Antik Sparta’dan kuantum bilgisayar çağına kadar, şifreleme sanatı tarih boyunca karmaşık bir örgü ördü ve kişisel verilerimizi ve iletişimlerimizi koruma yöntemlerini şekillendirdi.
Mızrak ve kalkan günlerinde, Spartalı savaşçılar, mesajlarını şifrelemek için basit ancak dahice olan scytale yöntemini kullandı. Günümüze döndüğümüzde, kendimizi modern çağın güvenli dijital iletişim koruyucuları olan VPN’ler tarafından korunan bir dijital dünyada buluyoruz. VPN indirmek, cihazınızdan gönderilen veya cihazınıza gelen verileri şifrelemenizi ve alıcısı haricinde hiç kimse tarafından okunmayacak şekilde karıştırmanızı sağlar.
Buna karşın, ufukta yeni bir tehdit göründü: kuantum bilgisayarlar. Daha önce görülmemiş bir hesaplama gücüne sahip olan kuantum makineler, şu andaki şifreleme yöntemlerimizi kırılabilir yaparak bir tehdit oluşturuyor. Yükselen bu tehdide karşı kritik bir savunma olan kuantum kriptografiyi geliştirme yarışı hız kazandı.
Şifrelemenin geçmişini ortaya koyduğumuz bu zaman yolculuğunda bize katılın ve verilerimizi koruma yöntemlerini tekrar tanımlayacak olan kuantuma dirençli güvenlik cephesine göz atın.
Şifreleme nedir ve neden ona ihtiyacımız var?
Şifreleme, dijital dünyamızda önemli bir koruma görevi taşımaktadır. Yetkisiz erişimi önleme amacıyla verileri bir koda dönüştürmeyi içerir. Bir uygulama, askeri ve hükümet kullanımına ayrıldığında, kişisel bilgileri korumak ve gizlilik haklarını savunmak amacıyla çevrimiçi güvenlik için yaygın bir araç hâline gelir.
Şifreleme, siber güvenliğin bel kemiğini oluşturur. Verileri okunamayan bir formata dönüştürerek, siber suçluların hassas bilgilere erişme çabalarını engeller.
Şifreleme ayrıca sağlık hizmetindeki hasta kayıtları, e-ticarette finansal işlemler ve internet bankacılığı bilgileri gibi verilerin gizliliğini sağlar. Ve bireysel korumanın ötesinde, ulusal çıkarları korumak için birinci derecede önemlidir. Şifreleme, gizli bilgileri ve kritik iletişimleri koruyarak tarih boyunca güvenlik önlemleri için bir köşe taşı hâline gelmiştir.
Peki şifreleme ne kadar güvenli? Bir örnek olarak, ExpressVPN, gizli bilgileri korumak için ABD hükümeti tarafından kullanılan ve dünyanın her yerindeki güvenlik uzmanları tarafından güvenilen standart olan AES-256 kullanır. Düz metinlerinizi ve verilerinizi bir şifreye dönüştürmek için 256-bit kriptografik anahtar kullanır. 256-bitlik bir anahtara karşı gerçekleştirilen kaba kuvvet saldırısı, dünyanın en güçlü süper bilgisayarları evrenin bugüne kadar var olduğu süre boyunca milyarlarca defa tekrar tekrar çalışsa bile, tek kelimeyle imkansızdır.
Ancak bu, modern dijital kriptografi için geçerlidir. Sparta’daki ilk doğuşundan ve Antik Roma’dan her iki Dünya Savaşı’ndaki önemli rolüne kadar, kriptografinin zaman çizelgesini takip ediyoruz:
Şifrelemeye karşı en büyük 5 tehdit
Şifreleme her ne kadar sızmalara, iletişimleri ele geçirmeye ve veri ihlallerine karşı etkili bir savunma olsa da teknolojik gelişmeler yeni bir zorluk dizisi ortaya çıkardı:
1. Kuantum hesaplama
Kuantum hesaplamanın doğuşu, hem iyi hem kötü bir yanı olan bir durum ortaya çıkardı. Bir taraftan, en güçlü süper bilgisayarlara bile dirençli, daha sağlam şifreleme anahtarları için bir potansiyel sunuyor. Diğer taraftan, yakın zamanda kuantum bilgisayarlar tarafından kırılabilecek, RSA gibi yaygın olarak kullanılan şifreleme yöntemlerinin sağlamlığını tehdit ediyor.
