Eski zamanlardan beri insanlar sırlarını güvende tutmak için şifreli mesajlara, şifreli mesajları yazma ve çözme sanatına güveniyorlardı. Beşinci yüzyılda, şifrelenmiş mesajlar deri veya kağıda yazılı bir şekilde elçiler tarafından teslim edilmekteydi. Günümüzde şifreler, internette dolaşırken dijital verilerimizi korumaya yardımcı olmaktadır. Çok yakında şifreleme teknikleri başka bir sıçrama yapabilir; ufukta bulunan kuantum bilgisayarlarla, kriptograflar bugüne kadarki en güvenli şifreleri üretmek için fiziğin gücünü kullanıyorlar.
Tarihi Gizli Tutma Yöntemleri
“Kriptografi” kelimesi Yunanca “kryptos”, gizli anlamına gelen ve “graphein” sözcüklerinden türetilmiştir. Kriptografi, fiziksel olarak bir mesajı gizlemek yerine, iki tarafın anlamlı bir şekilde ancak rakiplerinin okuyamayacağı bir dilde iletişim kurulmasını sağlar. Bir mesajı şifrelemek için gönderenin, bir algoritma olarak bilinen bazı sistematik yöntemi kullanarak içeriği değiştirmesi gerekir. Düz metin olarak adlandırılan orijinal mesaj karıştırılabilir böylece harfler anlaşılmaz bir sıraya göre sıralanır veya her harf bir başkasıyla değiştirilebilir.
Eski yunan döneminde ünlü Spartan ordusu, ahşap bir deri şeridinden oluşan ve tırpan adı verilen bir cihaz kullanarak mesajları şifreledi. Cihaz çözülmeden üzerinde yer alan şerit rastgele bir karakter dizisi taşıyor gibiydi ancak belli büyüklükteki bir alana yayıldığında harfler kelimelere hizalanıyordu. Bu harf karıştırma tekniği, tarihte bir aktarım şifresi olarak bilinmektedir.
Kriptanaliz’in Doğuşu
Kriptolojinin tarihi oldukça eskiye dayanmaktadır. Bazı harflerin diğerlerinden daha sık kullanıldığına dikkat çeken matematikçi Al-Kindi, hangi harflerin şifreli olarak en sık kırpıldığını analiz ederek yerine geçenleri tersine çevirmeyi başardı. Bu yolda ilerleyen Arap bilginler, dünyanın önde gelen kriptanalistleri oldular ve toplumlara kriptoloji yöntemlerini uyarlamaya yolunda öncülük ettiler.
Kriptografi yöntemleri ilerledikçe, kriptanalistler bunlara meydan okumak için çeşitli adımlar attı. Bu devam eden savaşta en ünlü çatışmalar müttefik devletlerin II. Dünya Savaşı sırasında Alman Enigma makinesini kırma çabası oldu. Enigma makinesi, karmaşık anahtarı günlük olarak değişen bir ikame algoritması kullanarak mesajları şifrelemiştir. ABD Merkez İstihbarat Teşkilatına göre, Kriptanalist Alan Turing, Enigma’nın değişen ayarlarını izlemek için “bomba” adı verilen bir cihaz geliştirmiştir. Ve bu cihaz Enigma’nın çözülmesini zorlaştırmıştır.
Fotoğraf alt yazı: Enigma’dan bu yana kriptografi alanı çarpıcı bir şekilde gelişmiştir.
İnternet Çağında Kriptografi
Dijital çağda, kriptografinin amacı aynıdır: iki taraf arasında paylaşılan bilgilerin bir rakip tarafından anlaşılmasını önlemek. Kredi kartı numaraları, tıbbi kayıtlar ve Bitcoin gibi kripto para birimleri de dahil olmak üzere verilerimizi güvende tutmak için her türlü uygulama şifreleme kullanır. Bitcoin’in arkasındaki teknoloji Blockchain, yüz binlerce bilgisayara dağıtılmış bir ağ üzerinden birbirine bağlanır, her kullanıcının kimliğini korumak ve işlemlerinin kalıcı bir kaydını tutmak için şifreleme kullanır. RSA şifrelemesi adı verilen ve yaygın olarak kullanılan bir genel anahtar şifreleme biçimi, temel şifrelemenin zorlu doğasını oluşturmaktadır. Bilgisayarlar size özel bir çözüm sunmak için şifreleme sırasında birlikte çarpılan iki temel sayıyı bulur. İki asal sayının çarpılması bilgisayarlar için fazla zaman almaz, ancak çok karmaşık sistemlerdeki şifrenin çözümlenmesi sırasında Dünya’daki en hızlı bilgisayarlarının bile bu işlemi tersine çevirmesi yüzlerce yıl sürebilir.
Kuantum Sıçramasını Anlamak
Kırılmaz bir şifre arayışı içinde bugünün kriptografları kuantum sıçramasını anlamaya çalışıyorlar. Kuantum fiziği, maddenin inanılmaz küçük ölçeklerdeki garip davranışını tanımlar. Schrödinger’in ünlü kedisinde, atom altı parçacıkları aynı anda birçok düzlemde mevcuttur. Ancak kutu açıldığında, parçacıklar gözlenebilir bir duruma geçer. 1980’lerde sıkça tartışılan bu özelliği fizikçiler şimdi, “kuantum anahtar dağıtımı” olarak bilinen bir yöntem olan gizli mesajları şifrelemek için kullanmaya başladılar.
Anahtarlar bayt olarak kodlanabildiği gibi fizikçiler artık anahtarları, genellikle fotonların özelliklerinde kodluyorlar. Kötü niyetli kişi, anahtarı çalmak için parçacıkları ölçmelidir ancak bunu yapmak için yapılan herhangi bir girişim, fotonların davranışını değiştirerek kullanıcıyı güvenlik ihlaline karşı uyarır. Bu dahili alarm sistemi, kuantum anahtar dağılımını “kesin olarak güvenli” kılmaktadır. Kuantum şifrelemesi, soyut bir kavramdan daha fazlasıdır; Popular Science, 2004 yılında araştırmacıların fotonlar yoluyla 3,000 avroyu bir banka hesabına transfer ettiğini belirmektedir. Artık birçok şirket ticari uygulamalar için kuantum şifrelemesi geliştirme yarışında kilitlendi.
Yazar: Nicoletta Lanese (9 Haziran 2019)
Çeviri: Mert KÜÇÜKVARDAR
Kaynak: https://www.livescience.com/65648-cryptography.html
