Kuantum Güvenliğe Giriş
Bu yazı kuantum kriptografinin nasıl çalıştığını, toplum ve işletme üzerindeki uygulamaları ve hassas verileri işleyen ve bu verileri güvende tutmaya dayanan organizasyonların liderleri için ne anlam ifade ettiği üzerine olan üç bölümlük serinin ilk bölümü.
Bilgi işlem gücündeki gelişmeler ve siber güvenlik doğal olarak ve ister istemez iç içedir. Dizüstü bilgisayarınızda ve akıllı telefonunuzda bulunan transistör bazlı klasik bilgi işlemenin limitlerini genişletiyor. Aynı zamanda, kuantum bilgi işlemedeki pratik gelişmeler mevcut bilgisayarların yerini almak yerine; dizüstü bilgisayarlarınızın sonsuza dek ulaşamayacağı ve daha önce çözmekte zorlandığı problemlerde onlarla birlikte çalışarak bu limitleri önemli ölçüde genişletmeyi vadediyor.
Kuantum çağı siber güvenlikte ciddi uygulamalarla birlikte geliyor ve işletmeler bu potansiyel tehdit için hazırlanmaya şimdiden başlamalıdır.
Siber Kriptografi Nedir?
Kuantum bilgi işlemenin temellerine daha derinden dalmak için alanın liderlerinin internet sayfalarında çok sayıda öğrenme kaynağı yer almaktadır.
Hızlı bir hatırlatma yapalım; aynı anda birçok değeri temsil etme yetenekleri (yani kuantum süperpozisyon) ve herhangi bir zamanda bir klasik bitte tek bir değer (0 veya 1) saklanabiliyorken, kübitler aynıda anda birden çok değeri temsil edebilme (kuantum süperpozisyon) yeteneğine sahiptir.
Kimi problemler için, bu etkili bir şekilde klasik bilgisayarların yüzlerce, binlerce veya bazı durumlarda milyarlarca yıl sürebilecek işlemler için kuantum bilgisayarların dakikalar içinde hesaplayabileceği anlamına gelir. Kriptografi, kuantum bilgisayarlar için uygun bir problem sınıfıdır ve güvenli verilere dayanan işletmeler için hem tehlike hem de umut vaat eder. İlk olarak, kriptografinin ne olduğuna ve modern bilgisayarlarda nasıl kullanıldığına bakalım.
Kriptografi Nedir?
Kriptografi, bir mesajın gönderilmeden önce şifrelenmesidir ve yalnızca hedeflenen alıcının bunu okuyabilmesini sağlamak için kullanılır. Bir mesajın parşömen üzerinde olması, radyo yayınıyla iletilmesi veya internet üzerinden iletilmesi fark etmeksizin, kavram aynıdır: Kriptografik “anahtara” sahip olan herkes, orijinal (düz metin) mesajı açabilir ve okuyabilir. Diğer herkes ise onu anlamsız (şifreli metin) bir şekilde okur.
İdeal olarak, anahtar sahibi ve hedeflenen alıcı aynı kişidir, ancak pratikte anahtar sahibi olabilecek kişiler, anahtarın değerini tahmin etme, çalma veya başka şekillerde elde etme yeteneğine sahip olan herkesi içerir. Güvenli bir siteye giriş yaparken, bir e-posta gönderirken veya çevrimiçi bir ödeme yaparken hepimiz internet üzerinden şifrelenmiş mesajlar göndeririz. Bu işlemler için tipik olarak kullanılan “anahtar”, kimlik doğrulaması yapmak ve hassas verileri şifrelemek için kullanılan tahmin edilemeyen uzun bit (1’ler ve 0’lar) dizisidir. Daha fazla bit (256, 1024, 2048 bit yaygın uzunluklardır), şifrelemenin daha güçlü olmasını sağlar. Çevrimiçi bankacılıktan, e-posta ve büyük veri transferine, her ağ işlemi veri şifrelemesine dayanır.
Ancak şimdi kuantum bilgisayarlar, mevcut şifreleri büyük ölçüde etkileme potansiyeline sahiptir ve bu da dünya çapında şifrelenmiş verilerin ve işlemlerin bütünlüğüne bir dizi tehdit oluşturur.
