Birleşik şifreleme ve turbo kodlama sistemleri
Combined encryption and turbo coding systems
Yazar: VOLKAN ÖZDURAN
Danışman: PROF. DR. OSMAN NURİ UÇAN
İstanbul Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2008
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering

Özet:
Bu çalışmada şifreleme tekniklerinin turbo kodlanmış kanaldaki performansları incelenmiştir.Çalışmada, öncelikle şifreleme teknikleri üzerinde detaylı bir şekilde durulmuştur. En ilkel şifreleme tekniklerinden başlayarak günümüzde kullanılan modern şifreleme tekniklerine kadar incelenmiştir. Bu inceleme sırasında şifreleme tekniklerinin kullandıkları algoritma tiplerine de yer verilmiştir.Şifreleme teknikleri kendi içerisinde klasik, dönen makineler ve modern şifreler olmak üzere üçe ayrılmaktadır. Klasik şifreleme teknikleri kendi içerisinde yerine koyma ve yer değiştirme şifreleme tekniği olarak ikiye ayrılmaktadır. Dönen makineler ilk olarak II. Dünya savaşı sırasında kullanılmaya başlanılmıştır. Modern şifreleme teknikleri ise kendi içerisinde çalışma şekillerine ve bir veya iki anahtar kullanmalarına göre iki gruba ayrılmaktadır. Bunlar simetrik ve asimetrik şifreleme teknikleridir. Simetrik şifreleme teknikleri akış ve blok şifreler olmak üzere kendi arasında ikiye ayrılmaktadır. Her bir şifreleme tekniğinin kendisine özgü bir mimari altyapısı mevcuttur.Çalışmanın uygulama kısmında kullanılan şifreleme teknikleri, modern şifreleme algoritması grubundan, simetrik şifreleme algoritması grubuna dahil olan DES (Veri Şifreleme Standardı), TDES (Üçlü Veri Şifreleme Standardı) ve AES (İleri Şifreleme Standardı) şifreleme teknikleri olarak seçilmiştir. Bu seçilen şifreleme standartları detaylı bir şekilde incelenmiştir. Şifreleme tekniklerinin birbirlerine karşı üstün yönleri ve zayıf yönleri ortaya koyulmuştur.Sistemin diğer bir bölümünü oluşturan Turbo kodlar üzerinde detaylı bir şekilde durulmuştur. İlk olarak temel kodlama tekniklerine kısaca bir giriş yapıldıktan sonra Turbo kodlayıcı ve Turbo kod çözücü'nün yapısı detaylı bir şekilde ele alınmıştır.Çalışmanın uygulama kısmında, ilk önce 128, 512 ve 1024 bit uzunluğunda veriler seçilmiştir. Her bir şifreleme tekniği için ayrı ayrı olmak üzere veriler şifrelenerek Turbo kodlanmış Beyaz Gauss gürültülü kanala gönderilerek performansları incelenmiştir. İdeal performans eğrisi ile her bir şifreleme tekniği kullanarak elde edilen grafik değerleri karşılaştırılmıştır. Birbirlerine olan üstünlükleri ve elde edilen değerlerin ideal değerlerden ne kadar uzaklaştığı gözlemlenmiştir.

Abstract:
In this thesis, performance of combined encryption and turbo coding schemes are evaluated. Especially, detailed encryption techniques are explained. Whole encryption techniques from the early version up to today are investigated with algorithms.Encryption techniques are mainly grouped as classical, cyclic machines and modern. In classical type, either in placement or exchange form. Cyclic machines are effective in the Second World War. Modern encryption is mainly divided in two groups regarding key types. These are symmetric and asymmetric keys. Each encryption type has its own computer architecture.In this thesis, DES, 3DES and AES algorithms are investigated in detail. The advantages and disadvantages are explained and compared to each other.The other part of the thesis is Turbo coding. Detailed information on Turbo encoder/decoder is given.In the application section, we have chosen bit streams as 128, 512 and 1024. They are encyrpted by three encryption techniques and encoded by Turbo. Their performances are evaluated in white Gaussian channel model. The results are compared with ideal encryption. Their performances are tested and evaluated regarding ideal case.