İçeriğe atla

Açık anahtarlı şifreleme

Açık anahtarlı şifreleme sistemi

Açık anahtarlı şifreleme, şifre ve deşifre işlemleri için farklı anahtarların kullanıldığı bir şifreleme sistemidir. Haberleşen taraflardan her birinde birer çift anahtar bulunur. Bu anahtar çiftlerini oluşturan anahtarlardan biri gizli anahtar diğeri açık (gizli olmayan) anahtardır. Bu anahtarlardan bir tanesiyle şifreleme yapılırken diğeriyle de şifre çözme işlemi gerçekleştirilir. Bu iki anahtar çifti matematiksel olarak birbirleriyle bağlantılıdır.[1][2]

Gizli anahtarın sadece bir sahibi vardır. Gizli anahtara sahip olan taraf gizli anahtar aracılığıyla, kendi açık anahtarıyla şifrelenmiş bilgilerin şifresini çözebilir, kendisine ait sayısal imzaları oluşturabilir ya da kendi kimliğini ispat edebilir (authentication).

Açık anahtar herkesin erişimine açıktır. Anahtarlar birbirlerinden farklı olsalar da, matematiksel olarak birbirleriyle ilişkilidirler. Açık anahtarla, bilgiler sadece gizli anahtarın sahibi tarafından çözülebilecek şekilde şifrelenebilir ya da gizli anahtar sahibinin dijital imzasının ve dolayısıyla kimliğinin doğruluğu kontrol edilebilir.

Açık anahtarlı şifrelemenin uygulanmasında asimetrik anahtar algoritmaları kullanıldığı için asimetrik şifreleme olarak da adlandırılır. Simetrik şifreleme algoritmalarının aksine, asimetrik şifreleme algoritmalarında güvenli bir "ilk anahtar değişimi" ihtiyacı bulunmamaktadır. Bu algoritmaların çalışma şekli anahtarların oluşturulmasını, açık anahtarla şifreleme ve gizli anahtarla deşifreleme yapılmasını kolayca gerçekleştirirken yalnızca açık anahtarı bilerek gizli anahtarın bulunmasını zor kılar. Bu zorluğu anahtarlar arasındaki matematiksel ilişki (öne çıkanları örnekleri çarpanlara ayırma ve ayrık logaritma) sağlar.

Açık anahtarlı şifreleme gayet temel ve yaygınca kullanılan bir teknolojidir. Açık anahtar altyapısı internet üzerinde güvenli haberleşmeyi sağlayan TLS (SSL'in takipçisi) protokolü, güvenli e-posta haberleşmesinde kullanılan PGP[3] protokolü ve dosya şifreleme ve çözmeye yarayan GPG gibi protokollerde kullanılmaktadır.

Yapısı

Eğer bir anahtar mesajı şifrelemede kullanılmış ise, o takdirde şifreyi çözmek için sadece o çiftin diğer anahtarı kullanılabilir. Her ne kadar, açık ve gizli anahtar çiftleri matematiksel olarak birbirlerine bağlı olsalar da, bir anahtardan diğerinin elde edilmesi pratikte mümkün değildir. Bir başka deyişle, bir kişi açık anahtarı bilse de, gizli anahtar kopyalanmaktan ya da değiştirilmekten korunmuş durumdadır. Bu sebeple açık anahtarınızı rahatça herkesin kullanımına sunabilirsiniz, ancak gizli anahtarınızın gizli kalması çok önemlidir. Açık anahtar, gizli anahtar ile imzalanmış mesajın doğrulanmasında veya sadece gizli anahtarın şifresini çözebileceği şekilde mesajı şifrelemede kullanılır. Eğer birisi size şifreli mesaj yollamak istiyorsa, sizin açık anahtarınızı kullanarak şifreler ve siz, anahtar çiftinin gizli anahtara sahip olan tek kişisi olarak mesajı deşifre edersiniz.

