Rsa algoritmasının şifreleme hızını arttıran algoritmalar ve performansları

Yıl 2019, Cilt: 10 Sayı: 3, 853 - 862, 29.09.2019

Tarık Yerlikaya , Canan Aslanyürek

https://doi.org/10.24012/dumf.559789

Öz

Gelişen teknoloji sayesinde ağda dolaşan veri miktarı her geçen gün biraz daha artmakta ve bu artış da verilerin korunması problemini beraberinde getirmektedir. İletişimde verilerin güvenliğinin sağlanması, doğru adrese iletilip iletilmediğinin anlaşılması için şifreleme ve dijital imza denilen çeşitli yöntemler kullanılmaktadır.

Bu çalışmada, simetrik ve asimetrik şifreleme olarak ikiye ayrılan bu şifreleme yöntemlerinden asimetrik şifreleme yöntemi ele alınmıştır. Asimetrik şifreleme algoritmaları arasında en yaygın olarak kullanılan RSA(Rivest, Shamir, Adelman) algoritması incelenmiştir. RSA algoritması kullanılarak veriler şifrelenirken birtakım problemler ortaya çıkmaktadır. Bu problemlerden en önemlisi hız problemidir. Çünkü RSA algoritmasında şifreleme ve deşifreleme (şifre çözme) işlemleri için kullanılan matematiksel işlemlerin yoğun olması ve güvenliği arttırmak adına çok büyük asal sayılar kullanılması sebebiyle verilerin şifrelenmesi ve şifrelerin çözülmesi daha yavaş gerçekleşmektedir. Bundan dolayı RSA algoritmasının şifreleme ve şifre çözme hızını arttırmak için çeşitli algoritmalar kullanılmaktadır. Yapılan çalışma ile RSA algoritması kullanılarak yapılan şifreleme işlemlerinde karşılaşılan hız problemi ele alındı. RSA algoritmasının hızını arttıran bazı algoritmalar java programlama dili kullanılarak uygulaması yapıldı. Bu algoritmaların şifreleme işlemi yapılırken çalışma performansları ölçülüp, RSA’nın hızını arttırmadaki etkileri karşılaştırılmıştır. Aynı zamanda RSA şifreleme algoritmasında kullanılan p ve q asal sayılarının boyutları 256 bit, 512 bit, 1024 bit ve 2048 bit şeklinde farklı uzunluklarda alınarak şifreleme hızına olan etkileri irdelenmiştir.

Anahtar Kelimeler

Asimetrik Şifreleme, Rsa, Rsa Algoritmasında Hız, ECC, Simetrik Şifreleme

Kaynakça

• Aksuoğlu, A. (2010). RSA Algoritmasının İyileştirilmesi için Yeni Bir Yaklaşım. Yüksek Lisans Tezi, Anadolu Üniversitesi.
• Bayam, K. A., & Örs, B. (2010). Differential power analysis resistant hardware implementation of the RSA cryptosystem. Turkish Journal of Electrical Engineering & Computer Sciences, 18(1), 129-140.
• Bellare, M. & Rogaway, P. (1994). Optimal Asymmetric Encryption-How to encrypt with RSA. Advances in Cryptology-CRYPTO’94.
• Çenesiz, F. & Soğukpınar, D. (2000). Kurumsal Ağ Güvenliğinde Sayısal İmza Kullanımı: Tasarım ve Uygulama. 5.Bilgisayar Ağları Sempozyumu BAS2000, Ankara, 198-207
• Gupta, V., Gupta, S., Chang, S., & Stebila, D. (2002, September). Performance analysis of elliptic curve cryptography for SSL. In Proceedings of the 1st ACM workshop on Wireless security (pp. 87-94). ACM.
• Jahan, I., Asif, M., & Rozario, L. J. (2015). Improved RSA cryptosystem based on the study of number theory and public key cryptosystems. American Journal of Engineering Research (AJER), 4(1), 143-149.
• Koç, Ç.K. (1994). High-Speed RSA Implementation. Technical report. RSA Laboratories TR201
• Koltuksuz, A., Güvenlik, E. T., & Denetimi, Ö. (1998). Doğruluk, Bütünlük ve Sayısal İmza. 4. Türkiye İnternet Konferansı, İstanbul-Türkiye.
• Kurt, M. (2012). Eliptik Eğri Şifreleme Algoritmasının Uygulaması Ve Analizi. Yüksek Lisans Tezi, Trakya Üniversitesi/Fen Bilimleri Enstitüsü, Edirne.
• Montgomery, P. L. (1985). Modular multiplication without trial division. Mathematics of computation, 44(170), 519-521.
• Nagar, S. A., & Alshamma, S. (2012, March). High speed implementation of RSA algorithm with modified keys exchange. In 2012 6th International Conference on Sciences of Electronics, Technologies of Information and Telecommunications (SETIT) (pp.639-642). IEEE.
• NESSIE Consortium, (2003). NESSIE Security Report, Technical report NESSIE.
• Okumuş, İ. (2012). RSA Kritosisteminin Hızını Etkileyen Faktörler. Doktora Tezi, Atatürk Üniversitesi.
• R. L. Rivest, A. Shamir and L. Adleman.( 1978). “A method for obtaining digital signatures and public-key cryptosystems” Communications of the ACM, vol. 21, pp. 120-126.
• Schneider B. (1996). Applied Cryptography.New York.
• Stallings, W. (1995). Network and internetwork security: principles and practice (Vol. 1). Englewood Cliffs: Prentice Hall.
• Stallings W. (1998). Cryptography and Network Security: Principles and Practice. Prentice Hall. ISBN 0-13-869017-0.
• Stallings, W. “Cryptography and network security vol. 2” prentice hall, 2003.
• Verma, S., & Garg, D. (2011). Improvement in RSA cryptosystem. Journal of Advances in Info Yerlikaya, T. (2006). Yeni Şifreleme Algoritmalarının Analizi. Doktora Tezi, Trakya Üniversitesi.
• Yerlikaya, T., Buluş, E., Ve Arda, D. (2005). Asimetrik Kriptosistemler ve Uygulamaları. II. Mühendislik Bilimleri Genç Araştırmacılar Kongresi, İstanbul
• Yerlikaya, T. (2006). Yeni Şifreleme Algoritmalarının Analizi. Doktora Tezi, Trakya Üniversitesi.
• Yerlikaya, T., Buluş, E., & Buluş, H. N. (2007). RSA şifreleme algoritmasının pollard RHO yöntemi ile kriptanalizi. IX. Akademik Bilişim’07. rmation Technology, 2(3), 146-151
• Yerlikaya, T., Gençoğlu, H., Emir, M. K., Çankaya, M., & Buluş, E. (2013). Rsa Şifreleme Algoritması Ve Aritmetik Modül Uygulaması. İstanbul Aydın Üniversitesi Dergisi, 3(9), 95-104.
• Yıldırım, H. M. (2014). Bilgi Güvenliği ve Kriptoloji. Uluslararası Adli Bilişim Sempozyum. http://hmurat.bilkent.edu.tr/kripto 01062014.pdf
• Yıldırım, K. (2006). Veri Şifrelemesinde Simetrik Ve Asimetrik Anahtarlama Algoritmalarının Uygulanması (Hybrid Şifreleme). Yüksek Lisans Tezi, Kocaeli Üniversitesi/Fen Bilimleri Enstitüsü, Kocaeli.