Gate.io ile simetrik ve asimetrik şifreleme

Gate.io ile simetrik ve asimetrik şifreleme
Kriptografik veri koruması, önemi giderek artan önemli bir alandır. Kriptografiye dayalı blockchain teknolojisinin hızlı gelişimi, şifreleme uygulamasının kapsamını daha da genişletti. Bununla birlikte, bazı insanlar hala simetrik mi yoksa asimetrik şifrelemenin mi daha iyi olduğu konusunda tartışıyorlar. Bu makale size simetrik ve asimetrik şifrelemenin ne olduğunu anlatacak, özelliklerini analiz edecek ve farklılıklarını, güçlü ve zayıf yönlerini inceleyecektir.


Simetrik ve asimetrik anahtar kriptografisi nedir?

Şifreleme veya kriptografi, yetkili kullanıcılara erişim sağlarken yetkisiz kişilerden gizlemeyi amaçlayan bilgilerin tersine çevrilebilir bir dönüşümüdür. Şifreleme, 3 bilgi güvenliği bileşeni sağlar:
  1. Gizlilik. Şifreleme, iletim veya depolama sırasında yetkisiz kullanıcılardan gelen bilgileri gizler.
  2. Bütünlük. Şifreleme, bilgilerin iletilirken veya depolanırken değiştirilmesini önlemek için kullanılır.
  3. tanımlanabilirlik. Şifreleme, bilgi kaynağının kimliğinin doğrulanmasına yardımcı olur ve bilgi gönderenin aslında veri göndereni olduğunu inkar etmesini engeller.
Şifreleme, matematiksel algoritmalar ve anahtarlar kullanır. Algoritma, belirli bir şifreleme işlemini gerçekleştirmek için gereken bir dizi matematiksel işlemdir, anahtarlar ise verileri şifrelemek ve şifresini çözmek için kullanılan metin ve rakam dizileridir.

Simetrik ve asimetrik olmak üzere iki ana şifreleme türü vardır ve bunlar, şifreleme ve şifre çözme için kullanılan anahtarların türüne göre ayrılır.


Simetrik şifreleme nedir?

Simetrik şifreleme, insanlığın bildiği en eski şifreleme yöntemidir. Yaklaşık 4.000 yıl öncesine dayanan kriptografi tarihinin neredeyse tamamı boyunca, bilgileri şifrelemenin tek yöntemi buydu.


Tanımlı simetrik şifreleme

Özel anahtarlı şifreleme olarak da adlandırılan simetrik şifreleme, verilerin aynı gizli anahtarı kullanarak gönderici ve alıcı tarafından şifrelenmesi ve şifresinin çözülmesidir. Bu, anahtarın yalnızca alıcının erişebilmesi için güvenli bir şekilde iletilmesi gerektiği anlamına gelir.


Simetrik şifreleme nasıl çalışır?

Simetrik şifreleme yoluyla bilgileri koruma süreci şu şekilde işliyor:
  1. Gönderici (veya alıcı) bir şifreleme algoritması seçer, bir anahtar oluşturur, alıcıyı (veya duruma göre göndericiyi) seçilen algoritma hakkında bilgilendirir ve anahtarı güvenli bir iletişim kanalı aracılığıyla gönderir.
  2. Gönderen, anahtarı kullanarak mesajı şifreler ve şifrelenmiş mesajı alıcıya gönderir.
  3. Alıcı şifreli mesajı alır ve aynı anahtarı kullanarak şifresini çözer.
Gate.io ile simetrik ve asimetrik şifreleme

Simetrik anahtar şifreleme türleri

İki ana simetrik şifre türü vardır: blok ve akış.

Blok şifrelemede bilgi sabit uzunlukta bloklara bölünür (örneğin 64 veya 128 bit). Bu bloklar daha sonra tek tek şifrelenir. Anahtar, her bloğa önceden belirlenmiş bir sırayla uygulanır. Bu genellikle birkaç karıştırma ve ikame döngüsü anlamına gelir. Blok şifre, birçok şifreleme protokolünün önemli bir bileşenidir ve bir ağ üzerinden iletilen verileri korumak için yaygın olarak kullanılır.

Her orijinal karakter, kullanılan anahtara ve orijinal metindeki konumuna bağlı olarak bir akış şifresinde şifrelenmiş bir karaktere dönüştürülür. Akış şifreleri, blok şifrelerden daha yüksek bir şifreleme hızına sahiptir, ancak aynı zamanda daha fazla güvenlik açığına sahip olma eğilimindedirler.


Simetrik anahtar şifreleme algoritmaları

Epeyce simetrik şifreler var. İşte en ünlü örneklerden bazıları.

Blok şifreleri:
  • DES (Veri Şifreleme Standardı), IBM tarafından geliştirilen ve ABD hükümeti tarafından 1977'de resmi standart olarak onaylanan bir şifreleme algoritmasıdır. DES için blok boyutu 64 bittir. Şu anda eskimiş ve kullanılmayan olarak kabul edilir.
  • 3DES (Üçlü DES), ikincisinin ana dezavantajını ortadan kaldırmak için DES algoritmasına dayalı olarak 1978'de oluşturuldu: kaba kuvvetle kırılabilen küçük anahtar uzunluğu (56 bit). 3DES'in hızı, DES'inkinden üç kat daha yavaştır, ancak kriptografik güvenlik çok daha yüksektir. 3DES algoritması DES'e dayalıdır, dolayısıyla DES'i uygulamak için oluşturulan programları kullanmak mümkündür. Özellikle elektronik ödeme endüstrisi tarafından hala kullanılmaktadır, ancak yerini yavaş yavaş daha yeni algoritmalar almaktadır.
  • AES (Gelişmiş Şifreleme Standardı). 128 bit blok boyutuna ve 128/192/256 bit anahtara sahip bu şifreleme algoritması, 2001 yılında DES'in yerini almak üzere geliştirilmiştir. Şu anda en verimli ve güvenli simetrik şifrelerden biri olarak kabul ediliyor ve bu nedenle yaygın olarak kullanılıyor.
  • IDEA (International DATA Encryption Algorithm), 1991 yılında İsviçre şirketi Ascom tarafından geliştirilen bir algoritmadır. 128 bit anahtar ve 64 bit blok boyutu kullanır. Artık modası geçmiş olarak kabul edilse de, hala kullanılıyor.

Akış şifreleri:
  • RC4 (Rivest cypher 4), 1987 yılında Amerikan şirketi RSA Security tarafından geliştirilen bir algoritmaydı. Donanım ve yazılım uygulamasının basitliği ve yüksek algoritma hızı nedeniyle popüler oldu. Şu anda modası geçmiş olarak kabul ediliyor ve yeterince güvenli değil, ancak hala kullanılıyor.
  • SEAL (Yazılımla optimize edilmiş Şifreleme Algoritması), 1993 yılında IBM tarafından geliştirilmiştir. Algoritma optimize edilmiştir ve 32 bit işlemciler için önerilir. En hızlı şifreleyicilerden biridir ve çok güvenli kabul edilir.


Simetrik anahtar şifrelemenin güçlü ve zayıf yönleri

Simetrik şifrelemenin en dikkate değer avantajı, hem şifreleme hem de şifre çözme için tek bir anahtar kullandığı için basit olmasıdır. Bu nedenle, simetrik şifreleme algoritmaları, asimetrik olanlardan önemli ölçüde daha hızlıdır ve daha az işlem gücü gerektirir.

Aynı zamanda şifreleme ve şifre çözme için aynı anahtarın kullanılması simetrik şifreleme sistemlerinin temel güvenlik açığıdır. Anahtarı karşı tarafa aktarma ihtiyacı bir güvenlik açığıdır çünkü yanlış ellere geçerse bilgilerin şifresi çözülür. Buna göre, anahtarı ele geçirmenin ve iletim güvenliğini artırmanın olası yollarına özel dikkat gösterilmelidir.


Asimetrik şifreleme nedir?

Asimetrik şifreleme, 1970'lerde ortaya çıkan nispeten yeni bir kriptografik sistemdir. Ana hedefi, simetrik şifrelemenin, yani tek bir anahtarın kullanılmasının güvenlik açığını gidermektir.


