İçeriğe atla

DES

Deep Crack yongaları ile donatılmış DES Cracker devre kartı fotoğrafı.

Açılımı Data Encryption Standart olan simetrik şifreleme algoritmasıdır. 1997'de resmi bilgi şifreleme standardı olarak kabul edilirken, 2000'de yerini AES'e bırakmıştır.

DES, gizli anahtarlı bir şifreleme türüdür, büyük boyutlu verilerin şifrelenmesinde kullanılır. Şifreleme işlemi Blok Şifreleme olarak adlandırılan bir yöntem ile gerçekleştirilir. Bu yöntem, şifreli metin ile düz metin arasındaki ilişkiyi gizlemeyi amaçlar. Her şifreleme adımına döngü denilir ve her döngüde kullanılan anahtar farklıdır. Açık mesaj, belirli uzunluktaki bloklara bölünür ve ayrı ayrı şifrelenen bloklar ile şifreli metin elde edilir. Her bir blok, 8 bit parity biti olmak suretiyle, 64 bit uzunluğundadır. Blok uzunluğu, kullanılan işlemci hızına göre değişebilir. Yeni dönem bilgisayarlarda, 128 bit kullanılmaya başlanmıştır.

Bu yöntemde bilinmezlik fazladır; her bir bloğun her biti, diğer bitler ve anahtar ile bağımlıdır.

DES, bağımlılık fazla olmasına rağmen, modern bilgisayarlara dayanamaz. Brute Force ataklarına karşı güvensizdir. Bu noktada DES'in güvenilirliğini artırmak için 3DES yöntemi geliştirilmiştir. Bu yöntemde, şifrelenen veri tekrar geri çözülür ve DES şifrelemesi 3 sefer art arda yapılır. Şifreleme için kullanılan ve uzunluğu 24 byte olan anahtar, 3 bloğa ayrılır. İlk 8 byte ile şifreleme yapılır, buraya kadar olan kısım DES işlemidir. Daha sonra şifrelenen metin ortadaki 8 byte ile çözülür ve son 8 byte ile tekrar şifrelenerek 8 byte'lık blok elde edilir. DES'e göre güvenilirliği fazladır fakat hız 3 kat daha azalmıştır. Her byte bir eşlik biti bulundurur. Dolayısı ile kullanılan anahtar 168 bittir. (24*7=168)

DES'i kırmak için yüksek maliyetle son teknoloji makineler geliştirilmiş olmasına rağmen 3DES, bankalar ve devlet daireleri olmak üzere birçok ortamda kullanılmaya devam etmektedir.

DES'in tarihi

Ulusal Standartlar Dairesi (NBS - National Bureau of Standards); 1973'te “ulusal bir standart olabilecek kriptografik bir algoritma” talebinde bulunmuştu. Bu talebe yönelik IBM'nin 1974'te sunduğu LUCIFER algoritması, Ulusal Güvenlik Ajansı'nın (NSA – National Security Agency) uyguladığı değişikliklerin ardından 1977'de DES (Data Encryption Standard) adıyla resmi bilgi şifreleme standardı olarak kabul edildi.

NSA'nın LUCIFER üzerinde nasıl değişiklikler yaptığı ve değişikliklerin sadece NSA'nın sistemi kırabilmesini sağlayacak gizli bir füturu olup olmadığı sorusu, DES'in ilanından beri gündemdeydi. 1990'da Eli Bilham ve Adi Shamir de kendi diferansiyel kriptanaliz methodlarının DES'e bir saldırı olarak kullanılabileceğini iddia ettiler. Eğer algoritmada en çok 15 tur kullanılıyorsa, Eli Bilham ve Adi Shamir'in öne sürdüğü gibi, diferansiyel kriptanaliz, tüm olası anahtarların kapsamlı aramasından çok daha verimli bir yoldu. Ancak; DES algoritması 16 tur içeriyordu ve sonrasında IBM'de kendi sistemlerinin diferansiyel kriptanalize karşı dayanıklı olduğunu belirten bir takım detaylar açıkladı.

Ancak bugün, kaba kuvvetle sistemi kırmak mümkün. Bu tehdidi gören Ulusal Standartlar Enstitüsü (NIST – National Institute of Standards and Technology); 2000 yılında DES'i yeni bir sistemle değiştirdi.[1]

Kaynakça

  1. ^ ^ W. Trappe & Lawrence Washington, Introduction to Cryptography with Coding Theory, 2nd edition, Prentice Hall, 2005.

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">AES</span> Şifreleme standartı

AES, elektronik verinin şifrelenmesi için sunulan bir standarttır. Amerikan hükûmeti tarafından kabul edilen AES, uluslararası alanda da defacto şifreleme (kripto) standardı olarak kullanılmaktadır. DES'in yerini almıştır. AES ile tanımlanan şifreleme algoritması, hem şifreleme hem de şifreli metni çözmede kullanılan anahtarların birbiriyle ilişkili olduğu, simetrik-anahtarlı bir algoritmadır. AES için şifreleme ve şifre çözme anahtarları aynıdır.

