Kriptografi

Diskret logaritma, belirli bir tam sayı tabanında, bir sayının bu tabanın üssü olarak ifade edilebilmesi için kullanılan bir kavramdır. Matematiksel tanımı: (b^x ≡ y mod p) ifadesinde, (b) tabanı, (y) sayısı ve (p) bir modül olarak verildiğinde, (x) sayısı, (b) tabanına göre (y) sayısının diskret logaritmasıdır. Kullanım alanları: - Kriptografi: Diskret logaritma, RSA kriptografi gibi algoritmalarda güvenlik sağlar ve Diffie-Hellman anahtar değişimi gibi protokollerin temelini oluşturur. - Sayılar teorisi: Asal sayıların ve onların özelliklerinin incelenmesinde önemli bir araçtır. - Algoritmalar: Çeşitli algoritmalarda, özellikle hızlı üst alma yöntemlerinde kullanılır.

CHES kısaltmasının açılımı, farklı bağlamlarda farklı anlamlara gelebilir: 1. Satranç: İngilizce "chess" kelimesinin Türkçe karşılığıdır. 2. Sertifikalı Sağlık Eğitimi Uzmanı: Sağlık eğitimi ve tanıtımında uzmanlaşan profesyoneller için kullanılan bir sertifikadır. 3. Kriptografik Donanım ve Gömülü Sistemler: Bilgisayar bilimi ve mühendisliği alanında kullanılan bir terimdir. 4. Sağlık Eğitimi ve Çalışmaları Merkezi: Devlet ve askeri alanlarda sağlık eğitimi üzerine odaklanan bir merkezdir.

Shor ve Grover algoritmaları arasındaki temel farklar şunlardır: 1. Amaç ve Kullanım Alanı: - Shor algoritması, büyük tamsayıları asal çarpanlarına ayırma işlemi için kullanılır ve kriptografi alanında büyük öneme sahiptir. - Grover algoritması, sıralanmamış veritabanlarında arama yapmak için kullanılır ve yapay zeka, makine öğrenimi gibi alanlarda hız kazandırır. 2. Zaman Karmaşıklığı: - Shor algoritması, polinom zamanda çalışır. - Grover algoritması, karekök zaman karmaşıklığına sahiptir (O(√N)). 3. Paralellik: - Shor algoritması, kuantum Fourier dönüşümü gibi işlemler sayesinde içsel bir paralellik sunar. - Grover algoritması, kuantum süperpozisyon ve dolanıklık kullanarak amplikatif bir yaklaşım benimser.

Playfair cipher'in çözümü (decryption), şifreleme sürecinin tersine işlenir. 1. Anahtar Matrisinin Oluşturulması: Aynı şifreleme ve çözme işlemlerinde olduğu gibi, 5x5 boyutundaki anahtar matrisi oluşturulur. 2. Ciphertext'in Bölütlenmesi: Ciphertext, her biri iki harften oluşan bölütlere (digraph) ayrılır. 3. Kurallara Göre Çözüm: Bölütlerdeki harfler, anahtar matrisindeki yerlerine göre aşağıdaki kurallara göre değiştirilir: - Eğer harfler aynı satırda ise, sağlarındaki harflerle değiştirilir (gerekirse en başa dönülür). - Eğer harfler aynı sütunda ise, altlarındaki harflerle değiştirilir (gerekirse en üste dönülür). - Eğer harfler ne aynı satırda ne de sütunda ise, bir dikdörtgen oluşturulur ve bu dikdörtgenin köşelerindeki harflerle değiştirilir (sütun pozisyonları değiştirilir). 4. Filler Harflerin Çıkarılması: Şifreleme sırasında eklenmişse, orijinal harfleri ortaya çıkarmak için filler harfler (genellikle 'X') çıkarılır.

XOR kapısı, dijital mantık fonksiyonlarından biridir ve çeşitli alanlarda kullanılır: 1. Hata Tespiti: Parite biti oluşturarak veri iletimindeki hataları tespit etmek için kullanılır. 2. Kriptografi: Mesajları şifrelemek ve şifrelerini çözmek için kullanılır. 3. İkili Toplama: İkili toplama ve çıkarma işlemlerinde yarım toplayıcı ve tam toplayıcı devrelerinde toplama işlemini gerçekleştirir. 4. Karşılaştırma: İki girişin farklı olması durumunda yüksek sinyal üretir, bu nedenle karşılaştırıcı olarak kullanılır. 5. Mikroişlemciler: Aritmetik mantık devrelerinde, mikroişlemcilerin ve diğer veri işleme ekipmanlarının temel bir unsurudur.

