Tarih boyunca uygarlıklar, gizli mesajlarını korumak için çeşitli şifreleme yöntemleri geliştirdi. Basit sembollerle başlayan bu sistemler, yüzyıllar içinde karmaşık matematiksel yapılar hâline geldi. Bu yazıda ele alınan on bir yöntem, kriptografinin uzun yolculuğunu anlatıyor.
1-Sezar Şifresi – Roma Ordusunun Gizli Dili
- Ortaya çıkışı: Muhtemelen M.S. 1. yüzyıl
- Kullanıldığı yer: Roma İmparatorluğu
- Çözülme dönemi: Tahminen 5. ile 9. yüzyıllar arası
Bu şifre adını Roma komutanı Julius Caesar’dan alır. Antik tarihçi Suetonius’a göre Caesar, askeri emirleri ve devlet yazışmalarını gizlemek için bu yöntemi kullanırdı. Sezar şifresi, harfleri belirli bir sayıda kaydırarak metni okunamaz hale getirir. Örneğin harfler üç basamak ileri taşındığında “A” harfi “D”ye dönüşür.
O dönemde Roma’nın düşmanlarının çoğu okuma yazma bilmediği için bu yöntem muhtemelen uzun süre etkili kaldı. Ancak 9. yüzyılda yaşayan bilgin Al-Kindi, frekans analizi yöntemini geliştirerek şifreli metinlerdeki harf dağılımını inceledi ve bu sayede Sezar şifresini çözmeyi başardı. Böylece tarihteki ilk sistematik kriptanaliz örneği ortaya çıktı.
2 Skytale Şifresi – Spartalıların Gizli İletişim Aracı
- Ortaya çıkışı: M.Ö. 7. yüzyıl
- Kullanıldığı yer: Antik Yunan, özellikle Sparta
- Çözülme dönemi: Bilinmiyor
Skytale, Antik Yunan’da kullanılan en eski şifreleme yöntemlerinden biridir. Bu sistem, aslında bir tür yer değiştirme yani transpozisyon şifresidir. Mesaj, belirli bir çapta silindirin etrafına sarılan parşömen üzerine yazılır. Parşömen silindirden çıkarıldığında harfler karışık görünür; metin yalnızca aynı ölçülerde bir çubuğa sarıldığında okunabilir hale gelir.
Bu yöntem muhtemelen o dönem için pratik bir çözümdü. Ancak düşman benzer bir çubuk aracılığı ile mesajı kolayca çözebilirdi. Dolayısıyla Skytale uzun vadede güvenli bir sistem olarak kalamadı. Yine de, bilinen ilk fiziksel şifreleme aracı olarak kriptografinin temellerini atması bakımından tarihsel bir öneme sahiptir.
3-Steganografi – Görünür Olanda Gizlenen Mesajlar
Ortaya çıkışı: M.Ö. 440 civarı
Kullanıldığı yer: Antik Yunan
Çözülme dönemi: Bilinmiyor
Steganografi, gizli mesajları görünür biçimde saklama yöntemidir. Bu tekniğin bilinen en eski örneğini Herodotos anlatır. Miletos tiranı Histiaios, Aristagoras’a gizli bir mesaj göndermek ister. En güvendiği hizmetkârının başını kazır, mesajı kafa derisine yazar ve saçlarının yeniden uzamasını bekler. Saçlar uzayınca hizmetkârı gönderir. Aristagoras adamın başını yeniden kazıdığında mesajı okur.
Steganografi, antik çağlardan günümüze uzanan bir gizleme tekniğidir. Günümüzde aynı yöntem, dijital ortamlarda sürer. İnsanlar bilgiyi bir görüntü dosyasının piksellerine, bir müzik dosyasının ses dalgalarına ya da bir metnin içine yerleştirir. Bilgi herkesin görebileceği biçimde kalır, ancak onu yalnızca doğru anahtarı bilen kişi çözer.
4. Domuz Ağı (Pigpen) Şifresi – Masonların Gizli Alfabesi
Ortaya çıkışı: 1531 öncesi
Kullanıldığı yer: Avrupa, Mason locaları
Çözülme dönemi: Bilinmiyor
Pigpen şifresi, harfleri geometrik sembollerle temsil eden basit bir yer değiştirme yöntemidir. Her harf, kare ya da üçgen biçiminde bir ızgarada belirli bir konuma karşılık gelir. Mesajı şifrelemek veya çözmek için iki tarafın da aynı ızgara düzenini bilmesi gerekir.
Bu yöntem ilk bakışta karmaşık görünse de, sistemin mantığını kavrayan biri için çözmek oldukça kolaydır. Ancak sembolik dili sayesinde Mason geleneğinde kalıcı bir yer edinmiştir.
5- Enigma Kodu – Savaşı Kısaltan Şifre
- Ortaya çıkışı: 1918–1920
- Kullanıldığı yer: Almanya
- Çözülme dönemi: 1941–1945 arası
Enigma, İkinci Dünya Savaşı sırasında Alman ordusunun iletişimi gizlemek için kullandığı elektromekanik bir şifreleme cihazıdır. Makine, harfleri karmaşık biçimde karıştırır ve her tuşa basıldığında farklı bir sonuç üretirdi. Bu nedenle iletileri çözmek, o dönemde neredeyse imkânsız görünürdü.
Enigma, aslında Birinci Dünya Savaşı’nın sonlarında icat edildi ve kısa sürede birçok ülke tarafından benimsendi. Savaş yıllarında Alman birlikleri, her gün değişen anahtarlarla haberleşti. Müttefikler şifreyi çözdüğünde Almanlar sistemi yeniden düzenledi, ancak yeni anahtarlar da kısa sürede kırıldı. Bu durum, adeta gizli bir “şifre savaşı” yarattı.
Atlantik Savaşı’nda bu çözüm süreci belirleyici bir rol oynadı. Polonyalı kriptologlar ilk adımı attı; Alan Turing ve Bletchley Park ekibi ise “Bombe” makinesiyle çalışmayı tamamladı. Enigma’nın çözülmesi, muhtemelen savaşın seyrini değiştiren en önemli istihbarat başarısıydı.
6 – Playfair Şifresi – Harf Çiftleriyle Kodlama
- Ortaya çıkışı: 1854
- Kullanıldığı yer: İngiltere
- Çözülme dönemi: 1914’ten sonra
Charles Wheatstone tarafından geliştirilen, ancak Lord Playfair’in tanıtımıyla onun adıyla anılan Playfair şifresi, klasik şifreleme yöntemlerinden biridir. Tek harfler yerine harf çiftlerini şifrelemesi, onu basit yer değiştirme şifrelerine göre çok daha güvenli kılar.
Sistemde 5×5’lik bir harf ızgarası kullanılır. Mesaj, iki harflik gruplara ayrılır ve her çift, ızgaradaki konumlarına göre farklı harflerle değiştirilir. 19. yüzyılın sonlarında İngiliz ordusu tarafından yaygın şekilde kullanılan bu yöntem, Birinci Dünya Savaşı’ndan sonra daha gelişmiş şifreleme sistemlerinin gerisinde kalmıştır.
7- Polialfabetik Şifre – Frekans Analizine Karşı İlk Direniş
- Ortaya çıkışı: 1467
- Kullanıldığı yer: İtalya
- Çözülme dönemi: Bilinmiyor
Leon Battista Alberti, 1467’de geliştirdiği polialfabetik şifreyle kriptolojiye yön verdi. O döneme kadar tüm şifreleme sistemleri, harflerin tekrar sıklığına bakılarak kolayca çözülüyordu. Alberti, bu zayıf noktayı fark etti ve birden fazla alfabe kullanan bir yöntem tasarlayarak çözümü zorlaştırdı.
Bu sistemde mesajın her bölümünü farklı bir alfabe ile şifreledi. Böylece harflerin dağılımı bozuldu, düzenli görünüm ortadan kalktı ve frekans analizini etkisiz bıraktı. Alberti’nin bu buluşu, Antik Çağ’dan sonra kriptolojide atılan en büyük adımdır.
8- Vigenère Şifresi – Aslında Bellaso’ya Ait Bir Buluş
- Ortaya çıkışı: 1467
- Kullanıldığı yer: İtalya
- Çözülme dönemi: 1863
Bugün Vigenère Şifresi olarak bilinen yöntemi aslında İtalyan kriptolog Giovan Battista Bellaso geliştirdi. Ancak 19. yüzyılda Fransız diplomat Blaise de Vigenère’in adıyla anılmaya başlandı ve bu yanlışlık günümüze kadar sürdü.
