Temel Kriptoloji Algoritmaları

Kriptolojide öncelikle bir şifrenin nasıl kırılacağını bilmek için öncelikle şifreleme yöntemini keşfetmemiz gerekmektedir. Bu yazımızda şifreleme ve şifre kırma yöntemlerinden bahsedeceğiz.

Brute-Force Attacks

Brute-Force (Kaba kuvvet) saldırıları şifrelenmiş sistemi kırmak için tüm olasılıkların denenmesi yöntemidir. Bu yöntemle en az 80 bit olan şifrelerin kırılması günümüz teknolojisi ile matematiksel olarak imkansıza yakındır. Çok basit olan şifreleri kırmak için kullanılabilir. Bu algoritmanın analizi aşağıdaki gibidir:

  • Her anahtarın doğru olup olmadığı tek tek denenir.
  • k bitlik anahtar için, 2^k tane şifreleme işlemi gerektirir.
  • 2^128 sayısı, 3*10^38′ dan büyüktür.
  • Bilgisayarınızın 1000 GHz’te çalıştığını varsayalım.(Normalde 4 GHz)
  • Bir yılda 3*10^7’dan daha az saniye vardır. 3*10^19 ops/yıl
  • 10^10 insan, her birisinin 1000 tane bilgisayarı olsun. 3*10^32 ops/yıl
  • Halen daha bir milyon yıl gerekli.

Eğer elektrik faturasını ödeyebilirseniz. 🙂

Tablo Atağı/Sözlük Atağı

Tüm düz metinleri ve karşılık gelen şifreli metinleri ele geçirilir/ önceden hesaplanır. Kısaca kelime listesi oluşturulup şifre denemesi yapılır. Bu yöntemde hazır programlar kullanılabilir veya kendi programımızı yazabiliriz. Yazdığımız bu programda kelime listesinden tüm verileri çekerek deneyebiliriz. Burada önemli olan hafıza ve veri karmaşıklığıdır.

  • Tüm metinler bir tabloda tutulur.
  • Zaman Karmaşıklığı: 0
  • Veri Karmaşıklığı: 2^b blok
  • Bellek Karmaşıklığı: 2^b blok

Frekans Analizi

Şifreli metin içerisinde en fazla tekrar eden karakterlerin orijinal halleri de açık metin içerisinde en fazla tekrar eden karakterlerdir. Örnek olarak ingilizcede en çok kullanılan harf “e” harfi olduğu için şifrelendiğinde de en çok “e” harfi şifrelenmiş olacaktır.

Verinin şifrelendiği dile ait harf frekans analizine göre en çok kullanılan harfleri sıralarız, aynı işlemleri şifrelenmiş metinde yaptıktan sonra harfleri eşitleyerek şifreyi kırabiliriz.  Burada her dilin harflerinin Gaus dağılımından yararlanmış oluruz.

gaus

Örnek olarak İngilizce için harf/frekans yüzdesi aşağıda verilmiştir.

frekans analizi

Doğrusal Şifreleme (Affine Cipher)

Bu şifreleme yöntemindeki amaç geometride doğrunun denklemi olarak bilinen y=ax+b doğrusal fonksiyonunu şifreleme işleminde kullanmaktır.

Buna göre x, şifrelenecek mesajı (plaintext), y şifrelenmiş mesajı (ciphertext) ifade etmekte olup a ve b ikilisi anahtarı oluşturmaktadır. Çok basit bir şifreleme yöntemidir. Şifreleme fonksiyonunu çözdüğümüz zaman fonksiyonun tersini alarak şifreli metinleri çözmeye başlayabiliriz.

Kaynak: Yrd. Doç. Dr. Fatih Özkaynak

1 yorum

Yorum Gönderin

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir