Öz
Geçmişten günümüze kadar verilerin eksiksiz ve güvenli bir şekilde aktarılması sorun olmuştur. Şifreleyerek verileri aktarma yaygın olarak kullanılan bir yöntemdir. Farklı şifreleme algoritmaları geliştirilmiştir. Bu algoritmaların birbirlerine göre avantaj ve dezavantajları vardır. Kullanılan şifreleme yöntemlerinin genelde yabancı kaynaklı olduğu görülmektedir. Bu çalışmada hızlı ve veri bütünlüğünü koruyan, yerli ve özgün bir algoritma tasarlanması amaçlanmıştır. King (2010)’un “Matematik Sanatı” kitabındaki metinlerden yararlanılmıştır. Farklı boyutlardaki metinlerle algoritmanın şifreleme ve şifre çözme performansı incelenmiştir. Metinsel verileri şifrelemek için simetrik şifreleme yöntemi kullanılmıştır. Algoritma, irrasyonel sayıların rasgeleliğinden yararlanılarak tasarlanmıştır. Algoritmada ortak anahtar kullanılmaktadır. Algoritma Python ile uygulama haline getirilmiş ve UTF-8 karakter seti kullanılmıştır. Şifreli metinde harf frekans analizi yapılmıştır. Orijinal metin ile arasında dağılım olarak benzerlik olmadığı görülmüştür. Metinler orijinal hale getirildiğinde herhangi bir veri kaybı olmadığı tespit edilmiştir. Şifreleme ve çözme süresi ile metinlerin boyutları ölçülmüştür. Elde edilen sonuçlar yaygın olarak kullanılan TEA, XTEA, AES, DES, RSA ve RC5 şifreleme algoritmaları ile karşılaştırılmıştır.
Anahtar Kelimeler
Algoritma tasarımı irrasyonel sayılar performans analizi şifreleme şifre çözme
Teşekkür
Makaleyi önemli ölçüde geliştiren yorumları için Editör ve hakemlere teşekkür ederiz.
Kaynakça
- Aghayev, M. (2017). Kriptoloji ve veri şifreleme teknikleri üzerine (Yüksek Lisans Tezi). Ege Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İzmir.
- Arda, D. ve Buluş, E. (2003). Türk Alfabesi ve Yapısal Özellikleri Kullanılarak Tek Alfabeli Yerine Koymada Şifreleme ve Kriptanaliz. 20. Türkiye Bilişim Kurultayı, İstanbul.
- Buhurcu, H. (2022). Kriptoloji ve steganografiyle güvenli iletişim sistemi tasarımı (Yüksek Lisans Tezi). Selçuk Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Konya.
- Buluş, H. N. (2006). Temel şifreleme algoritmaları ve kriptanalizlerinin incelenmesi (Yüksek Lisans Tezi). Trakya Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Edirne.
- Çimen, C., Akleylek, S. ve Akyıldız, E. (2008). Şifrelerin matematiği: kriptografi. ODTÜ.
- Dalkılıç, M. E. ve Dalkılıç, G. (2002). On the cryptographic patterns and frequencies in Turkish language. In International Conference on Advances in Information Systems (pp. 144-153). Springer Berlin Heidelberg. https://doi.org/10.1007/3-540-36077-8_14
- Eskicioğlu, Ö. C. ve Işık, A. H. (2022). Mobil Uyumlu Çoklu Dil Destekli Hibrit Şifreleme Algoritması. Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Fen ve Mühendislik Dergisi, 24(72), 1007-1019. https://doi.org/10.21205/deufmd.2022247228
- Etem, T. (2022). Kriptografi-Bilgi güvenliği için rastgele sayı üreteci geliştirilmesi (Doktora Tezi). Fırat Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Elazığ.
- Garipcan, A. M. ve Erdem, E. (2024). Kriptografide Rasgelelik Kavramı ve Gerçek Rasgele Sayı Üreteçlerinin Test Metodolojisi. Dicle Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Mühendislik Dergisi, 15(1), 61-75. https://doi.org/10.24012/dumf.1384343
- Günden, Ü. (2010). Şifreleme algoritmalarının performans analizi (Yüksek Lisans Tezi). Sakarya Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Sakarya.
- Hassanpour, A. A. (2015). Asal sayıların şifreleme teorisindeki uygulamaları (Yüksek Lisans Tezi). Atatürk Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Erzurum.
- İşçimen, N. (2023). Asimetrik Şifreleme Algoritmasının Kullanılmasıyla Veri Güvenliğinin Sağlanması (Doktora Tezi). Trakya Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Edirne.
- Karagöz, F. (2022). Bulut veri güvenliğinde şifreleme yöntemlerinin performans değerlendirmesi (Yüksek Lisans Tezi). Necmettin Erbakan Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Konya.
- Kaya, A. ve Türkoğlu, İ. (2023). Simetrik ve Asimetrik Şifreleme Algoritmalarının Performans Karşılaştırılması. Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 35(2), 891-900. https://doi.org/10.35234/fumbd.1296228
- King, J. P. (2010). Matematik sanatı (19. baskı). Ankara: TÜBİTAK Popüler Bilim Kitapları.
- Kodaz, H. ve Botsalı, F. M. (2010). Simetrik ve asimetrik şifreleme algoritmalarının karşılaştırılması. Selçuk University Journal of Engineering Sciences, 9(1), 10-23.
- Nabiyev, V. V. ve Zeka, Y. (2016). İnsan-bilgisayar etkileşimi. Seçkin Yayıncılık, Sözkesen Matbaacılık: Ankara, 2-55.
- Ökdem, S., ve Kırtay, M. (2018). Kablosuz ağlarda şifreleme algoritmalarının performans analizi. In ISAS 2018 1st International Symposium on Innovative Approaches in Scientific Studies (pp. 11-13). http://hdl.handle.net/20.500.11787/4916
- Özyılmaz, Ç. (2014). Kriptolojiye giriş (Yüksek Lisans Tezi). Karabük Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Karabük. Polat, F. (2022). Kriptoloji bilimi ve anahtar dağıtım şemaları (Yüksek Lisans Tezi). İbrahim Çeçen Üniversitesi, Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, Ağrı.
- Rameel, M., & Asif, Z. (2024). Fortifying Information Security: A Comparative Analysis of AES, DES, 3DES, RSA, and Blowfish Algorithm. EasyChair Preprint no. 13536. Communications, 2, 5. https://easychair.org/publications/preprint/Kjbz
- Sivan, İ., Selman, H., Akhter, A. F. M. ve Cevat, A. (2023). Veritabanı Güvenliğini Sağlamak için Yeni Bir Veri Şifreleme Algoritması. Acta Infologica, 7(1), 1-16. http://dx.doi.org/10.26650/acin.1134979
- Soyalıç, S. (2005). Kriptografik hash fonksiyonları ve uygulamaları (Yüksek Lisans Tezi). Erciyes Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Kayseri.
- Stinson, D. R. (2002). Classical Cryptograph, Cryptography Theory and Practice, Ed: Rosen, K. H., Chapman ve Hall / CRC, New York, 2: 1-20.
- Süküt, F. (2024). Arşivcilik ve Belge Yönetimi Faaliyetlerinde Blokzincir Teknolojisi: Bilgi Güvenliği Bağlamında Bir Değerlendirme. Library Archive and Museum Research Journal, 5(1), 1-35. https://doi.org/10.59116/lamre.1357399
- Şengel, Ö., Aydın, M. A., & Sertbaş, A. (2020). Determining the cryptography algorithm and model for mobile payment systems. Acta Infologica, 4(1), 21-33.
- Thomas, G. B., Weir, M. D., Hass, J. R., ve Bayram, M. (2014). Thomas Calculus. Pearson.
- Topaç, Ç. (2023). Mobil haberleşmede şifreleme algoritmaları ile güvenli kısa mesaj servisi uygulaması (Yüksek Lisans Tezi). Trakya Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Edirne.
- Topaloğlu, N., Calp, M. H. ve Türk, B. (2016). Bilgi güvenliği kapsamında yeni bir veri şifreleme algoritması tasarımı ve gerçekleştirilmesi. Bilişim Teknolojileri Dergisi, 9(3), 291. https://doi.org/10.17671/btd.36875
- Ülker, Ü. (2014). Klasik teknikler kullanılarak bir kriptografi algoritması geliştirilmesi ve des algoritması ile performans analizlerinin karşılaştırılması (Yüksek Lisans Tezi). Gazi Üniversitesi, Bilişim Enstitüsü, Ankara.
- Üstün, M. (2022). Fark denklemleri kullanılarak tasarlanan şifreleme algoritmasının güvenlik analizi (Yüksek Lisans Tezi). Necmettin Erbakan Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Konya.
- Yerlikaya, T. (2006). Yeni şifreleme algoritmalarının analizi (Doktora Tezi). Trakya Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Edirne.
