Bilişim Sistemleri ve Güvenliği dendiğinde en önemli konulardan birisi “Bilgi Güvenliği Tarihçesi ve Kriptografi” ‘dir.
1-) Bilgi Güvenliği Tarihçesi
- Teknolojinin hayatımıza girmesiyle birlikte günümüzde bilgi güvenliği önemli ve en kritik konulardan biri olmuştur.
- Geçmiş yıllarda da şifreleme özellikle askeri alanlarda yaygın ve önemli bir yere sahipti.
1.1. Şifre Bilimi ve Şifreleme Teknikleri
- Veri ve bilgilerin saklanması, istenilmeyen kişilerin anlamasını zorlaştırma üzerine yapılan tüm çalışmalar şifreleme bilimi (kriptoloji) olarak adlandırılmaktadır.
- Kriptoloji kelimesi yunanca “kryptos logos” kelimesinden gelmektedir. Dilimize Fransızca kelime olan . “cryptologie” kelimesinden grimiştir.
- Kriptoloji, Türk Dil Kurumu sözlüğün de ise “gizli yazılar, şifreli belgeler bilimi veya incelenmesi” olarak tanımlanmaktadır.
- Matematiksel tabana dayanan uygulamalar ve teknikleri üzerinde çalışılan bir bilim dalıdır.
- Kriptoloji, kriptografi ve kriptoanaliz olarak ikiye ayrılmaktadır.
- Kriptografi, bilginin anlaşılır bir formdan anlaşılmaz bir forma dönüştürme yöntemlerini içermektedir.
1.1.1-) Kriptoloji Terimleri
- Düz metin (plaintext): Kriptoloji sistemlerinin girdisi (veri, bilgi vb.). Bu bilgi diplomatik bir mesaj, bir banka işlemi veya atılan bir mail v.b. olabilir.
- Şifreleme (encryption): Düz metni şifreli metne dönüştürme sürecini temsil eder.
- Şifreli Metin (ciphertext): Şifreleme sonucunda verininokunamaz veya anlaşılamaz halidir
- Şifre çözme (decryption): şifreli metni analiz edip tekrar düz okunabilir hale getirme süreci
- Anahtar (key): Bilginin şifrelenmesine yardımcı olan bir değerdir.
- Kriptanaliz: Kriptografik sistem mekanizmalarını ve yaklaşımlarını inceleme ve çözme bilimidir.
Şireleme tarihinin en önemli belgelerinden biri “Zimmerman Telgrafı”dır. Bu telgraf 16 Ocak 1917 yılında yani I. dünya savaşı sırasında Alman Dışişleri Bakanı Zimmermann tarafından Meksika’daki Alman Elçiliğine gönderilmiştir ve İngilizler tarafından ele geçirilerek ve çözülmüştür.
Şifreleme tarihinin en eski örneği ise M.Ö. 1900 yıllarda yazıldığı tahmin edilen Rosetta tabletidir ve bu tablet Mısırlılar tarafından yazılmıştır.
Tablet 1799 yılında Mısır’ın Reşit şehri yakınlarında Napolyon’un askerleri tarafından bulunmuştur. Tablet üç bölümden oluşmaktadır. Üst hiyeroglif, orta halkın kullandığı dil alt bölüm ise Yunanca.
Bu tip antik yazılarda genelde gizli bir bilgi yoktur. Ama çözülene kadar yapılan uğraşlar kriptanaliz çalışması olarak ele alınabilmektedir. Bu tabletin çözülmesiyle birlikte ise hiyerogliflerimn çözülmesi çok kolay bir hal almıştır.
1.1.2-) Diğer Şifreleme Yöntemleri
1.1.2.1-) Stenagografi
Bir diğer veri gizleme işlemi ise Steganografi’dir. M.Ö. başlayan bu yaklaşım ayrıca günümüzde de bir bilim dalı olarak gelişimini sürdürmektedir.
Steganografi, sadece mesajı alması istenen kişi veya kişilerin mesajın varlığından haberdar olduğu şekilde yazılmasıdır. Mesaj bir başka ortam içerisine gizlenir. Mesaj anlaşılır fakat varlığı gizlidir.
Milattan önce beşinci yüzyılda Pers Kralı Daryus’un elinde tutsak olan eski Yunan komutan Histiaeus, Anadolu’da Milet şehrindeki damadı Aristagoras’a gizli bir mesaj göndermek istedi.
