Kaliforniya, San Francisco’daki bir odada, 100 adet lava lambası bize güvenli bir internet ortamı sağlamaya çalışıyor. Aslına bakarsanız internetin yaklaşık yüzde 10’u lava lambalarıyla şifrelenmektedir.
Lava Lambası Nedir?
Lava lambası, şeffaf bir sıvı içinde asılı duran renkli balmumu damlalarının büyüleyici bir görüntüsünü oluşturan dekoratif bir lambadır. Her lava lambasının kalbinde iki önemli oyuncu vardır. Bunlar yoğunlukları çok yakın olan ve birbirleriyle çözünmeyen iki sıvıdır. İçinde hareket haline olan kürecikler de balmumundan yapılmıştır.
Lava lambalarının tabanında bir ampul bulunur. Oda sıcaklığında balmumu kürecikleri çevredeki sıvıdan daha yoğundur. Lamba açıldığında ampul ısı üretir. Karışımın tabanı ısınır ve balmumu genişlemeye başlar. Balmumu genişledikçe yoğunluğu azalır ve yukarı doğru yüzmeye başlar.
Bu lambalar, üst kısımdaki sıcaklık alt tarafa göre biraz daha soğuk olacak şekilde tasarlanmıştır. Balmumu yüzdükçe soğur ve daha katı hale gelir. Küre lambanın tepesine ulaştığında etrafındaki sıvıdan artık daha yoğundur. Bunun sonucunda da tekrar aşağıya doğru batmaya başlayacaktır. Sonrasında da balmumu tabana ulaşır ve döngü yeniden başlar.
Eğer bir lava lambasını izlediyseniz, onun içinde oluşan şekillerin tamamen rastgele olduğunu görmüşsünüzdür. İşte bu rastgelelik internet güvenliği ve alan adı sunucusu hizmetleri sağlayan ABD merkezli bir şirket olan Cloudflare tarafından güvenliği sağlamak amacıyla kullanılıyor.
Bu verileri toplamak için Cloudflare, Kaliforniya’daki genel merkezindeki lobideki duvarlardan birine 100 lava lambası yerleştirdi. Tek koruması elbette bu duvar değil, ancak aralarında açık ara en sağlam olanı bu duvar.
Rastgele Sayılar Nedir ve Neden Önemlidir?
Güvenli şifrelemenin temelinde rastgelelik yatar. Bir cihazın verileri şifrelemek için kullandığı her yeni anahtarın rastgele olması gerekir. Böylece olası bir saldırgan bir model bulup şifresini çözemez. Rastgele sayı üretmek için çoğunlukla bilgisayar programlarına ve algoritmalara ihtiyaç vardır. Ancak bu esnada da bir sorun karşımıza çıkar.
Bir bilgisayardan rastgele bir sayı seçmesini istediğinizde, muhtemelen işe yaraması şüpheli bir yanıt alacaksınızdır. Yani bilgisayarlar genellikle gerçekten rasgele sayılar üretmede başarısız olur. Bunun yerine birçok bilgisayar uygulaması, rasgele gibi görünen fakat olmayan sahte rastgele sayılara güvenir. Bilgisayar tarafından üretilen rastgele sayılara, onları fiziksel süreçlerden ve donanımdan üretilen “gerçek” rastgele sayılardan ayırmak için sözde rastgele sayılar denir.
Bu sözde rastgele sayılar, bazı görevler için faydalıdırlar, ancak tahmin edilemeyen şifreleme anahtarları oluşturmak ve gerçek anlamda rastgele verileri üretmek üzere tasarlanmamışlardır. Sonucunda ister kendi dosyalarınızı şifreleyin, ister HTTPS protokolü kullanan bir internet sitesi kullanın, bu rastgele sayılara fazlasıyla ihtiyacınız var.
Bunun için yani gerçek rastgelelik yaratmak için, bilgisayarların dış dünyadan bir girdi alması gerekir. Örneğin bilgisayar bir atomun radyoaktif bozunumunu ölçebilir; kuantum teorisine göre bu gerçekten rastgele bir süreçtir. Lava lambalarının işin içine karıştıkları nokta da burasıdır.
Lava Lambası İle İnternet Güvenliği Arasındaki İlişki Nedir?
Dediğimiz gibi lava lambalarında ortaya çıkan şekiller kesinlikle rastgeledir. Bir lava lambasında aynı şekil iki defa oluşmaz. Bunun sonucunda da bir grup lava lambasını gözlemlemek, rastgele verilere erişmek için harika bir seçenektir. Bir kamera düzenli aralıklarla lambaların fotoğraflarını çeker. Sonrasında da bu görüntülerle sunuculara besler. Bunlar da daha sonra bir dizi rastgele sayı üretmek için kullanılır.
Üstelik lava lambalarının insanların bulunduğu bir ortamda bir duvarda bulunmasının başka bir nedeni daha vardır. Bu, bir güvenlik tehlikesi olmak yerine aslında bir güvenlik katmanı ekler. Öncelikle açık bir ortamda oldukları için nem vs gibi farklı hava parametrelerine maruz kalırlar. Bu da temelinde rastgeleleği arttıran bir şeydir. Ayrıca bulundukları yeri yakınlarından sürekli insanlar geçmektedir. Bu insanlar her geçişlerinde duvarda dizili lambalara hafif titreşimler gönderirler. Bu da rastgeleliği daha da artıracaktır.
Kriptografik görevleri gerçekleştirmek için kuantum mekaniksel özelliklerden yararlanma konusunda çalışmalar devam ediyor. Ancak güvenilir kuantum şifrelemenin gerçeğe dönüşmesi birkaç yıl daha alacak gibi gözüküyor. O zamana kadar lava lambası duvara güvenmeye devam edeceğiz.
Kaynaklar ve ileri okumalar
- How Do Lava Lamps Work? The Science Behind Liquid Motion. Yayınlanma tarihi: Kaynak Site: How Stuff Works. Bağlantı: How Do Lava Lamps Work? The Science Behind Liquid Motion
- How lava lamps encrypt 10% of the internet. Yayınlanma tarihi: 13 Şubat 2020. Kaynak site: Zmescience. Bağlantı: How lava lamps encrypt 10% of the internet
Size Bir Mesajımız Var!
Matematiksel, 2015 yılından beri yayında olan ve Türkiye’de matematiğe karşı duyulan önyargıyı azaltmak ve ilgiyi arttırmak amacıyla kurulmuş bir platformdur. Sitemizde, öncelikli olarak matematik ile ilgili yazılar yer almaktadır. Ancak bilimin bütünsel yapısı itibari ile diğer bilim dalları ile ilgili konular da ilerleyen yıllarda sitemize dahil edilmiştir. Bu sitenin tek kazancı sizlere göstermek zorunda kaldığımız reklamlardır. Yüksek okunurluk düzeyine sahip bir web sitesi barındırmak ne yazık ki günümüzde oldukça masraflıdır. Bu konuda bizi anlayacağınızı umuyoruz. Ayrıca yazımızı paylaşarak da büyümemize destek olabilirsiniz. Matematik ile kalalım, bilim ile kalalım.
Matematiksel