Şifre kırma zorluğu, şifrenin özellikleri ve kullanılan güvenlik önlemlerine göre belirlenir. Başlıca faktörler şunlardır: - Uzunluk ve karakter çeşitliliği: Şifrede kullanılan harf, rakam ve sembollerin sayısı ve karışımı, olası kombinasyonların çeşitliliğini artırır. - Karmaşıklık: Büyük ve küçük harflerin, özel karakterlerin ve sayıların birlikte kullanılması, şifrenin tahmin edilmesini zorlaştırır. - Güncel şifreleme algoritmaları: Gelişmiş şifreleme yöntemleri ve "salt" gibi ek güvenlik önlemleri, şifrenin kırılmasını daha da karmaşık hale getirir. - Paralel işlem kapasitesi: Modern şifre kırma araçları, ekran kartlarının yoğun hesaplama gücünden faydalanarak çok daha hızlı işlemler yapabilir. Ayrıca, yasal ve etik sınırlar da şifre kırma faaliyetlerinin zorluğunu etkiler; yetkili olmayan kişilerin şifre kırma girişimleri yasa dışı kabul edilir.

Anahtar sayısı 4 olan Sezar şifreleme algoritması, aşağıdaki şekilde yazılır: 1. Mesajı Seçin: Şifrelenecek mesajı belirleyin. 2. Anahtar Sayıyı Seçin: Anahtar olarak 4 sayısını alın. 3. Şifreli Mesajı Oluşturun: Mesajdaki her harfi 4 harf ileri kaydırarak şifreli mesajı oluşturun. Örnek: "başarı" mesajını şifrelemek için: - b harfi f olur, - a harfi e olur, - ş harfi u olur, - a harfi tekrar e olur, - r harfi v olur. Sonuç olarak, şifreli mesaj "e d v d u" olur.

SHA-256 algoritması şu şekilde çalışır: 1. Giriş Hazırlığı: İlk olarak, herhangi bir uzunluktaki girdi verisi işlenmek üzere hazırlanır. 2. Bloklara Ayırma: Padded veri, her biri 512 bit uzunluğunda olan bloklara ayrılır. 3. İlk Hash Değerleri: Algoritma, sekiz sabit hash değeri ile başlatılır. 4. Mesaj Takvimi: Her blok, 16 32-bit kelimeye genişletilir ve bu kelimeler belirli bir programa göre 64 kelimeye dönüştürülür. 5. Sıkıştırma Fonksiyonu: 64 tur boyunca, her turda mesaj programından bir kelime kullanılarak, sekiz çalışma değişkeni güncellenir. 6. Son Hash Değeri: Tüm bloklar işlendikten sonra, sekiz 32-bit kelime birleştirilerek 256-bit final hash değeri üretilir.

FIPS (Federal Information Processing Standards) sertifikası, bilgisayar sistemleri ve veri güvenliği için ABD hükümeti tarafından belirlenen standartlara uyumu sağlar. Bu sertifikanın faydaları şunlardır: 1. Veri Güvenliği: Hassas verilerin şifrelenmesi ve korunması için güçlü, hükümet tarafından onaylanmış şifreleme algoritmalarının kullanılmasını garanti eder. 2. Uyumluluk: Özellikle ABD'deki devlet kurumları ve diğer kritik sektörler için yasal uyumluluğu zorunlu kılar. 3. Güvenilirlik: Kriptografik modüllerin bağımsız test laboratuvarları tarafından değerlendirildiğini ve onaylandığını gösterir. 4. Müşteri Güveni: FIPS uyumluluğu, müşterilere güvenlik ve gizlilik konusunda güvence vererek iş ilişkilerini güçlendirir.

FIPS 1 ve FIPS 2 arasındaki fark, güvenlik seviyeleridir. - FIPS 1, en düşük güvenlik seviyesini temsil eder ve temel test ve garanti gereksinimlerini içerir. - FIPS 2, fiziksel güvenlik testleri, doğrulama testleri ve şifreleme algoritmalarında minimum gereksinimleri ekler.

FIPS 140 sertifikası, kriptografik modüllerin güvenliğini doğrulamak için kullanılan bir standarttır ve şu işlevleri yerine getirir: 1. Veri Koruma: Hassas bilgilerin şifrelenmesi ve korunması için yüksek güvenlik standartları sağlar. 2. Düzenleyici Uyum: Özellikle hükümet, sağlık, finans gibi sektörlerde yasal düzenlemelere uyumu garanti eder. 3. Müşteri Güveni: Müşterilere, verilerinin en üst düzeyde korunduğuna dair güvence verir. 4. Gelişmiş Güvenlik: Siber tehditlere karşı tam koruma sunarak, modüllerin fiziksel müdahaleye ve çevresel koşullara dayanıklı olmasını sağlar. FIPS 140 sertifikası, FIPS 140-3 ve FIPS 140-2 versiyonlarında mevcuttur ve her iki versiyon da farklı güvenlik seviyeleri sunar.