Uygulama alanları

  • Güvenli bir iletişim kanalına sahip olmayan iki tarafın kullanacakları bir anahtarı güvenli olarak belirlenmesi (Diffie-Hellman, ElGamal) ya da var olan bir simetrik anahtarın güvenli olarak değiş tokuş edilmesi
  • Sayısal imzalar (RSA, DSA, Merkle) aracılığıyla kimlik doğrulama (authentication) ve bilgi bütünlüğünün korunması (integrity)
  • Bilginin şifrelenmesi (örneğin bankacılık sistemlerinde)

Avantajları

Asimetrik şifreleme sistemlerinde her kullanıcının sadece kendi gizli anahtarını gizli tutması yeterlidir. Bunun aksine (n) tane kullanıcının bulunduğu bir simetrik şifreleme sisteminde gizli tutulması gereken anahtar sayısı her kullanıcı için (n-1) tanedir. Bu da sistem için büyük bir depolama yükü oluşturur.

Ayrıca simetrik sistemlerde anahtarların kesinlikle güvenli yollardan kullanıcılara ulaştırılması gerekmektedir. Örneğin değişik kıtalarda yaşayan kişilerin internet gibi herkese açık (güvensiz) bir ortam üzerinden güvenli bir şekilde haberleşmesi ya da alışveriş yapması için anahtarlarını değiş-tokuş etmeleri pratikte mümkün değildir. Açık anahtarlama altyapısı kullanan sistemlerdeyse anahtar değiş-tokuşu güvensiz bağlantılar üzerinde belli önlemleri almak şartıyla güvenli bir şekilde yapılabilir.

Dezavantajları

Simetrik şifreleme sistemleriyle karşılaştırıldığında, asimetrik sistemler çok daha yavaştır. Bu, şifrelemede kullanılan anahtarların uzunluğu ve yapılan işlemlerin karmaşıklığından kaynaklanmaktadır.

Asimetrik şifreleme yöntemiyle şifrelenmiş bir bilgiyi aynı anda değişik kullanıcılara gönderebilmek için aynı bilginin her alıcı için ayrı ayrı şifrelenmesi gerekmektedir. Bu da şifreleme için ayrı bir yük getirmektedir.

Bu amaçla asimetrik ve simetrik şifreleme sistemlerinin avantajlı yönlerini bir arada kullanan hibrid sistemler kullanılmaktadır. Hibrid sistemlerde şifreleme için simetrik anahtarlar kullanılırken, bu anahtarların iki taraf arasında taşınması için asimetrik yöntemler kullanılmaktadır.

Bir diğer sorun ise, asimetrik sistemlerin güvenliğinin henüz daha ispatlanmamış varsayımlara dayandırılmasıdır. Asimetrik sistemlerde güvenlik tek-yönlü-fonksiyonlara dayandırılmaktadır. Bu fonksiyonların kendisinin hesaplanması "kolay", tersinin hesaplanması "imkânsız"dır. İmkânsızdan kasıt, fonksiyonun tersinin hesaplanmasının polinomial süre içerisinde imkânsız olmasıdır. Ancak ters alma işlemini hızlandıracak yöntemlerin var olmadığı henüz ispatlanmış değildir.

Örnekler

Ayrıca bakınız

Kaynakça

  1. ^ "AAA". 4 Ekim 2015 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 18 Mart 2015. 
  2. ^ "AAA". 22 Mayıs 2015 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 18 Mart 2015. 
  3. ^ "PGP". 31 Mayıs 2015 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 18 Mart 2015. 

Dış bağlantılar

İlgili Araştırma Makaleleri

<span class="mw-page-title-main">Kriptografi</span>

Kriptografi, kriptoloji ya da şifreleme, okunabilir durumdaki bir verinin içerdiği bilginin istenmeyen taraflarca anlaşılamayacak bir hale dönüştürülmesinde kullanılan yöntemlerin tümüdür. Kriptografi bir matematiksel yöntemler bütünüdür ve önemli bilgilerin güvenliği için gerekli gizlilik, aslıyla aynılık, kimlik denetimi ve asılsız reddi önleme gibi şartları sağlamak amaçlıdır. Bu yöntemler, bir bilginin iletimi esnasında ve saklanma süresinde karşılaşılabilecek aktif saldırı ya da pasif algılamalardan bilgiyi –dolayısıyla bilginin göndericisi, alıcısı, taşıyıcısı, konu edindiği kişiler ve başka her türlü taraf olabilecek kişilerin çıkarlarını da– koruma amacı güderler.

