Kuantum kriptolojiye geçişte güçlendirilmiş anahtar yöntemi
Strengthened key method in transition to quantum cryptology
- Tez No: 985050
- Danışmanlar: PROF. DR. MUSTAFA ALKAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Kuantum bilgisayar teknolojilerindeki gelişmeler, mevcut klasik kriptografik sistemlerin güvenliğini temelden sarsabilecek nitelikte bir tehdit oluşturmaktadır. Özellikle RSA ve ECC gibi yaygın asimetrik şifreleme algoritmaları, kuantum bilgisayarların Shor algoritması aracılığıyla kısa sürede çözülerek işlevsiz hâle getirilebilmektedir. Öte yandan, simetrik şifreleme algoritmaları Grover algoritmasına karşı daha dirençli bir yapı sergilemekte; ancak bu direnç, yalnızca anahtar uzunluğunun artırılması yoluyla sürdürülebilmektedir. Bu doğrultuda, kuantum sonrası kriptografik standartların uygulanabilirliğe kavuşması uzun bir süreci gerektirdiğinden, geçiş sürecinde mevcut altyapının güvenliğini sürdürülebilir kılacak etkili çözümlere olan ihtiyaç gün geçtikçe daha kritik hâle gelmektedir. Bu çalışma, kuantum bilgisayarların klasik şifreleme yöntemleri üzerindeki etkilerini incelemekte ve geçiş süreci için PSK (önceden paylaşılmış anahtar) destekli bir hibrit şifreleme modeli önermektedir. Önerilen modelde, asimetrik anahtarlar AES-256 gibi kuantuma görece dayanıklı simetrik algoritmalarla şifrelenmekte, böylece kuantum saldırılarına karşı çok katmanlı bir güvenlik sağlanmaktadır. Model, mevcut altyapılarla uyumlu olup yüksek entegrasyon kabiliyeti sunmakta ve kuantum sonrası algoritmalar standartlaşana kadar geçecek süreçte etkili bir güvenlik katmanı olarak değerlendirilmektedir. Çalışma kapsamında kuantum algoritmalarının kriptografik sistemlere etkisi detaylı biçimde analiz edilmiş; geçiş sürecine yönelik riskler, uluslararası standartlar ve uygulama stratejileri ile birlikte ele alınmıştır. Sonuç olarak, hibrit şifreleme modeli; maliyet, uyarlanabilirlik ve güvenlik bakımından geçiş süreci için uygulanabilir bir çözüm sunmaktadır.
Özet (Çeviri)
Developments in quantum computer technologies pose a threat that could fundamentally undermine the security of existing classical cryptographic systems. In particular, common asymmetric encryption algorithms such as RSA and ECC can be rendered dysfunctional by being solved in a short time by means of the Shor algorithm of quantum computers. On the other hand, symmetric encryption algorithms exhibit a more resistant structure against the Grover algorithm; however, this resistance can only be maintained by increasing the key length. Accordingly, since the applicability of post-quantum cryptographic standards requires a long process, the need for effective solutions that will ensure the sustainability of the security of the existing infrastructure during the transition process becomes more critical day by day. This study examines the effects of quantum computers on classical encryption methods and proposes a hybrid encryption model supported by PSK (pre-shared key) for the transition process. In the proposed model, asymmetric keys are encrypted with symmetric algorithms that are relatively resistant to quantum such as AES-256, thus providing multi-layered security against quantum attacks. The model is compatible with existing infrastructures, offers high integration capability, and is considered an effective security layer until post-quantum algorithms are standardized. Within the scope of the study, the impact of quantum algorithms on cryptographic systems was analyzed in detail; risks related to the transition process were discussed together with international standards and implementation strategies. As a result, the hybrid encryption model offers a viable solution for the transition process in terms of cost, adaptability, and security.
Benzer Tezler
- Kuantum bilgisayarlarda polinom interpolasyonu ile anahtar dağıtımı
Key distribution with polynomial interpolation in quantum computers
BERRAK UZUN
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Matematikİstanbul Teknik ÜniversitesiMatematik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERGÜN YARANERİ
DOÇ. DR. ENVER ÖZDEMİR
- Quantum circuit synthesis
Kuantum devre sentezi
ÖMER CAN SUSAM
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MUSTAFA ALTUN
- Low temperature operation of APD for quantum cryptographic applications
Kuantum kriptoloji uygulamaları için bir APD-nin düşük sıcaklıkta çalıştırılması
ZUHAL KALE
Yüksek Lisans
İngilizce
2005
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Bölümü
PROF.DR. RÜYAL ERGÜL
- Kuantum dijital imza protokolleri ve uygulamaları
Quantum digital signature protocols and applications
ARZU AKTAŞ
Doktora
Türkçe
2023
MatematikÇanakkale Onsekiz Mart ÜniversitesiMatematik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İHSAN YILMAZ
- Kriptoloji bilimi ve anahtar dağıtım şemaları
Science of cryptology and key distribution schemes
FERHAT POLAT
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
MatematikAğrı İbrahim Çeçen ÜniversitesiMatematik Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ABDULLAH ÇAĞMAN