Simetrik anahtar algoritmaları

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.^[1]

Simetrik anahtar algoritma çeşitleri

Simetrik anahtar şifrelemesi dizi şifrelerini veya blok şifrelerini kullanarak yapılabilir.

Dizi şifreleri mesajın bitlerini teker teker şifreler.
Blok şifreleri belirli bir sayıda biti alır ve bunları bir blok olarak şifreler. Şifrelenen mesaja gerekiyorsa yeterli sayıda anlamsız bitler eklenir ve mesajın boyu blok boyunun tam katı haline getirilir. 64 bitlik blok boyutu yaygın bir şekilde kullanılmıştır. NIST tarafından Aralık 2001'de onaylanan AES algoritması 128 bitlik bloklar kullanır.

Uygulamaları

Popüler ve kendini kanıtlamış bazı simetrik algoritmalar 3DES, AES, Blowfish, IDEA ve RC4'tür.^[1]

Simetrik şifrelere dayalı kriptografik yapı taşları

Simetrik şifreleme yöntemleri sıklıkla şifreleme haricindeki kriptografik yapı taşlarının yapımında kullanılır. Bir mesajın şifrelenmesi bu mesajın şifrelenmiş haldeyken değiştirilmediğini garantileyemez. Bu garantiyi sağlamak için mesajın kendisine ek olarak mesaj doğrulama kodu alıcıya gönderilir ve böylece alıcı mesajdaki değişimi, eğer varsa, tespit eder. Mesaj doğrulama kodları simetrik şifreleme kullanılarak oluşturulabilir (örn. CBC-MAC). Bunun yanı sıra, simetrik şifreleme yöntemleri inkar edilemezlik amacına hizmet edebilir (bkz. ISO 13888-2 standardı). Bir diğer uygulamaları özet fonksiyonunun yapımında kullanılmasıdır.

Simetrik şifrelerin inşası

Birçok modern blok şifreleme yöntemi Horst Feistel'in önerdigi Feistel şifresine dayanmaktadır. Feistel'in önerdiği bu yapı geri dönüştürülemez fonksiyonlardan geri dönüştürülebilir fonksiyonlar oluştumayı mümkün kılar.^[2]

Simetrik şifrelerin güvenliği

Simetrik şifrelerin kullanıldıkları süre içinde bilinen düz metin saldırısı, seçilmiş düz metin saldırısı, diferansiyel kriptanaliz ve lineer kriptanaliz gibi saldırı yöntemlerine karşı zayıf olabilecekleri anlaşılmıştır. Her adımda kullanılacak fonksiyonların dikkatli inşa edilmesi saldırıların başarılı olma şansını büyük ölçüde düşürebilir.

Anahtar oluşturma

Anahtar transferinde asimetrik şifreleri kullanarak uygulandığında, neredeyse her zaman sözde rastgele anahtar üreticileri simetrik anahtarı oluşturmada kullanılır. Fakat bu üreticilerin ya da simetrik anahtar algoritmasının başlangıç vektörünün tamamen rastgele olmayışı geçmişte kriptanalik saldırılara yol açmıştır. Bu yüzden bir simetrik anahtar algoritmasının uygulamasının başlatılmasında yüksek entropiye sahip bir kaynak kullanımı önemlidir.

Ayrıca bakınız

Açık anahtarlı şifreleme

Kaynakça

^ ^a ^b Thorsteinson, Peter. .NET security and cryptography. Ganesh, G. Gnana Arun. Upper Saddle River, N.J. ss. 65-98. ISBN 0-13-100851-X. OCLC 52166042.
^ Nachef, Valerie,. Feistel ciphers : security proofs and cryptanalysis. Patarin, Jacques,, Volte, Emmanuel,. Cham, Switzerland. ISBN 978-3-319-49530-9. OCLC 973538876.

İlgili Araştırma Makaleleri

<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">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.

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.

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 anahtardır. Bu anahtarlardan bir tanesiyle şifreleme yapılırken diğeriyle de şifre çözme işlemi gerçekleştirilir. Bu iki anahtar çifti matematiksel olarak birbirleriyle bağlantılıdır.

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">DES</span>

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

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.

