Bulut veri güvenliğinde şifreleme yöntemlerinin performans değerlendirmesi
Performance evaluation of encryption methods in cloud data security
Yazar: FURKAN KARAGÖZ
Danışman: DOÇ. DR. HÜSEYİN HAKLI
Necmettin Erbakan Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol = Computer Engineering and Computer Science and Control
Dizin: Algoritmalar = Algorithms ; Bulut bilişim = Cloud computing ; Simetrik sistem = Symmetric system ; Veri güvenliği = Data security ; Şifreleme sistemleri = Encryption systems

Özet:
Günümüzde Endüstri 4.0 ile birlikte siber saldırılar oldukça artmış ve bilişim sistemlerine oldukça büyük zararlar vermektedir. Bu saldırılardan korunmak için çeşitli güvenlik önlemleri alınmaktadır. Alınan güvenlik önlemleri, manuel olarak sistemlere entegre edilebilen yazılımlar veya yapay zeka destekli otomatik çalışan yazılımlar ile günümüze kadar gelmiş ve gelişmeye de devam etmektedir. Bu gelişmelerle birlikte bilişim sistemlerini güvenli hale getirmek için çeşitli şifreleme algoritmaları önerilmiştir. Bu algoritmalar simetrik ve asimetrik şifreleme algoritmaları olarak ikiye ayrılmaktadır. Bu çalışmada güvenli ve etkili simetrik şifreleme algoritmaları olan DES, 3DES, AES, RC, Blowfish algoritmaları kullanılmıştır. Bu çalışmanın amacı DES, 3DES, AES, RC, Blowfish algoritmalarının metin dosyalarını şifreleme, çeşitli görselleri şifreleme ve yine şifrelemiş olduğu görsel ve metin dosyalarınındaki şifre çözme becerisinin performans analizini sunmaktır. Bu çalışmada materyal olarak DES, 3DES, AES, RC, Blowfish algoritmaları açık kaynak platformda yer alan çeşitli alanlardaki farklı büyüklükteki dosya boyutlarına sahip pdf uzantılı kitapların üzerinde ve açık kaynak görseller üzerinde denenmiştir. Kitaplar içerisinde resimli veya resimsiz ibareler içermeksizin her biri eşdeğer kabul edilip boyutları üzerinden bir kıyaslama yapılmıştır. Hesaplanan süreler işlemciye bağlı olarak değişkenlik gösterebileceği için uygulama 15 defa çalışma zamanında koşulmuştur. Buna göre ilk bakışta Blowfish algoritmasının küçük dosya boyutlarında hızlı olduğu görülmüş(5s) ve diğer yandan yüksek boyutlu metin şifrelemelerinde de oldukça iyi performans göstermiştir(22s). Bulgular doğrultusunda Blowfish algoritması hem küçük hem de büyük boyutlu görsellerin şifrelenmesinde oldukça iyi bir performans göstermiştir. Bu bulguların ve analizlerin sonucunda Blowfish algoritması özellikle şu an hızla büyüyen ve gelişen bulut bilişim sistemleri, nesnelerin interneti ya da diğer birçok alanda AES, DES, 3DES, RC gibi diğer simetrik şifreleme algoritmalarının alternatifi olabilir ve bu algoritmaların yerini alabilir. Şifreleme performansı olarak hızlı bir algoritma olması sayesinde Blowfish algoritması, kritik sistemlerde ve hızın metrik olarak daha fazla önem kazandığı alanlarda önemli bir seçenek olarak ön plana çıkabilir.

Abstract:
Today, with Industry 4.0, cyber-attacks have increased considerably and caused significant damage to information systems. Various security measures are taken to protect against these attacks. The security measures taken have survived to the present day with software that can be integrated into the systems manually or software that works automatically with artificial intelligence and continues to develop. Various encryption algorithms have been proposed to secure information systems with these developments. These algorithms are divided into two symmetric and asymmetric encryption algorithms. This study used DES, 3DES, AES, RC, Blowfish algorithms, which are secure and effective symmetric encryption algorithms. This study aims to present the performance analysis of the DES, 3DES, AES, RC, and Blowfish algorithms ability to encrypt text files, encrypt various images and decrypt images and text files that they have encrypted. In this study, DES, 3DES, AES, RC, and Blowfish algorithms were tested on open-source images and pdf books with different file sizes in various fields in the open-source platform. In the books, each of them was accepted as equivalent without including phrases with or without pictures, and a comparison was made over their sizes. Since the calculated times may vary depending on the processor, the application was run 15 times at runtime. Accordingly, at first glance, the Blowfish algorithm was seen to be fast in small file sizes (5s), and on the other hand, it performed well in high-dimensional text encryptions (22s). In line with the findings, the Blowfish algorithm performed very well in encrypting small and large images. As a result of these findings and analysis, the Blowfish algorithm can be an alternative to and replace other symmetric encryption algorithms such as AES, DES, 3DES, and RC, especially in the rapidly growing and developing cloud computing systems internet of things or in many other fields. Thanks to being a fast algorithm in terms of encryption performance, the Blowfish algorithm can come to the fore as an important option in critical systems and areas where speed is more important as a metric.