İnternet

1.1Ağların temeli

İnternet tek bir makine ya da tek bir kablo değildir. Birbirinden bağımsız kurulmuş çok sayıda ağın, ortak kurallara uyarak birbirine bağlanmasıyla oluşur. Bu yüzden internetin nasıl çalıştığını anlamanın yolu, önce küçük bir ağın nasıl çalıştığını anlamaktan geçer. Bu kesim temel kavramları kurar: ağ, internet, erişim hattı, bant genişliği, gecikme, istemci, sunucu, protokol ve ağ cihazları. Kesimin sonunda kablosuz ağlar ve güvenlikleri ele alınır.

1.1.1Bilgisayar ağı ve internet

Bir evde iki dizüstü bilgisayar, bir telefon ve bir yazıcı olduğunu düşünelim. Dizüstülerden biri belgeyi yazıcıya göndermek, öteki ise telefondaki fotoğrafları almak istiyor. Bu cihazların veri alışverişi yapabilmesi için bir şekilde birbirine bağlı olması gerekir. Bağlantı bir kablo da olabilir, bir radyo dalgası da. Bağlantının biçimi ne olursa olsun ortaya çıkan yapıya ağ denir.

Tek bir evin ağı küçüktür; bir üniversitenin ağı yüzlerce bina ve binlerce cihaz içerir; bir şirketin ağı farklı şehirlerdeki şubeleri birbirine bağlar. Bu ağların her biri kendi sahibince kurulur ve yönetilir. İnternet, bu ayrı ayrı ağları tek bir dev ağ gibi çalıştırır.

Şekil 1.1'de dört ayrı ağ görülüyor: bir ev ağı, bir üniversite ağı, bir şirket ağı ve bir veri merkezi. Her ağın kendi cihazları vardır ve her ağ bir yönlendirici (router) üzerinden dışarıya bağlanır. Yönlendiriciler de internet servis sağlayıcılarının birbirine bağlı büyük hatlarından oluşan internet omurgasına bağlanır. Ev ağındaki telefon, veri merkezindeki video sunucusuna ulaşmak için en az iki yönlendiriciden ve omurgadan geçer.

Bu yapının önemli bir sonucu vardır: internetin bir merkezi yoktur. Bir ağ çöktüğünde ötekiler çalışmayı sürdürür; bir hat koptuğunda trafik çoğu zaman başka bir hattan dolaşır. İnternet de zaten bu dayanıklılık düşünülerek tasarlanmıştır.

1.1.2İnternetin gelişimi

İnternetin kökeni 1960'ların sonuna uzanır. ABD Savunma Bakanlığına bağlı bir araştırma ajansının desteklediği ARPANET ağı, ilk bağlantılarını 1969'da kurdu. Bu bağlantılar Kaliforniya Üniversitesi Los Angeles (UCLA) ile Stanford Araştırma Enstitüsündeki (SRI) bilgisayarlar arasındaydı. Sonraki yıllarda ağa yeni üniversiteler ve araştırma merkezleri katıldı. Her yeni ağın kendi kurallarıyla çalışması, ağlar arasında konuşmayı zorlaştırıyordu. Bu sorun 1 Ocak 1983'te çözüldü: ARPANET ortak protokol olarak TCP/IP'ye geçti. Bugünkü internet bu ortak dilin üzerinde büyüdü.

1989'da CERN'de çalışan Tim Berners-Lee, belgeleri birbirine bağlantılarla bağlayan bir bilgi sistemi önerdi. Bu öneri Web'in (World Wide Web) başlangıcıdır. İlk web sitesi 1991'de yayına girdi ve Web herkesin kullanımına açıldı. 2007'de dokunmatik akıllı telefonlar yaygınlaşmaya başladı ve internet cebe girdi. Bugün mobil erişim masaüstü erişimini geride bırakmıştır.

Tarihçede iki kavramın ayrı tarihleri olduğuna dikkat etmek gerekir. İnternet 1969'dan beri gelişen bir altyapıdır; Web ise 1991'de bu altyapının üzerinde başlayan bir hizmettir. İkisi arasındaki fark 1.5.1'de ayrıntılı ele alınır.

Türkiye'de internet. Türkiye'nin ilk sürekli internet bağlantısı 12 Nisan 1993'te Orta Doğu Teknik Üniversitesi (ODTÜ) ile ABD'deki akademik omurga NSFNET arasında kuruldu. Hattın hızı 64 Kbps, yani saniyede 64 bin bitti. 1996'da TÜBİTAK bünyesinde Ulusal Akademik Ağ ve Bilgi Merkezi (ULAKBİM) kuruldu. Üniversiteleri birbirine ve internete bağlayan ulusal akademik ağ ULAKNET ise 1997'de işletmeye girdi. Bugün fiber, mobil ve uydu bağlantıları farklı erişim seçenekleri sunar ve evlere kadar gelen fiber hatlarda hız 1 Gbps'e ulaşır.

1.1.3İnternete bağlanma

Bir evin ya da bir kurumun ağı internete kendi başına bağlanamaz; araya bir hizmet sağlayıcı girer. Bu sağlayıcı, kullanıcının ağını kendi ağına, kendi ağını da internet omurgasına bağlar.

Şekil 1.4 evden internete giden yolu gösterir. Evdeki cihazlar Wi-Fi ya da kablo ile modem/yönlendiriciye bağlanır. Bu kutu erişim hattı üzerinden İSS'ye, İSS de omurgaya bağlanır. Şeklin altındaki yazı iki ağ türünü de adlandırır: evin içi bir yerel ağdır (LAN), dışarısı ise geniş alan ağıdır (WAN). Bu iki kavram 1.1.7'de tanımlanır.

Erişim hattı farklı teknolojilerle kurulabilir. Tablo 1.1 dört yaygın seçeneği karşılaştırır.

Evlerde modem, yönlendirici, kablosuz erişim noktası ve küçük bir switch çoğu zaman tek bir kutuda birleşir. Bu kutu halk arasında “modem” diye anılır; ama içinde aslında birkaç ayrı cihaz çalışır. Bu cihazların görevleri 1.1.6'da ayrı ayrı anlatılır.

1.1.4Bant genişliği ve gecikme

Bir bağlantının “hızlı” olduğunu söylerken aslında iki ayrı özellikten söz ediyor olabiliriz. Birincisi, bağlantının saniyede ne kadar veri taşıyabildiğidir. İkincisi, gönderilen ilk bitin karşıya ne kadar sürede ulaştığıdır. Bu iki özellik birbirinden bağımsızdır ve farklı işlerde belirleyici olur.

İki kavramı bir su borusuyla düşünmek kolaylık sağlar (Şekil 1.5). Bant genişliği borunun genişliğidir: geniş boru saniyede daha çok su akıtır. Gecikme ise borunun uzunluğudur: uzun boruda musluğu açınca suyun öbür uçtan çıkması daha uzun sürer. Çok geniş ama çok uzun bir boru da olabilir; dar ama kısa bir boru da.

Bit ve bayt. Hesaplarda en çok karıştırılan nokta birimlerdir. Hat hızları bit cinsinden verilir (Mbit/s ya da Mbps). Dosya boyutları ise bayt cinsinden verilir (MB, GB). Bir bayt 8 bittir. Bu yüzden indirme süresi hesaplanırken iki büyüklük önce aynı birime çevrilir. Bu notta 1 GB = 1000 MB ve 1 MB = 1000 KB alınır.

indirme süresi (s) = dosya boyutu (MB) × 8 ÷ hat hızı (Mbit/s)

Bu formül “en iyi durumu” verir: hattın tam hızda çalıştığı, başka kimsenin hattı kullanmadığı ve protokol başlıklarının ek yük getirmediği varsayılır. Gerçek süre biraz daha uzundur.

Gecikme nereden gelir? Sinyal ışık hızından hızlı gidemez. Fiberde ışık, camın içinde boşluktakinden yavaş yol alır; hızı yaklaşık saniyede 200.000 km'dir. Bu yüzden 800 km uzaklıktaki bir sunucuya fiberle gidip gelmek en az 2 × 800 ÷ 200.000 s = 8 ms sürer. Başka hiçbir bekleme olmasa bile bu süre kısalmaz. Yönlendiricilerde bekleme ve işleme süreleri buna eklenir.

Hangisi önemli? Cevap işin türüne bağlıdır. Büyük bir dosya indirirken belirleyici olan bant genişliğidir: ilk bitin yarım saniye geç gelmesi, birkaç dakikalık indirmede fark edilmez. Oyunda, görüntülü görüşmede ve uzaktan masaüstü bağlantısında ise belirleyici olan düşük gecikmedir. Görüntülü görüşme birkaç Mbit/s ile yetinir, ama 600 ms gecikmede konuşmacıların sözleri üst üste biner. Örneğin 100 Mbit/s'lik bir uydu hattı ile 30 Mbit/s'lik bir fiber hattı karşılaştıralım. 1 GB'lık dosya uydu hattında yaklaşık 80 s'de, fiber hatta yaklaşık 267 s'de iner. Görüntülü görüşmede ise yaklaşık 10 ms gecikmeli fiber hat açıkça daha iyidir.

1.1.5İstemci, sunucu ve protokol

İnternetteki iletişimin büyük bölümü aynı kalıbı izler. Bir taraf bir şey ister, öteki taraf o isteği karşılar. Örneğin bir öğrencinin tarayıcısı ders sayfasını ister; üniversitenin web sunucusu sayfayı gönderir. Telefondaki hava durumu uygulaması tahmini ister; hava durumu hizmetinin sunucusu tahmini gönderir.

“Sunucu” sözcüğü iki anlamda kullanılır. Bazen bir donanımı, yani veri merkezindeki güçlü bir bilgisayarı anlatır. Bazen de bir programı, yani istekleri dinleyip yanıtlayan yazılımı anlatır. Aynı makinede bir web sunucusu, bir e-posta sunucusu ve bir veri tabanı sunucusu birlikte çalışabilir. Benzer biçimde bir bilgisayar bir işte istemci, başka bir işte sunucu olabilir.

1.1.6Ağ cihazları

Bir ağ, cihazların yanı sıra bu cihazları birbirine ve dış dünyaya bağlayan özel donanımlardan oluşur. Şekil 1.7 tipik bir ev ağındaki sıralamayı gösterir: internetten gelen hat önce modeme, oradan güvenlik duvarına ve yönlendiriciye ulaşır. Yönlendiricinin arkasında kablolu cihazlar için bir switch, kablosuz cihazlar için bir erişim noktası bulunur.

Tablodaki iki cihaz sık karıştırılır: switch ve yönlendirici. İkisinin farkı, hangi sınırın içinde çalıştıklarıdır. Switch tek bir yerel ağın içinde çalışır. Ofisteki PC'nin yazıcıya gönderdiği veri switch'e gelir; switch hangi portunun ucunda yazıcının durduğunu bilir ve veriyi yalnız o porta verir. Yönlendirici ise ağlar arasındaki sınırda durur. Aynı PC bir web sitesine bağlanmak istediğinde veri yerel ağın dışına çıkmalıdır; bu işi yönlendirici yapar ve veriyi bir sonraki ağa doğru yollar.

1.1.7Tipik bir ağ ve coğrafi kapsam

Cihazları bir araya getirince tipik bir kurum ağı ortaya çıkar (Şekil 1.8). Ofisteki iki PC ve yazıcı kabloyla switch'e bağlıdır. Telefon ve tablet erişim noktası üzerinden kablosuz bağlanır; erişim noktası da switch'e bağlıdır. Switch yönlendiriciye, yönlendirici güvenlik duvarına, güvenlik duvarı da modem üzerinden İSS hattına bağlanır. Aynı kurumun başka şehirdeki şubesi de kendi yönlendiricisiyle internete bağlıdır. İki ofis birbirine internet üzerinden ulaşır.

Ağlar coğrafi kapsamlarına göre de adlandırılır. Kapsam büyüdükçe ağın kurulumu ve işletilmesi başka kuruluşlara (İSS'ler, operatörler) devredilir.

1.1.8Wi-Fi standartları ve bantları

Kablosuz yerel ağlar, IEEE (Elektrik ve Elektronik Mühendisleri Enstitüsü) 802.11 standartlar ailesine göre çalışır. Standartların teknik adları akılda kalmadığı için üreticiler 2018'den beri nesil numarası kullanır: Wi-Fi 5, Wi-Fi 6 gibi. Cep telefonu ağları ise farklı bir kuruluşun (3GPP) standartlarına dayanır.

Tablodaki iki kısaltma kısa bir açıklama ister. OFDMA (dikgen frekans bölmeli çoklu erişim), bir kanalı küçük alt parçalara bölüp aynı anda birden çok cihaza dağıtır. Kalabalık bir sınıftaki onlarca telefon böylece sırayla beklemez; her biri aynı anda küçük bir pay alır. MLO (çok bağlantılı çalışma) ise bir cihazın aynı anda birden çok bantta bağlantı kurmasıdır; bantlardan biri sıkışınca veri ötekinden akar.

Tablodaki hızlar kuramsal en yüksek değerlerdir. Gerçek hız mesafeye, aradaki engellere, kanal genişliğine ve hem yönlendiricinin hem cihazın hangi standardı desteklediğine bağlıdır. Wi-Fi 7 destekli bir yönlendirici, Wi-Fi 5 destekli bir dizüstüyle ancak Wi-Fi 5 hızında konuşur.

Bantlar. Wi-Fi üç frekans bandında çalışabilir: 2,4 GHz, 5 GHz ve 6 GHz. Her bandın güçlü ve zayıf yanları vardır (Şekil 1.10).

• 2,4 GHz: Menzil uzundur ve duvarlardan daha iyi geçer; hız tipik olarak düşüktür. Mikrodalga fırın, Bluetooth ve komşu ağlar aynı bandı kullandığı için kalabalıktır.
• 5 GHz: Orta menzil, daha yüksek hız. Duvarlardan 2,4 GHz'e göre daha çok zayıflar.
• 6 GHz: Kısa menzil, en yüksek hız potansiyeli ve az kalabalık (Wi-Fi 6E ve 7). Engellerden en çok etkilenen banttır.

