Algoritmalarla Şifreleme

Veri şifreleme, bilgilerin güvenliğini sağlamak için kullanılan matematiksel algoritmalara dayanır. Bu bölümde, şifreleme algoritmalarının türleri, işleyiş prensipleri ve örnekleri üzerinde durulacaktır.

1. Şifreleme Algoritmalarının Sınıflandırılması​

Şifreleme algoritmaları genel olarak iki ana kategoriye ayrılır:

1.1. Simetrik Şifreleme Algoritmaları​

Simetrik şifrelemede, aynı anahtar hem şifreleme hem de şifre çözme işlemlerinde kullanılır. Bu yöntem, hızlıdır ancak anahtarın güvenli bir şekilde paylaşılması gerekmektedir.

Örnekler:​

• AES (Advanced Encryption Standard):
  
  • Açıklama: AES, 128, 192 ve 256 bit anahtar uzunlukları ile çalışan bir blok şifreleme algoritmasıdır. Verileri 128 bitlik bloklar halinde işler.
  • Kullanım Alanları: Finansal işlemler, veri depolama güvenliği.
• DES (Data Encryption Standard):
  
  • Açıklama: 56 bit anahtar kullanan eski bir algoritmadır. Günümüzde güvenlik açıkları nedeniyle önerilmez.
  • Kullanım Alanları: Tarihsel olarak bankacılık ve hükümet uygulamaları.

1.2. Asimetrik Şifreleme Algoritmaları​

Asimetrik şifrelemede, iki farklı anahtar kullanılır: biri açık (şifreleme için), diğeri özel (şifre çözme için). Bu yöntem, anahtarların güvenli bir şekilde dağıtılmasını sağlar.

Örnekler:​

• RSA (Rivest-Shamir-Adleman):
  
  • Açıklama: 1977 yılında geliştirilen RSA, büyük asal sayılar kullanarak güvenlik sağlar. Genellikle 2048 veya 4096 bit anahtar uzunlukları tercih edilir.
  • Kullanım Alanları: Dijital imzalar, güvenli veri iletimi.
• ECC (Elliptic Curve Cryptography):
  
  • Açıklama: Daha kısa anahtarlarla yüksek güvenlik sunan bir algoritmadır. Özellikle mobil cihazlar için uygundur.
  • Kullanım Alanları: Mobil uygulamalar, IoT (Nesnelerin İnterneti).

2. Şifreleme Algoritmalarının İşleyişi​

2.1. Blok Şifreleme​

Blok şifreleme, veriyi belirli boyutlardaki bloklar halinde işler. Her blok, şifreleme algoritması tarafından işlenir. Örneğin, AES algoritması 128 bitlik bloklar üzerinde çalışır.

2.2. Akış Şifreleme​

Akış şifrelemede, veriler bit bit işlenir. Bu yöntem, sürekli veri akışlarında kullanılır. Örnek olarak RC4 algoritması akış şifreleme için yaygın bir seçimdir.

3. Şifreleme Algoritmalarının Güvenliği​

Şifreleme algoritmalarının güvenliği, anahtar uzunluğuna, algoritmanın karmaşıklığına ve saldırı yöntemlerine karşı dayanıklılığına bağlıdır. Günümüzde, özellikle simetrik algoritmalar için en az 128 bit anahtar uzunluğu önerilmektedir.

3.1. Saldırı Türleri​

• Kaba Kuvvet Saldırıları: Tüm olası anahtarları deneyerek şifreyi çözme girişimidir.
• Kayıtlı Saldırılar: Şifrelenmiş verilerin analizi ile zayıf noktaların bulunmasıdır.
• Yan Kanal Saldırıları: Şifreleme işlemi sırasında ortaya çıkan fiziksel verilerin (zaman, enerji tüketimi) analizidir.