Kriptoloji temel anlamıyla şifre bilimidir. Gönderilen mesajların başkaları tarafından okunmaması için mesajın şifrelenmesidir. Daha basit bir ifadeyle kimsenin bilmediği bir dil ile tekrar yazılmış bir mesaj diyebiliriz. Bu kimsenin bilmediği dili çözümlemek için alıcı tarafta bir çözücü bulunur, böylece şifreli mesaj çözülüp alıcı için okunur hale getirilir. Bu şifreleme mantığını bilen biri bu şifrelenmiş mesajı çözebilir.Örneğin İngilizce yazılmış bir mesajı ingilizce bilmeyen birisi nasıl bu mesajı anlayamazsa bu mesaj için yazılan şifreleme algoritmasını bilmeyen biride bu mesajı anlayamacaktır. Fakat bu şifreleme algoritmaları çok karmaşık ve sürekli değişen sabit bir algoritma olmadığınıda unutmayalım. Hemen hemen bütün şifreleme algoritmaları kırılabilir olduğunu unutmayalım. Kimi şifrelemesi algoritması 10 gün kimisi 100 yıl gibi bir sürede kırılıyor olsada hiçbiri kırılamaz değildir.
Basit örnek şifreleme algoritmalarını inceleyelim.
Sezar Şifreleme Algoritması:
Aslında ismindende anlaşıldığı gibi bu şifreleme algoritması Jul Sezar ‘ın gönderdiği mesajınların şifrelenmesi için kullanılmıştır. Temel bir şifreleme algoritması olarak kabul edilebilir ve kriptolojiyi anlamak için güzel bir örnektir.
- Herbir harf alfabetik olarak 3 harf ileri kaydırılır.
- Bu kurala göre b yerine e a yerine ise d harfi ile şifrelenmiş olacaktır.
- baba =eded olarak şifrelenmiş olur.
Günümüzde bu şifreleme algoritmaları bilgisayarlar tarafından çok komplike bir şekilde yapılmaktadır. Sezar algoritması ve benzeri basit temel uygulamalar günümüzde kullanılmamaktadır. Temel mantığı anlamak için sıkça örnek olarak gösterilir.
Doğrusal Şifreleme(Affine Cipher):
Geometri derslerimizden çok aşina olduğumuz doğrusal denklem var y=ax+b.
Bu denklemdeki a ve b anahtar olarak tanımlanır, herbir anahtar değişimi yeni bir şifreleme algoritması olarak çalışır. X ise harfin alfabetik olarak yerini temsil eder.
Örnek:
a=2 ve b=3 olsun ve yine baba kelimesini bu anahtara göre şifreleyelim.
- ilk önce b harfinin alfabetik yeri 2 dir.
- y=ax+b denkleminde değerleri yerine koyarsak: 2×2+3=7
- b alfabedeki 7.harfe tekabül etmektedir, yani b yerine bundan sonra g harfini kullanacağız.
- aynı işlemi a için uygulayalım. a ve b değerlerimiz sabit x değerimiz bu sefer 1 y=ax+b denklemine göre y=2×1+3=5 olarak bulunur.
- a harfide alfabedeki 5. harfe tekabül eder bu da bizi e harfine götürür.
- baba=gege olarak tekrar şifrelenmesini sağlar.
Doğrusal Şifrelemenin Avantajları:
2 farklı anahtar olduğu için şifreleme mantığını bulmak daha zor olacaktır.
x değeri(harfin alfabedeki yeri) a anahtar katsayısı ile çarpıldığı için sistematik bir ilerleme olmayacaktır.
Tarihte Kriptoloji:
2.Dünya savaşı sırasında Almanların mesajlaşmasını sağlayan “Enigma” adında bir makine vardı.
Bu makine mesajları belirli bir şifreleme algoritmasıyla şifreleyerek içeriği gizlemeyi başarıyordu. Alıcı tarafta bir çözücü bulunup bu şifreleme algoritmasını çözerek mesajı okunabilir hale geliyordu.
Alan Turing isim ünlü matematikçi aynı zamanda bir kriptologtur. Enigmayı insan gücüyle kırmanın olanaksız olduğunu fark ederek Turing makinesini icat etmiştir. İcat ettiği bu makine sayesinde Almanların mesajlaşmasını ele geçirip gerekli istihbaratları alarak savaşı ülkesine kazandırmıştır.