Genel kural şudur: frekans yükseldikçe hız potansiyeli artar, menzil ve duvar geçişi azalır. Bu ödünleşimin fiziksel bir nedeni vardır. Elektromanyetik dalganın dalga boyu, ışık hızının frekansa bölümüdür: λ = c / f. Frekans arttıkça dalga boyu kısalır ve kısa dalgalar duvar, beton ve su gibi engellerde daha çok enerji kaybeder.

Pratik sonuç basittir: modemden uzak bir odada 2,4 GHz, yakın mesafede ise 5 ya da 6 GHz çoğu zaman daha uygundur. Birçok yönlendirici cihazı kendiliğinden en uygun banda yönlendirir.

1.1.9Wi-Fi güvenliği

Kablolu bir ağa bağlanmak için kabloya fiziksel olarak erişmek gerekir. Kablosuz ağda ise sinyal duvarların ötesine, sokağa ve komşu dairelere yayılır. Bu yüzden kablosuz ağın trafiği şifrelenmeli ve ağa yalnız parolayı bilenler katılabilmelidir. Bu işi Wi-Fi güvenlik protokolleri yapar.

WPA2 ile WPA3 arasındaki önemli bir fark, parola tahminine karşı davranıştır. WPA2'de saldırgan, ağa bağlanan bir cihazın kısa el sıkışma trafiğini kaydedip parolayı kendi bilgisayarında, ağa hiç dokunmadan deneyebilir. Parola kısa ya da sözlükte geçen bir sözcükse kısa sürede bulunur. WPA3'te her tahmin için ağla yeniden konuşmak gerekir; bu yüzden çevrim dışı tahmin yapılamaz.

Açık (parolasız) ağlar. Kafe, havalimanı ya da otel ağlarında trafik şifresiz olabilir. Aynı ağdaki biri trafiği dinleyebilir ya da aynı adla sahte bir erişim noktası kurup kullanıcıları kendi cihazına çekebilir. Bu yüzden böyle ağlarda bankacılık ya da e-Devlet gibi hassas işlemler yalnız HTTPS ile, gerekirse VPN ile yapılmalıdır. HTTPS 1.4.2'de, VPN 1.7.8'de ele alınır.

1.2Protokoller, katmanlar ve paketler

İki bilgisayarın birbirini anlaması için ortak kurallara uyması gerekir. Ancak “bir web sayfasını getir” gibi tek bir iş bile çok sayıda alt işten oluşur: sayfa istenir, istek parçalara bölünür, parçalar numaralanır, her parça adreslenir, yol bulunur, bitler kabloya verilir, kaybolan parça yeniden gönderilir. Bu işlerin hepsini tek bir protokole yüklemek yerine her alt iş ayrı bir protokole verilir ve protokoller katmanlar hâlinde üst üste dizilir. Bu kesim önce temel protokolleri tanıtır, sonra katman modelini, paketlere bölmeyi ve paketlerin yönlendiricilerden geçişini adım adım izler.

1.2.1Temel iletişim protokolleri

Ders boyunca adı sık geçecek altı protokol ailesi Tablo 1.6'da özetlenmiştir. Her birinin ayrıntısı notun ilerleyen kesimlerinde gelir; burada amaç, hangi işin hangi protokole düştüğünü baştan görmektir.

TCP ile UDP arasındaki seçim bir ödünleşimdir. TCP her paketin ulaştığını denetler, kaybolanı yeniden gönderir ve veriyi doğru sırayla teslim eder. Bunun bedeli ek mesajlar ve beklemedir. UDP ise paketi gönderir ve arkasına bakmaz: kayıp olursa telafi etmez. Bir dosya ya da web sayfası indirilirken tek bir baytın bile eksik olması kabul edilemez; bu yüzden TCP kullanılır. Canlı görüntülü görüşmede ise yarım saniye önce kaybolmuş bir görüntü karesini yeniden göndermenin anlamı yoktur; o anda yeni kare gelmiştir. Bu tür işlerde UDP tercih edilir. DNS sorguları da kısa oldukları için çoğunlukla UDP ile taşınır.

1.2.2Protokoller katman katman çalışır

Bir mektubu postayla göndermeyi düşünelim. Mektubu yazan kişi yalnız içerikle ilgilenir. Zarfı kapatıp adresi yazan, mektubun içeriğini bilmez. Postane zarfı torbaya koyar ve torbanın üzerine hangi şehre gideceğini yazar. Kamyon şoförü yalnız torbaları taşır. Her aşama kendi işini yapar, bir üstündeki aşamanın içine bakmaz ve bir altındaki aşamanın nasıl çalıştığıyla uğraşmaz. Ağ protokolleri de aynı ilkeyle düzenlenir.

