Kriptografi ve Kriptoloji Nedir?

Kriptoloji, Kripto Analiz ve kriptografi alanlarını kapsayan veri şifreleme bilimidir. Kriptografi, şifrelenmiş verinin, şifreleyen gizli anahtar bilgisi olmadan çözülmesinin, açığa çıkarılmasının mümkün olmamasını sağlayan şifreleme yöntemlerinin tümüdür ve bilgi güvenliği ile ilgilenir. Kripto analizi ise kriptografi (şifreleme) yöntemlerinin oluşturduğu gizli anahtarın tersine işlem yapılarak şifrenin elde edilmesi veya bu işlemlerin analiz edilmesidir.

Kriptoloji, matematik bilimini temel alır ve amacı bilginin güvenliğini sağlamaktır. Tarihte Sezar şifrelemesi, Rotor Makinesi(Enigma) teknikleriyle karşımıza çıktığı gibi MÖ'de çeşitli uygarlıklar tarafından çok sık olmasa da kullanıldığına rastlanmıştır.

Kriptografi(şifreleme), MÖ 4000'li yıllara kadar dayanmaktadır. İlk kriptolog, 4000 yıl önce yaşamış Mısırlı bir kâtiptir. (ayr. bkz) Daha sonraları Spartalılar'da da kriptografiye rastlanmıştır.

II. Dünya savaşında da aktif olarak kullanılan Kriptografi yöntemleri savaşın sonucunu büsbütün değiştirmiş ve şifrelemenin önemini tekrardan göstermiştir.

Ek olarak, Kindi tarafından 9.yüzyılda da Jül Sezar'ın kullanmış olduğu ve harflerin yerinin değiştirilmesini temel alan Sezar şifrelemesini geliştirerek frekans analizini bulan ilk kişi olmuştur.

Kriptoloji, yukarıda bahsettiğim gibi, matematik fonksiyonları temel alır. Bilgi verisindeki(plain text) sembol, yazı, rakam gibi ifadeler belirli bir matematik algoritması ile şifrelenerek anlamsız bir metin oluşturulur. Ayrıca bu anlamsız metinler kullanıldıkları şifreleme yöntemlerine(cipher system) göre çeşitli uzunluklarda oluşturulabilmektedir.

Şifreleme sistemlerinde kullanılan iki temel matematik prensibi vardır. Bunlar Transpositions(Konum değiştirme) ve substitutions.(Yerine koyma)

Bu iki presibi şu şekilde açıklayabiliriz. Transpositions(Konum değiştirme), şifrelenecek olan metnin içeriğindeki sembollerinin sırasını birbirleri içerisinde değiştirirken, substitutions.(Yerine koyma) ise sembolleri farklı sembollerle değiştirerek şifreyi anlamsız hale getirir.

Örneğin, "DİKKATLİ OL!" metnini Transposition tekniği ile karşı tarafa iletmek istiyorsunuz. Göndereceğiniz metin "KİKTDAİL OL" olabilir. Substitution tekniğinde bir bilgiyi karşı tarafa istediğinizde ise Sezar'ın şifreleme sistemini kullanabilirsiniz. Yeri gelmişken Caesar Cipher (Sezar Şifrelemesi) bu tekniğin örneklerindendir. Sezar göndereceği bilgilerdeki her harfin yerine o harften 3 harf sonra gelen harfi koyarak bu tekniği kullanmıştır.

Günümüzde büyük bir hızla gelişen teknoloji Kriptolojiyi farklılaştırmış ve geliştirmiştir. E-ticaret sitelerinde, askeri alanlarda, elektronik mektuplaşmalarda, kişisel mesajlaşmada, finansta ve daha birçok alanda farklı derecelerde karşımıza çıkmaktadır. Ayrıca Kriptografi yöntemlerinden SHA-2, AES, Triple DES, Blowfish vb. ise günümüzde aktif olarak kullanılmaktadır. (Algoritmaların detaylarından bir başka yazımda bahsetmeyi planlıyorum.)

Bugüne ve daha ilerisine baktığımızda ise Kuantum Şifreleme (Quantum Cryptography) karşımıza çıkmaktadır. 21. yüzyılın teknolojilerinden biri olabilecek Kuantum Bilgisayarların sağlayacağı yetenekler kriptografiyi çok daha farklılaştırarak şifrelerin güvenliğini bir yandan sağlamlaştırırken diğer yandan bugünkü yöntemlerin kolayca çözülmesini sağlayabilecektir.

Ek olarak, kuantum mekaniğini kullanan Kuantum Şifrelemesi (Quantum Cryptography), değişik matematiksel teknikleri kullanan geleneksel şifreleme yöntemlerinin aksine bilginin fiziğini temel alarak şifreleme yapmakta ve Kriptografi'yi çok farklı boyutlara taşımaktadır. (ayr. bkz)

Kriptoloji ve Kriptografi'nin ne olduğu, geçmişi ve geleceği hakkında yüzeysel olarak araştırmalarımı derleyip sizinle paylaştım. İlerleyen yazılarımda Kriptolojinin kullanıldığı alanlar, kullanılan algoritmalar, Kuantum Şifreleme gibi konularda daha detaylı yazılar paylaşmayı planlıyorum. Kendinize iyi bakın.