Neden Kuantum Bilgisayarlar Şifreleme Sistemlerini Tehdit Eder?
Kuantum bilgisayarlarda bulunan kübitlerin garip davranışları, bugün petabaytlarca hassas veriyi korumak için kullandığımız anahtarları çözmek için özellikle kullanışlı olduklarını gösteriyor.
Mevcut şifreleme yöntemlerinden bazıları, özellikle genel anahtar şifrelemesi (PKE), diğerlerine göre kuantum tehditlerine daha savunmasız olacak. RSA, dijital imzalar ve e-posta şifrelemesi için yaygın olarak kullanılan bir PKE biçimidir. PKE’ler, birden çok tarafın aynı anahtarı paylaşma riskini iki anahtar kullanarak atlatır (herkesin veri şifrelemek için kullanabileceği bir genel anahtar ve sadece alıcı tarafından bilinen eşleşen bir özel anahtar). Ancak RSA’nın etkinliği, büyük sayıları asal köklerine ayırma zorluğuna dayanır. RSA anahtarları, iki büyük asal sayının çarpımıdır. Eğer asal çarpanlarını bulabilirseniz, anahtarı çözersiniz. Bu, klasik bilgisayarlar için büyük bir zorluk olsa da, kuantum algoritmaları asal çarpanları dakikalar içinde bulabilecek yetenektedir.
Bu yetenek, veri güvenliği için ciddi bir zorluktur ve işletmelerin şimdiden hazırlanmaya başlaması gereklidir. Neyse ki ileriye dönük karar vericilerin potansiyel kuantum bilgisayarın oluşturduğu hata ve tehditlere hazırlanmak için atabilecekleri bazı adımlar bulunmaktadır.
Şirketler Gelecekteki Tehditlerden Nasıl Korunabilir?
Yaklaşan kuantum tehditleriyle baş etmek, bir süreç gerektirir ve bu zorlukları ele almamak, kuantum sonrası dönem gelene kadar beklemek, işletmelere varoluşsal riskler oluşturabilir.
Yeni standartları takip etmek ve en savunmasız veri kümelerini değerlendirerek başlamak, mevcut sistemleri envanterlemeyi ve herhangi bir genel anahtar şifrelemesi biçimine dayananları önceliklendirmek gerekir.
Kuantum Hazırlığı için Stratejik Bir Taslak
1-Envanter Oluşturun
- Katma değerlerine göre kritik veri kümelerinizi envanterleyin ve önceliklendirin.
- Yerleşik kriptografik fonksiyonlara sahip donanım içeren kriptografik teknolojiler kullanan, donanım yazılımı güncellemelerine veya kökten değişikliklere ihtiyaç duyabilecek sistemleri envanterleyin.
2- Envanterinizdeki kuantum açısından savunmasız sistemleri belirleyin
- Genel anahtar şifrelemesine dayanan sistemleri veya işlemleri savunmasız olarak etiketleyin.
3-Kuantum açısından savunmasız bir sistem için şifreleme geçişini önceliklendirmek için katma değer değerlendirmesi yaparak aşağıdaki faktörleri değerlendirin:
- Hangi varlıklar sistem tarafından korunuyor (örneğin, şifreler, anahtarlar, kök ve imzalama anahtarları, hassas kişisel tanımlama bilgileri)?
- Verilerin ne kadar süreyle korunması gerekiyor?
İşletme liderleri için önemli olan nokta, önce en savunmasız varlıklarını güvence altına alırken, kuantum bilişimin sunduğu hem zorlukları hem de fırsatları fark etmek ve kuruluşlarını, kuantumu benimsemeye yönelik kaçınılmaz teknokültürel değişime hazırlamaktır.
İyi haber şu ki, tüm potansiyel tehlikelerine rağmen, kuantum kriptografisi hassas verileri daha etkili bir şekilde korumamıza izin verecektir.
Çevirmen: Hatice Boyar
Redaktör: Yasir Ölmez
Kuantum kriptografi ile ilgili diğer yazılara buradan ulaşabilirsiniz.
