Performance Comparison of Symmetric and Asymmetric Encryption Algorithms

Abstract

İnternet tabanlı teknolojilerin her geçen gün artması, dünyadaki veri oluşumunu da sürekli artırmakta ve veri büyüklüğü genişledikçe kullanıcılar için bilginin güvenliği ve gizliliği risk taşımaktadır. Güvenli olmayan bir iletişim kanalı üzerinden veriler iletildiğinde tehlikeli durumların minimuma indirgenmesi veya tamamen önlenmesi için önerilen yöntemlerden biri kriptografik algoritmalardır. Temeli matematiksel ifadelere dayanan tekniklerin ve uygulamalarının birleşimini içeren tüm şifreleme algoritmaları; verilerin kullanılabilirliğini, gizliliğini ve bütünlüğünü korumayı amaçlamaktadır. Ancak başarımları; seçilen dosya türü, boyutu, karmaşıklığı, anahtar yapısı ve kullanılan bilgisayar platformu(yazılım ve donanım) gibi çeşitli faktörlere göre değişmektedir. Bu faktörler temelinde, üç farklı simetrik(AES, Blowfish, Cast-128) ve asimetrik(ECDH, El-Gamal, RSA) şifreleme algoritması kullanılarak bir uygulama yapılmıştır. “The Da Vinci Code” adlı içerikten üretilen 100 KB, 1, 5 ve 100 MB arasında değişen 4 adet çeşitli metinsel dosya boyutlarının karmaşıklığı; UTF-8 tablo yapısındaki birleşimleridir. Anahtar(gizli ve açık) sistemi; 32 karakterden(256 bit) oluşan mimaridir ve uygulama platformu; yazılım için, Windows, Python VS Code, donanım için, Intel I7-CPU, 16 GB RAM, 4 GB-GPU kullanılmıştır. Literatürde kabul edilen performans kriterleri; şifreleme ve şifre-çözmedeki hızı (s), bellek (MB) ve CPU (%) kullanım oranları temel alınarak başarımları değerlendirilmiştir. Böylece, simetrik ve asimetrik şifreleme algoritmalarının başarımları aynı veri setleri üzerinde karşılaştırılmıştır. Simetrik şifreleme algoritmalarının başarım sonuçlarının daha iyi olduğu gözlemlenmiştir.