Histiaeus kölesinin başını traş ettirip mesajı dövme olarak kölenin kafasına yaptırdı. Saçları dövmeyi örtecek kadar uzadığında köle Milet şehrine gönderildi. İşte Heredot, bilgi saklama sanatı stenografinin eski zamanlardaki ilk uygulamalarından birisini böyle haber veriyor.
Günümüzde ise kullanıldığı bilinen en yakın olay 11 Eylül saldırılarıdır.
1.1.2.2-) Anlamsız Şifreleme (Null Cipher)
Antik zamanlarda kullanılan bir diğer şifreleme tekniği de Anlamsız şifrelemedir (Null Cipher). Steganografinin en basit şekli olarak düşünebiliriz bunu. Düz metin, çok miktarda şifrelenmemiş materyal içinde saklanarak gizlenmektedir.
1.1.2.3-) Atbash Şifresi:
M.Ö.600-500 yılları arasında geliştirilmiştir. Bu şifreleme yaklaşımında İbranice’de bulunan 22 harf kullanılmaktadır. Atbash basit bir şifreleme tekniği olarak gözükse de yıllarca gizliliğini koruyabilmiştir. Atbash şifresinin İngiliz alfabesi ile ilgili anahtar tablosu aşağıdaki gibidir.
1.1.2.4-) Domuz Ağılı Şifreleme (Pigpen Cipher):
Pigpen şifrelemesi 18. yüzyılda Hür Masonlar tarafından kullanılan bir sistemin ismidir. Bu sistemde her harf bir sembol ile gösterilir.
Yani sistemde herhangi bir hesaplama gerekmeksizin klasik Latin alfabesindeki harfler farklı semboller ile değiştirilir. Harflerin karşılık geldiği şekiller aşağıda verilmiştir.
1.1.2.5-) Scytale Şifreleme:
Kağıt kalem şifrelemesi olarak da adlandırılmaktadır. M.Ö. 475 yılında Yunan Sparta şehrinde kullanılmıştır. Düz metin silindire sarılı bir şeride yazılır. Şerit silindirden çıkarıldığında mesaj anlaşılmaz. Çözmek için de yine silindire sarılarak mesaj okunur.
M.S. 500-1400 yılları arasındaki dönemde Avrupa’da yaşanan gerileme sonucu,
kriptografi hakkında pek çok bilgi kara büyü olarak nitelendirildiğinden kaybolmuştur.
Bu sırada bazı Müslüman ülkeler kriptoloji bilgileri geliştirmişlerdir.
1.1.3-) Müslüman ülkelerin geliştirdiği kriptolojiler
1.1.3.1-) Voynich Yazmaları
1450’li yıllarda yazıldığı tahmin edilmektedir. Yale Üniversitesi’ndeki el yazmaları kütüphanesinde geniş bilgi deposunun ortasında garip bitkiler ve astronomik semboller ile çıplak kadın resimleriyle resimlendirilmiş bir Orta Çağ el yazması bulunmaktadır. Tek sorun bu kitabın 200 sayfalık gösterişli metninin bilinmeyen bir dilde olması ve tüm çabalara rağmen bu metnin deşifre edilememesidir.
2-) Enigma Makinesi
- Enigma; II. Dünya Savaşı sırasında Nazi Almanyası tarafından gizli mesajların şifrelenmesi ve tekrar çözülmesi amacı ile kullanılan bir şifre makinesidir ve Enigmanın birçok değişik türü vardır.
- Enigma makinesi, ticari olarak 1920’li yılların başında kullanılmaya başlandı. Birçok ülke de ordu ve devlet kurumları için özel modeller üretildi. Bunların en ünlüleri İkinci Dünya Savaşı öncesinde ve savaş sırasında Nazi Almanyası’nda kullanılan modellerdi. Alman ordu modeli olan Wehrmacht Enigma, dünyada en çok konuşulan ve bilinen modeldir.
- Bu makine kötü bir üne sahiptir çünkü Müttefik şifreciler (Polonya şifre bürosu, İngiltere – Bletchley Park vb.) tarafından geniş mesajları uzun uğraşlar sonucu çözümlenebilmiştir.
- Şifre çözücülerin, müttefik devletlerin savaşı kazanmasına büyük yardımları olmuştur. Bazı tarihçiler, Alman Enigma kod sisteminin deşifre olması sayesinde Avrupa’da savaşın bir yıl daha önce bittiğini ileri sürmektedir. +
- Enigma şifresinin bazı zayıf yanları olmakla birlikte, aslında diğer faktörler olan operatör hataları, prosedür açıkları ve nadir olarak ele geçen kod kitapları sayesinde çözümlenebilmiştir.