RSA, güvenliği tam sayıları çarpanlarına ayırmanın algoritmik zorluğuna dayanan bir tür açık anahtarlı şifreleme yöntemidir. 1978’de Ron Rivest, Adi Shamir ve Leonard Adleman tarafından bulunmuştur. Bir RSA kullanıcısı iki büyük asal sayının çarpımını üretir ve seçtiği diğer bir değerle birlikte ortak anahtar olarak ilan eder. Seçilen asal çarpanları ise saklar. Ortak anahtarı kullanan biri herhangi bir mesajı şifreleyebilir, ancak şu anki yöntemlerle eğer ortak anahtar yeterince büyükse sadece asal çarpanları bilen kişi bu mesajı çözebilir. RSA şifrelemeyi kırmanın çarpanlara ayırma problemini kırmak kadar zor olup olmadığı hala kesinleşmemiş bir problemdir.

<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.

Kriptografide çalışma kipleri, bir blok şifrenin tek bir anahtar altında güvenli bir şekilde tekrarlı kullanımına olanak veren yöntemlerdir. Değişken uzunluktaki mesajları işlemek için veriler ayrı parçalara bölünmelidir. Son parça şifrenin blok uzunluğuna uyacak şekilde uygun bir tamamlama şeması ile uzatılmalıdır. Bir çalışma kipi bu bloklardan her birini şifreleme şeklini tanımlar ve genellikle bunu yapmak için ilklendirme vektörü (IV) olarak adlandırılan rastgele oluşturulmuş fazladan bir değer kullanır.

Kriptografide blok şifreleme, blok olarak adlandırılmış sabit uzunluktaki bit grupları üzerine simetrik anahtar ile belirlenmiş bir deterministik algoritmanın uygulanmasıdır. Blok şifreleme birçok kriptografik protokol tasarımının önemli temel bileşenlerindendir ve büyük boyutlu verilerin şifrelemesinde yaygın biçimde kullanılmaktadır.

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

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

Goldwasser–Micali (GM) kriptosistemi 1982 yılında Shafi Goldwasser ve Silvio Micali tarafından geliştirilmiş bir asimetrik anahtar şifreleme algoritmasıdır. GM standart kriptografik varsayımlar altında güvenliği kanıtlanmış ilk probabilistik açık anahtar şifreleme yöntemidir. Bununla birlikte başlangıç düz metinden yüzlerce kez daha geniş olan şifreli metinler olduğundan verimli bir kriptosistem değildir. Kriptosistemin güvenlik özelliğini kanıtlamak için Shafi Goldwasser ve Silvio Micali anlamsal güvenliğin geniş alanda kullanılan bir tanımını önerdiler.

<span class="mw-page-title-main">Uluslararası Veri Şifreleme Algoritması</span>

Uluslararası Veri Şifreleme Algoritması (IDEA), 1991 yılında Xuejia Lai ve James Massey tarafından tasarlanmış bir blok şifreleme algoritmasıdır. Bilinen en güçlü algoritmalardandır.

Farksal kriptoanaliz, blok şifreleme üzerine uygulanan kriptoanalizin genel formudur. Ama bu özet fonksiyonları ve metin şifreleme üzerine de uygulanabilir. En genel anlamda, giriş değerlerinin çıkışı nasıl etkilediği üzerine yapılan bir çalışmadır. Blok şifreleme açısından düşündüğümüzde ise; ağ üzerindeki dönüşümleri izlemek için kullanılan bir dizi teknik diyebiliriz. Yani; şifreli metnin nerede rastgele olmayan davranış sergilediğini anlamak ve gizli anahtarı elde ederek sömürmek için kullanılır.

Farksal kriptoanaliz genellikle bir açık metin atağı olarak bilinir. Saldırgan bunu gerçekleştirmek için, bazı şifreli metinleri ve bunlara karşılık gelen açık metinleri elde etmek zorundadır. Ancak bu sanıldığı kadar da kolay değildir, şöyle ki; DES algoritması üzerine bu saldırı yapılmak istenirse, başarılı bir sonuç elde edebilmek için 2^47 adet seçili açık metin olması gerekir. Ancak bazı yöntemler vardır bunu aşabilmek için. Genel yöntem; iki tane açık metin ki bunlar aralarında sabit farka bakılır, sabit fark çeşitli anlamda yorumlanabilir ama bu noktada XOR işlemi olarak anlamalıyız ve bunlar sabit modelli dağılımların şifreli metinler üzerindeki etkisini tespit etmeyi umarak yapılır. Açık ve şifreli metinlerin statik modelli dağılımları DES'de kullanılan S kutularının doğasında vardır. Basit bir formül ile göstercek olursak, Saldırgan her S kutusu için şu denklemi analiz etmelidir:

Kasumi, UMTS, GSM, GPRS gibi mobil sistemde kullanılan bir blok şifrelemedir. Bir telefon konsorsyumu ve mobil dünyaya yön veren bir grup projesi olan 3GPP için tasarlanmıştır. KASUMI adını orijinal Japoncadaki pus anlamına gelen kelimeden alır. UMTS yani 3G sistemlerde bütünlük ve gizlilik için kullanılır. GSM'de A5/3 anahtar dizisi oluşturmak için, GRPS’de ise GEA3 anahtar dizisi oluşturmak için kullanılır.