- Yeşilbaş, E. (2016). Cebirsel kriptoloji yöntemleri ve bazı uygulamaları (Yüksek Lisans Tezi). Recep Tayyip Erdoğan Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Rize.
Öz
Complete and secure transfer of data has been a problem since the past. Transferring data by encryption is a widely used method. Different encryption algorithms have been developed. These algorithms have advantages and disadvantages compared to each other. It seems that encryption is generally of foreign origin. In this study, it was aimed to design a local and original algorithm that is fast and maintains data integrity. Texts in King's (2010) book "The Art of Mathematics" were used. The performance of the algorithm with texts of different sizes was examined. Symmetric encryption method was used to encrypt textual data. The algorithm is designed by taking advantage of the randomness of irrational numbers. A public key is used in the algorithm. The algorithm was implemented with Python and the UTF-8 character set was used. Letter frequency analysis was performed. It was seen that there was no similarity with the original text. It has been determined that there is no data loss when the texts are restored to their original form. The encryption and decryption time and the size of the texts were measured. The results obtained were compared with commonly used TEA, XTEA, AES, DES, RSA and RC5 encryption algorithms.
Anahtar Kelimeler
Algorithm design decryption encryption irrational numbers performance analysis
Kaynakça
- Aghayev, M. (2017). Kriptoloji ve veri şifreleme teknikleri üzerine (Yüksek Lisans Tezi). Ege Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İzmir.
- Arda, D. ve Buluş, E. (2003). Türk Alfabesi ve Yapısal Özellikleri Kullanılarak Tek Alfabeli Yerine Koymada Şifreleme ve Kriptanaliz. 20. Türkiye Bilişim Kurultayı, İstanbul.
- Buhurcu, H. (2022). Kriptoloji ve steganografiyle güvenli iletişim sistemi tasarımı (Yüksek Lisans Tezi). Selçuk Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Konya.
- Buluş, H. N. (2006). Temel şifreleme algoritmaları ve kriptanalizlerinin incelenmesi (Yüksek Lisans Tezi). Trakya Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Edirne.
- Çimen, C., Akleylek, S. ve Akyıldız, E. (2008). Şifrelerin matematiği: kriptografi. ODTÜ.
- Dalkılıç, M. E. ve Dalkılıç, G. (2002). On the cryptographic patterns and frequencies in Turkish language. In International Conference on Advances in Information Systems (pp. 144-153). Springer Berlin Heidelberg. https://doi.org/10.1007/3-540-36077-8_14
- Eskicioğlu, Ö. C. ve Işık, A. H. (2022). Mobil Uyumlu Çoklu Dil Destekli Hibrit Şifreleme Algoritması. Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Fen ve Mühendislik Dergisi, 24(72), 1007-1019. https://doi.org/10.21205/deufmd.2022247228
- Etem, T. (2022). Kriptografi-Bilgi güvenliği için rastgele sayı üreteci geliştirilmesi (Doktora Tezi). Fırat Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Elazığ.
- Garipcan, A. M. ve Erdem, E. (2024). Kriptografide Rasgelelik Kavramı ve Gerçek Rasgele Sayı Üreteçlerinin Test Metodolojisi. Dicle Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Mühendislik Dergisi, 15(1), 61-75. https://doi.org/10.24012/dumf.1384343
- Günden, Ü. (2010). Şifreleme algoritmalarının performans analizi (Yüksek Lisans Tezi). Sakarya Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Sakarya.
- Hassanpour, A. A. (2015). Asal sayıların şifreleme teorisindeki uygulamaları (Yüksek Lisans Tezi). Atatürk Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Erzurum.
- İşçimen, N. (2023). Asimetrik Şifreleme Algoritmasının Kullanılmasıyla Veri Güvenliğinin Sağlanması (Doktora Tezi). Trakya Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Edirne.
- Karagöz, F. (2022). Bulut veri güvenliğinde şifreleme yöntemlerinin performans değerlendirmesi (Yüksek Lisans Tezi). Necmettin Erbakan Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Konya.
- Kaya, A. ve Türkoğlu, İ. (2023). Simetrik ve Asimetrik Şifreleme Algoritmalarının Performans Karşılaştırılması. Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 35(2), 891-900. https://doi.org/10.35234/fumbd.1296228
- King, J. P. (2010). Matematik sanatı (19. baskı). Ankara: TÜBİTAK Popüler Bilim Kitapları.
