Kafes tabanlı yeni kimliği doğrulanmış anahtar değişim protokolü ve uzlaşma mekanizmaları


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Ondokuz Mayıs Üniversitesi, Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, Bilgisayar Mühendisliği Anabilim Dalı, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2020

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: KÜBRA SEYHAN

Danışman: Sedat Akleylek

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Haberleşen taraflar arasında güvenli iletişimin sağlanmasında kullanılacak olan anahtarların üretilmesi fikriyle ortaya çıkan anahtar değişim protokolleri günümüzde birçok alanda aktif olarak kullanılmaktadır. Bu protokollerden en yaygın olarak kullanılanı ayrık logaritma problemi temel alınarak oluşturulan Diffie-Hellman anahtar değişimidir. Günümüz hesaplama sistemlerinde çalışarak ayrık logaritma problemini polinom zamanda çözebilen algoritmanın olmaması Diffie-Hellman anahtar değişiminin güvenliğini açıklamaktadır. 1994'te Shor tarafından önerilen bir algoritma ile bu probleme kuantum bilgisayarlarda polinom zamanda çözüm önerisi sunulmuştur. Bu gelişme kuantum bilgisayarlarda dahi çözümü zor problemlere dayalı Diffie-Hellman benzeri yeni anahtar değişim ve kimliği doğrulanmış anahtar değişim protokollerinin önerilmesi gerekliliğini ortaya çıkarmıştır. Bu tez çalışmasında, büyük ölçekli kuantum bilgisayarların varlığında bile güvenilir olacağı düşünülen kafes tabanlı anahtar değişim ve kimliği doğrulanmış anahtar değişim protokolleri ve bileşenleri üzerine çalışılmıştır. Bu kapsamda, kafes tabanlı kriptografide yer alan zor problemleri baz alarak oluşturulan Diffie-Hellman benzeri anahtar değişim ve paketleme protokollerinde bulunan uzlaşma mekanizmalarına ait bileşenler karşılaştırılarak protokollerin çalışma yapıları incelenmiştir. Ayrıca zorluğu temel zor kafes problemlerine indirgenerek açıklanan zor kafes problemi Bi-GISIS'i temel alan tekrar kullanılabilir anahtar özelliğine sahip anahtar değişim protokolü önerilerek bu anahtar özelliğinin protokole sağlanabilmesi için iki yönlü pastörizasyon yöntemi tanımlanmıştır. Son olarak, oluşturulan protokole dolaylı kimlik doğrulama işlem adımları eklenerek tekrar kullanılabilir anahtar özellikli kimliği doğrulanmış anahtar değişim protokolü önerilmiştir. Tanımlanan protokolün ROM'da BR güvenlik modelinde wPFS'yi sağladığı sunulan güvenlik analizi ile açıklanmıştır.