Kuantum-Dirençli Kamu Uygulaması Atölyesi

"Şimdi Topla, Sonra Çöz" saldırısına karşı hazır mısınız?

---

Proje Hakkında

Bu atölye, gerçek bir kamu evrak kayıt sistemini önce klasik kriptografi ile inşa edip ardından NIST onaylı post-kuantum algoritmalarla nasıl kuantum-dirençli hale getirileceğini adım adım gösterir.

---

Dizin Yapısı

post-kuantum/
├── klasik_sistem/          ← Adım 1: RSA + ECDSA + AES + SHA-256
│   ├── app.py              (Flask uygulaması — port 5001)
│   ├── crypto_klasik.py    (Kriptografik işlemler)
│   ├── modeller.py         (SQLAlchemy modelleri)
│   └── templates/          (HTML arayüzü)
│
├── pqc_sistem/             ← Adım 3: ML-KEM + ML-DSA + AES + SHA3
│   ├── app.py              (Flask uygulaması — port 5002)
│   ├── crypto_pqc.py       (PQC kriptografik işlemler)
│   ├── modeller.py         (Genişletilmiş modeller)
│   └── templates/          (PQC farkındalıklı HTML arayüzü)
│
├── karsilastirma/
│   └── benchmark.py        ← Adım 4: Performans karşılaştırması
│
├── docs/
│   ├── 01-KLASIK-SISTEM.md      ← Klasik kriptografi detayları
│   ├── 02-KUANTUM-TEHDITLERI.md ← Shor, Grover, HNDC saldırısı
│   ├── 03-PQC-DONUSUM.md        ← Algoritma değişim kılavuzu
│   └── 04-ATOLYE-REHBERI.md     ← 3 saatlik atölye programı
│
└── requirements.txt

---

Hızlı Başlangıç

1. Kurulum

# Python 3.11+ gereklidir
python -m venv venv
source venv/bin/activate  # Windows: venv\Scripts\activate

pip install -r requirements.txt

2. Klasik Sistemi Çalıştır

cd klasik_sistem
python app.py
# → http://localhost:5001

3. PQC Sistemini Çalıştır

cd pqc_sistem
python app.py
# → http://localhost:5002
# Not: liboqs kurulu değilse simülasyon modunda çalışır

4. Benchmark Çalıştır

cd karsilastirma
python benchmark.py

---

Algoritma Dönüşüm Tablosu

Bileşen	Klasik (v1)	Post-Kuantum (v2)	NIST Standardı
Anahtar kapsülleme	RSA-2048	ML-KEM-768	FIPS 203
Dijital imza	ECDSA-P256	ML-DSA-65	FIPS 204
Hash / Özet	SHA-256	SHA3-512	FIPS 202
KDF	HKDF-SHA256	SHAKE-256	FIPS 202
Simetrik şifre	AES-256-GCM	AES-256-GCM	FIPS 197

---

Kuantum Tehdidi Özeti

              Shor Algoritması    Grover Algoritması
              ────────────────    ──────────────────
RSA-2048      KIRILIR ✗           —
ECDSA-P256    KIRILIR ✗           —
AES-256-GCM   —                   128-bit etkin ⚠ (kabul edilebilir)
SHA-256       —                   ~85-bit etkin ⚠ (yetersiz)

ML-KEM-768    Güvenli ✓           Güvenli ✓
ML-DSA-65     Güvenli ✓           Güvenli ✓
SHA3-512      Güvenli ✓           256-bit etkin ✓

---

liboqs Kurulumu (Gerçek PQC)

macOS

brew install liboqs
pip install oqs

Linux

# Bağımlılıklar
sudo apt-get install cmake gcc ninja-build libssl-dev

# Derleme
git clone --depth 1 https://github.com/open-quantum-safe/liboqs
cd liboqs && cmake -GNinja -DBUILD_SHARED_LIBS=ON -B build && ninja -C build
sudo ninja -C build install

pip install oqs

Docker (En Kolay)

docker run -it -p 5002:5002 openquantumsafe/liboqs-python bash
# → pip install flask flask-sqlalchemy && python pqc_sistem/app.py

---

Atölye Programı (3 Saat)

Süre	Bölüm	İçerik
45 dk	1. Giriş	Klasik sistem, kriptografik gereksinimler
45 dk	2. Tehdit	Shor, Grover, HNDC saldırısı
60 dk	3. Dönüşüm	Canlı PQC kodlama, side-by-side karşılaştırma
30 dk	4. Benchmark	Performans analizi, tradeoff tartışması

Detaylı rehber: docs/04-ATOLYE-REHBERI.md

---

Önemli Notlar

• Bu proje eğitim amaçlıdır. Üretim sistemleri için ek güvenlik önlemleri gerekir.
• liboqs olmadan PQC sistemi simülasyon modunda çalışır (akışı gösterir, gerçek PQC yapmaz).
• Gerçek uygulamalarda özel anahtarlar HSM (Hardware Security Module) içinde saklanmalıdır.
• Hibrit yaklaşım (klasik + PQC) geçiş dönemi için önerilir.

---

Referanslar

• NIST FIPS 203 — ML-KEM
• NIST FIPS 204 — ML-DSA
• NIST FIPS 205 — SLH-DSA
• Open Quantum Safe Project
• NIST PQC Migration Guide