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

Üçlü DES , 1978 yılında IBM tarafından geliştirilmiş olan bir şifreleme algoritmasıdır. Kaba Kuvvet(Brute Force) saldırılarına karşı koymakta zorlanan DES(Data Encryption Standart, Veri Şifreleme Standardı) algoritmasının üzerine geliştirilmiştir. Öncelikle DES algoritmasının en zayıf noktası olan S-Kutuların(S-Boxes) açıkları giderildi. Ardından bu algoritma art arda üç defa işleme konarak, 3DES algoritması oluşturuldu.

Kriptografide ilişkili-anahtar saldırısı; değerleri başlangıçta bilinmeyen ancak anahtarları bağlayan bazı matematiksel bağıntıların saldırgan tarafından bilindiği, birkaç farklı anahtar altında çalışan bir şifrenin saldırgan tarafından gözlemlenebildiği bir tür kripto analiz yöntemidir. Örneğin; saldırgan başta bitlerin ne olduğunu bilmese de anahtarın son 80 bitinin her zaman aynı olduğunu biliyor olabilir. Bu ilk bakışta gerçekçi olmayan bir örnektir; saldırganın şifreleme yapan kişiyi, şifresiz bir metni birbirleriyle ilişkili çok sayıda gizli anahtar ile şifrelemeye ikna etmesi neredeyse imkânsızdır.

Kriptografide, yalnız şifreli metin saldırısı veya bilinen şifreli metin saldırısı, kriptanaliz için bir saldırı modelidir ve saldırganın yalnızca bir dizi şifreli metin kümesine erişebileceği varsayılır. Saldırganın şifrelenmeden önce açık metne erişimini sağlayan bir kanalı yoksa, pratikte tüm şifreli metin saldırılarında, saldırganın açık metin hakkında sadece az bir bilgisi vardır. Örneğin, saldırgan açık metnin yazıldığı dili veya açık metindeki karakterlerin beklenen istatistiksel dağılımını biliyor olabilir. Standart protokol verileri ve mesajlar, yaygın olarak kullanılan birçok sistemdeki açık metnin bir parçasıdır ve genellikle bu sistemler üzerindeki şifreli metinlere yönelik bir saldırının parçası olarak tahmin edilebilir veya verimli biçimde bilinebilir.

<span class="mw-page-title-main">Simon (şifreleme)</span>

Simon, Haziran 2013'te Ulusal Güvenlik Ajansı (NSA) tarafından halka açık bir şekilde yayınlanmış bir hafif blok şifreleme ailesidir. Simon, donanım uygulamaları için optimize edilmişken, kardeş algoritması Speck, yazılım uygulamaları için optimize edilmiştir.

Kriptografide, biçim korumalı şifreleme, çıktı ve giriş aynı formatta olacak şekilde şifreleme anlamına gelir. "Biçim" in anlamı değişir. Biçimin anlamı için tipik olarak sadece sonlu alanlar tartışılır, örneğin:

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

Kriptografide DES-X, DES simetrik anahtar blok şifresinin, anahtar beyazlatma adı verilen bir teknik kullanarak kaba kuvvet saldırısının karmaşıklığını artırmayı amaçlayan bir varyantıdır.

<span class="mw-page-title-main">Twofish</span> Blok şifreleme algoritması

Kriptografide Twofish, 128 bit ve 256 bite kadar anahtar boyutlarına sahip simetrik bir anahtar blok şifresidir. Advanced Encryption Standard yarışmasının beş finalistinden bir tanesiydi, ancak standardizasyon için seçilmedi. Twofish, Blowfish'in önceki blok şifrelesi ile ilgilidir.

LEA, Hafif şifreleme algoritması(lea olarak da bilinir), 2013 yılında Güney Kore tarafından büyük veri ve bulut bilişim gibi yüksek hızlı ortamlarda ve ayrıca IoT cihazları ve mobil cihazlar gibi hafif ortamlarda gizlilik sağlamak için geliştirilen 128 bitlik bir blok şifrelemedir. LEA'nın 3 farklı anahtar uzunluğu vardır. 128,192 ve 256 bit. LEA, verileri çeşitli yazılım ortamlarında en yaygın olarak kullanılan blok şifresi olan AES'ten yaklaşık 1,5 ila 2 kat daha hızlı şifreler.

Kriptografide Lucifer, Horst Feistel ve IBM'deki meslektaşları tarafından geliştirilen en eski sivil blok şifrelerin birçoğuna verilen addı. Lucifer, Veri Şifreleme Standardının doğrudan öncüsüydü. Alternatif olarak DTD-1 olarak adlandırılan bir sürüm, 1970'lerde elektronik bankacılık için ticari kullanım gördü.


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.