Yazan:Nedai Bahadır KURU
Giriş
Zigzag şifreleme(Rail Fence Cipher) var olan karakterlerin belirli bir permütasyon kullanılarak yer değiştirmesi prensibine dayanan bir transposition şifreleme formudur. Adını şifreleme yönteminin biçiminden dolayı bu şekilde almıştır.
Şifrelenecek olan metin(plain text) aşağı doğru ve diagonal olarak hayali raylara doğru iner. En alttaki hayali raya geldiğinde tekrar yukarı doğru çıkar ve en üste ulaştığında tekrar aşağı doğru inmek şeklinde açık metin(plain text)’in uzunluğuna göre bu şekilde devam eder.
Örnek
Açık mesaj (Plain Text) İSTANBULTİCARETÜNİVERSİTESİ
Satır Sayısı : 3
İ . . . N . . . T . . . R . . . N . . . R . . . E . .
. S . A . B . L . İ . A . E . Ü . İ . E . S . T . S .
. . T . . . U . . . C . . . T . . . V . . . İ . . . İ
Şifrelenmiş Metin (Crypted Text): İNTRN RESAB LİAEÜ İESTS TUCTV İİ
Yukarıdaki örnekte satır sayısı 3 alınmıştır. Zigzag şifrelemenin güvenliğini artırmak için satır sayısı daha da yükseltilebilir. Ona göre şifrelenmiş metin de değişiklik gösterecektir.
Az önceki örnekte kullandığımız Açık Metin(Plain Text)’imizin satır sayısı 4 olarak alınmış bir Zigzag şifreleme örneğindeki Şifrelenmiş Metin(Crypted Text) hali nasıl olur inceleyelim.
İ . . . . . U . . . . . R . . . . . V . . . . . E . .
. S . . . B . L . . . A . E . . . İ . E . . . T . S .
. . T . N . . . T . C . . . T . N . . . R . İ . . . İ
. . . A . . . . . İ . . . . . Ü . . . . . S . . . . .
Şifrelenmiş Metin (Crypted Text): İURVE SBLAE İETST NTCTN RİİAİ ÜS
Görüldüğü üzere satır sayısının değişmesiyle açık metin’in şifrelenmiş hali de değişecektir.
Problemler
Zigzag şifreleme güçlü bir şifreleme metodu değildir ve kırılması çok kolaydır. Günümüz işlemcilerinin çalışma hızları göz önünde bulundurulduğunda (Ör: 2.5 GHz gibi bir işlemci) Zigzag şifreleme ile şifrelenmiş bir metinin kırılması 1 saniyeden daha az bir sürede gerçekleştirilebilir.
İlaveler
Yazan : Şadi Evren ŞEKER
Şifreli Mesajın Açılması
Şifreli mesajın açılması için satır sayısı bilinmelidir. Satır sayısı anahtar olarak iki taraf arasında daha önceden kararlaştırılan bir sayıdır. Buna göre alıcı taraf anahtar boyutu kadar satıra, alınan mesajı sıralar ve şifreli mesajı bir zigzag çizerek okur. Örneğin yukarıdaki örnekte verilen şifreli mesajı ele alalım:
Şifrelenmiş Metin (Crypted Text): İNTRN RESAB LİAEÜ İESTS TUCTV İİ
Bu mesajı zigzag şeklinde geri yerleştirerek okursak aşağıdaki şekilde orjinal mesajı elde ederiz:
Satır Sayısı : 3
İ . . . N . . . T . . . R . . . N . . . R . . . E . .
. S . A . B . L . İ . A . E . Ü . İ . E . S . T . S .
. . T . . . U . . . C . . . T . . . V . . . İ . . . İ
Yukarıdaki mesajın zigzag şeklinde okunmasının yanında satır boyutu ile hesaplanabilir de. Örneğin satır sayısı 3 için aşağıdaki formül kullanılabilir:
Tekrar mesafesi = Mesaj boyutu / satır sayıs
Yukarıdaki formüle göre 27 karakter uzunluğundaki şifreli mesajın açılması sırasında
27 / 3 = 9
karakterli tekrar söz konusudur. Şifreli mesajın 9 karakter ile tekrarlanmış halini yazacak olursak:
İNTRN RESAB LİAEÜ İESTS TUCTV İİ
Benzer şekilde 5 karakterlik blok tamamlanmasından sonra da aynı durum oluşur:
İNTRN RESAB LİAEÜ İESTS TUCTV İİ
Yukarıda görüldüğü üzere 9 karakterli tekrarlar söz konusudur.
Yukarıdaki şekilde ilk zigzag inişi görülmektedir. Benzer durum zigzag çıkışı için de söz konusudur.
Anahtar Uzayı ve Saldırı
Zigzag şifrelemesinin anahtar uzayı pozitif tam sayılar kümesidir. (Z+) ve şifrelemedeki satır sayısı anahtar olarak kabul edilir. Anahtar boyutunun 1 olması veya anahtar uzunluğunun mesaj boyutuna eşit olması durumunda açık mesaj (plain text) ile şifreli mesaj (cipher text) aynı değere sahip olacaktır.
Örneğin açık mesaj “ali” için zigzag görünümü aşağıdaki şekilde olur:
Satır sayısı : 1
ali
Satır sayısı : Mesaj boyutu : 3
a.. .l. ..i
Yukarıdaki iki örnekte de şifreli mesaj, açık mesaj ile aynıdır.
Saldırı için anahtar uzunluğunun bilinmesi yeterlidir. Anahtar uzunluğunun tahmini için kaba kuvvet saldırısı (brute force attack) kullanılabilir ve azami denenecek miktar mesaj boyutu kadar olacaktır.