Kriptografi - Açık Anahtar Kriptografisi

Simetrik şifreleme algoritmaları depolanan verilerin, yollanan mesajların ya da herhangi bir yazılı, sesli, ya da görüntülü bir görüşmenin güvenliğini sağlayabilmektedir. Kriptografik özet fonksiyonları ve kimlik doğrulamalı şifreleme algoritmaları herhangi bir verinin içeriğinin değiştirilmediğini göstermekte kullanılabilmektedir. Açık anahtarlı kriptografi algoritmaları kimlik doğrulamayı sağlayabildiği gibi, benzer algoritmalar elektronik imza gibi uygulamalarda kullanılarak, yapılan bir işlemin sadece yetkili kişi ya da kişiler tarafından yapıldığını göstermektedir. Bu sayede yetkili kişiler daha sonra bu işlemi yaptıklarını inkâr edememektedir.

Trapdoor fonksiyonu f, x değeri için f(x)=y’nin kolay hesaplandığı, ekstra bir bilgisi olmayan birinin y değerinden x değerine ulaşamadığı, ama ekstra bilgisi olan bir kişinin y değerinden x değerine kolayca ulaştığı bir fonksiyon olarak tanımlanabilir. Açık anahtar kriptografisinde güvenlik, matematiksel olarak tersinin kolayca elde edilemediği bu tarz fonksiyonlara/problemlere dayanır:

1. Çarpanlara Ayırma Problemi: (İng. factorization problem) Çok büyük basamaklı iki p ve q asal sayısını çarpıp N = pq değerini elde etmek günümüz bilgisayarlarıyla çok kolaydır. Fakat verilen bir N değeri için p ve q çarpanlarını elde etmek çok daha zor bir problemdir.

2. Ayrık Logaritma Problemi: (İng. discrete logarithm problem) g ve p sayıları verilmiş olsun. Bir a sayısı için ga = b (mod p) değerini elde etmek günümüz bilgisayarlarıyla çok kolaydır. Fakat b değeri verildiğinde a değerini bulmak çok daha zordur.

Asimetrik kriptografi ya da diğer adıyla açık anahtarlı kriptografide şifreleme ve deşifreleme için iki farklı anahtar kullanılır. Bu sayede şifreleme anahtarının herkesin ulaşabileceği şekilde duyurursak, bize mesaj yollamak isteyen herkes bu anahtarı kullanarak şifreli mesaj gönderebilir. Deşifreleme anahtarı sadece bizde olduğu için de görüşmeler başkaları tarafından dinlenemez olacaktır. Bu özelliği sayesinde internet bankacılığı ya da alışveriş işlemleri mümkün hale gelmiştir.

Bu eğitimde Açık Anahtar kriptografisinin mantığı ve bu alandaki önemli algoritmalar anlatılmaktadır: Diffie-Hellman anahtar değişimi algoritması, RSA şifreleme algoritması, El-Gamal şifreleme algoritması, Dijital İmza Standardı ve son olarak da sertifikalardan bahsedilmektedir.