Genel Anahtar Şifrelemesi Veri Bütünlüğünü Nasıl Sağlar?

Verinin güvenliğe, güvenliğin de şifrelemeye ihtiyacı vardır.

Diğer şeylerin yanı sıra,   şifreleme   veri güvenliğinin sağlanmasında hayati bir rol oynar. Verileri, yalnızca bir şifreleme anahtarı yardımıyla çözülebilen veya şifresi çözülebilen anlaşılmaz bir forma dönüştürme işlemidir.

Şifreleme anahtarı, bir şifreleme mekanizmasında oluşturulan rastgele bir karakter dizisidir. Şifreleme sırasında düz metni şifreli metne dönüştürmek için kullanılır. Şifreli metni düz metne dönüştürmek için aynı anahtarı (simetrik şifreleme) veya farklı bir anahtarı (asimetrik şifreleme) kullanabilirsiniz.

Şifreleme, asıl mesajı gizler ve onu şifreli metne dönüştürerek okunamaz hale getirir. Açık anahtar şifreleme, bir mesajı şifreleyebileceğiniz böyle bir yöntemdir. Bunu iki anahtarlı bir kilit olarak düşünün (genel anahtar ve özel anahtar). Bir kullanıcı ilk anahtarla kilitlerse, yalnızca ikinci anahtar kilidi açabilir ve bunun tersi de geçerlidir.

Simetrik şifreleme veya hibrit şifreleme gibi başka yöntemler de var, ancak şimdilik ortak anahtar şifrelemesine daha yakından bakalım ve kullanıcılara nasıl yüksek veri güvenliği sağladığını görelim.

Açık anahtar şifrelemesi nedir?

Açık anahtar şifrelemesi olarak da bilinen ortak anahtar şifrelemesi, verileri şifrelemek ve şifresini çözmek için iki farklı anahtar kullanan bir tekniktir. Biri, verileri şifrelemek için herkesin kullanımına açık olan genel anahtar, diğeri ise başlatıcının şifre çözme için kullanabileceği özel anahtardır.

Ortak anahtar şifrelemesi asimetrik şifreleme olarak da adlandırılır ve Aktarım Katmanı Güvenliği/Güvenli Yuva Katmanı (TLS/SSL) için yaygın olarak kullanılır, bu da Köprü Metni Aktarım Protokolü Güvenli'yi (HTTPS) mümkün kılar.

Şifreli bir mesaj göndermek için, alıcının ortak anahtarını paylaşılan bir dizinden alabilirsiniz. Bir mesajı göndermeden önce şifrelemek için bu anahtarı kullanın; alıcı, karşılık gelen özel anahtarını kullanarak mesajın şifresini çözebilir.

Buna karşılık, özel anahtarınızı kullanarak bir mesajı şifrelerseniz, alıcı kimliğinizi doğrulayarak mesajın şifresini yalnızca ortak anahtarınızla çözebilir. Bir mesajı fiziksel olarak kilitlemeden ve kilidini açmadan hem şifrelemeyi hem de şifre çözmeyi otomatik olarak gerçekleştirebilirsiniz. Kuruluşların yararlandığı   şifreleme yazılımı   süreci sorunsuz bir şekilde yürütmek ve sağlam veri koruması sağlamak için.

Açık anahtar şifreleme, hiç kimsenin özel anahtarını paylaşmasını gerektirmediği ve iletimde sızmasını önlediği için oldukça güvenli bir şifreleme işlemidir. Önemli bilgi güvenliği sağlar ve verilerinizi yetkisiz erişime karşı korur.

İnternet iletişimi, kimlik ve güvenliği yönetmek için ortak anahtar altyapısını (PKI) kullanır. Asimetrik şifreleme veya genel anahtar şifrelemesi, PKI'yi etkinleştiren ve çeşitli iletişim kanallarında veri koruması sunan temel teknolojidir.

Öte yandan, simetrik şifreleme olarak da bilinen özel anahtarlı şifreleme, hem şifreleme hem de şifre çözme için bir anahtar kullanan bir tekniktir. İkisi birden   simetrik ve asimetrik şifreleme   kullanım durumuna ve gereken şifreleme gücüne göre avantajları ve zorlukları vardır.

Açık anahtar şifrelemesi nasıl çalışır?

Açık anahtar şifreleme, kullanıcıların gizlice mesaj gönderip almasını sağlar. Her kullanıcının bir çift anahtar oluşturmasına izin verir: bir genel anahtar ve bir özel anahtar . Her iki anahtarın da aralarında matematiksel bir ilişkisi vardır. Ancak özel bir anahtar, pratik olarak bir genel anahtardan türetilemez.

Şifrelemede, alıcının özel anahtarının yalnızca kodunu çözebileceği bir mesajı şifrelemek için bir ortak anahtar kullanılabilir. Ayrıca, gönderici kendi özel anahtarını kullanarak bir mesajı şifrelerse, hedeflenen alıcı, gönderenin kimliğini bir genel anahtarla doğrulayabilir.

Açık anahtar şifrelemesi, daha uzun anahtar uzunlukları kullanır, bu da anahtar değişimine gerek olmadığı için anahtar yönetiminin zorluğunu azaltır. Mesajı şifrelemek için bir anahtar kullanıldığında, şifresini çözmek için kullanılamaz.

Açık anahtar şifreleme uygulamaları

Açık anahtar kriptografisi genellikle e-imzalarda kullanılır. E-imza, bir kullanıcının kimliğini doğrulamak ve bir belgenin, mesajın veya yazılımın bütünlüğünü korumak için kullanılan matematiksel bir yöntemdir. İşletmeler genellikle kullanır   e-imza yazılımı   yasal olarak hassas belgeleri dağıtmak ve dijital imza toplamak.

Dijital imzaların yanı sıra, açık anahtar şifrelemesi çeşitli başka amaçlar için kullanılır.

Web sunucusu güvenliği

Ortak anahtar şifrelemesi, HTTPS'de güvenliği sağlayan TLS/SSL şifreleme protokolünün merkezinde yer alır. Web sunucularını ve istemcileri karşı korur.   siber saldırılar   bir saldırganın iletişimi engellediği ve mesajların içindeki içeriğe eriştiği ortadaki adam saldırıları gibi. Simetrik şifreleme, iki taraf arasında anahtar alışverişi yapmak için açık anahtarlı şifrelemenin kullanıldığı ve şifreleme işlemini gerçekleştirmek için simetrik şifreleme anahtarlarının kullanıldığı HTTPS'nin bir parçasıdır.

Açık anahtar şifrelemesi, gönderici ve alıcının kimliklerini doğrulamasını sağlar ve ortadaki adam saldırılarına karşı savunmalarına yardımcı olur. Web sunucusu güvenliği, web sitelerinin Google veya Bing gibi arama motorlarında daha üst sıralarda yer almasında ek bir avantaj sağlar.

kimlik doğrulama

Veriler artık geleneksel ağların ötesine geçerek buluta, mobil cihazlara, Nesnelerin İnterneti (IoT) cihazlarına ve diğer çeşitli teknolojilere sıçradı ve kuruluşların kimlikleri güvence altına almasını çok önemli hale getirdi. Açık anahtar kriptografisi, kuruluşların dijital kimlik sertifikalarını kullanmasını ve şifreleri değiştirmesini sağlar.   kaba kuvvet saldırıları.

E-posta şifreleme

E-posta şifreleme, bir mesajın kimliğini doğrulamak ve şifrelemek için ortak anahtar şifrelemesini kullanır. Mesajın yetkisiz varlıklara veya kötü niyetli bilgisayar korsanlarına karşı korunmasına yardımcı olur. Saldırgan bir posta sunucusu parolasını kırsa bile, şifreleme nedeniyle e-postaların içeriğini göremez.

Kullanabilirsiniz   e-posta şifreleme yazılımı   Kimliğinizi kanıtlamak için dijital olarak imzalayarak ve aktarım halindeki veya bir sunucuda depolanan içeriği ve ekleri şifreleyerek e-postaları korumak.

Güvenli/çok amaçlı internet posta uzantıları (S/MIME) sertifikaları gibi güvenli e-posta şifreleme yöntemleri, dijital kimliği doğrulamak ve şifrelemeyi kolaylaştırmak için ortak anahtar altyapısını kullanır.

Kripto para

Bitcoin gibi önde gelen kripto para birimleri, işlemler için ortak anahtar şifrelemesine güvenir. Kullanıcıların herkese açık bir genel anahtarı vardır ve özel anahtarlar, bir işlemi gerçekleştirmek için kullanılan gizli tutulur.

Örneğin, Bitcoin defterinde, harcanmamış işlem çıktıları (UTXO) bir ortak anahtara bağlanır. A kullanıcısı B kullanıcısıyla bir işlem imzalamak istediğinde, A kullanıcısı UTXO'yu harcamak için kendi özel anahtarını kullanır ve B kullanıcısının genel anahtarına bağlı yeni bir UTXO oluşturur.

