Sıfır bilgi ispatları kriptografide kullanılır, bugünlerde çok izlenen CSI:NY Dizisi bazen bu konuya değiniyor.

Kriptografi, gizlilik, kimlik denetimi, bütünlük gibi bilgi güvenliği kavramlarını sağlamak için çalışan matematiksel yöntemler bütünüdür. Bu yöntemler, bir bilginin iletimi esnasında karşılaşılabilecek aktif ya da pasif ataklardan bilgiyi -dolayısıyla bilgi ile beraber bilginin göndericisi ve alıcısını da- koruma amacı güderler..

Bir bilginin güvenli olarak iletileceğinden ya da elde edilmiş bir bilginin güvenli bir şekilde elde edilmiş olduğundan bahsedilebilmesi için, kullanılan iletişim sistemlerinin sahip olması beklenebilecek bazı güvenlik kavramları vardır:

Bunlardan birincisi Gizliliktir, Yani Bilgiyi görme yetkisi olanlar dışındaki herkesten gizli tutmak. Bankadaki kişisel verilerimiz bu tanıma çok uygun bir örnektir. Çağrı merkezindeki görevli şifrenizi bankamız çalışanları dahil kimse ile paylaşmayın der.

İkincisi Kimlik Denetimidir, yani İletimi gerçekleştirilen bir mesajın göndericisinin gerçekten gönderen kişi olduğu garantisidir.

Üçüncüsü Bütünlüktür, Bütünlük bir bağlantının tamamı ya da tek bir veri parçası için, mesajın gönderildiği gibi olduğuna, üzerinde hiçbir değişiklik, ekleme, yeniden düzenleme yapılmadığı garantisidir.

Dördüncüsü Reddedilmezlik, Göndericinin iletilen mesajı inkar edememesi (böylece bir mesaj gönderildiğinde alıcı göndericinin mesajı gönderdiğini ispatlayabilir).

Beşincisi Erişim Kontrolüdür, İzinsiz kişi ya da uygulamaların erişmemeleri gereken kaynaklara erişemeyecekleri garantisi (ağ güvenliği bağlamında, erişim kontrolü, ana bilgisayar sistemlerine erişimleri kontrol etme ve sınırlandırma yetisidir. Bu kontrolü başarmak için, erişimi kazanmaya çalışan her varlık ilk olarak tanımlanmalı veya doğrulanmalıdır. Erişim kontrolü servisleri kimlik denetimi yapılmış varlıkların kaynaklara ancak kendilerine izin verilen şekilde erişebilecekleri garantisini vermekle yükümlüdür).

Esas kelimesi ile bir kriptografik sistem içerisinde kullanılan temel işlevlerden bahsedilmektedir. Bir kriptografik sistem, bilgi güvenliğini sağlamak için bir araya getirilmiş birçok küçük yöntemler bütünlüğü olarak görülebilir. Bu yöntemler yapıları itibarı ile üç ana grupta incelenebilirler:

•Anahtarsız şifreleme
•Gizli anahtarlı şifreleme
•Açık anahtarlı şifreleme

Anahtar kullanmayan kriptografikalgoritmalar, veya diğer adlarıyla Veri Bütünlüğü ve Özet Fonksiyonları, veri bütünlüğünü garanti etmek için kullanılan MD5, SHA-1, RIPEMD-160 gibi kriptografi algoritmalarının kullandığı yöntemlere verilen isimdir.

Bu özet fonksiyonu algoritmaları veriyi tek yönlü olarak işler ve algoritmanın özelliğine göre belirli bir genişlikte (örn: 128 bit, 512 bit) kriptografik özet çıkartır. Bir anlam bütünlüğü içermeyen ve rasgele seçilmiş sayılar görüntüsü yaratan bu çıktı o dosya veya bilgiye özeldir. Her işlem yapıldığında, hep aynı sonucu verir. Ancak dosya veya bilgide 1 bit değişiklik dahi gerçekleşmesi durumunda bu çıktı (özet çıktısı) tamamen değişir. Böylece iki kontrol arasında veri bütünlüğünde bir değişiklik olup olmadığı anlaşılır.

Kriptografik yöntemlerden, hem şifreleme hem de deşifreleme işlemi için aynı anahtarı kullanan kripto sistemlere verilen isimdir. Simetrik şifreleme olarak da adlandırılır.

Simetrik şifreleme uzun bir geçmişe sahiptir. Haberleşen tarafların (Hem göndericinin hem de alıcının), aynı anahtarı kullanmaları gerektiği için, burada asıl sorun anahtarın karşıya güvenli bir şekilde iletilmesidir. Simetrik şifreleme; anahtar karşıya güvenli bir şekilde iletildiği sürece, Açık anahtarlı şifreleme’den daha güvenlidir. Anahtar elinde olmayan birisi şifrelenmiş metini ele geçirse de şifrelenmiş metinden asıl metni bulması mümkün değildir. Simetrik şifrelemede haberleşen tarafların her biri için bir anahtar çifti üretilmelidir. Bu yüzdende çok fazla anahtar çifti ile uğraşmak gerekebilir.

Açık anahtarlı şifreleme, şifre ve deşifre işlemleri için farklı anahtarların kullanıldığı bir şifreleme sistemidir. Sistemin bu özelliğinden dolayı asimetrik şifreleme olarak da adlandırılır. Haberleşen taraflardan her birinde birer çift anahtar bulunur. Bu anahtar çiftlerini oluşturan anahtarlardan biri gizli anahtar diğeri açık (gizli olmayan) anahtardır.

Gizli anahtarın sadece bir sahibi vardır. Gizli anahtara sahip olan taraf gizli anahtar aracılığıyla, kendi açık anahtarıyla şifrelenmiş bilgilerin şifresini çözebilir, kendisine ait sayısal imzaları oluşturabilir ya da kendi kimliğini ispat edebilir.

Açık anahtar, sadece gizli anahtarın sahibi tarafından oluşturulabilir ve herkesin erişimine açıktır. Açık anahtarla, bilgiler sadece gizli anahtarın sahibi tarafından çözülebilecek şekilde şifrelenebilir ya da gizli anahtar sahibinin sayısal imzasının ve kimliğinin doğruluğu kontrol edilebilir.

Simetrik şifreleme algoritmalarının aksine, asimetrik şifreleme algoritmalarında güvenli bir “ilk anahtar değişimi” ihtiyacı bulunmamaktadır.

Kriptografi sadece bilgi saklaması ve aktarması problemine güvenli bir çözüm aramaktan ibaret değildir. Elektronik imza, elektronik para ve elektronik seçim vs. gibi farklı kullanım alanları da bulunmaktadır. Bu problemlere çözüm getiren protokoller, bahsi geçen şifreleme sistemlerine ek olarak, “kriptografik temel taşları” diyebileceğimiz yöntemler kullanmaktadır.

Bunlardan bazıları şunlardır: