A
B
C
Ç
D
E
F
G
Ğ
H
I
İ
J
K
L
M
N
O
P
R
S
Ş
T
U
Ü
V
Y
Z
Q
W
X
+ Ekle
Kuantum Kriptolama

Kuantum Kriptolama Kriptografideki en heyecan verici gelişmelerin başında, kuantum kriptolama gelmekte. Bu teknik fotonların kuantum özelliklerine dayalı olarak optik iletişimde mutlak güvenliği garanti etmektedir.

Çalışmanın uygulanabilirliği birbirinden bağımsız olarak gelişen üç ayrı deney ile pratik olarak da gösterilmiştir.Kuantum kriptolama kullanılarak gerçekleştirilen iletişimde sadece fiber optik ortam kullanılması gerekmeyecek, aynı zamanda uydular kullanılarak havadan iletişim de gerçekleştirilebilecek.

Çalışmalardan bir tanesi Avrupa’da Quantique SA tarafından 70 km uzunluğunda fiber optik link üzerinde, diğeri Amerika’da MajiQ Technologies Inc. tarafından 30 km’lik bir link üzerinde ve üçüncüsü de Northwestern Üniversitesi’nde kısa bir link üzerinde 250 Mbps hızlarda gerçekleştirilmiştir.

Kuantum kriptografinin uygulanabilmesi için kuantum rastgele sayı üreteci, tek foton detektör modülü gibi bileşenlere gerek var. Bu alanda geliştirilen bir diğer ürün, kuantum anahtar dağıtım sistemidir. Kuantum kriptolama kullanılarak gerçekleştirilen iletişimde sadece fiber optik ortam kullanılması gerekmeyecek, aynı zamanda uydular kullanılarak havadan iletişim de gerçekleştirilebilecek. Yeni teknoloji sayesinde yaklaşık olarak 3-4 yıl içinde 2.5 Gbps hızlarında Internet omurgasından akan trafiği de kriptolayabilmek mümkün olabilecek.

Kuantum kriptolamaya karşı ilginin yüksek oluşunun temelinde, iletişimlerin gizlice gözlenme/dinlenme(eavesdropping) tehdidini tamamen gidermesi yatmaktadır. Günümüzde kriptolama/kripto çözme yöntemlerinin etkinliği, kriptolama algoritması ile birlikte kullanılan anahtarın uzunluğuna bağlıdır. Eğer amaç iletilen mesajların gizliliği ise, kriptografik algoritma tersine çevrilebilir (reversible) olmalıdır. Yani, kriptolanmış mesaj alıcı tarafından kolayca çözülerek, asıl orijinal mesaj yeniden elde edilebilmelidir (kripto çözme). Bunu gerçekleştirebilmek için yöntemlerden birinde, çok büyük iki asal sayı çarpılmaktadır (RSA algoritması). Bu bir bilgisayarın kolayca yapabileceği bir işlemdir. Buna karşılık geriye doğru giderek büyük bir sayıdan onun asal sayı çarpanlarının elde edilmesi, bir bilgisayar için bile zordur. Eğer bir hacker kırma işi gerçekleştirecekse, yapması gereken şey aynen budur. Diğer kriptolama yöntemlerinde de çözülmesi çok zor başka bir matematiksel problemden yararlanılır. Bu yöntemlerin tümünün, teknolojinin(işlemci gücünün gittikçe artması, vs.) ve matematiksel kırma tekniklerindeki gelişmelere karşı zayıflığı mevcuttur.

Belirttiğimiz gibi, iki büyük asal sayıyı çarparak uygulanan algoritma oldukça etkindir. Nedeni, büyük bir sayının asal sayı çarpanlarını bulmaya yönelik etkin bir algoritmanın geliştirilememiş olmasıdır. Buna karşılık, zor yoldan deneme yanılma yöntemi(brute-force attack) ile belki anahtar bulunabilir.  Örneğin bu yöntem ile 56 bit’lik DES kriptolama algoritması birkaç saatte çözülebilir. DES’in kırılması ile bir sonraki nesil güvenli algoritma olarak geliştirilen AES’de 256 bit’e kadar uzayan anahtarlar kullanılmaktadır. Buna karşılık bilgisayar işlemci gücü de dur durak bilmeyen bir şekilde gelişmektedir. Bu nedenle güvenli algoritma konusu ancak geçici bir süre için geçerli kalır.