Bu sistem, anahtar kelimeye bağlı olarak bir dizi iç içe geçmiş Sezar şifresi kullanır. Yani her harfi farklı bir alfabe düzeniyle şifreler. Bu yaklaşım, tek alfabeli klasik yöntemlere göre güvenliği büyük ölçüde artırır. Yüzyıllar boyunca “çözülemez şifre” olarak ün kazanan Vigenère şifresi, modern kriptografinin önünü açan önemli adımlardan biri oldu.
9- Veri Şifreleme Standardı (DES) – Modern Kriptolojinin Başlangıcı
- Ortaya çıkışı: 1970’ler
- Kullanıldığı yer: IBM, Amerika Birleşik Devletleri
- Çözülme dönemi: 21. yüzyılın başları
Birleşik Devletler, 1970’lerde Horst Feistel’in çalışmalarını temel alarak Veri Şifreleme Standardı’nı (DES) geliştirdi. Bu algoritma, simetrik anahtarlı yapısıyla elektronik verileri şifrelemek için aynı anahtarı hem şifreleme hem de çözme işlemlerinde kullandı.
DES, bilgisayar çağında güvenli veri koruması sağlayan ilk sistem olarak öne çıktı. Bankalar, devlet kurumları ve ticari kuruluşlar onu yıllarca standart olarak benimsedi. Ancak bilgisayarların işlem gücü arttıkça DES’in güvenliği zayıfladı.
Sonunda yerini daha güçlü bir algoritma olan Gelişmiş Şifreleme Standardı’na (AES) bıraktı. Yine de DES, modern kriptolojinin yapı taşlarından biri olarak hâlâ tarih sahnesindeki yerini koruyor.
10- Açık Anahtarlı Şifreleme – 27 Yıl Boyunca Gizli Kalan Buluş
- Ortaya çıkışı: 1970
- Kullanıldığı yer: Birleşik Krallık
- Gizliliğin kaldırılması: 1997
James H. Ellis, 1970’te İngiltere’de GCHQ’da çalışırken açık anahtarlı şifreleme fikrini ortaya attı. Mesajları, hem gönderenin hem de alıcının farklı anahtarlarla güvenle iletebileceği bir sistem kurmak istedi. Ancak fikir teoride sağlam olsa da pratikte uygulamak zordu.
Üç yıl sonra, aynı kurumdan Clifford Cocks devreye girdi. Ellis’in fikrini alıp bugünkü RSA algoritmasına dönüştürdü. Bu yöntem, biri açık biri özel olmak üzere iki anahtar kullanıyor. Mesajı sadece doğru anahtar eşleşmesiyle çözmek mümkün, bu da güvenliği kökten değiştiriyor.
GCHQ, sistemi yıllarca devlet sırrı olarak sakladı. Ancak 1997’de bilgiyi kamuoyuna açtı. O günden beri açık anahtarlı şifreleme, dijital güvenliğin belkemiğine dönüştü.
11- Gelişmiş Şifreleme Standardı (AES) – Modern Kriptografinin Temeli
Ortaya çıkışı: 1998–2001
Kullanıldığı yer: Amerika Birleşik Devletleri
Zayıf noktalarının bulunması: 2011
Advanced Encryption Standard (AES), elektronik veriyi korumak için geliştirilen modern şifreleme sistemidir. ABD Ulusal Standartlar ve Teknoloji Enstitüsü (NIST), bu standardı duyurduktan sonra AES kısa sürede küresel güvenlik altyapılarının temel unsuru hâline geldi.
AES, Rijndael algoritmasını temel alır. Hem hız hem de güvenlik açısından eski sistemleri geride bırakır. Bugün çevrim içi bankacılık, devlet iletişimi ve dijital veri güvenliği gibi kritik alanlar AES’e dayanır. Modern kriptografi konuşurken herkesin aynı dili konuşmasını sağlar.
Kaynaklar ve ileri okumalar:
- 11 Cryptographic Methods That Marked History. From the Caesar Cipher to Enigma Code and Beyond.Yayınlanma tarihi: 3 Eylül 2018; Bağlantı: https://interestingengineering.com/
- Jean-Philippe Aumasson; A Practical Introduction to Modern Encryption; SBN-10: 1-59327-826-8
Matematiksel