Açık anahtar şifreleme algoritmaları

Açık anahtar şifreleme algoritmaları, bir mesajı şifrelemek veya bir mesajın kaynağını ve gönderenin kimliğini doğrulamak için kullanılan matematiksel işlevlerdir.

Bazı popüler ortak anahtar şifreleme algoritmaları aşağıda belirtilmiştir.

Rivest-Shamir-Adleman (RSA) algoritması

RSA algoritması, insanların bir mesajı şifrelemek için genel ve özel anahtarları kullanmasına izin verir. Şifreleme için genel bir anahtar kullanıldığında, özel bir anahtar şifre çözmeyi kolaylaştıracaktır ve bunun tersi de geçerlidir. Bu özelliğinden dolayı popüler bir asimetrik şifreleme algoritması haline gelmiştir. RSA, kuruluşların, depolama veya aktarım sırasında bilgilerin gizliliğini, bütünlüğünü, reddedilmemesini ve gerçekliğini sağlamasına yardımcı olur.

RSA algoritması , iki büyük asal sayının ürünü olan büyük tamsayıları çarpanlara ayırmayı içeren karmaşık bir işlem yoluyla bir genel anahtar ve bir özel anahtar üretir.

RSA algoritmasının nasıl çalıştığını görmek için bir örnek alalım. Rabin-Miller asallık testi algoritması kullanılarak oluşturulan iki asal sayı, p ve q düşünün. Rabin-Miller asallık testi algoritması, bir sayının asal olup olmadığını belirler. İki asal sayıyı kullanın ve modüllerini hesaplayın, n.

Genel anahtar, modül (n) ve bir genel üs, e. Açık anahtarın herkes tarafından erişilebilir olması nedeniyle, genel üssün değerinin gizli olması gerekmez. Genellikle 65537 olarak alınır.

Özel anahtar, bir modül (n) ve bir özel üs, d'den oluşur (n'nin totientine göre çarpımsal tersini bulmak için Genişletilmiş Öklid algoritmasından hesaplanır).

RSA anahtarları genellikle 1024 bit uzunluğundadır, ancak hükümet ve bazı endüstriler daha fazla güvenlik için minimum 2048 bit anahtar uzunluğu kullanma talimatı verir.

Dijital İmza Algoritması (DSA)

Dijital imza algoritması , e-imza oluşturmak için kullanılan bir tür ortak anahtar şifreleme algoritmasıdır. Alıcının, gönderenin kimliğini doğrulamasını ve mesajın kaynağını doğrulamasını sağlar.

İlginç bir şekilde, bir gönderici e-imzasını, bir alıcı tarafından ilgili ortak anahtar yardımıyla doğrulanan özel anahtarı kullanarak koyar. Basitçe söylemek gerekirse, özel anahtar benzersizdir; tek bir kişi veya kuruluş kullanabilir. Ancak, herkes tarafından erişilebilir olduğundan, herkes ortak anahtarı kullanarak mesajın kaynağını doğrulayabilir.

Dijital imza algoritmalarının önemli bir gücü vardır, ancak imza uzunluğu diğer imza algoritmalarına kıyasla daha küçüktür. Hesaplama hızı daha azdır ve çalışmak için daha az depolama alanı gerektirir.

Eliptik eğri kriptografisi (ECC)

Eliptik eğri kriptografisi , verimli ve etkili kriptografik anahtarlar oluşturmak için eliptik eğri teorisinden yararlanan bir tür ortak anahtar kriptografisidir. ECC, iki büyük asal sayıyı çarpanlara ayırmak yerine eliptik eğri denklemlerinin özellikleri aracılığıyla anahtarlar üretir.

RSA gibi diğer şifreleme sistemlerinin 3072 bitlik bir anahtarda sağladığı, daha düşük hesaplama gücü ve daha az pil kaynağı kullanırken 256 bitlik bir anahtarla aynı düzeyde güvenlik sağladığı için mobil uygulamalarda popülerdir.

Kuantum hesaplamada devam eden gelişme ile, iki büyük asal sayının çarpanlarına ayrılmasına dayanan şifreleme algoritmalarının deşifre edilmesi daha kolay olacaktır. ECC ve Quantum anahtar dağıtımı, önümüzdeki günlerde verileri şifrelemek için en makul alternatifler olabilir.