Kuantum anahtar dağıtımında tek fotonluk alıcı ve vericiler kullanılarak kırılamayan anahtarlar iki taraf arasında güvenli bir şekilde değiş tokuş edilir. Bu teknik ilk ortaya atıldığı 2003 yıllarında 1 Kbps’lik iletim hızları ve 70 km menzil ile sınırlı idi. İki taraf arasında iletilecek verinin kuantum kriptografi ile kriptolanması halinde, eğer iletim bir hacker tarafından araya girilerek okunmaya çalışılırsa, kuantum fizik yasalarına göre, ortaya çıkan “kuantum gürültüsü” hacker’ın veriyi çözebilmesini olanaksız kılar. Kısaca özetlemek gerekirse, vericide her bir “bit”e bir polarizasyon açısı uygulanır. Eğer yol üzerinde bir hacker iletilen veriyi gizlice gözetleyip kırmaya çalışırsa, kuantum fiziğinde geçerli olan Heisenberg belirsizlik ilkesine göre, gözetlenen veri üzerinde yeterince kuantum gürültüsü yaratarak, gerçek verinin ortaya çıkarılmasını olanaksız hale getirir. Buna karşılık alıcı, elindeki anahtar sayesinde kuantum gürültüsünü ortadan kaldırarak orijinal veriye ulaşır.

Sayısal veri içindeki her bir bit’in değeri, fotonlara polarizasyon uygulanarak belirlenir. Bir fotonun polarizasyonu, elektrik alanının osilasyon yönüdür. Bu yön düşey, yatay veya diyagonal (+45° veya -45°) olabilir. Verici ve alıcı daha önceden hangi polarizasyonun “1” hangisinin “0” olduğuna dair anlaşır. Örneğin, verici ve alıcı “0”ın düşey veya sol alttan sağ üste doğru diyagonal(+45°) polarizasyon ile ve “1”in yatay veya sol üstten sağ alta doğru diyagonal(-45°) polarizasyon ile temsil edileceği üzerinde anlaşabilir.

Düşey ve yatay fotonları birbirinden ayırd etmek için bir filtre ve diyagonal fotonlar(+45° ve -45°) için de ikinci bir filtre kullanılabilir. Foton doğru filtreden geçirilirse, polarizasyonu değişmez, aksi halde polarizasyonu rastgele bir şekilde değişime uğrar. İşte bu nedenle, iletim yolu üzerinde istenmeyen üçüncü bir şahıs fotonları gözetlemeye çalışırsa, yüzde 50 olasılıkla fotonların polarizasyonunu değişikliğe uğratacaktır. Bu teşebbüs tabii ki alıcı tarafından sezinlenecek ve sonuç olarak verici ve alıcı gerekli önlemlerini alacaktır.

Yukarıda anlatılan prensipler kuantum anahtar dağıtımına uygulandığında, örneğin AES’in 256 bit’lik anahtarı saniyede dört kez güncellenebilir. Bunun anlamı, hacker’ın birden fazla kırma işlemi yapması gerekeceğidir. Amacımız hacker’ın işini zorlaştırmaktır. Kuantum anahtar dağıtımının AES algoritmasına uygulanmasında, iletilen her bir mesaj bloğu için yeni bir anahtar yaratılarak, hızlı bir şekilde vericiden alıcıya doğru gönderilir. Bu durumda hacker’ın güçlü işlemciler elde etmesi de sorununu(anahtarı kırma isteği) çözemez.

