KUANTUM KRİPTOGRAFİ NEDİR?

Kuantum kriptografi veya kuantum şifreleme, kuantum mekaniğinin doğal yapısına uygun olarak verileri şifrelemek ve iletmek için kullanılan bir siber güvenlik yöntemidir.  

Kuantum Kriptografinin Amacı Nedir?

Kuantum kriptografi, bir kuantum bilgisayar tarafından yapılan bir saldırıya karşı güvenli olduğuna inanılan kuantum kriptografi algoritmalarını ifade eder. Siber saldırganlar, kuantum hesaplama yapabiliyor olsa dahi, güvenli ve hassas kriptografik sistemler tasarlamayı ve uygulamayı amaçlar. Günümüzde hassas veriler dahi kuantum bilgisayarlar tarafından rahatlıkla kırılabilmektedir. Kuantum kriptografi bu anlamda veri koruması çerçevesinde kritik önem taşır.

Siber Saldırılar Karşısında Neden Kuantum Kriptografi?

Bugüne kadar geleneksel veri şifreleme metotları, çeşitlenen ve gelişen siber saldırılar karşısında dahi bir anlamda “yeterli” koruma sağlamıştır. Siber saldırı yöntemleri geliştikçe siber güvenlik yöntemleri gelişmekte, siber güvenlik yöntemleri geliştikçe de siber saldırılar gelişmekte ve bu şekilde iki oyuncu etki-tepki yoluyla devamlı olarak birbirini tetikleyen iki devasa sektör haline gelmiştir. Bir sonraki siber saldırı atağı ile siber güvenliğin defansı için “öngörülebilir” kelimesini kullanmak pek de yanlış olmaz.

Peki tamamen öngörülemez, kontrol edilemez ve gözlemlenemez bir şifreleme metodu karşısında siber saldırganlar ne yapar dersiniz? Kuantum fiziğini tanımlayan temel ilkelerden biri “belirsiz” oluşudur. Kuantum kriptografisi verileri düşmanca bir saldırıdan korumak için tek tek ışık parçacıklarını (fotonlar) kaydedebilen sensörler gibi kuantum cihazları kullanır.

Kuantum mekaniği basit şekilde iki yapı kullanır; üst üste binme ve dolaşıklık. Süperpozisyonda, kuantum dünyasındaki atomlar, elektronlar ve fotonlar (ışık parçacıkları) gibi parçacıklar aynı anda iki veya daha fazla enerji durumunda olabilir. İki dolaşık fotonda kodlanmış veriler gibi kuantum bilgileri asla kopyalanamaz ve klonlanamaz. Bilginin gözlemlenmeye veya kaydetmeye çalışılması durumunda, bu eylemin kendisi kuantum durumunu yok eder. Kuantum kriptografi bu nedenle doğası gereği çözülmesi imkansızdır.  

Kuantum Kriptografiyi Uygulamak Neden Zordur?  

Pratik uygulaması oldukça karmaşık olan kuantum kriptografisini hayata geçirmek pek de kolay değildir, üstelik bir takım riskleri de beraberinde getirir.  

1)      Polarizasyon ve hata oranları: Veri iletimi sırasında kullanılan fotonlar polarizasyon sırasında değişebilir. Bu veri dalgalanması, hata oranlarını arttırarak iletişimin güvenirliğini etkileyebilir.

2)      Alan sınırlaması: Kuantum kriptografi işlemleri yaklaşık 400 km ila 500 km’lik bir aralığa sahiptir. Sınırları aşan iletişim anında, ekipman ve altyapı sağlanmadan iletişim kurmak mümkün olmayabilir.

3)      Altyapı giderleri: Kuantum kriptografi uygulamasının maaliyetleri pek de azımsanmayacak seviyededir. Fiber optik hatlar ve kuantum tekrarlayıcılar dahil olmak üzere bir takım özel altyapı malzemeleri gerektirir. Kurulum maliyetinin yanı sıra bakım maliyetleriyle ciddi bir altyapı masrafı gerektirir.  

Sonuç olarak, kuantum kriptografi, geleceğin siber güvenlik tehditlerine karşı devrim niteliğinde bir metottur. Klasik şifreleme yöntemlerinin kuantum bilgisayarlar karşısında zayıf kalacağı düşünüldüğünde, bu teknolojiye yapılan yatırımlar daha da kritik hale geliyor. Ancak kuantum teknolojilerin kendisi de kötü niyetli saldırganlar tarafından kullanılabilir elbette. Bu nedenle hem savunma hem de saldırı perspektifinden kuantum çağına hazırlıklı olmak büyük önem taşıyor.