TLS/SSL'de ortak anahtar şifrelemesi

TLS/SSL protokolü, uçtan uca veri güvenliği sağlarken hem asimetrik hem de simetrik şifrelemeden yararlanarak ağ üzerinden şifreli iletişim sağlar. TLS/SSL anlaşmasında sunucu bir şifreleme algoritması üzerinde anlaşır. Web sitelerinde, genel anahtarı tutan TLS/SSL sertifikaları bulunurken, özel anahtar sunucuya yüklenir.

İstemci ve sunucu arasındaki iletişim daha sonra karar verilen şifreleme algoritması ve karşılık gelen anahtarlar kullanılarak şifrelenir. Mesajları kötü niyetli bilgisayar korsanlarına karşı korumaya yardımcı olur ve bir istemci ile sunucu arasında güvenli bir iletişim kanalı sağlar.

Tüm süreçte, kriptografik anahtarları paylaşmaya gerek yoktur. Alıcının genel anahtarı, yalnızca alıcının özel anahtarı tarafından şifresi çözülebilen bir mesajı şifrelemek için kullanılır.

Açık anahtar şifrelemesi daha mı iyi?

Açık anahtar şifrelemesi, simetrik şifrelemeye kıyasla daha güvenli bir şifreleme yöntemi sağlayan iki anahtarın kullanılmasından oluşur. Genel anahtar şifrelemede, anahtar yönetimi zorluğunu ortadan kaldıran özel anahtar değişimi yoktur. Buna karşılık, değiştirilen bir özel anahtar çalınırsa veya simetrik şifrelemede kaybolursa, tüm sistemi tehlikeye atabilir.

Açık anahtar şifrelemesi, karmaşık bir mesajları şifreleme sürecini takip eder. Simetrik şifrelemeden daha fazla zaman ve bazen kaynak gerektirir, ancak daha fazla güvenlik sunar. Ayrıca, dijital sertifikaları şifreler, böylece kötü niyetli bilgisayar korsanları, ele geçirilseler bile bunlara erişemez.

Şifreleme seçimi, kullanımına, cihazın doğasına, depolamaya, hesaplama gücüne, güvenlik düzeyine ve diğer unsurlara bağlı olacaktır. Bu parametrelere bağlı olarak hem simetrik hem de asimetrik kriptosistemlerin avantaj ve dezavantajları olacaktır.

Açık anahtar şifrelemesinin faydaları

Açık anahtar şifrelemesini kullanmanın temel avantajı, daha sağlam veri güvenliğidir. Kullanıcıların özel anahtarlarını kimseyle paylaşması, iletmesi veya ifşa etmesi gerekmediğinden, bir siber suçlunun özel bir anahtarı ele geçirmesi ve iletişimin şifresini çözmek için bu anahtarı kullanması riskini azaltır.

Kullanıcıların özel anahtar şifrelemesini kullanırken karşılaştıkları anahtar dağıtım zorluklarını ele almalarına yardımcı olur. Kuruluşların veri gizliliğini ve bütünlüğünü korumasını sağlayarak daha sağlam bilgi güvenliği sağlar.

Şifreleme gücünün yanı sıra, açık anahtar şifrelemesi, kullanıcıların dijital kimlikleri doğrulamasını sağlarken reddedilmemesini sağlar. Bu avantajlar, asimetrik şifrelemeyi Pretty Good Privacy (PGP) ve HTTPS'den OpenID Connect (OIDC) ve WebAuthN'ye kadar popüler bir şifreleme seçeneği haline getirdi.

Açık anahtar şifrelemenin zorlukları

Açık anahtar şifrelemenin en büyük dezavantajı, şifreleme işleminin gerçekleştirilme hızının düşük olmasıdır. Büyük bir asal sayı çarpanlarına ayırmayı içeren karmaşık matematiksel işlemleri kullanarak bir çift ortak anahtar ve özel anahtar oluşturmak için daha fazla hesaplama gücü ve depolama gerekir.

Şifrelemek için donatın

Güvenlik yığınınızı şifreleme yazılımıyla donatın ve gizli kalması gereken her iletişimi koruyun. Açık anahtar şifreleme, karmaşık bir şifreleme mekanizmasıyla verilerinize sağlam koruma sağlamanıza yardımcı olur.

Şifreleme ve diğer güvenlik savunmalarının yanı sıra bilgi güvenliğini sağlayabilecek ve düzenleyici standartlara uyabileceksiniz.

Kuruluşunuzda bilgi güvenliğini güçlendirmek için başka neye ihtiyacınız olduğunu keşfedin.