SHA1'in kırılması ne anlama geliyor?

İnternette güvenlik, gizlilik, bütünlük gibi konular çoğunlukla bizim üzerinde pek düşünmediğimiz ve kullandığımız yazılımlar tarafından halledilen konular arasında yer alıyor. Örneğin internette bankacılık işlemi yaparken bağlandığımız sunucu gerçekten bağlanmak istediğimiz sunucu mu, gönderip aldığımız verileri araya giren birileri ele geçirip ondan bir anlam çıkartabiliyor mu diye düşünmüyoruz. Bu işlemleri tarayıcımız bizim yerimize yapıyor. O da verilerin şifrelenmesi ve sunucuların doğrulanması gibi işlemleri kriptografik protokolleri kullanarak gerçekleştiriyor. Benzer şekilde kullandığınız programlar güncellemeleri indirdikten sonra onların bozulmadan indiğini kontrol etmek için benzer kriptografik araçları arka planda çalıştırıyorlar.

Kriptografinin diğer kullanım alanlarının yanı sıra veri bütünlüğünün kontrol edilmesi de hepimiz için büyük önem taşıyor. Bu işlem için dosya içeriklerini kontrol etmek yerine onların tek yönlü fonksiyonlar kullanılarak özetleri çıkartılıyor ve bu özetler karşılaştırılarak dosyalar bozulmaya uğramış mı veya araya giren biri tarafından değiştirilmiş mi anlaşılabiliyor. Tek yönlü fonksiyonlar derken de her x için f(x)'in benzersiz bir şekilde ve kolayca hesaplanabildiği ama f(x) değeri verildiğinde ona karşılık gelen x değerinin hesaplanamadığı (ya da hesaplanması çok uzun süren) fonksiyonları kastediyoruz. Elbette her dosya için benzersiz bir özet üretme işinin de sınırları var. Ne kadar uzun özet üretilirse özetlerin benzersiz olması o kadar mümkün hale geliyor ama bu da (diğer konuları işin içine katmadan söylemek gerekirse) özet alma ve onu doğrulama işleminin süresini uzatıyor.

Farklı uzunluklarda özetler üreten md5, sha1, sha256 ve sha512 gibi algoritmalar mevcut. Bunların bir dosya için ürettikleri özetlere şöyle örnekler vermek mümkün. Bu adresteki pdf dosyasını indirip siz de aynı sonuçları üretebilirsiniz.

MD5SUM: ee4aa52b139d925f8d8884402b0a750c
SHA1SUM: 38762cf7f55934b34d179ae6a4c80cadccbb7f0a
SHA256SUM: 2bb787a73e37352f92383abe7e2902936d1059ad9f1ba6daaa9c1e58ee6970d0
SHA512SUM: 3c19b2cbcf72f7f5b252ea31677b8f2323d6119e49bcc0fb55931d00132385f1e749bb24cbd68c04ac826ae8421802825d3587fe185abf709669bb9693f6b416

Özetlerin boyutlarındaki farklılık dikkatinizi çekmiş olmalı. Bu özetlerle yapılmaya çalışılan şeyin farklı dosyalar için farklı (benzersiz) özetler üretmek olduğunu yukarıda söylemiştim. MD5 bu yazıda bahsi geçen algoritmalar arasında en kısa özeti üreten algoritma olduğundan farklı iki dosyanın özetlerinin çakışması olasılığı en yüksek olan algoritma da aynı zamanda. İlk akla gelen şey madem en uzun özet sha512 ile üretilebiliyor her yerde o kullanılsın şeklinde olsa da bir dosyanın md5 özetini almakla sha512 özetini almak arasında süre olarak gerçekten çok büyük farklar var. Küçük dosyalarda özet çıkartma süresi farkedilemeyecek kadar yakın olsa da dosya boyutu büyüdükçe (hatta disk kalıplarının özetlerinin alındığı düşünüldüğünde) aradaki fark çok büyük oluyor.

SHA1 için 2005 yılından bu yana saldırılar yapılabildiği bilinse de http://shattered.it/ adresinde anlatılan tipte güçlü bir saldırı imkanı olmadığı düşünülerek hala çok yaygın olarak kullanılıyordu. Sayfaya girdiğinizde görebileceğiniz gibi sha1 özetleri aynı olacak şekilde birbirinden farklı iki pdf dosyası üretilmiş ve bunun başka dosyalar için de nasıl gerçeklenebileceği konusunda ayrıntılı bilgiler verilmiş durumda. Burada ilgi çekebilecek noktalardan biri de aynı sha1 özetine sahip iki dosyanın md5 özetlerinin hala farklı olması. Hem md5, hem de sha1 özeti aynı olacak şekilde farklı dosyalar üretmek elbette bambaşka bir konu.

SHA1 dosya bütünlüğünün kontrolü yanı sıra yazılım depolarının ve güncellemelerinin kontrolünden tutun da kredi kartı bilgilerinin transferine kadar pek çok konuda çok yaygın olarak kullanıldığından yazılım geliştiricileri ve sistem yöneticilerini ilgilendiren çok önemli gelişme bu. Yukarıda da gördüğümüz gibi sha1'i kullanmayacak olsak da alternatifsiz değiliz; kullanabileceğimiz başka algoritmalar var. Olmasaydı bile yenilerini yazmak imkanı her zaman mevcut.

Son kullanıcıların ise kullandıkları yazılımları güncel tutmaktan başka yapabilecekleri bir şey yok.

Düzenleme: Yazıda yaptığım ifade hatalarını düzeltmeme yardımcı olan Kadir Altan'a teşekkür ederim.