2. Anahtar güvenliği
Şifreleme anahtarları, modern şifrelemenin temelini oluşturuyor. Bir saldırgan, şifreleme anahtarını ele geçirebilirse verilerin şifresini çözebilir. Bu nedenle, şifreleme anahtarlarının korunması çok önemlidir. Ancak, şifreleme anahtarlarının ele geçirilmesi için sosyal mühendislik yöntemleri, veri ihlalleri ve kötü amaçlı yazılım gibi yöntemler de bulunuyor.
3. Blockchain ve parasal güvenlik
Blockchain teknolojisi, verileri ve para işlemlerini korumak için giderek daha fazla kullanılıyor. Ancak, blockchain’in açıkları da bulunuyor. Örneğin, bir saldırgan bir blockchain ağındaki düğümlerin büyük çoğunluğunu kontrol ediyorsa potansiyel olarak bir “%51 saldırısı” gerçekleştirip işlemleri geri alabilir veya değiştirebilir. Blockchain cüzdanları da büyük oranda kripto para içerebildiğinden dolayı korsanların hedefi oluyor.
4. Kolluk kuvvetlerinin muhalefeti
Şifreleme, kolluk kuvvetlerinin suçları soruşturmasını daha çok zorlaştırıyor. Suçlular, tıpkı bizim gibi uçtan uca şifrelenen sohbet uygulamaları kullanıyor ve onların iletişimleri bir delil hazinesi olabilir ve suçların çözülmesine yardımcı olabilir. Bu da şifreleme yöntemlerinde, kolluk kuvvetlerinin şüphelinin bilgisi veya izni olmadan şifrelenmiş verilere erişmesine izin verecek arka kapıların oluşturulması çağrısına neden oldu. Ancak, birçok kişi, arka kapılar kullanan teknolojinin artık tanım olarak uçtan uca şifrelenmiş olmayacağını ve bunun gizlilik savunuculuğu için büyük bir kayıp olacağını öne sürüyor.
5. İnsan faktörü
İnsan hatası, şifreleme için en büyük tehditlerden biridir. Örneğin, çalışanlar şifreleme anahtarlarını kazara ifşa edebilirler veya şifreleme anahtarlarını çalan kötü amaçlı yazılım yükleyen bağlantılara tıklamaları için kandırılabilirler.
Şifrelemenin geleceği: Kuantum çağında verilerimizi koruma
Şifrelemenin evrimi, dijital verilerimizi korumaya bağlılığımızın bir kanıtı. Buna karşın, teknolojiye giderek daha çok sırtını dayayan bir dünyada, hassas bilgilerimizi korumak daha çok önem taşıyor.
Yukarıda belirtilen gelişmiş tehditlerin ve diğer çetin zorlukların karşısında, dijital güvenlik konusunda yeni bir çağ başlıyor. Uzmanlar, bu sorunların karşısına korkusuz bir şekilde çıkıyor ve dijital hayatlarımızı yenilikçi çözümlerle destekliyor. Bu çözümler arasında şunlar bulunuyor:
Kuantum sonrası kriptografi
Kuantum hesaplamanın şifreleme teknolojisinde köklü değişiklikler yapması bekleniyor. Kuantum hesaplama, karmaşık matematik problemlerine dayanan geleneksel yöntemlerin aksine, tamamen yeni zorlukları ortaya çıkarıyor. Muazzam işlemci gücü, klasik bilgisayarlarla çözülmesi daha önce mümkün olmayan matematiksel muammaları hızlı bir şekilde çözmekle tehdit ediyor.
Çığır açan bir yaklaşım olan kuantum kriptografi, güvenli iletişimler için kuantum parçacıklarının özgün özelliklerini kullanıyor. Bu köklü değişiklik, klasik matematik algoritmalarını terk ediyor ve bilgileri şifrelemek ve şifrelerini çözmek için kırılamaz bir temel sunuyor. Hem şirketler hem devletler, kuantum ve kuantum sonrası kriptografinin tam potansiyelini ortaya çıkarmak için araştırma ve geliştirme için büyük yatırımlar gerçekleştiriyor.
