– W
Y: y=(11*24+4)MOD26=8 —– I
Böylece bulduğumuz şifreli metnimiz GCRWI” olur.
Şifre çözümü:
Şifre çözümü (deşifreleme) için y fonksiyonunu aşağıdaki gibi değiştirelim.
x=(ters(a)(y-b)MODm deşifreleme fonksiyonumuz
a=11 ve b=4 demiştik.
Böylelikle x=ters(11)(y-4)MOD26 yı elde edebiliriz.
Ters(11)MOD26=19 ve bu şekilde deşifreleme fonksiyonumuz x=19(y-4)MOD26 olur.
Şimde şifreli metnimiz olan “GCRWI” deki her bir karakterin karşılığı olan sayısal değeri tablomuzdan bulalım. 6,2,17,22,8 dir.
G: x=19*(6-4)MOD26=12 ——M
C: x=19*(2-4)MOD26=14 —— O
R: x=19*(17-4)MOD26= 13 —- N
W: x=19*(22-4)MOD26=4 —– E
I: x=19*(8-4)MOD26=24 —— Y
Bu sayede düz metnimize ulaşırız MONEY.
Analiz:
Düz metindeki her bir karakterin y=(ax+b)MODm fonksiyonu ile şifrelendiği bildiğimizden Afin yöntemini iki lineer denklemin çözümüyle kırabiliriz.
Örneğin
“IF” —– “PQ”
I—P: 8a+b=15MOD26
F—Q: 5a+b=16MOD26
Bu işlemin sonucunda a=17 b=9 çıkar. Böylelikle verilen metin kolayca kırılabilir.

Hill Cipher Şifreleme Yöntemi

Tarihi ve Tanımı:
Hill şifreleme yöntemi bir blok şifreleme örneğidir. Blok şifrelemeyi de şöyle ifade edebiliriz. Düz metni bitişik ve aynı uzunluktaki bloklara bölme, her bloğu şifreleyerek şifreli metin bloklarına dönüştürme ve bu şifreli blokları şifreli metin çıktısı olarak gruplamaktır. Hill şifreleme yöntemi Lester Hill tarafından bulunmuş ve 1929 yılında yayınlanmıştır.
Örnek:
Bir mesajı Hill yöntemi ile belli bir düzen içinde şifrelememiz gerekir. Öncelikle mesajın göndericisi ve alıcısı bir anahtar nxn lik A matrisi üzerinde anlaşmış olmalılardır. Bu A matrisini seçerken dikkat etmemiz gereken bir özellik ise MOD26 ya göre terslenebilen bir matris olmasıdır. Düz metin n uzunluğundaki bloklar şeklinde şifrelenir. Aşağıdaki örnekte A 2×2 lik bir matris ve mesajımız 2 karakterli bloklar halinde şifrelenecektir.
Anahtar Matrisimiz: A=
Mesajımız: MISSISIPI
Öncelikle bloklara bölelim. Bu sayede mesajımız MI-SS-IS-SI-PP-I halini alır.
İlk bloğumuz MI dir. Bu seferde bloğumuzdaki karakterlerin harf tablosundaki yerine göre aldığı değerlerden oluşan matrisimizi oluşturalım. M->12, I->8 olduğundan
dir
Gönderenin hesaplaması gereken ise
A=(mod26) dir
Bu işlem yapıldığında ilk iki karakterin şifreli karşılığı 2 ile 8 olacaktır. Bu değerlerin alfabetik karşılığınada bakıldığında CI çıktısını elde etmiş oluruz.
Bu işlemi düz metnimizdeki her bloğa uygularsak
Düz Metin: MI-SS-IS-SI-PP-IK
Şifreli Metin: CI-KK-GE-UW-ER-OY
Düz metnimizde son bloğa K eklememizin sebebi. Son bloğun uzunluğunu da 2 yapmaktır.
Hill yönteminin en önemli özelliğini de burada görmüş oluruz. S veya P nin yan yana kullanımında S->K olmuş sonradan ise S->E ve S->U olmuştur. Dolayısıyla Hill yöntemi ile düz metindeki karakterleri maskeleyebiliriz.
Şifre Çözümü (Deşifrelenmesi) :
Mesajın deşifrelenmesi için öncelikle anahtar matrisimiz olan A matrisinin tersi hesaplanmalıdır.
(mod 26)
Anahtar matrisin tersi ile şifreli karakter çiftlerinin çarpımı bize düz metni verir.
Anahtar Matrisimiz: A=
Şifreli Metnimiz: CIKKGEUWEROY
Deşifrele için ilk bloğumuzu seçelim CI
A-1=(mod26) dir
Mesaj deşifrelendiğinde ilk iki karakterin sayısal değeri olan 12 ve 8 sayıları bulunur. Bunlarda CI -> MI demektir. Mesajı alan kişi elinde bulunan şifreli metindeki her bir karakter bloğu için bu işlemi uygular.

Related Posts Plugin for WordPress, Blogger...

Kriptoloji nedir – Şifre Biliminin özellikleri ve Çeşitleri ile Benzer Yazılar:

Paylas
Related Posts Plugin for WordPress, Blogger...
6 Şubat 2010 Saat : 1:44

Kriptoloji nedir – Şifre Biliminin özellikleri ve Çeşitleri Yazısı için Yorum Yapabilirsiniz

Yorum yapmak için giriş yapmak zorundasın. Gİriş

Tüm erkek giyim modası fırsatları için tıklayın !

içerik