Gönderen tarafta veri yukarıdan aşağıya iner ve her katmanda bir başlık kazanır. Şekil 1.12'nin sol yarısı bu birikimi gösterir:

1. Uygulama katmanı. Tarayıcı bir HTTP isteği üretir; örneğin “GET /duyurular”. Bu istek, alt katmanlar açısından yalnızca “veridir”.
2. Taşıma katmanı. Veri gerekirse parçalara bölünür ve her parçanın başına bir TCP başlığı eklenir. Başlıkta port numarası (verinin hangi uygulamaya gideceği) ve sıra numarası (parçanın bütün içindeki yeri) yazar. Kaybolan bir parça bu numara sayesinde yeniden istenebilir.
3. İnternet katmanı. TCP parçasının başına bir IP başlığı eklenir: kaynak ve hedef IP adresi. Yönlendiriciler yalnız bu başlığa bakarak yol seçer; içerideki TCP başlığını ya da HTTP isteğini okumaları gerekmez.
4. Bağlantı katmanı. En dışa çerçeve başlığı eklenir. Bu başlıkta yerel ağdaki bir sonraki cihazın MAC adresi bulunur. Bitler sonra kabloya ya da radyo dalgasına verilir.

Alıcı tarafta işlem tersine döner. Bağlantı katmanı çerçeve başlığını okur ve çıkarır. İnternet katmanı IP başlığına bakar; hedef adres bu makineyse başlığı çıkarıp içeriği yukarı verir. Taşıma katmanı parçaları sıra numarasına göre dizer ve port numarasına bakarak verinin hangi uygulamaya ait olduğunu bulur. En sonunda web sunucusu, tarayıcının ürettiği isteğin aynısını alır.

Katmanlı yapının en büyük kazancı bağımsızlıktır. Tarayıcı, verinin fiberle mi Wi-Fi ile mi gittiğini bilmek zorunda değildir. Yönlendirici, paketin içinde bir web isteği mi yoksa bir e-posta mı olduğunu bilmek zorunda değildir. Bir katmanda yeni bir teknoloji çıktığında (örneğin Wi-Fi 7) öteki katmanlarda hiçbir şey değişmez.

Kapsüllemenin bir bedeli de vardır: her başlık birkaç düzine bayt yer kaplar. Asıl veri küçükse başlıkların payı büyür.

1.2.3Veri paketlere bölünür

Büyük bir veri tek parça hâlinde gönderilmez. Bunun iki nedeni vardır. Birincisi, uzun bir aktarım hattı bir süre tek başına işgal ederdi; başka kimse araya giremezdi. İkincisi, yolda tek bir bit bozulduğunda bütün verinin yeniden gönderilmesi gerekirdi. Veri küçük parçalara bölündüğünde hat birçok kullanıcı arasında paylaşılır ve bozulan yalnız tek bir parça yeniden gönderilir.

Örnek iletide “MERHABA DÜNYA!” iletisi gönderiliyor. İleti boşluk ve ünlemle birlikte 14 karakterdir ve dörder karakterlik parçalara bölünür: MERH, ABA␣, DÜNY, A! (␣ boşluğu gösterir). Gönderen ile alıcı arasında dört yönlendirici vardır: R1, R2, R3 ve R4. R1'den R4'e iki yol gider: biri R2 üzerinden, öteki R3 üzerinden (Şekil 1.13).

Paketlerin yolculuğu Tablo 1.8'de adım adım izlenmiştir.

Örnekten çıkan üç sonuç önemlidir. Birincisi, aynı iletinin paketleri farklı yollardan gidebilir. İkincisi, paketler gönderildikleri sırayla gelmek zorunda değildir: #4, #2'den önce gelmiştir. Üçüncüsü, kayıp bir istisna değil, ağın olağan bir durumudur: yoğun bir yönlendiricinin tamponu dolduğunda yeni gelen paketler atılır. Bütün bu düzensizliğe rağmen uygulama iletiyi eksiksiz ve doğru sırayla alır, çünkü sıralama ve yeniden gönderme işini TCP üstlenir.

1.2.4Paketin yönlendiricilerden geçişi

Bir paket, hedefine ulaşana kadar birçok yönlendiriciden geçer. Her yönlendirici, paketi bir sonraki yönlendiriciye teslim eder; bu tek adıma atlama (hop) denir. Hiçbir yönlendirici yolun tamamını bilmez. Her biri yalnız “bu hedefe giden paketi hangi komşuma vermeliyim?” sorusunu yanıtlar. Yanıt, yönlendiricinin yönlendirme tablosunda yazılıdır.

Önek ne demektir? Bir IPv4 adresi 32 bittir (1.3.1). /24, adresin ilk 24 bitinin, yani ilk üç sayının sabit olduğunu söyler. 203.0.113.0/24 bloğu 203.0.113.0'dan 203.0.113.255'e kadar 2⁸ = 256 adresi kapsar. 203.0.0.0/16 ise yalnız ilk iki sayıyı sabitler ve 2¹⁶ = 65.536 adresi kapsar. Önek ne kadar uzunsa blok o kadar küçük, yani o kadar özeldir.