Bu alanın öncülerinden biri de ExpressVPN. ExpressVPN, yakın zamanda kullanıcılarımız için uygulamalarımızın en yeni versiyonunda kullanılabilen kuantum sonrası koruma uyguladı.
Blockchain
Bir zamanlar yalnızca kripto paralarla anılan blockchain, şifreleme dâhil olmak üzere, çok yönlü uygulamaları olan güçlü bir platforma dönüştü. Merkezsizleştirilmiş doğası ve kriptografik fonksiyonların kullanımı, onu kurcalamaya ve yetkisiz erişime karşı güçlü bir savunma hâline getirdi.
Blockchain ekosistemi içerisinde önemli bir yenilik olan akıllı sözleşmeler, otomatik bir güvenlik katmanı sunuyor. Bu kendi kendine uygulanan sözleşmeler, bir anlaşmanın koşullarını doğrudan uyguluyor ve aracılara olan ihtiyacı ortadan kaldırıyor. Blockchain teknolojisi geliştikçe, hassas işlemleri ve verileri korumada ve “%51 saldırıları” gibi şeyleri önlemede daha da kritik bir rol oynaması bekleniyor.
Homomorfik şifreleme
Homomorfik şifreleme, veri güvenliğinde çığır açıyor. Hesaplamalar için şifre çözmeye ihtiyaç duyan tipik şifrelemenin aksine, doğrudan şifrelenmiş veriler üzerinde işlemler gerçekleştirmenizi sağlıyor. Bu yenilik, temeldeki verilerin gizli kalarak güvenli hesaplamalar yapmayı sağlıyor.
Endüstriler, bulut temelli hizmetlere ve veri analizine giderek artan taleple boğuşurken, homomorfik şifreleme daha çok önem kazanıyor. Şifrelenmiş veriler üzerinde hesaplama yapmayı sağlayarak, veri gizliliği ve kullanışlılık arasında bir denge kuruyor. Sağlık hizmetinden finansa kadar birçok alanı dönüştürme potansiyelini taşıyor.
Şifreleme hakkında SSS
1. Şifreleme nasıl çalışır?
Şifreleme, okunabilir verileri (düz metin) matematiksel bir algoritma ve bir şifreleme anahtarı kullanarak okunamayan bir biçime (şifreli metin) dönüştüren bir işlemdir. Bu, bilgilere yalnızca yetkilendirilmiş kişilerin erişebilmesini ve anlayabilmesini sağlar.
İki ana türde şifreleme bulunuyor:
- Simetrik şifreleme, aynı anahtarı hem şifrelemek hem de şifreyi çözmek için kullanıyor. Bu şifreleme türü, en yaygın türdür ve web tarayıcıları, e-posta istemcileri ve dosya şifreleme ve şifre çözme yazılımları gibi birçok uygulamada kullanılmaktadır.
- Asimetrik şifreleme, iki farklı anahtar kullanıyor: bir ortak anahtar ve bir özel anahtar. Ortak anahtar, verileri şifrelemek için kullanılırken, özel anahtar ise verilerin şifresini çözmek için kullanılır. Asimetrik şifreleme genellikle dijital imzalarda ve güvenli iletişim protokollerinde kullanılıyor.
Şifreleme, çevrimiçi işlemleri güvenli hâle getirmekten verileri ve hassas iletişimleri korumaya kadar, modern çevrimiçi aktivitelerin vazgeçilmez bir parçasıdır.
2. Şifreleme, WhatsApp’ta nasıl çalışıyor?
WhatsApp, kullanıcılarının konuşmalarını korumak için uçtan uca şifreleme kullanıyor. Bu yüksek seviye güvenlik önlemi, Open Whisper Systems tarafından geliştirilen Signal Protokolü’nü temel almaktadır.
Her kullanıcıda, bu şifreleme yönteminin temel bileşeni olan, bir özel anahtar ve bir ortak anahtar bulunur. Kullanıcı uygulamayı açtığında, özel anahtar otomatik olarak oluşturulur ve uygulamanın veri kütüphanesinde saklanır. Eş zamanlı olarak, ortak anahtar, mesajla birlikte ilgili alıcıya gönderilir.
Ortak anahtarın rolü, gönderilme aşamasındayken mesajı şifrelemektir. Mesajı aldıktan sonra, alıcı mesajın şifresini özel anahtarı kullanarak çözer. Her iki özel anahtar, kullanıcıların cihazında saklandığından dolayı, üçüncü tarafların hassas verilere yetkisiz bir şekilde erişimi bilfiil önlenir. Bu güçlü şifreleme, mesajları yalnızca kastedilen alıcının okumasını sağlar.
3. Kuantum bilgisayarlar şifrelemeyi kıracak mı?
Evet, kuantum bilgisayarların günümüzde yaygın bir şekilde kullanılan birçok şifreleme algoritmasını kırma potansiyeline sahip. Bunun nedeni, kuantum bilgisayarlar belirli türdeki matematiksel hesaplamaları klasik bilgisayarlara göre çok daha hızlı yapabilmesidir. Örneğin, Shor algoritması, büyük sayıları bilinen tüm klasik algoritmalardan çok daha hızlı bir şekilde asal çarpanlarına ayırabiliyor. Bu algoritma, güvenli iletişim ve veri saklama için yaygın bir şekilde kullanılan bir algoritma olan RSA şifrelemesini kırmak için kullanılabilir.
Buna rağmen, kuantum bilgisayarların hâlâ gelişimlerinin erken bir döneminde olduğunu ve şu anda kullanılan şifreleme algoritmalarını kırabilecek kadar güçlü olup olmayacaklarının belirsiz olduğunu unutmamak gerekir. Tahminler değişiklik gösteriyor ancak uzmanlar, kuantum bilgisayarların mevcut algoritmalara ciddi bir tehdit oluşturmasının 10-20 yıl arası süreceğine inanıyor.
Bu sırada, organizasyonların ve bireylerin kendilerini şifrelemeyi kıran kuantum bilgisayarlar tehdidine karşı korumak için yapabilecekleri birkaç şey bulunuyor. Seçeneklerden biri, kuantum saldırılarına karşı dirençli olmak için tasarlanmış bir şifreleme türü olan kuantum sonrası kriptografi kullanmaktır. Bir diğer seçenek ise hem klasik hem kuantum saldırılarına karşı güvenli bir şifreleme anahtarı dağıtma yöntemi olan kuantum anahtar dağıtımı (QKD) kullanmaktır.
4. HTTPS ne tür şifreleme kullanıyor?
HTTPS, hareket halindeki verileri korumak için Taşıma Katmanı Güvenliği (TLS) şifrelemesi kullanıyor. TLS, bir bilgisayar ağı üzerinde güvenli iletişim sunan bir kriptografik protokoldür. TLS, Güvenli Soket Katmanı (SSL) protokolünün halefidir.
TLS, verileri korumak için simetrik ve asimetrik şifreleme kombinasyonu kullanır. Simetrik şifreleme, verileri şifrelemek ve şifresini çözmek için aynı anahtarı kullanırken, asimetrik şifreleme ise ortak anahtar ve özel anahtar olmak üzere iki anahtar kullanır. Ortak anahtar, verileri şifrelemek için kullanılır, özel anahtar ise verilerin şifresini çözmek için kullanılır.
Bir HTTPS bağlantısı kurmak için, istemcinin ve sunucunun öncelikle asimetrik şifreleme kullanarak bir oturum anahtarı müzakeresinde bulunmaları gerekiyor. Oturum anahtarı oluşturulduktan sonra, istemci ve sunucu arasında gönderilen tüm veriler simetrik şifreleme kullanarak şifrelenir.
TLS ayrıca istemcinin sunucu kimliğini doğrulamasını sağlayan kimlik doğrulama da sunar. Bu, güvenilir bir sertifika otoritesi tarafından sağlanan bir dijital sertifika kullanılarak gerçekleştirilir.
5. En güçlü şifreleme hangisidir?
En iyi şifreleme AES-256’dır. Bugünün standartlarıyla kırılmasının mümkün olmadığı düşünülen bir simetrik şifreleme algoritmasıdır. Devletler, ordular ve ExpressVPN gibi yüksek kaliteli VPN sağlayıcılar tarafından hassas verileri korumak için kullanılır. AES-256, 256-bit anahtar kullanır, bu da demek oluyor ki 2^256 veya 1.1 x 10^77 adet muhtemel kombinasyon bulunuyor. Bu gerçek anlamda astronomik bir rakam ve en güçlü bilgisayarların bile AES-256 şifrelemesini kırması milyarlarca yıl sürer.
