Veritabanları, işletmelerdeki tüm bilgi ve verilerin kaydedildiği, saklandığı ve yedeklendiği en kritik bileşenlerden biridir. Bu verilerin güvenliği ve korunması, işletmelerin başarısı ve sürdürülebilirliği için oldukça önemlidir. Veritabanı şifreleme teknikleri, verilerin depolandığı veritabanlarının korunmasına yardımcı olan güvenlik önlemleridir.

Bu makale, veritabanı şifreleme tekniklerini açıklayacak ve veritabanlarının nasıl daha güvenli hale getirilebileceği hakkında bilgi verecektir. Veritabanları açıkça tutulduğunda, veriler açık bir şekilde görülebilir ve kötü amaçlı bir saldırganın eline geçebilir. Veritabanına erişimi olan sadece izin verilen kişiler tarafından görüntülenebilmesi ve işlenebilmesi için veritabanı şifreleme teknikleri kullanılır.

Veritabanı Şifreleme Nedir?

Veritabanı şifreleme, günümüzde giderek artan bir şekilde kullanılmaktadır ve büyük şirketler, finansal kuruluşlar ve hükümetler gibi önemli kuruluşlar için önemli bir güvenlik tedbiri olmuştur. Veritabanı şifreleme, verilerin depolandığı veritabanlarının güvenliği için kullanılan bir tekniktir ve verilere izinsiz erişime karşı koruma sağlar.

Bu teknik, veritabanlarındaki verilerin gizliliğinin ve bütünlüğünün korunmasına yardımcı olur. Verilerin veritabanına yazılması öncesinde şifrelenmesi veya veritabanından okunması sırasında şifrelenmesi, verilerin korunmasına yardımcı olan yöntemlerdir.

Veritabanı şifreleme, simetrik ve asimetrik olmak üzere iki farklı yöntemle uygulanır ve her birinin farklı avantajları ve dezavantajları vardır. Simetrik şifreleme, verilerin şifrelenmesi ve çözümlenmesi için aynı anahtarın kullanıldığı bir şifreleme yöntemidir. Asimetrik şifreleme ise farklı anahtarların kullanıldığı bir yöntemdir.

Veritabanı şifreleme yöntemleri verilerin güvenliğine önemli katkı sağlar, ancak yanlış uygulanması veya yanlış anahtar yönetimi yöntemleri kullanılması veritabanındaki verilerin korumasını azaltabilir. Bu nedenle, doğru şekilde uygulandığında veritabanı şifreleme önemli bir güvenlik tedbiri, yanlış uygulandığında ise bir risk olabilir.

Simetrik Şifreleme

Simetrik şifreleme, verilerin hem şifrelenmesi hem de şifrelenmiş verilerin çözümlenmesi için aynı anahtarın kullanıldığı bir şifreleme tekniğidir. Bu algoritma, verilerin gizliliğini sağlamak için kullanılır ve çeşitli verilerin güvenli bir şekilde depolanmasına yardımcı olur.

DES, simetrik bir şifreleme algoritmasıdır ve verileri 56 bit anahtar kullanarak şifreler. Bu algoritma, 1977 yılında ABD hükümeti tarafından geliştirilmiştir ve 1990'lara kadar en popüler şifreleme algoritması olarak kullanılmıştır.

3DES, DES algoritmasından türetilmiş bir şifreleme algoritmasıdır ve daha güvenli bir şifreleme için üç şifreleme işlemi kullanır. Bu algoritma, 1998 yılında DES'in güvensiz olduğunun açıklanması sonrasında geliştirilmiştir ve günümüzde hala bazı uygulamalarda kullanılmaktadır.

AES, simetrik şifreleme için en yaygın kullanılan algoritmadır ve 128, 192 veya 256 bit anahtar kullanarak verileri şifreler. Bu algoritma, üst düzey güvenlik gerektiren işlemlerde yaygın olarak kullanılmaktadır ve günümüzde birçok uygulama için bir standart olarak kabul edilmiştir.

Blowfish, simetrik bir blok şifreleme algoritmasıdır ve 64 ila 446 bit arasında anahtar boyutu seçenekleri sunar. Bu algoritma, hızlı işlem yapması ve hafıza gereksinimlerinin düşük olması nedeniyle özellikle mobil uygulamalar için tercih edilir.

Simetrik şifreleme teknikleri verilerin güvenli bir şekilde saklanmasına yardımcı olabilir. Ancak, tek bir anahtarın kullanılması nedeniyle, anahtarın çalınması durumunda tüm verilerin etkilenmesi mümkündür. Bu nedenle, yüksek düzeyde güvenlik gerektiren durumlarda, asimetrik şifreleme teknikleri kullanılması önerilir.

