Aşağıdaki makale size yardımcı olacaktır:Kriptografide Veri Şifreleme Standardı (DES) Algoritması Nedir?
Bu blogda tartışılacak konulara bir göz atalım:
Kriptografide DES Algoritması Nedir?
DES Algoritması, 64 bit düz metin bloklarını 48 bit şifreli metin bloklarına dönüştürmek için simetrik anahtarlar kullanan bir blok şifrelemedir. (DES) Veri Şifreleme Standardı Algoritması, 1970’lerde IBM ekibi tarafından geliştirildi. O zamandan beri Ulusal Standartlar ve Teknoloji Enstitüsü (NSIT) tarafından kabul edilmiştir.
DES şifreleme algoritması simetrik anahtarlar kullanır; bu, verilerin şifrelenmesi ve şifresinin çözülmesi için aynı anahtarın kullanıldığı anlamına gelir.
Üçlü DES Algoritması
Üçlü DES, DES algoritmasını üç kez uygulayan bir blok şifredir. Genellikle üç farklı tuş kullanır: k1, k2 ve k3. Birinci anahtar k1 şifrelemek için kullanılır, ikinci anahtar k2 şifreyi çözmek için kullanılır ve üçüncü anahtar k3 tekrar şifrelemek için kullanılır.
Üçlü DES ayrıca k1 ve k3’ün aynı olduğu yalnızca iki anahtarı kullanan bir varyanta sahiptir.
DES Algoritması Adımları
DES algoritmasında yer alan adımlara bir göz atalım:
- İlk permütasyon (IP) işlevi, 64 bitlik düz metin bloğunu alır.
- IP, düz metin üzerinde gerçekleştirilir.
- Daha sonra IP, değiştirilen bloğun iki yarısını oluşturur. İki yarım, sol plan metni (LPT) ve sağ metin (RPT) olarak bilinir.
- Tüm LPT’ler ve RPT’ler 16 kez şifrelenir.
- LPT ve RPT birleştirilir ve ardından bu blok üzerinde son permütasyon (FP) gerçekleştirilir.
- 64 bit şifreli metin artık hazır.
Şifreleme işleminde (adım 4), beş aşama vardır:
- Anahtar dönüşüm
- Genişletme permütasyonu
- S-Box permütasyonu
- P-Box permütasyonu
- XOR ve takas
Şifre çözme işleminde, aynı algoritma ters 16 anahtarın sırası ile kullanılır.
DES Çalışma Modları
Aşağıdakiler, aralarından seçim yapabileceğiniz farklı DES çalışma modlarıdır:
- Elektronik Kod Kitabı (ECB): Bu modda, 64 bitlik her blok bağımsız olarak şifrelenir ve şifresi çözülür.
- Şifre Blok Zincirleme (CBC): Bu modda, her 64 bitlik blok bir öncekine bağlıdır. Bir başlatma vektörü (IV) kullanır.
- Şifre Geri Bildirimi (CFB): Bu modda, önceki şifreli metin, şifreleme algoritması için girdi olarak kullanılır. Bu sözde rasgele bir çıktı üretir. Bu çıktı daha sonra düz metinle birlikte XORlanır. Bu, bir sonraki şifreli metin birimini oluşturur.
- Çıkış Geribildirimi (OFB): Bu mod, şifreleme algoritması için girdinin önceki DES’in çıktısı olması dışında CFB’ye benzer.
- Sayaç (TO): Bu modda, her düz metin bloğu, şifrelenmiş bir sayaçla XORlanır. Sayaç sonraki her blok için artırılır.
DES Algoritması Uygulaması
DES algoritmasını uygulamak için bir güvenlik sağlayıcısına ihtiyacınız var. Piyasada bulunan birçok sağlayıcı vardır ve uygulama sürecinin ilk adımı olarak birini seçmek çok önemlidir. Seçtiğiniz sağlayıcı, kullandığınız dile bağlı olacaktır. Bu MATLAB, C, Python veya Java olabilir.
Sağlayıcıyı seçtikten sonra, anahtarın nasıl üretileceğine karar vermelisiniz. Anahtarın, anahtar oluşturucu tarafından rastgele üretilmesini sağlayabilir veya kendi başınıza bir anahtar oluşturabilirsiniz. Bu amaçla düz metin veya bir bayt dizisi kullanabilirsiniz.
Doğru uygulandığından emin olabilmeniz için şifrelemeyi test etmek çok önemlidir.
DES Algoritmasının Uygulamaları
DES algoritması, çok güçlü olmayan bir şifreleme gerektiğinde kullanılır. Rastgele sayı üreteçlerinde veya hatta bir permütasyon üreteci olarak kullanılabilir. DES algoritmasının en önemli pratik uygulamalarından biri, üç anahtarlı üçlü DES eski sistemleri oluşturmaktır.
AES ve DES Algoritmaları Arasındaki Fark
AES ve DES simetrik şifrelerdir. Peki, aralarındaki fark nedir? Hadi öğrenelim.
| Parametre | AES | DES |
| Anlam | AES, gelişmiş şifreleme standardı anlamına gelir. | DES, veri şifreleme standardı anlamına gelir. |
| Anahtar Uzunluğu | Anahtar uzunluğu 128 bit, 192 bit veya 256 bit olabilir. | Anahtar uzunluğu 56 bittir. |
| İşlem Turları | Anahtar uzunluğu başına işlem turları aşağıdaki gibidir: 128 bit: 10 192 bit: 12 256 bit: 14 | 16 özdeş işlem turu vardır. |
| Ağ | AES, bir ikame ve permütasyon ağına dayanır. | DES, Feistel ağına dayalıdır. |
| Güvenlik | AES, dünyadaki standart şifreleme algoritması olarak kabul edilir ve DES’ten daha güvenlidir. | DES, zayıf bir şifreleme algoritması olarak kabul edilir; üçlü DES daha güvenli bir şifreleme algoritmasıdır. |
| yuvarlar | Anahtar Ekleme, Karma Sütun, Bayt Değiştirme ve Satırı Kaydırma. | Değiştirme, XOR İşlemi, Permütasyon ve Genişletme. |
| Boyut | AES, 128 bitlik düz metni şifreleyebilir. | DES, 64 bitlik düz metni şifreleyebilir. |
| Elde edilen | AES, Kare Şifreden türetilmiştir. | DES, Lucifer Şifresinden türetilmiştir. |
| Tarafından dizayn edilmiştir | AES, Vincent Rijmen ve Joan Daemen tarafından tasarlanmıştır. | DES, IBM tarafından tasarlanmıştır. |
| Bilinen Saldırılar | AES için bilinen bir saldırı yoktur. | Kaba kuvvet saldırıları, diferansiyel kriptanaliz ve lineer kriptanaliz. |
DES Algoritmasının Avantajları ve Dezavantajları
DES Algoritmasının avantaj ve dezavantajlarına bir göz atalım.
DES Algoritmasının Avantajları
Avantajları aşağıdaki gibidir:
- Algoritma 1977’den beri kullanılmaktadır. Teknik olarak algoritmada herhangi bir zayıflık bulunmamıştır. Kaba kuvvet saldırıları, DES algoritmasına karşı hala en etkili saldırılardır.
- DES, ABD Hükümeti tarafından belirlenen standarttır. Hükümet, DES’i her beş yılda bir yeniden onaylar ve ihtiyaç duyulması halinde değiştirilmesini istemek zorundadır.
- Amerikan Ulusal Standartlar Enstitüsü (ANSI) ve Uluslararası Standardizasyon Örgütü (ISO) de DES’i bir standart olarak ilan etmiştir. Bu, algoritmanın öğrenmek ve uygulamak için halka açık olduğu anlamına gelir.
- DES, donanım için tasarlanmıştır; donanımda hızlıdır, ancak yazılımda yalnızca nispeten hızlıdır.
DES Algoritmasının Dezavantajları
Dezavantajları aşağıdaki gibidir:
- Muhtemelen DES algoritmasının en büyük dezavantajı, 56 bitlik anahtar boyutudur. Saniyede bir milyon DES işlemini şifreleyebilen ve şifresini çözebilen çipler mevcuttur. Tüm anahtarları yaklaşık yedi saat içinde arayabilen bir DES kırma makinesi 1 milyon dolara satılıyor.
- DES, donanım üzerinde hızlı bir şekilde uygulanabilir. Ancak yazılım için tasarlanmadığı için nispeten yavaştır.
- Teknoloji sürekli olarak geliştikçe, DES’teki şifreli kodu kırmak daha kolay hale geldi. Günümüzde DES yerine AES tercih edilmektedir.
- DES, bir tür simetrik şifreleme tekniği olduğundan şifreleme ve şifre çözme için tek bir anahtar kullanır. Bir anahtarın kaybolması durumunda, deşifre edilebilir verileri hiçbir şekilde alamayacağız.
Çözüm
DES, 64 bitlik düz metni 64 bitlik şifreli metne dönüştürmek için kullanılabilen simetrik bir blok şifredir. Algoritma, şifreleme ve şifre çözme işlemi için aynıdır. Tek fark, şifre çözme prosedürünün şifreleme prosedürünün tersi olmasıdır. Algoritma 16 turdan geçer ve onu daha güçlü hale getirir. Şimdi, çok daha güçlü şifreleme algoritmaları mevcut olsa da, bugün bildiğimiz kriptografinin ilerlemesine yardımcı olduğu için DES hakkında bilgi edinmek hala önemlidir.