II. Dünya Savaşında Amerikalı ve İngiliz şifre çözücüler, o zamanın en yetenekli ve en değerli bilim adamı, matematikçi ve mühendislerinden oluşmaktaydı.
Bunlardan bazıları, daha sonra Bilgisayar biliminin kurucularından sayılacak Alan Matthison Turing ve dünyanın ilk dijital ve programlanabilir bilgisayarı olan Colossus‘u yapan Thomas Harold Flowers’dır. Birçok Colossus bilgisayarı, ikinci dünya savaşı sırasında Alman Lorenz SZ40/42 şifre sisteminin çözülmesi işleminde olasılık hesaplayıcı olarak kullanılmıştır.
II. Dünya Savaşı ve stratejik planların aktarılmasında kullanılan şifre sistemleri ve bunların çözülmesin de kullanılan algoritmalar, buluşlar, şifre çözücü makineler bir anlamda bilgisayar biliminin doğmasına neden olmuştur diyebiliriz.
Diğer Rotor makineleri gibi Enigma da Elektro-Mekanik bir sistemdir. Temel olarak, rotor mekanizması sayesinde olasılık üreten bir mekanizmadır. Daktilo klavyesine benzer her bir klavye tuşuna basıldığında, rotorlar döner. Belirgin olarak tüm Enigma sistemlerinde öncelikle en sağdaki rotor döner, daha sonra ona komşu olan rotorlar bir veya daha fazla adım atabilir.
Rotorun dişli mekanizması her algoritma programlanmadan önce sökülür ve farklı bir konumda takılırdı. Ayrıca her mesaj çekiminden önce operatör tarafından alt bölümdeki elektrik soketlerini farklı şekilde dizerek şifrenin çözümünü daha da zorlaştırırdı. Mekanik sisteme bağlı elektrik sistemi, operatöre gösterge bölümünde hangi harfin basıldığını ışıklı olarak gösterirdi.
Simülatör için aşağıdaki linki inceleyiniz.http://enigmaco.de/enigma/enigma.swf
3-) Ülkemizde Şifreleme Tarihi
Ülkemizde şifreleme ile ilgili pek fazla kayıt bulunmamaktadır. Özellikle I. Dünya Savaşı, Kurtuluş Savaşı ve Kıbrıs Barış Harekatı’nda gizli haberleşmeye yönelik uygulamaların olduğu bilinmektedir.
Son yıllara kadar kriptoloji ile ilgili çalışmalar yurtdışı kaynaklı olarak karşımıza çıkmaktadır. Ancak son zamanlarda kriptoloji ile ilgili pek çok özgün çalışma yapılmıştır.
Osmanlı zamanında haberleşmede kripto kullanılmakta olsa da tek kelime Osmanlıca bilmeyen Vatikan papazlarının bu şifreleri altı saatte kırabildikleri ortaya çıkmıştır.
Osmanlı döneminde Selçuklular zamanında kullanılan Siyakat yazısı Türkler tarafından bulunan şifreli yazıya bir örnektir.
Bu yazı genellikle tapu-tahrir defterlerinde ve Osmanlı iktisadı ile ilgili belgelerde kullanılmaktadır. Yazanın dışında şifresinin çözülmesinin zor olduğu bu yazı türü 1900’lü yıllarda da kullanılmıştır.
Özellikle Kurtuluş Savaşında şifreli telgrafların önemi oldukça fazladır. Savaş zamanında şifrelerin değiştirilme aralığı sıklaştırılmıştır. Gerçek bir şifre savaşı olan II. Dünya Savaşında Türkiye’nin savaşa girip girmeyeceğini anlamak için büyük çaba sarfeden İngilizler, Almanlar ve Ruslar büyük bir dikkatle Türk gizli iletilerini takip etmişlerdir ve tüm gizli yazışmaları deşifre etmişlerdir. Bu gelişmelerden sonra yeni bir sisteme geçilmiştir.
Ülkemizde Kıbrıs barış harekatında yaşanan bir şifreleme aşağıdaki gibidir.
“Turan Güneş Bey’e söyleyin; Ayşe tatile çıkmak istedi. Hazırlıkları tamam. Eğer işi uzayacaksa gitmesini söyleyeceğim.”