DES (Data Encryption Standard)

DES, verilerin korunması için en eski simetrik şifreleme algoritmalarından biridir. Kısa anahtar boyutu nedeniyle artık kullanılmaktan düşmüş olsa da, hala bazı uygulamalarda kullanılır. DES algoritması 64 bit blokları işlemek için tasarlanmıştır. Verileri şifrelemek için 56 bit anahtar kullanır ve çalışma modu olarak ECB (Elektronik Kod Kitaplığı) veya CBC (Şifre Blok Zinciri) modlarını destekler. ECB modu, her bloğun ayrı ayrı şifrelenmesi anlamına gelirken, CBC modu önceki blok şifreleme çıktısıyla XOR işlemi yapar ve daha güçlü bir şifreleme sağlar. Ancak, DES anahtarlaması kolayca çözülebilen bir algoritma olduğu için 1990'ların başlarında Triple DES (3DES) algoritması tarafından yerini aldı.

3DES (Triple Data Encryption Standard)

3DES, verilerin simetrik olarak şifrelenmesi için kullanılan bir şifreleme algoritmasıdır. Bu algoritma, DES algoritmasından türetilmiştir ve daha güvenli bir şifreleme için üç şifreleme işlemi kullanır. Bu üç şifreleme işlemi, bir anahtar kullanılarak gerçekleştirilir ve her işlemde veriler farklı bir şekilde şifrelenir.

3DES, 56 bit olan DES anahtarının yerine 168 bit anahtar kullanır, bu da daha yüksek bir güvenlik seviyesi sağlar. Ancak, üç defa şifreleme işlemi yapılması nedeniyle, DES algoritmasına göre daha yavaş çalışır. Bu nedenle, 3DES algoritması özellikle finansal işlemler gibi yüksek güvenlik seviyesi gerektiren uygulamalarda tercih edilir.

3DES algoritması, finansal kurumlar, devlet kurumları ve diğer yüksek güvenlik gerektiren uygulamalarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Ancak, daha hızlı ve daha verimli diğer şifreleme algoritmaları da mevcuttur, bu nedenle kullanılmadan önce dikkatlice değerlendirilmelidir.

AES (Advanced Encryption Standard)

AES (Advanced Encryption Standard), simetrik şifreleme için en yaygın kullanılan ve güvenilir bir algoritmadır. AES'in 128, 192 ve 256 bit anahtar kullanma seçenekleri bulunur. Şifreleme ve çözme için aynı anahtar kullanıldığı için simetrik bir şifreleme algoritmasıdır. AES'in bir diğer önemli özelliği de, verilerin şifrelenmesi işlemi sırasında kullanılan özel bir diziyle verileri karıştırarak güçlendirmesidir. Bu nedenle, AES'in kullanımı sıklıkla finans, sağlık, hükümet ve askeri alanlarda yaygındır.

AES şifreleme işlemi aşamaları sırasıyla şu şekildedir:

• Verinin bloklara ayrılması,
• Blokların karıştırılması ve değiştirilmesi,
• Ayrı bir anahtarla şifreleme işlemi,
• Anahtarın bir dizi işlemiyle değiştirilmesi ve blokların karmaşık bir düzene sokulması,
• Şifreli verilerin elde edilmesi.

AES, diğer simetrik şifreleme yöntemleriyle kıyaslandığında daha zorlu bir şifreleme yöntemi olduğu için, çözülmesi neredeyse imkansızdır. Bu özelliği sayesinde, AES, ticari ve ticari olmayan birçok uygulamanın güvenilirliği için ilk tercih edilen şifreleme yöntemidir.

Blowfish

Blowfish simetrik bir blok şifreleme algoritmasıdır. Bruce Schneier tarafından 1993 yılında geliştirilmiştir. Blowfish, 64-bit bloklar halinde veri şifrelenmesi yapar ve anahtar boyutu 32 ila 448 bit arasındadır. Anahtar boyutunu belirlerken, kullanıcının güvenlik gereksinimlerine göre uygun anahtar boyutu seçeneği sunmaktadır.

Birçok özelliği nedeniyle Blowfish şifreleme algoritması tercih edilmektedir; özellikle blok şifreleme işlemleri yaparken hızlıdır. Verileri güvenli bir şekilde şifreleme ve deşifre etme işlemlerinde yüksek oranda güvenilir bir yapıdadır. Blowfish'in güvenliğinin ömrü çok uzundur. Şifreli veriler çok sayıda değişkenle birlikte karıştırıldığından, şifre çözmek son derece zor hale gelir.

Bir diğer avantaj ise Blowfish'in platform bağımsız olmasıdır. Bu nedenle, uygulamaların farklı sistemler arasında taşınmasını kolaylaştırmaktadır. Ancak, Blowfish'i kullanırken bir dezavantajı da mevcuttur. Küçük anahtar uzunluklarına sahip verilerin güvenliği düşüktür. Bu nedenle, bu durumda AES veya 3DES tercih edilir.