<span class="mw-page-title-main">Kriptoloji</span>

Kriptoloji, şifre bilimidir. Haberleşme ve iletişim alanında iletilerin, mesajların, yazıların güvenli şekilde alıcısına ulaşması için çalışmalar yapan, yöntemler geliştiren bilim dalıdır. Önemli haberleşme verilerinin başkaları tarafından deşifre edilmemesi için özel matematiksel yöntemler kullanılarak güvenli şekilde iletişim sağlanması için kriptolojiye başvurulur. Bu sayede haberleşme daha güvenli hale getirilir. Şifrelenmiş bir metnin deşifre edilmesi ülkeler arası büyük bir krize neden olabilir ve bu durum iki ülke arasında savaş başlamasına sebep olabilir veya savaş halindeki iki ülkenin savaşı bitirmesini de sağlayabilir.

<span class="mw-page-title-main">Elektronik imza</span>

Elektronik imza ya da sayısal imza, başka bir elektronik veriye eklenen veya elektronik veriyle mantıksal bağlantısı bulunan ve kimlik doğrulama amacıyla kullanılan elektronik veridir. E-imza olarak da bilinir. Elektronik ortamlarda imza yerine kullanılabilen yasal kimlik doğrulama sistemidir. Elektronik imza, elektronik belge'ye girilen bir isim kadar basit olabilir. Dijital imzalar, elektronik imzaları kriptografik olarak korunan bir şekilde uygulamak için e-ticarette ve düzenleyici dosyalarda giderek daha fazla kullanılmaktadır. Özellikle e-ticaretin hızlı yükselişi nedeniyle daha fazla önem kazanmştır. Elektronik imza sayesinde imzalanmış verinin, kimin tarafından imzalandığı ve güvenilirliği kontrol edilmiş olur. Elektronik imza; iletilen bilginin bütünlüğünün bozulmadığını, bilginin tarafların kimlikleri doğrulanmak suretiyle iletildiğini garanti eder. Ulusal Standartlar ve Teknoloji Enstitüsü veya ETSI gibi standardizasyon ajansları, bunların uygulanması için standartlar sağlar.

<span class="mw-page-title-main">Şifre</span> bilginin şifrelenmesi ve şifresinin çözülmesi için algoritma

Kriptografide, bir şifre şifreleme veya şifre çözme—bir prosedür olarak izlenebilen bir dizi iyi tanımlanmış adım gerçekleştirmek için bir algoritmadır. Alternatif, daha az yaygın bir terim şifrelemedir. Şifrelemek veya kodlamak, bilgiyi şifreye veya koda dönüştürmektir. Yaygın kullanımda "şifre", "kod" ile eş anlamlıdır, çünkü her ikisi de bir mesajı şifreleyen bir dizi adımdır; ancak kriptografide, özellikle klasik kriptografide kavramlar farklıdır.

Gizli anahtarlı şifreleme ya da simetrik şifreleme, kriptografik yöntemlerden, hem şifreleme hem de deşifreleme işlemi için aynı anahtarı kullanan kripto sistemlere verilen isimdir. Haberleşen tarafların aynı anahtarı kullanmaları gerektiği için burada asıl sorun anahtarın karşıya güvenli bir şekilde iletilmesidir. Simetrik şifreleme, anahtar karşıya güvenli bir şekilde iletildiği sürece açık anahtarlı şifrelemeden daha güvenlidir. Anahtar elinde olmayan birisi şifrelenmiş metni ele geçirse de şifrelenmiş metinden asıl metni bulması mümkün değildir. Simetrik şifrelemede haberleşen tarafların her biri için bir anahtar çifti üretilmelidir. Bu yüzden de çok fazla anahtar çifti üretilmesi gereklidir.