- Kodaz, H. ve Botsalı, F. M. (2010). Simetrik ve asimetrik şifreleme algoritmalarının karşılaştırılması. Selçuk University Journal of Engineering Sciences, 9(1), 10-23.
- Nabiyev, V. V. ve Zeka, Y. (2016). İnsan-bilgisayar etkileşimi. Seçkin Yayıncılık, Sözkesen Matbaacılık: Ankara, 2-55.
- Ökdem, S., ve Kırtay, M. (2018). Kablosuz ağlarda şifreleme algoritmalarının performans analizi. In ISAS 2018 1st International Symposium on Innovative Approaches in Scientific Studies (pp. 11-13). http://hdl.handle.net/20.500.11787/4916
- Özyılmaz, Ç. (2014). Kriptolojiye giriş (Yüksek Lisans Tezi). Karabük Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Karabük. Polat, F. (2022). Kriptoloji bilimi ve anahtar dağıtım şemaları (Yüksek Lisans Tezi). İbrahim Çeçen Üniversitesi, Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, Ağrı.
- Rameel, M., & Asif, Z. (2024). Fortifying Information Security: A Comparative Analysis of AES, DES, 3DES, RSA, and Blowfish Algorithm. EasyChair Preprint no. 13536. Communications, 2, 5. https://easychair.org/publications/preprint/Kjbz
- Sivan, İ., Selman, H., Akhter, A. F. M. ve Cevat, A. (2023). Veritabanı Güvenliğini Sağlamak için Yeni Bir Veri Şifreleme Algoritması. Acta Infologica, 7(1), 1-16. http://dx.doi.org/10.26650/acin.1134979
- Soyalıç, S. (2005). Kriptografik hash fonksiyonları ve uygulamaları (Yüksek Lisans Tezi). Erciyes Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Kayseri.
- Stinson, D. R. (2002). Classical Cryptograph, Cryptography Theory and Practice, Ed: Rosen, K. H., Chapman ve Hall / CRC, New York, 2: 1-20.
- Süküt, F. (2024). Arşivcilik ve Belge Yönetimi Faaliyetlerinde Blokzincir Teknolojisi: Bilgi Güvenliği Bağlamında Bir Değerlendirme. Library Archive and Museum Research Journal, 5(1), 1-35. https://doi.org/10.59116/lamre.1357399
- Şengel, Ö., Aydın, M. A., & Sertbaş, A. (2020). Determining the cryptography algorithm and model for mobile payment systems. Acta Infologica, 4(1), 21-33.
- Thomas, G. B., Weir, M. D., Hass, J. R., ve Bayram, M. (2014). Thomas Calculus. Pearson.
- Topaç, Ç. (2023). Mobil haberleşmede şifreleme algoritmaları ile güvenli kısa mesaj servisi uygulaması (Yüksek Lisans Tezi). Trakya Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Edirne.
- Topaloğlu, N., Calp, M. H. ve Türk, B. (2016). Bilgi güvenliği kapsamında yeni bir veri şifreleme algoritması tasarımı ve gerçekleştirilmesi. Bilişim Teknolojileri Dergisi, 9(3), 291. https://doi.org/10.17671/btd.36875
- Ülker, Ü. (2014). Klasik teknikler kullanılarak bir kriptografi algoritması geliştirilmesi ve des algoritması ile performans analizlerinin karşılaştırılması (Yüksek Lisans Tezi). Gazi Üniversitesi, Bilişim Enstitüsü, Ankara.
- Üstün, M. (2022). Fark denklemleri kullanılarak tasarlanan şifreleme algoritmasının güvenlik analizi (Yüksek Lisans Tezi). Necmettin Erbakan Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Konya.
- Yerlikaya, T. (2006). Yeni şifreleme algoritmalarının analizi (Doktora Tezi). Trakya Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Edirne.
- Yeşilbaş, E. (2016). Cebirsel kriptoloji yöntemleri ve bazı uygulamaları (Yüksek Lisans Tezi). Recep Tayyip Erdoğan Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Rize.
Ayrıntılar
| Birincil Dil | Türkçe |
|---|---|
| Konular | Bilgi Güvenliği ve Kriptoloji |
| Bölüm | Bilgisayar Mühendisliği |
| Yazarlar | |
| Yayımlanma Tarihi | 3 Aralık 2024 |
| Gönderilme Tarihi | 30 Nisan 2024 |
| Kabul Tarihi | 15 Temmuz 2024 |
| Yayımlandığı Sayı | Yıl 2024 |