Blowfish, özellikle hassas veriler için güçlü şifreleme yöntemleri sunar ve yeterli güvenlik özelliklerine sahiptir. Ancak, kullanıcı ihtiyaçlarına göre uygun anahtar boyutu seçmenin önemli olduğunu unutmamak gerekir.

Asimetrik Şifreleme

Asimetrik şifreleme, verilerin şifrelenmesi ve çözümlenmesi için simetrik şifrelemeden farklı olarak farklı anahtarların kullanıldığı bir şifreleme tekniğidir. Bu anahtarlar, açık anahtar ve özel anahtar olarak bilinir. açık anahtar herkes tarafından kullanılabilirken, özel anahtar yalnızca verileri oluşturan taraf tarafından kullanılabilir.

Bir veri bloğunu şifrelemek için, veri bloğu önce açık anahtar ile şifrelenir ve ardından özel anahtar kullanılarak çözümlenir. Asimetrik şifreleme algoritmalarının en yaygın kullanılanı RSA (Rivest–Shamir–Adleman) algoritmasıdır. RSA, birçok uygulama tarafından verilerin elemanları işaretlemek veya dijital imzalar oluşturmak için kullanılır.

ECC (Elliptic Curve Cryptography) ise RSA'dan daha hızlı olduğu için asimetrik şifreleme için daha popüler bir algoritmadır. Bu teknik, verilerin güvenliği için özellikle mobil cihazlarda kullanılmaktadır. Asimetrik şifreleme ile güvenli veri aktarımı sağlamak için, verilerin şifrelenmesi ve çözümlenmesi işlemleri sunucuda gerçekleştirilmelidir. Böylece, verilerin güvenliği artırılır ve veri aktarımı sırasında saldırıya uğrama riski azalır.

RSA (Rivest–Shamir–Adleman)

RSA, adını adını kurucuları Ron Rivest, Adi Shamir ve Leonard Adleman'dan almış bir asimetrik şifreleme algoritmasıdır. Bu algoritma, iki anahtarı kullanarak verileri şifreleyip çözmektedir. Bu anahtarlar, açık anahtar ve gizli anahtar olarak adlandırılır.

Açık anahtar herkese açık bir şekilde paylaşılabilecekken, gizli anahtar sadece veri sahibine özeldir. Veri sahibi açık anahtarını herhangi biriyle paylaşabilir ve o kişi veri sahibine şifrelenmiş veri gönderebilir. Bu şifrelenmiş veriyi sadece veri sahibi gizli anahtarı ile çözebilir. Bu işlem güvenli bir şekilde yapılmalıdır, çünkü gizli anahtarın çalınması durumunda, herkes veri sahibi gibi hareket edebilir.

RSA algoritması genellikle verilerin elemanları işaretlemek veya dijital imzalar oluşturmak için kullanılır. Elektronik imzalar oluşturmak, belgeleri dijital ortamda doğrulamak için kullanılan bir yöntemdir. Bir dokümanın imzalanması, belgenin bütünlüğünün korunmasını ve değiştirilmesinin önlenmesini sağlar. RSA algoritması, dijital imzalama sürecinde kullanılan bir yöntemdir.

ECC (Elliptic Curve Cryptography)

ECC, yani Eliptik Eğri Kriptografi, asimetrik şifreleme için kullanılan bir algoritmadır. Bu algoritma, daha önceden kullanılan RSA şifreleme yöntemine göre daha hızlı bir işlem sunar. Asimetrik şifreleme yöntemleri için güvenlik açısından anahtar boyutu oldukça önemlidir. ECC algoritması, daha küçük anahtar boyutları kullanarak yüksek güvenlik seviyesi sağlar.

ECC algoritması, bir eliptik eğri üzerinde işlem yaparak şifreleme yapar. Bu eğri, önceden belirlenmiş bir matematiksel yapıya sahiptir ve bu yapı sayesinde işlem hızı artar. Anahtar boyutu açısından bakıldığında, 256 bitlik bir ECC anahtarı, 3072 bitlik bir RSA anahtarından daha güvenlidir.

ECC algoritması ayrıca, diğer asimetrik şifreleme yöntemleri gibi imza veya anahtar değişimi işlemleri için de kullanılabilir. Bu sayede, diğer güvenlik protokollerinde de güçlü bir alternatif sunar. Son yıllarda, ECC algoritması özellikle IoT (Nesnelerin İnterneti) gibi alanlarda kullanımı artmıştır.

Veritabanı Şifreleme Uygulama Yöntemleri

Veritabanı şifreleme, veritabanlarının güvenliğini sağlamak için kullanılan temel yöntemlerden biridir. Şifreleme yöntemleri uygulanırken, verilerin saklanmasının yanı sıra taşınabilirliği de göz önünde bulundurulmalıdır. Veritabanı şifreleme yöntemleri, tüm veritabanının tamamının şifrelenmesi veya sadece belirli verilerin veya sütunların şifrelenmesi şeklinde uygulanabilir.