<span class="mw-page-title-main">Transport Layer Security</span> Internet Şifreleme Protokolü

Taşıma Katmanı Güvenliği (TLS) ve onun öncülü/selefi olan Güvenli Soket Katmanı (SSL), bilgisayar ağı üzerinden güvenli haberleşmeyi sağlamak için tasarlanmış kriptolama protokolleridir. X.509 sertifikalarını kullanırlar ve bundan dolayı karşı tarafla iletişime geçeceklerin kimlik doğrulaması asimetrik şifreleme ile yapılır ve bir simetrik anahtar üzerinde anlaşılır. Bu oturum anahtarı daha sonra taraflar arasındaki veri akışını şifrelemek için kullanılır. Bu, mesaj/veri gizliliğine ve mesaj kimlik doğrulama kodları için mesaj bütünlüğüne izin verir. Protokollerin birçok versiyonu ağ tarama, elektronik mail, İnternet üzerinden faks, anlık mesajlaşma ve İnternet üzerinden sesli iletişim gibi uygulamalarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu durumda/içerikte/bağlamda en önemli özellik iletme gizliliğidir. Bundan dolayı kısa süreli oturum anahtarı, uzun süreli gizli simetrik anahtardan türetilememelidir.

<span class="mw-page-title-main">GNU Privacy Guard</span>

GNU Privacy Guard, şifreleme yazılımı PGP yerine GPL lisanslı bir özgür yazılım alternatifidir. Özgür Yazılım Vakfı'nın GNU projesinin bir parçası olarak geliştirilmektedir ve en önemli maddi yardımını Alman hükûmetinden almıştır. GPG, IETF'nin OpenPGP standartıyla tamamen uyumludur. PGP'nin güncel sürümleri GPG ve diğer OpenPGP uyumlu sistemlerle uyumluluk göstermektedir. Aynı zamanda bazı eski sürümlerde de bu uyumluluk söz konusudur, fakat güncel sürümün tüm özellikleri eski sürümlerce desteklenmemektedir. Kullanıcıların bu uyum sorunlarını anlamaları ve bunları göz önünde bulundurarak çalışmaları gerekmektedir.

ElGamal şifrelemesi, Diffie-Hellman anahtar alış-verişi'ne dayanan bir asimetrik şifreleme algoritması olup Taher Elgamal tarafından 1984 yılında önerilmiştir.

Anlamsal güvenlik bir açık anahtarlı şifreleme sistemindeki güvenliği tanımlamak için sık kullanılan bir ifadedir. Bir şifreleme sisteminin anlamsal olarak güvenli olması için, hesaplama yetenekleri sınırlı olan bir saldırganın, elinde sadece şifreli metin ve buna karşılık gelen açık anahtar bulunduğunda, gizli metin hakkında önemli bilgi çıkartabilmesinin uygulanabilir olmaması gerekir. Anlamsal güvenlik sadece "edilgin" saldırgan durumunu inceler, örn. bir kişinin açık anahtarı kullanarak sadece seçtiği açık metinlere karşılık gelen şifreli metinleri incelediği durum. Diğer güvenlik tanımlamaları gibi, anlamsal güvenlik, saldırganın seçtiği bazı şifreli metinlerin açık hallerini elde edebildiği seçilen şifreli metin saldırısı durumunu göz önünde bulundurmaz ve birçok anlamsal güvenlik şifreleme şemalarının seçilen şifreli metin saldırısına karşı güvensizliği gösterilebilir. Sonuç olarak anlamsal güvenlik genel bir şifreleme şemasının güvenliğini tanımlamak için yetersiz sayılır.

<span class="mw-page-title-main">Simetrik anahtar algoritmaları</span>

Simetrik anahtar algoritmaları aynı ya da benzer kripto-grafik şifreleri kullanarak hem şifreleme hem de deşifreleme yapan bir kripto-grafik algoritma grubudur. Şifreler ya birebir aynı ya da basit bir yöntemle birbirine dönüştürülebilir olmalıdır. Pratikte anahtarlar gizli bağlantının devam ettirilmesinde kullanılan iki ya da daha fazla taraf ile paylaşılmış bir şifreyi temsil ederler. Açık anahtarlı şifrelemeye göre ana dezavantajlarından biri iki partinin de gizli anahtara erişiminin olması gerekliliğidir.

Mesaj doğrulama kodu kriptografi biliminde bir mesajın doğruluğunu kanıtlamak için kullanılan küçük boyutlu bilgilerdir.

<span class="mw-page-title-main">Kriptanaliz</span>

Kriptanaliz şifrelenmiş metinlerin çözümünü araştıran kriptoloji dalıdır. Kriptanaliz, bilinmeyen anahtarları bulmak için kullanılır.

