Geleceğin güçlü kuantum bilgisayarlarının mevcut şifreleme sistemlerini kırma potansiyeli, dijital güvenliğimiz için büyük bir tehdit oluşturuyor. Bu devrimsel teknoloji dönüşümüne hazırlık amacıyla Microsoft, Windows 11'i kuantum saldırılarına dayanıklı yeni şifreleme algoritmalarıyla güncelliyor. Bu adım, modern tarihin en zorlu ve önemli teknoloji geçişlerinden birini hızlandırmayı hedefliyor.
Kuantum bilgisayarlar henüz gelişmiş laboratuvarlar dışında yaygın değil, ancak gelecekte var olacakları kesin. Klasik bilgisayarların 0 ve 1 ikilik durumu yerine, kuantum bilgisayarlar aynı anda birçok durumu barındıran 'qubit'ler üzerinde çalışır. Bu yeni yetenek, metalurji, kimya, ilaç keşfi ve finansal modelleme gibi birçok alanda eşi benzeri görülmemiş keşiflere olanak tanıyacak.
Geleceğin Kripto Saldırılarına Karşı Koymak
Kuantum hesaplamanın getireceği en yıkıcı değişikliklerden biri, RSA ve eliptik eğri tabanlı şifreleme gibi en yaygın şifreleme türlerini kıracak olmasıdır. Bankalar, hükümetler ve çevrimiçi hizmetlerin on yıllardır en hassas verilerini gizli tutmak için güvendiği bu sistemler, bugünün bilgisayarlarıyla kırılması milyonlarca yıl alabilecek anahtarları, bir kuantum bilgisayarla birkaç saat veya dakikada kırabilir.
Microsoft, son geliştirici konferansında, Windows'un çekirdek kriptografik kod kütüphanesi SymCrypt'e kuantum dayanıklı algoritmaların eklediğini duyurdu. Güncellenmiş kütüphane, Windows 11'in 27852 ve daha yüksek Insider sürümlerinde mevcut. Ayrıca, Microsoft, SymCrypt'in kriptografik işlemler için kullanılmasını sağlayan açık kaynak projesi SymCrypt-OpenSSL'i de güncelledi.
Bu güncelleme, ABD Ticaret Bakanlığı Ulusal Standartlar ve Teknoloji Enstitüsü (NIST) tarafından RSA ve eliptik eğri kripto sistemlerinin yerini alacak alternatifleri bulma çabası kapsamında seçilen yeni kuantum sonrası algoritmaları içeriyor. Yeni algoritmalar, güvenlik ve birlikte çalışabilirlik düzeylerini garantilemek için NIST onaylı standartlar listesine (FIPS) eklenen en sonkiler. Windows'a dahil edilmeleri, geliştiricilerin bu yeni PQC algoritmalarını Microsoft'un Kriptografi API'si: Yeni Nesil (CNG) olarak adlandırdığı programlama arayüzlerini kullanarak çağırabilmelerini sağlıyor.
Güvenlik uzmanları, yeni FIPS standart PQC algoritmalarının standart CNG API'leri aracılığıyla Insider yapılarında geliştiricilere sunulmasının, Windows için iyi bir ilk adım olduğunu ve üçüncü taraf geliştiricilerin kendi kodlarını PQC'ye taşımaya ve test etmeye başlamaları için tam olarak ihtiyaç duydukları şey olduğunu belirtiyor. Microsoft'un algoritmaları SymCrypt'e entegre etmeye başladığı daha önce açıklanmış olsa da, bunun bu çalışmanın Windows'un beta ('Insider') yapılarında göründüğüne dair ilk duyuru olduğu vurgulanıyor.
Yeni algoritmalar, "Modül Tabanlı Kafes Şifreleme Mekanizması" (ML-KEM) ve "Modül Tabanlı Kafes Dijital İmza Algoritması" (ML-DSA) olarak biliniyor. ML-KEM, şifreleme anahtarı materyalini güvenli bir şekilde iletmek için bir araç sağlarken, ML-DSA dijital imzaların oluşturulmasına olanak tanır. Bu algoritmalar daha önce CRYSTALS-Kyber ve CRYSTALS-Dilithium olarak biliniyordu ancak NIST'in PQC programında yeterince ilerlediklerinde yeni adlarını aldılar.
Anahtar Boyutlarına Dikkat
RSA ve eliptik eğri kriptografisinin gücü, bir yönde çözülmesi basit, ancak diğer yönde neredeyse imkansız olan matematiksel problemlere dayanır. Kriptograflar, yeterince büyük bir kuantum bilgisayarla aynı problemlerin çözülmesinin çok kolay olduğunu on yıllardır biliyor. PQC algoritmalarının temelini oluşturan matematiksel problemler farklıdır ve şimdiye kadar klasik veya kuantum bilgisayarlar kullanılarak kolayca kırılabildikleri gösterilmemiştir. Ancak uzmanlar, ML-KEM ve ML-DSA'yı kuantum dayanıklı yapan aynı matematiğin, türettikleri şifreleme anahtarlarının RSA ve eliptik eğri benzerlerinden üç veya daha fazla kat daha büyük olmasına neden olduğunu uyarıyor.
Bunun yanı sıra, bu daha büyük anahtarlara, NIST'in şimdilik her iki kripto sistemini de (yeni ve eski) bir arada kullanmayı tavsiye eden hibrit yaklaşımı nedeniyle, yerini almaları amaçlanan RSA ve eliptik eğri anahtarları da eşlik etmelidir. Bu, yenilerinin henüz keşfedilmemiş güvenlik açıklarına karşı bir önlem olarak görülüyor.
RSA ve Eliptik Eğri kriptografisinin geçerliliğini yitirmesi için yapılan tahminler büyük ölçüde değişiyor; bazı uzmanlar bunun hala yirmi veya daha fazla yıl uzakta olduğunu söylerken, diğerleri 2035 gibi erken bir tarihte olabileceği konusunda uyarıyor. Her durumda, artık her yerde bulunan bu algoritmalardan geçişin ölçeği, maliyeti ve zorluğu eşi benzeri görülmemiş olacak. Zorluklardan biri: Önemli ölçüde daha büyük anahtar boyutları, yazılımda her türlü hataya yol açma potansiyeline sahip ve bu hatalar, düzeltme sürecinin erken aşamalarında keşfedilmezse feci sonuçlara yol açabilir.
Bir uzmanın belirttiğine göre, Microsoft içindeki yetkilileri erkenden uyardığı şeylerden biri, mevcut kullandıkları anahtarların boyutunu üçe katladığınızda, bunun yazılım yığınından gerçekten sorunsuz geçtiğinden emin olmak için testlere başlamaları gerektiğiydi ve bir geliştiricinin bir yere sabit bir tahsis koyup koymadığına bakmaları gerektiğiydi, çünkü böyle şeyler her zaman bulunur.