Amerika’da MagicQ Technologies’in geliştirdiği Navajo QKD sistemi, 1984’de Gilles Brassard ve Charles Bennett tarafından önerilen BB84 kuantum kriptolama koduna dayalıdır. BB84’de, her bir bit, ortaya çıkma olasılıkları aynı, iki adet dik olmayan(nonorthogonal; polarizasyon açılarının farkı 90° değil) kuantum durumlarının(quantum states; foton polarizasyonu kastediliyor) karışımı şeklinde kodlanır. Heisenberg belirsizlik ilkesine göre, iki tane birbirine dik olmayan kuantum durumunu kesin bir şekilde belirliyebilmek için yapılacak ölçümün, alıcı tarafından sezinlenememesi olanaksızdır. Çünkü ölçüm işlemi, fotonların polarizasyonu rastgele bir şekilde değiştirmektedir.

Quantum anahtar dağıtımında hedef, kırılamayan anahtarların hızlı değiş tokuşudur. Buna karşılık diğer bir kuantum kriptolama tekniğinde kırılamayan anahtar yerine, yüksek hızlı veri iletimi gizlenmeye çalışılır. Bu prensip 250 Mbps veri iletim hızlarında ve 70 km menzilde başarılı bir şekilde çalıştırılmıştır. Tekniğin Internet omurga hızları olan 2.5 Gbps’e uygulanması hedeflenmiş olup, yaklaşık olarak 2-3 yıl içinde bir netice alınması beklenmektedir.

Quantum anahtar dağıtımında 4 farklı polarizasyon açısı kullanılmasına karşılık, gizli anahtar kriptolama(SKE:Secret Key Encryption) olarak adlandırılan yüksek hızlı gizli veri tekniğinde 4096 farklı polarizasyon açısı kullanılır. Kuantum anahtar dağıtımında bir hacker’ın yanlış filtre(yani polarizasyon açısı) seçme olasılığı yüzde 50 olmasına karşılık, SKE’de yanlış filtre seçme olasılığı 1/4096 (yani yüzde 0.02) dır.

Kuantum kriptografinin dayandığı diğer önemli bir ilke, kriptografi içindeki “bir kerelik bloklar(One-Time Pads)”dır. Diyelim ki elinizde N bit uzunluğunda bir mesaj var. Kırılamayan bir şifre mi oluşturmak istiyorsunuz? OTP ilkesine göre, aynen mesajın uzunluğunda N bit’lik bir rastgele bit dizisi(anahtar) yaratın ve mesaj ile anahtarı bit bit XOR’layın (Exclusive OR). Ortaya çıkan şifre kırılamaz; nedeni, yeterince büyük bir şifreli metin içindeki her bir harf, her bir ikili harf(digram) ve her bir üçlü harfin(trigram) olması olasılığı eşittir.

OTP ilkesinin en önemli zorluğu, anahtarın ezberlenemeyecek kadar uzun olması ve bir elektronik ortamda(ağ üzerinde) dağıtım güçlüğüdür. Kuantum kriptografi bu işi pratik hale getirmektedir. Diğer bir güçlük, verici ve alıcının senkronizasyonudur. Eğer verici ve alıcının eşgüdümü kaybolacak olursa, vericinin kod çözme işlemi sekteye uğrayacaktır. Bazı uygulamalarda OTP ilkesi daha yaratıcı yöntemlerle gerçekleştirilebilir. Sonuç olarak, mesaj boyutunda rastgele bir anahtardan söz ediyoruz. Eğer mesaj boyutu megabyte’lar hatta gigabyte’lar mertebesinde ise, rastgele anahtar uzunluğumuz da aynı boyutta olmak durumundadır. Bu anahtar özel bir DVD içinde vericiden alıcıya aktarılabilir. Hatta şüphe çekmemesi için bit dizisi, DVD içindeki bir filmin sonuna da eklenebilir. Fark edebileceğiniz gibi, OTP ilkesinin bu şekilde uygulanmasının çok fazla bir pratik değeri yoktur. Fakat kuantum kriptografi imdada yetişmiş ve sorunu çözmüş gözükmektedir.







  • diline pelesenk olmak ne demek
  • dillere pelesenk olmuş ne demek
  • pelesenk
  • pelesenk ne demek
  • Pelesenk Ne Demek – Pelesenk Sözlük Anlamı
  • pelesenk olmak ne demek
  • pelesenk olmak ne demektir
  • pelesenk olmuş ne demek
  • Yüksek Yüksek Tepelere sözleri