Tam Veritabanı Şifreleme yöntemi, veritabanındaki tüm verilerin şifrelenmesini ifade eder. Bu yöntem, verilerin güvenliğini sağlamada etkili olsa da, verilerin taşınabilirliğini azaltır. Çünkü şifreli bir şekilde tutulan tüm verilerin çözümlenmesi gerekmektedir. Bu da verilerin aktarımını yavaşlatabilir.

Parçalı Veritabanı Şifreleme yöntemi ise belirli verilerin veya sütunların şifrelenmesini ifade eder. Bu yöntem, verilerin güvenliğini sağlamakla birlikte, taşınabilirliğini artırır. Çünkü sadece belirli verilerin şifrelenmesi, diğer verilere erişimi etkilemez ve taşınabilirliği kolaylaştırır.

Tablo ve listelerin kullanımı da veritabanı şifreleme yöntemlerinin uygulanmasını kolaylaştırabilir. Tablolar, tüm verilerin bir arada görülmesini sağlayarak, verilerin doğru bir şekilde seçilmesini sağlar. Listeler ise belirli verilerin ayrıntılı bir şekilde görülmesinde yardımcı olur.

Veritabanı şifreleme yöntemlerinin uygulanması, verilerin güvenliği açısından son derece önemlidir. Ancak, verilerin taşınabilirliği de göz önünde bulundurularak, uygun bir yöntemin seçilmesi gerekmektedir. Tablolar ve listeler kullanarak, verilerin doğru bir şekilde şifrelenmesi ve çözümlenmesi kolaylaştırılabilir.

Tam Veritabanı Şifreleme

Tam veritabanı şifrelemesi, veritabanındaki tüm verilerin şifrelenmesi anlamına gelir ve bu yöntem, veri koruma açısından oldukça etkilidir. Ancak, tüm verilerin şifrelenmesi, taşınabilirlik açısından dezavantaj oluşturabilir.

Bu yöntem kullanıldığında, veritabanına herhangi bir yerden erişilebilmesi için doğru anahtara ihtiyaç duyulur ve bu da verilerin taşınabilirliği ve ulaşılabilirliği konusunda sorun yaratabilir. Bu nedenle, tam veritabanı şifrelemesi, verilerin depolanmasında veya taşınmasında kullanılmayabilir.

Bu yöntem ile ilgili bir diğer dezavantaj da performans kaybıdır. Veritabanındaki tüm verilerin şifrelenmesi, veritabanının boyutunu artırabilir ve verilere erişim süresini uzatabilir.

Ancak, tam veritabanı şifrelemesi, hassas verilerin güvenliği söz konusu olduğunda en etkili yöntemlerden biridir. Verilerin korunmasında maksimum seviyede güvenlik sağlar ve potansiyel saldırılara karşı verileri korur.

Parçalı Veritabanı Şifreleme

=Parçalı veritabanı şifrelemesi, verilerin şifrelemesi için veritabanındaki belirli verilerin veya sütunların seçilerek şifrelendiği bir yöntemdir. Bu yöntem, genellikle tam veritabanı şifrelemesine göre daha kullanışlıdır çünkü verilerin taşınabilirliğini artırır.

Parçalı veritabanı şifrelemesi, verileri korumak için seçilen birkaç veri setinin şifrelenmesi anlamına gelir. Bu, tüm verilerin veritabanından alındığında bir miktar koruma sağlar. Parçalı veritabanı şifreleme yöntemi, tam veritabanı şifrelemesine göre daha esnek bir yaklaşım sergiler ve veri tabanındaki verilere herhangi bir değişiklik yapılmasına izin verir. Bu, belirli veri setlerin şifreleme işlemlerinin tekrarlanmasına gerek kalmadan verilerin taşınmasına izin verir.

Parçalı veritabanı şifreleme, veri tabanındaki kritik verileri korumak için veritabanı yöneticilerine farklı seçenekler sunar. Bu şekilde, veri tabanında depolanan belirli veri setleri şifrelenebilir ve verilerin çalınma riski azaltılabilir. Ancak, bu yöntem, tam veritabanı şifrelemesi kadar güvenli değildir ve belirli verilerin şifrelenmesine izin verdiği için, tam veritabanı şifrelemesi kadar taşınabilir değildir.

Sonuç olarak, parçalı veritabanı şifreleme yöntemi, veri tabanındaki önemli verilerin güvenliğini artırırken, tüm verilerin şifrelenmesine göre daha taşınabilirliği artırır. Bu nedenle, veri tabanı yöneticilerinin ihtiyaçlarına göre en uygun şifreleme yönteminin seçilmesi gereklidir.