Her yönlendiricinin bir paketi aldığında izlediği algoritma kısadır:

paketi al, hedef IP’ye bak
TTL = TTL − 1;  0 olursa at, kaynağa bildir
tablodan hedefi kapsayan satırları bul
en uzun önekli (en özel) satırı seç
paketi o satırın sonraki atlamasına gönder

İkinci satırdaki TTL (time to live, yaşam süresi) IP başlığındaki bir sayaçtır. Gönderen onu bir başlangıç değerine (örneğin 64) ayarlar; her yönlendirici paketi iletmeden önce TTL'yi 1 azaltır. TTL sıfıra inerse paket atılır ve gönderene “süre aşıldı” iletisi döner. Bu kural, yanlış ayarlanmış yönlendiriciler arasında bir döngüye giren paketin ağda sonsuza dek dolaşmasını önler.

Bir örnek izleyelim. Evdeki dizüstü (192.168.1.10), 203.0.113.10 adresli bir sunucuya paket gönderiyor. Yol üzerinde dört yönlendirici var: evdeki R0, İSS'nin R1'i, R2 ve sunucunun ağına bağlı R3. R1'in ve R2'nin başka komşuları da var (R4, R5, R6), ama bu paket için kullanılmıyorlar.

Adımları tek tek açıklayalım. Dizüstü, hedefin kendi yerel ağında (192.168.1.0/24) olmadığını görür ve paketi varsayılan ağ geçidine (default gateway), yani ev yönlendiricisi R0'a verir. R0 TTL'yi 63'e indirir. Hedef, R0'ın tablosunda yalnız varsayılan yola uyar; paket İSS'nin R1'ine gider. NAT kullanılıyorsa paketin kaynak adresi de burada değişir (1.3.2).

R1'de TTL 62 olur ve iki satır hedefi kapsar: 203.0.113.0/24 ve 0.0.0.0/0. En uzun önek kazanır; /24 daha özeldir ve paket R2'ye gider. R4 ve R5 yolları kullanılmaz. R2'de TTL 61 olur. Burada da iki satır hedefi kapsar: 203.0.0.0/16 ve 203.0.113.0/24. Yine /24 daha uzundur ve paket R3'e gider. /16 seçilseydi paket yanlış yöne, R6'ya giderdi. R3'te TTL 60'tır; hedef ağ R3'e doğrudan bağlıdır ve paket sunucuya teslim edilir.

traceroute. TTL mekanizmasının yan ürünü, yoldaki yönlendiricileri keşfetmeyi sağlayan bir araçtır. Windows'ta tracert, Linux ve macOS'te traceroute adıyla çalışır. Araç önce TTL'si 1 olan bir paket gönderir: ilk yönlendirici TTL'yi sıfıra indirir, paketi atar ve “süre aşıldı” iletisi döndürür. İletinin geldiği adres, yoldaki ilk yönlendiricidir. Sonra TTL 2, 3, … diye artırılır ve yoldaki yönlendiriciler sırayla listelenir. Her satırda o yönlendiriciye gidiş-dönüş süresi de yazar.

1.3Adresleme: IP, NAT, DNS, URL ve port

Bir paketin doğru yere ulaşması için hedefin kesin bir adresi olmalıdır. İnternette bu iş birkaç katmanlı bir adres sistemiyle yapılır. IP adresi hangi cihaza gidileceğini, port numarası o cihazdaki hangi programa gidileceğini söyler. İnsanlar sayılardan oluşan adresleri akılda tutamadığı için alan adları kullanılır; DNS bu adları IP adresine çevirir. URL ise bütün bu bilgileri, istenen kaynağın yoluyla birlikte tek bir satırda toplar. Bu kesim bu adresleri sırayla ele alır.

1.3.1IP adresi

Tanımda “cihaz” değil “ağ arayüzü” denmesi bilinçlidir. Bir dizüstünün hem kablolu hem kablosuz ağ kartı varsa iki ayrı IP adresi olabilir. Bir yönlendiricinin de bağlı olduğu her ağ için ayrı bir adresi vardır.

Neden 0–255? Her sekizli 8 bittir. 8 bitle 2⁸ = 256 farklı değer yazılabilir: en küçüğü 00000000 = 0, en büyüğü 11111111 = 255. Dört sekizli toplam 4 × 8 = 32 bit eder ve 2³² = 4.294.967.296 farklı adres verir. Bu sayı ilk bakışta büyük görünür, ama dünya nüfusu 8 milyarı aşmıştır ve kişi başına yarım adres bile düşmez. Üstelik bir kişinin telefonu, dizüstüsü, televizyonu ve akıllı saati ayrı adresler ister. IPv4 adresleri bu yüzden tükenmiştir; NAT (1.3.2) ve IPv6 bu sorunun iki çözümüdür.