Simetrik ve asimetrik terimleri, farklı bağlamlarda farklı anlamlar taşır: 1. Matematik ve Tasarım: - Simetrik: Bir şeyin orta çizgi ile bölündüğünde her iki tarafının da aynı olması durumudur. - Asimetrik: Simetrinin tersi olup, bir şeyin sağ ve sol taraflarının farklı şekil ve boyutlara sahip olmasıdır. 2. Kriptografi: - Simetrik şifreleme: Hem şifreleme hem de şifre çözme için tek bir anahtar kullanılır. - Asimetrik şifreleme: İki farklı fakat birbiriyle bağlantılı anahtar kullanılır: şifreleme için açık anahtar, şifre çözme için özel anahtar.

Kriptografinin temel amacı, bilgilerin güvenliğini sağlayarak dört ana prensibi yerine getirmektir: 1. Gizlilik. 2. Bütünlük. 3. Kimlik doğrulama. 4. İnkar edilemezlik.

PKCS#11 kütüphanesi, DigiCert KeyLocker ve OpenSSL gibi çeşitli kripto grafik kütüphanelerinde bulunmaktadır.

Playfair şifreleme yöntemi, Charles Wheatstone tarafından 1854 yılında icat edilmiş bir şifreleme algoritmasıdır. Özellikleri: - Çift harfli (bigram) şifreleme: Düz metin harflerini tek tek değil, çiftler halinde şifreler. - 5x5 anahtar tablosu: Şifreleme ve deşifreleme için kullanılan, içinde tekrar etmeyen harflerin yer aldığı bir tablodur. - Simetrik şifreleme: Hem şifreleme hem de deşifreleme için aynı anahtarı kullanır. Kullanım alanları: - Tarihî kullanım: İkinci Boer Savaşı, Birinci ve İkinci Dünya Savaşları sırasında İngiliz kuvvetleri tarafından taktiksel amaçlarla kullanılmıştır. - Modern kullanım: IoT uygulamalarında mesajların kimliğini doğrulamak ve şifrelemek için kullanılır.

Da Vinci Şifresi romanında iki ana kripto türü bulunmaktadır: 1. Cryptex: Da Vinci tarafından tasarlanan ve mesaj iletim cihazı olarak kullanılan şifreli bir kutu. 2. Atbash Şifresi: Kitapta, Sophie ve Langdon'un çözdüğü şifrelerden biri olup, "Sofia" kelimesini gizlemek için kullanılmıştır.

Yi Mu adlı kişi, bilgisayar bilimi, kriptografi ve kuantum informatiği alanlarında profesör olarak çalışmaktadır. İş görevleri arasında şunlar yer alabilir: - Dergilerde ve konferans bildirilerinde araştırma makaleleri yayınlamak; - Uluslararası Uygulamalı Kriptografi Dergisi'nin editörlüğünü yapmak; - Tek atomlu lazerler gibi konularda teorik ve deneysel çalışmalar yürütmek.

Simetrik ve asimetrik şifreleme arasındaki temel farklar şunlardır: 1. Anahtar Kullanımı: - Simetrik şifrelemede, şifreleme ve şifre çözme işlemleri için aynı anahtar kullanılır. - Asimetrik şifrelemede ise iki farklı anahtar kullanılır: açık anahtar (public key) veriyi şifrelemek için, özel anahtar (private key) ise bu veriyi çözmek için kullanılır. 2. Hız ve İşlem Gücü: - Simetrik şifreleme daha hızlı ve düşük işlem gücü gerektirir. - Asimetrik şifreleme ise daha yavaştır ve daha fazla işlem gücü tüketir. 3. Güvenlik: - Asimetrik şifreleme, özellikle internet üzerinden güvenli veri iletimi sağlamak için daha güvenlidir. - Simetrik şifreleme, büyük veri setlerini hızlıca şifrelemek için idealdir.

SHA-4 algoritması kaldırılmadı, çünkü SHA-1 algoritması güvenlik açıkları nedeniyle kullanımdan kaldırıldı. SHA-1'in zayıf yönleri, algoritmanın phishing ve man-in-middle saldırılarına karşı yeterince güvenli olmamasıydı.

Format Preserving Encryption (FPE), çeşitli alanlarda kullanılır: 1. Finansal İşlemler: Kredi kartı bilgileri gibi hassas verilerin şifrelenmesinde kullanılır, böylece format korunarak güvenlik sağlanır. 2. Sağlık Hizmetleri: Tıbbi kayıtların şifrelenmesinde, formatın korunması ve veri yapılarının bozulmaması için kullanılır. 3. Test ve Geliştirme: Gerçekçi test senaryoları oluşturmak için kullanılır, hassas bilgileri ifşa etmeden. 4. Veritabanı Güvenliği: Mevcut veritabanlarının şifrelenmesinde, veri formatını koruyarak uyumluluk sağlar. 5. Perakende ve E-ticaret: Müşteri verilerinin şifrelenmesinde, özellikle adres ve iletişim bilgileri gibi alanlarda kullanılır. 6. İnsan Kaynakları: Çalışan kayıtları gibi hassas bilgilerin korunmasında kullanılır.