Kriptografik özet fonksiyonu çeşitli güvenlik özelliklerini sağlayan bir özet fonksiyonudur. Veriyi belirli uzunlukta bir bit dizisine, (kriptografik) özet değerine, dönüştürür. Bu dönüşüm öyle olmalıdır ki verideki herhangi bir değişiklik özet değerini değiştirmelidir. Özetlenecek veri mesaj, özet değeri ise mesaj özeti veya kısaca özet olarak da adlandırılır.

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">SP ağı</span>

Kriptografide, SP-network ya da koyma-değiştirme ağı(SPN), AES (Rijndael), 3-Way, Kuznyechik, PRESENT, SAFER, SHARK ve Square gibi gibi blok şifreleme algoritmalarında kullanılan bir dizi bağlantılı matematiksel işlemdir.

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

Kriptografide ürün şifreleri, verilerin (de)şifrelenmesinin genelde çevrimlerin iterasyonu ile yapıldığı belirli türdeki şifrelemelerdir. Çevrim sabiti olarak adlandırılan çevrime özgü sabit değerler ve çevrim anahtarı olarak adlandırılan şifre anahtarından türetilmiş çevrime özgü veriler haricinde her bir çevrim için kurgu genellikle aynıdır. Anahtar çizelgesi, tüm çevrim anahtarlarını anahtardan hesaplayan bir algoritmadır.

Skype, Skype Technologies S.A. tarafından geliştirilen İnternet Üzerinden Ses Protokolü (VoIP) sistemidir. Sesli aramaların özel amaçlı bir ağdan ziyade İnternet üzerinden geçtiği eşler arası (peer-to-peer) bir ağdır. Skype kullanıcıları diğer kullanıcıları arayabilir ve onlara mesaj gönderebilir.

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:

Şifreli metnin 16 haneli başka bir sayı olması için 16 haneli bir kredi kartı numarasını şifrelemek.
Şifreli metnin başka bir İngilizce kelime olması için İngilizce bir kelimeyi şifrelemek.
Şifreli metnin n bitlik başka bir sayı olması için n bitlik bir sayıyı şifrelemek.

Kriptografide, ilklendirme vektörü kısaca İV ya da ilklendirme değişkeni, tipik olarak rastgele veya sözde rassal olması gereken bir şifreleme temelinin sabit boyuta sahip olan girdisidir. Bu rastgelelik, şifreleme işlemlerinde anlamsal güvenliği sağlamak için çok önemlidir. Anlamsal güvenlik tek bir şifreleme yönteminin aynı anahtar ile tekrar tekrar kullanılmasının şifrelenmiş mesajın bölümleri arasındaki ilişkileri çıkarmasına izin vermediği bir özelliktir. Blok şifreleri için, İV kullanımı çalışma kipleri ile açıklanmaktadır. Ayrıca, evrensel hash fonksiyonları ve buna dayanan mesaj kimlik doğrulama kodları gibi diğer temel öğeler için de rastgeleleştirme gereklidir.

<span class="mw-page-title-main">GOST (blok şifresi)</span>

GOST 28147-89 standardında tanımlanan GOST blok şifresi (Magma), blok boyutu 64 bit olan bir Sovyet ve Rus hükûmeti standardı simetrik anahtar blok şifresidir. 1989'da yayınlanan orijinal standart, şifreye herhangi bir isim vermemiştir, ancak standardın en son revizyonu olan GOST R 34.12-2015, bunun Magma olarak adlandırılabileceğini belirtir. GOST karma işlevi bu şifreye dayanmaktadır. Yeni standart ayrıca Kuznyechik adlı yeni bir 128 bitlik blok şifrelemeyi de belirtir.

<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.

Kriptografide, bilinir anahtarlı ayırt edici saldırı, simetrik/bakışımlı şifrelemelere karşı bir saldırı modelidir; böylece anahtarı bilen bir saldırgan, düz metinden şifreleme metnine dönüşümün rastgele olmadığı şifrelemede yapısal bir özellik bulabilir. Böyle bir dönüşümün ne olabileceğine dair ortak bir biçimsel tanım yoktur. Seçilmiş anahtarlı ayırt edici saldırı, saldırganın bu tür dönüşümleri tanıtmak için bir anahtar seçebileceği kuvvetle ilişkilidir.

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.

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.