Probabilistik kriptosistem şifreleme algoritması içinde rastgeleselliğin kullanımıdır böylece aynı mesaj birçok kez şifrelendiğinde genel olarak farklı şifreli metinler üretecektir.

<span class="mw-page-title-main">Diffie-Hellman anahtar değişimi</span> dünyanın enyuksek dagı

Diffie-Hellman anahtar değişimi (D-H), kriptografik anahtarların değişiminde kullanılan özel bir yöntemdir. Bu kriptografi alanında uygulanan ilk pratik anahtar değişimi örneklerinden biridir. Diffie-Hellman anahtar değişimi metodu, güvenilmeyen bir sistem üzerinden iletişim kurmak isteyen karşılıklı iki tarafın ortaklaşa bir anahtar üzerinde karar kılabilmesine olanak sağlar. Böylece, iki tarafın da karar kıldığı bir simetrik anahtar, güvenli olmayan sistem üzerinden iletişimi şifrelemek için kullanılabilir. Diffie-Hellman protokolünde amaç, iletişim kurmak isteyen iki taraf arasındaki anahtar değişim prosedürünü, anahtarın kötü tarafların eline geçmediğine emin olacak şekilde güvenli bir şekilde gerçekleştirmektir. Bu işlem bir defa yapıldığında ve taraflar bir anahtar üzerinde ortaklaştığında her iki taraf da kendi mesajını paylaşılan anahtarla şifreleyebilir, böylece taraflar arasındaki iletişim güvenli bir şekilde sağlanmış olur.

Pretty Good Privacy (PGP), 1991 yılında Phil Zimmermann tarafından geliştirilen, OpenPGP standardını kullanarak veri şifrelemek, şifreli veriyi çözmek veya veriyi imzalamak için kullanılan, gönderilen ya da alınan verinin gizliliğini ve kimlik doğrulamasını sağlayan bir bilgisayar programıdır. Genellikle text dokümanlarını, e-postaları, dosyaları, klasörleri ve disk bölümlerini şifrelemek ve imzalamak için kullanılır.

Anahtar yönetimi, bir kripto sisteminde şifreleme anahtarlarının yönetimidir. Bu yönetim, anahtarların yer değişimi, kullanımı, depolanması, değiş tokuşu ve üretimi ile ilgilenir. Ayrıca Kriptografik protokol tasarımı, anahtar sunucuları, kullanıcı prosedürleri ve diğer ilişkili protokolleri içerir.

Uçtan uca şifreleme (E2EE), sadece uç noktadaki kullanıcıların okuyabildiği bir iletişim sistemidir. Hedefi, İnternet sağlayıcıları, ağ yöneticileri gibi aradaki potansiyel gizli dinleyicilerin, konuşmanın şifresini çözmek için gereken şifreleme anahtarlarına erişmesini engellemektir.

Güçlü kriptografi veya kriptografik olarak güçlü, kriptografik sistemlere veya kriptanaliz için dirençli olduğu düşünülen bileşenlere uygulanan genel terimlerdir.

<span class="mw-page-title-main">Şifreli metin</span> şifrelenmiş bilgi

Kriptografide, şifreli metin, şifreleme adı verilen bir algoritma kullanılarak düz metin üzerinde gerçekleştirilen şifreleme işleminin sonucunda elde edilen çıktıdır. Şifreli metin, aynı zamanda şifrelenmiş veya kodlanmış bilgi olarak da bilinir çünkü orijinal düz metnin, şifresini çözmek için uygun şifre olmadan bir insan veya bilgisayar tarafından okunamayan bir biçimini içerir. Bu işlem, hassas bilgilerin bilgisayar korsanlığı yoluyla kaybolmasını önler. Şifrelemenin tersi olan Şifre çözme, şifreli metni okunabilir düz metne dönüştürme işlemidir. Şifreli metin, kod metni ile karıştırılmamalıdır çünkü ikincisi bir şifrenin değil bir kodun sonucudur.


Bu sayfa, bu Vikipedi makalesine dayanmaktadır.
Metin, CC BY-SA 4.0 lisansı altında mevcuttur; ek koşullar uygulanabilir.
Görseller, videolar ve sesler kendi lisansları altında mevcuttur.