Asimetrik şifreleme tanımlı

Açık anahtarlı şifreleme olarak da adlandırılan asimetrik şifreleme, iki anahtar kullanan bir kriptografik sistemdir. Genel anahtar, güvenli olmayan bir kanal üzerinden iletilebilir ve mesajı şifrelemek için kullanılır. Mesajın şifresini çözmek için yalnızca alıcı tarafından bilinen özel bir anahtar kullanılır.

Anahtar çifti matematiksel olarak birbiriyle ilişkilidir, bu nedenle genel anahtarı özel anahtarı bilerek hesaplayabilirsiniz, ancak bunun tersini yapamazsınız.

Asimetrik şifreleme nasıl çalışır?

Asimetrik şifreleme şu şekilde çalışır:
  1. Alıcı bir şifreleme algoritması seçer ve bir genel ve özel anahtar çifti oluşturur.
  2. Alıcı, açık anahtarı gönderene iletir.
  3. Gönderici, açık anahtarı kullanarak mesajı şifreler ve şifrelenmiş mesajı alıcıya gönderir.
  4. Alıcı, şifrelenmiş mesajı alır ve kendi özel anahtarını kullanarak şifresini çözer.
Gate.io ile simetrik ve asimetrik şifreleme


Asimetrik anahtar şifreleme algoritmaları

İyi bilinen asimetrik şifreleme algoritmalarının örnekleri şunları içerir:
  • En eski asimetrik şifreleme algoritması olan RSA (Rivest Shamir Adleman), 1977'de yayınlandı ve adını yaratıcıları olan Massachusetts Teknoloji Enstitüsü'nden (MIT) Amerikalı bilim adamları Ron Rivest, Adi Shamir ve Leonard Adleman'dan alıyor. Bu, genellikle hibrit şifreleme sistemlerinde simetrik algoritmalarla birlikte kullanılan nispeten yavaş bir algoritmadır.
  • DSA (Dijital İmza Algoritması), 1991 yılında Amerika Birleşik Devletleri'ndeki Ulusal Standartlar ve Teknoloji Enstitüsü (NIST) tarafından oluşturuldu. Dijital imza kimlik doğrulaması için kullanılır. Bu algoritmada özel bir anahtarla bir elektronik imza oluşturulur, ancak ortak bir anahtarla doğrulanabilir. Bu, yalnızca imza sahibinin imzayı oluşturabileceği, ancak orijinalliğini herkesin doğrulayabileceği anlamına gelir.
  • ECDSA (Eliptik Eğri Dijital İmza Algoritması), dijital imza oluşturmaya yönelik bir açık anahtar algoritmasıdır. Bu, eliptik eğri kriptografisi kullanan bir DSA çeşididir. ECDSA, işlemleri imzalamak için Bitcoin ağında kullanılır.
  • Diffie-Hellman, 1976'da Amerikalı kriptograflar Whitfield Diffie ve Martin Hellman tarafından yayınlandı. İki veya daha fazla tarafın güvenli olmayan bir iletişim kanalı kullanarak paylaşılan bir özel anahtar elde etmesine izin veren bir kriptografik protokoldür. Anahtar, simetrik şifreleme algoritmaları kullanarak alışverişin geri kalanını şifrelemek için kullanılır. Diffie ve Hellman tarafından önerilen güvenli kanallar aracılığıyla anahtarları dağıtma şeması, klasik kriptografinin ana sorunu olan anahtar dağıtımını ortadan kaldırdığı için kriptografide önemli bir atılımdı.


Asimetrik anahtar şifrelemenin güçlü ve zayıf yönleri

Bu şifreleme türünün en bariz yararı, özel anahtarın kimseye iletilmesi gerekmediğinden, güvenliğidir. Elbette bu, daha büyük ağlarda anahtar yönetimini büyük ölçüde basitleştirir.

