Dersin Ayrıntıları
YarıyılKoduAdıT+U+LKrediAKTSSon Güncelleme Tarihi
8YAZS404Kriptolojiye Giriş3+0+03520.04.2026

 
Dersin Detayları
Dersin Dili Türkçe
Dersin Düzeyi Lisans
Bölümü / Programı Bilgisayar Mühendisliği
Öğrenim Türü Örgün Öğretim
Dersin Türü Seçmeli
Dersin Öğretim Şekli Yüz Yüze
Dersin Amacı Bu dersin amacı, kriptolojinin temel kavramlarını ve tarihsel gelişimini tanıtmak; klasik, modern ve açık anahtarlı şifreleme yöntemlerinin matematiksel temellerini, algoritmik yapılarını ve mühendislik bağlamındaki uygulamalarını anlaşılır biçimde sunmaktır. Ders kapsamında öğrencilerin şifreleme ve şifre çözme süreçlerini matematiksel modelleme ve analitik problem çözme yaklaşımlarıyla inceleyebilmeleri, farklı kriptografik yöntemlerin güvenlik varsayımlarını ve olası zayıflıklarını değerlendirebilmeleri hedeflenmektedir. Ayrıca, modern kriptografik sistemlerin anahtar yönetimi, güvenlik düzeyi ve hesaplama karmaşıklığı açısından ele alınmasıyla öğrencilerin kriptografik yöntemlere sistematik ve eleştirel bir bakış açısı geliştirmeleri amaçlanmaktadır; ders içeriği örnek uygulamalar ve problem çözme çalışmalarıyla desteklenecektir.
Dersin İçeriği Kriptolojinin tanımı, tarihsel gelişimi ve temel terminolojisi; kriptografik sistemlerin temel ilkeleri, tasarım yaklaşımları ve değerlendirme ölçütleri ile simetrik ve asimetrik şifreleme yaklaşımlarının kavramsal karşılaştırılması dersin kapsamını oluşturmaktadır. Şifreleme ve şifre çözme süreçleri, kriptanaliz kavramı, saldırı modelleri ve değerlendirme kriterleri dersin temel çerçevesi içinde ele alınmaktadır. Ayrıca dijital imza kavramına giriş yapılarak kriptografinin güncel kullanım alanları tanıtılmaktadır. Ders kapsamında kriptografinin matematiksel temelleri üzerinde durulmakta; modüler aritmetik, aralarında asallık, modüler ters kavramı ve matrisler incelenmektedir. Klasik şifreleme yöntemleri arasında Sezar, öteleme, afin ve Atbash şifrelemeleri; çok alfabeli yerine koyma yöntemleri kapsamında Vigenère şifrelemesi ve anahtar uzunluğunun güvenliğe etkisi; transpozisyon tabanlı yöntemler kapsamında route, dizi ve dikdörtgen transpozisyon şifrelemeleri ele alınmaktadır. Matris tabanlı şifreleme yaklaşımı olarak Hill şifrelemesi, anahtar seçimi, terslenebilirlik koşulları ve temel güvenlik değerlendirmeleri incelenmektedir. Blok tabanlı klasik yöntemler kapsamında Playfair ve dört kare şifrelemeleri ile bu yöntemlerin yapısal zayıflıkları değerlendirilmektedir. Dersin ilerleyen bölümünde ADFGX ve ADFGVX gibi gelişmiş klasik şifreleme yaklaşımları, modern blok şifreleme yöntemleri olarak DES ve AES algoritmaları ile açık anahtarlı kriptografik sistemler kapsamında RSA ve El-Gamal algoritmaları matematiksel altyapıları, güvenlik varsayımları ve genel özellikleri açısından ele alınmaktadır.
Dersin Yöntem ve Teknikleri
Ön Koşulları Yok
Dersin Koordinatörü Dr. Öğretim Üyesi Fatma Zehra UZEKMEK
Dersi Verenler Dr. Öğretim Üyesi Fatma Zehra UZEKMEK
Dersin Yardımcıları Yok
Dersin Staj Durumu Yok

Ders Kaynakları
Kaynaklar Leung, L. R. N., Introduction to Cryptography with Coding Theory, Pearson Education, 2019.
Banoth, R., & Regar, R., Classical and Modern Cryptography for Beginners, Springer, 2023.
Klima, R. E., & Sigmon, N. P., Cryptology: Classical and Modern, 2nd Edition, CRC Press, 2019.
Ders Notları 1. Anlatım
2. Soru-Cevap
3. Tartışma
4. Alıştırma ve Uygulama
5. Problem Çözme
Sınavlar 1 Ara sınav, 1 Final sınavı

Ders Yapısı
Matematik ve Temel Bilimler %100
Mühendislik Bilimleri %30
Mühendislik Tasarımı %0
Sosyal Bilimler %0
Eğitim Bilimleri %0
Fen Bilimleri %0
Sağlık Bilimleri %0
Alan Bilgisi %0

Planlanan Öğrenme Aktiviteleri ve Metodları
Etkinlikler ayrıntılı olarak "Değerlendirme" ve "İş Yükü Hesaplaması" bölümlerinde verilmiştir.

Değerlendirme Ölçütleri
Yarıyıl Çalışmaları Sayısı Katkı
Ara Sınav 1 % 50
Yarıyıl Sonu Sınavı 1 % 50
Toplam :
2
% 100

 
AKTS Hesaplama İçeriği
İş Yükü Sayısı Süre Toplam İş Yükü (Saat)
Ders Süresi 14 3 42
Sınıf Dışı Ç. Süresi 14 3 42
Ara Sınavlar 1 2 2
Uygulama 14 2 28
Yarıyıl Sonu Sınavı 1 2 2
Toplam İş Yükü   AKTS Kredisi : 5 116

 
Dersin Öğrenme Çıktıları: Bu dersin başarılı bir şekilde tamamlanmasıyla öğrenciler şunları yapabileceklerdir:
Sıra NoAçıklama
1 Kriptolojinin temel kavramlarını, terminolojisini ve matematiksel altyapısını açıklar; klasik şifreleme yöntemlerinin algoritmik yapılarını analiz eder ve bu yöntemlerde şifreleme–şifre çözme süreçlerini uygulayarak güvenlik özelliklerini değerlendirir.
2 Matris tabanlı ve blok şifreleme yöntemlerinin matematiksel ve algoritmik yapılarını açıklar; anahtar seçimi ve güvenlik ölçütlerini mühendislik bakış açısıyla değerlendirir ve bu yöntemlerde şifreleme, şifre çözme ve temel kriptanaliz süreçlerini analiz eder.
3 Açık anahtarlı kriptografik sistemlerin matematiksel ve algoritmik temellerini açıklar; anahtar üretimi ve şifreleme süreçlerini analiz eder ve bu sistemlerin güvenliğini saldırı modelleri, anahtar büyüklüğü ve hesaplama karmaşıklığı açısından değerlendirir.

 
Ders Konuları
HaftaKonuÖn HazırlıkDökümanlar
1 Kriptolojiye Giriş: Tarihçe ve Temel Terminoloji, Kriptografik İlkeler ve Tasarım Kriterleri, Saldırı Modelleri ve Güncel Kullanım Alanları, Simetrik ve Asimetrik Şifreleme Yaklaşımlarının Kavramsal Karşılaştırması, Dijital İmza Kavramı
2 Kriptografinin Matematiksel Temelleri I
3 Kriptografinin Matematiksel Temelleri II
4 Klasik Yerine Koyma Şifrelemeleri I– Sezar ve Öteleme Şifreleme–Deşifreleme Süreçleri, Yapısal Zayıflıklar ve Frekans Analizi
5 Klasik Yerine Koyma Şifrelemeleri II– Afin Şifrelemesi, Modüler Ters ile Deşifreleme, Anahtar Uzayı ve Saldırı İhtimalleri, Atbash Şifrelemesi
6 Çok Alfabeli Yerine Koyma Şifrelemeleri–Vigenère Şifrelemesi ve Deşifreleme Süreçleri, Anahtar Uzunluğunun Güvenliğe Etkisi
7 Transpozisyon (Permütasyon) Şifrelemeleri I–Route Şifreleme, Dizi Şifreleme ve Deşifreleme Süreçleri
8 Ara Sınav
9 Transpozisyon (Permütasyon) Şifrelemeleri II– Dikdörtgen Transpozisyon Şifreleme–Deşifreleme Süreçleri, Anahtar Uzayı, Olası Saldırı Senaryoları
10 Matris Tabanlı Şifreleme I– Anahtar Seçimi, Terslenebilirlik Koşulu ve Güvenlik Analizi, Hill Şifrelemesi
11 Matris Tabanlı Şifreleme II– Hill Şifrelemesi ve Deşifreleme Süreçleri, Uygulama ve Kriptoanaliz
12 Digrafik Şifrelemeler– Playfair ve Dört Kare Şifreleme–Deşifreleme Süreçleri, Yapısal Zayıflıklar
13 Klasikten Moderne Blok Şifreleme Yaklaşımları: Gelişmiş Klasik Şifrelemeler– ADFGX ve ADFGVX Şifreleme–Deşifreleme Süreçleri Modern Blok Şifreleme – DES (Data Encryption Standard) – AES (Advanced Encryption Standard): Anahtar Uzunluğu ve Güvenlik Değerlendirmesi
14 Asimetrik Kriptografi I– RSA Şifrelemesi, Matematiksel Altyapı, Anahtar Üretimi, Şifreleme–Deşifreleme Süreçleri ve Güvenlik Varsayımları
15 Asimetrik Kriptografi II– RSA ve El-Gamal Şifreleme–Deşifreleme Süreçleri, Algoritmik Yapı, Güvenlik Varsayımları ve Karşılaştırmalı Analiz
16 Final Sınavı

 
Dersin Program Çıktılarına Katkısı
P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8 P9 P10 P11
Tüm 5
Ö1 5
Ö2 5
Ö3 5

  Katkı Düzeyi: 1: Çok Düşük 2: Düşük 3: Orta 4: Yüksek 5: Çok Yüksek

  
  https://obs.gedik.edu.tr/oibs/bologna/progCourseDetails.aspx?curCourse=243251&curProgID=5607&lang=tr