Feistel yapısı (Feistel network), birçok simetrik blok şifreleme algoritmasının temelini oluşturan bir kriptografik yapıdır. Bu yapı sayesinde şifreleme işlemi tersine çevrilebilir hâle gelir, yani aynı yapı hem şifreleme hem de deşifreleme için kullanılabilir — sadece anahtarların sırası ters çevrilir.
🔧 Feistel Yapısı Nedir?
Feistel yapısı, veri bloğunu ikiye bölerek işler:
-
Veri bloğu = L (sol) ve R (sağ) olmak üzere iki parçaya ayrılır.
-
Bu parçalar üzerinden bir dizi dönüşüm (tur/round) uygulanır.
-
Her turda aşağıdaki adımlar uygulanır:
🔁 Feistel Turu (Round) - Özet Akış
Girdi:
-
Lₙ, Rₙ: Sol ve sağ yarılar
-
Kₙ: O tura ait anahtar
İşlem:
-
Lₙ₊₁ = Rₙ
-
Rₙ₊₁ = Lₙ ⊕ F(Rₙ, Kₙ)
Burada:
-
F()→ "tur fonksiyonu" (karmaşık bir matematiksel işlem, anahtara bağlı çalışır) -
⊕→ XOR işlemi (mod 2 toplama)
Bu adımlar belirli sayıda (örneğin DES'te 16) tekrar edilir.
]
🎯 Feistel Yapısının Avantajları
| Avantaj | Açıklama |
|---|---|
| 🔁 Tersine çevrilebilirlik | Şifreleme/deşifreleme aynı yapı üzerinden, sadece anahtar sırası ters kullanılarak yapılır. |
| ⚙️ Modülerlik | F fonksiyonu bağımsız tasarlanabilir, istenilen karmaşıklıkta olabilir. |
| 🧩 Basitlik + Güçlü Kriptografi | Küçük işlemlerle karmaşık yapı kurulabilir. |
| 🔒 Teorik temeli güçlü | Claude Shannon’ın "karıştırma" (confusion) ve "yayma" (diffusion) ilkelerine uygundur. |
🔐 Feistel Yapısını Kullanan Örnek Algoritmalar:
| Algoritma | Feistel Yapısı? | Açıklama |
|---|---|---|
| DES | ✅ Evet | 16 turluk klasik Feistel yapısı |
| 3DES | ✅ Evet | DES’in 3 kez uygulanmış hali |
| Blowfish | ✅ Evet | 16 turluk dinamik Feistel şifresi |
| CAST-128 | ✅ Evet | PGP’de kullanılmıştır |
| AES | ❌ Hayır | AES, Substitution-Permutation Network (SPN) kullanır |
🧠 Feistel ile AES Arasındaki Fark
| Özellik | Feistel Yapısı | AES (SPN) |
|---|---|---|
| Veri bölünmesi | L-R ikiye ayrılır | Tüm blok birlikte işlenir |
| Ters işlem | Aynı yapı + ters anahtar | Ayrı deşifre fonksiyonu gerekir |
| Yapı | Basit ve simetrik | Daha hızlı ama daha karmaşık |
Özetle:
***Feistel yapısı, kriptografi dünyasında simetrik blok şifrelemenin belkemiğidir. En büyük avantajı, şifreleme ve çözme işleminin aynı yapıyla yapılabilmesi ve güçlü güvenlik sağlamasıdır. DES gibi birçok klasik algoritmanın temelini oluşturur. Ancak günümüzde daha karmaşık ve güçlü yapılar (AES gibi SPN’ler) yaygınlaşmıştır.
Feistel yapısı hâlâ kullanılıyor, ama yaygınlığı azaldı.
🔎 Günümüzde Feistel Yapısını Kullanan Şifreleme Sistemleri
🟡 1. Blowfish / Twofish
-
Feistel yapısını kullanır.
-
Blowfish, Bruce Schneier tarafından 1993'te geliştirildi.
-
Hâlâ bazı VPN, şifreleme uygulamalarında ve veritabanı sistemlerinde karşımıza çıkar.
-
Twofish, AES yarışmasında aday olmuş bir sonraki versiyonudur (ama AES seçilmedi).
🟡 2. Camellia
-
Japonya’da NTT ve Mitsubishi tarafından geliştirildi.
-
Feistel tabanlı ve AES kadar güçlü.
-
Özellikle Asya pazarında bazı finansal sistemlerde kullanılıyor.
🟡 3. CAST-128/256
-
Kanada merkezli, PGP (Pretty Good Privacy) sisteminde kullanıldı.
-
Feistel yapısındadır.
🔻 Neden Feistel Yaygınlığını Kaybetti?
| Sebep | Açıklama |
|---|---|
| 🔒 AES'in seçilmesi (2001) | AES, SPN yapısı ile daha hızlı, güvenli ve donanım dostu çıktı. |
| 🚫 DES’in kırılması | DES (Feistel) yapısına olan güven zedelendi. |
| 📉 Performans zayıflığı | Modern CPU'lar AES gibi SPN tabanlı algoritmalara optimize edildi. |
| 🧩 Modern ihtiyaçlara uyumsuzluk | Feistel algoritmaları mobil, IoT gibi alanlarda daha az verimli kaldı. |
🔮 Nerede Hâlâ Kullanılıyor?
| Alan | Örnek |
|---|---|
| 🏦 Finans sistemleri | Eski sistemlerle uyumluluk için (örneğin 3DES, Blowfish) |
| 🧪 Akademik araştırmalar | Yeni şifreleme algoritmaları için temel yapı olarak |
| 🔐 Özel güvenlik çözümleri | Camellia gibi alternatif algoritmalarda |
🔚 SONUÇ:
-
Feistel yapısı günümüzde kullanılmakta ama ana akımda değil.
-
Yerini büyük oranda AES gibi SPN yapısına sahip algoritmalar aldı.
-
Yine de eski sistemlerle uyumluluk veya özel durumlar için hâlâ önemlidir.