Ancak bu şifreleme yönteminin dezavantajları da vardır. Hesaplama kaynakları için daha yüksek karmaşıklık, daha düşük hız ve daha yüksek talep bir örnektir. Ayrıca, asimetrik şifrelemenin yüksek güvenliğine rağmen, bir saldırganın alıcı tarafından göndericiye gönderilen genel anahtarı ele geçirdiği ortadaki adam saldırısına (MITM) karşı hala savunmasızdır. Saldırgan daha sonra kendi anahtar çiftini oluşturur ve göndericiye, alıcı tarafından gönderilen ortak anahtar olduğunu düşündüğü yanlış bir genel anahtar göndererek alıcı gibi davranır. Saldırgan, göndericiden alıcıya giden şifreli mesajları yakalar, kendi özel anahtarıyla şifresini çözer, alıcının genel anahtarıyla yeniden şifreler ve mesajı alıcıya gönderir. Böylece, Katılımcılardan hiçbiri, üçüncü bir tarafın mesajı ele geçirdiğini veya yanlış bir mesajla değiştirdiğini fark etmez. Bu, ortak anahtar kimlik doğrulaması ihtiyacını vurgular.
Gate.io ile simetrik ve asimetrik şifreleme


Hibrit şifreleme

Hibrit şifreleme, simetrik ve asimetrik şifreleme gibi kendi şifreleme yöntemi değildir. Bunun yerine, her iki yöntemin bir kombinasyonu. Bu şifreleme sistemleri, simetrik bir anahtarı doğrulamak ve iletmek için önce asimetrik anahtar algoritmaları kullanır. Bundan sonra, büyük miktarda veriyi hızlı bir şekilde şifrelemek için simetrik anahtar kullanılır. Bu tür bir şifreleme sistemi özellikle SSL/TLS sertifikalarında kullanılmaktadır.

Simetrik ve asimetrik şifreleme arasındaki fark

Simetrik ve asimetrik şifreleme arasındaki temel fark, bir çift anahtar yerine tek bir anahtar kullanmaktır. Bu yöntemler arasındaki diğer farklar, yalnızca bu temel farkın sonuçlarıdır.


Simetrik ve asimetrik anahtar şifreleme karşılaştırıldığında

Simetrik ve asimetrik anahtar kriptografisinin karşılaştırılması

simetrik şifreleme

Asimetrik şifreleme

Verileri şifrelemek ve şifresini çözmek için bir anahtar kullanılır.

Şifreleme ve şifre çözme için bir anahtar çifti kullanılır: genel ve özel anahtarlar.

Yalnızca bir anahtar kullanıldığından daha basit bir şifreleme yöntemi.

Anahtar çifti kullanıldığı için süreç daha karmaşıktır.

Daha hızlı performans sağlar ve daha az işlem gücü gerektirir.

Daha yavaştır ve daha fazla işlem gücü gerektirir.

Verileri şifrelemek için daha kısa anahtarlar (128-256 bit) kullanılır.

Daha uzun şifreleme anahtarları (1024-4096 bit) kullanılır.

Anahtar yönetiminin yüksek karmaşıklığı.

Anahtar yönetiminin düşük karmaşıklığı.

Büyük miktarda veriyi şifrelemek için kullanılır.

Küçük miktarlardaki verileri şifrelerken ve kimlik doğrulama sağlarken kullanılır.


Hangisi daha iyi: asimetrik veya simetrik şifreleme?

Sorunun cevabı, şifreleme kullanılarak çözülmesi gereken belirli soruna bağlıdır.

Simetrik algoritmalar, büyük miktarda şifrelenmiş veriyi aktarmak için iyidir. Ayrıca, asimetrik bir algoritma kullanarak iki yönlü bir veri alışverişi düzenlemek için, her iki tarafın da genel ve özel anahtarları bilmesi veya iki anahtar çifti olması gerekir. Ayrıca, simetrik algoritmaların yapısal özellikleri, onları değiştirmeyi asimetrik olanlardan çok daha kolay hale getirir.

Asimetrik algoritmalar ise önemli ölçüde daha yavaştır. Ancak, bir saldırganın özel anahtarı ele geçirme olasılığını ortadan kaldırarak veri güvenliğini artırırlar. Buna rağmen, ortadaki adam saldırılarına karşı savunmasız kalır.

Gördüğünüz gibi, simetrik ve asimetrik şifrelemenin uygulama alanları farklıdır, bu nedenle, birini seçerken her zaman eldeki görevi şifreleme algoritmasıyla ilişkilendirmelisiniz.
Thank you for rating.