Onluktan ikiliye çevirme. Bir sekizliyi ikiliye çevirmenin en kolay yolu, bit ağırlıklarını büyükten küçüğe denemektir. Sekiz bitin ağırlıkları soldan sağa 128, 64, 32, 16, 8, 4, 2, 1'dir. Her adımda sayı ağırlıktan büyük ya da ona eşitse o bit 1 yazılır ve ağırlık sayıdan çıkarılır; değilse bit 0 yazılır ve sayı değişmez.

Her sekizli tam 8 bitle yazılır; baştaki sıfırlar atılmaz. 25'in ikili karşılığı “11001” diye değil, “00011001” diye yazılır. Aksi hâlde 32 bitlik adresin hangi bitinin hangi sekizliye ait olduğu kaybolur ve önek karşılaştırması yanlış çıkar.

IPv6. 128 bitlik IPv6 adresi 2¹²⁸ ≈ 3,4 × 10³⁸ farklı değer alabilir; bu, IPv4 adres sayısının yaklaşık 7,9 × 10²⁸ katıdır. Adres sekiz gruba bölünür; her grup 16 bittir ve dört onaltılık rakamla yazılır (her onaltılık rakam 4 bittir). Uzun adresleri kısaltmak için iki kural vardır: bir grubun baştaki sıfırları yazılmayabilir ve art arda gelen sıfır grupları bir kez :: ile gösterilebilir.

1.3.2Yerel ve genel IP adresi: NAT

Evdeki bir dizüstünün ağ ayarlarına bakıldığında çoğu zaman 192.168.1.10 gibi bir adres görülür. Aynı dizüstüyle “IP adresim ne?” diye soran bir web sitesine girildiğinde ise bambaşka bir adres çıkar, örneğin 203.0.113.7. İki adresin farklı olması bir hata değildir; aradaki dönüşümü yönlendirici yapar.

Yerel adres blokları her evde, her okulda yeniden kullanılır. Giresun'daki bir evde de İstanbul'daki bir evde de 192.168.1.10 adresli bir cihaz olabilir. Bu adresler ağın içinde benzersizdir ama dünyada benzersiz değildir. Bu yüzden internete çıkan her paketin kaynak adresi, yönlendiricinin genel adresiyle değiştirilmek zorundadır.

Örnekteki evde üç cihaz var: dizüstü (192.168.1.10), telefon (192.168.1.11) ve tablet (192.168.1.12). Yönlendiricinin iç adresi 192.168.1.1, dış (genel) adresi 203.0.113.7'dir. Dizüstü 198.51.100.20 adresli bir sunucuya bağlanıyor.

1. Dizüstü paketi gönderir. Kaynak adresi yerel IP'dir (192.168.1.10) ve bu özel adres internette yönlendirilmez.
2. Yönlendirici kaynak adresini kendi genel adresiyle (203.0.113.7), kaynak portunu da kendi seçtiği bir portla (61000) değiştirir. Yanıtın kime ait olduğunu sonra bulabilmek için bu eşlemeyi NAT tablosuna yazar.
3. Sunucu yalnız 203.0.113.7 adresini görür ve yanıtı bu adrese, 61000 numaralı porta gönderir. Evdeki bütün cihazlar dışarıdan tek bir adres gibi görünür.
4. Yönlendirici yanıtın hedef portuna (61000) bakar; NAT tablosuna göre bu bağlantı dizüstüne aittir. Hedefi 192.168.1.10:50000'e çevirip paketi iletir.

Port numarası neden değiştirilir? Evde telefon ile dizüstü aynı anda aynı sunucuya bağlanabilir ve ikisi tesadüfen aynı kaynak portunu seçmiş olabilir. Yönlendirici her bağlantıya farklı bir dış port verirse dönen yanıtları karıştırmadan ayırabilir. Port numarası 16 bittir ve 2¹⁶ = 65.536 değer alır; bu yüzden tek bir genel adresin arkasında aynı anda on binlerce bağlantı yürüyebilir.

1.3.3Alan adı ve DNS

Bir web sitesine 203.0.113.10 gibi bir sayıyla bağlanmak mümkündür, ama bu sayıları akılda tutmak zordur. Üstelik bir kurum sunucusunu değiştirdiğinde IP adresi de değişebilir. Bu iki sorunu çözmek için insanların okuyabileceği adlar kullanılır.

www.ornek.edu.tr → DNS sorgusu → 203.0.113.10 → web sunucusu

DNS'i telefon rehberine benzetmek yaygındır: kişinin adı bilinir, rehber numarasını verir. Ama DNS tek bir rehber değildir. Dünyadaki bütün alan adlarını tek bir sunucuda tutmak hem çok büyük bir yük olurdu hem de o sunucu çöktüğünde bütün internet dururdu. DNS bu yüzden hiyerarşik ve dağıtık kurulmuştur: her sunucu adın yalnız bir kısmından sorumludur.

1.3.4DNS çözümlemesi adım adım

Çözümlemede dört tür sunucu rol alır. DNS çözümleyicisi (DNS resolver), kullanıcı adına bütün soruları soran ve sonucu getiren sunucudur; çoğunlukla İSS'nin ya da kurumun sunucusudur. Kök sunucu (root server), hiyerarşinin en tepesidir ve üst düzey alanların (.tr, .com, .org…) sunucularını bilir. Üst düzey alan sunucusu (örneğin .tr sunucusu), kendi altındaki alanların yetkili sunucularını bilir. Yetkili sunucu (authoritative server) ise belirli bir alanın kayıtlarını tutan ve son yanıtı veren sunucudur.

Bir kullanıcının www.ornek.edu.tr adresini ilk kez açtığını, hiçbir önbellekte kayıt olmadığını varsayalım.

1. Kullanıcı adres çubuğuna www.ornek.edu.tr yazar. Bağlanmak için bu adın IP adresi gerekir.
2. Tarayıcı ve işletim sistemi önce kendi önbelleklerine bakar: kayıt yoktur.
3. Soru, ağ ayarlarındaki DNS çözümleyicisine gönderilir.
4. Çözümleyici en tepeden başlar. Kök sunucu adı bilmez, ama “.tr sunucularına sor” der.
5. .tr sunucusu da tam adresi bilmez: “ornek.edu.tr'nin yetkili sunucusuna sor” der.
6. Yetkili sunucu kaydı bilir ve yanıtlar: 203.0.113.10.
7. Çözümleyici yanıtı tarayıcıya iletir ve kaydı belli bir süre önbelleğinde saklar; aynı soru tekrar gelirse hemen yanıtlar.
8. Tarayıcı artık IP adresini bildiği için 203.0.113.10 adresindeki web sunucusuna bağlanır.

Dikkat edilirse kök ve .tr sunucuları asıl yanıtı vermez; yalnız bir sonraki adımda kime sorulacağını söyler. Bu yanıtlara yönlendirme denir. Çözümleyici ad hiyerarşisinde yukarıdan aşağı iner ve her adımda biraz daha özel bir sunucuya ulaşır. Kullanıcının bilgisayarı ise bu yolculuğun hiçbir adımını görmez: tek bir soru sorar ve tek bir yanıt alır.

1.3.5Çözümleyicinin önbelleği

Her ad için kök sunucudan başlayıp üç ayrı sunucuya sormak hem yavaş hem de kök sunucular için ağır bir yük olurdu. Çözümleyiciler bu yüzden öğrendikleri her bilgiyi bir süre önbellekte (cache) tutar. Yalnız son yanıt değil, ara yönlendirmeler de saklanır: “.tr sunucusu şudur”, “ornek.edu.tr'nin yetkili sunucusu şudur”. Her kaydın ne kadar saklanacağını, kaydı veren yetkili sunucu bir TTL değeriyle belirler.

Çözümleyicinin bir soru geldiğinde izlediği algoritma şöyledir:

önbellekte ad var mı?  Evet → yanıtla, bitir
sunucu = en yakın bilinen (yoksa kök)
sunucuya adı sor
yönlendirme: önbelleğe yaz, ona sor
IP gelirse önbelleğe yaz (TTL), yanıtla

İkinci satır önemlidir: çözümleyici her zaman kökten başlamaz, önbelleğinde bildiği en yakın sunucudan başlar. Tablo 1.12 yeni açılmış, önbelleği boş bir çözümleyiciye arka arkaya gelen üç soruyu izler.

İlk soru üç sorgu gerektirir. İkinci soru tek sorguyla biter, çünkü ornek.edu.tr'nin yetkili sunucusu artık bilinir; kök ve .tr adımları atlanır. Üçüncü soru hiç dış sorgu gerektirmez ve yanıt hemen döner. Gerçek çözümleyiciler milyonlarca kullanıcıya hizmet verdiği için popüler adların çoğu her zaman önbellekte bulunur.

Önbelleğin bir yan etkisi de vardır. TTL 3600 s, yani 1 saattir; kayıt bu süre dolmadan silinmez. Kurum bu arada sunucusunu taşıyıp IP adresini değiştirirse, eski kaydı önbelleğinde tutan çözümleyiciler bir saate kadar eski adresi vermeyi sürdürür. Adres değişikliğinin herkese hemen yansımaması bundandır. Kurumlar planlı bir taşımadan önce TTL'yi geçici olarak kısaltır.

1.3.6Alan adının bölümleri

Bir alan adı noktalarla ayrılmış etiketlerden oluşur ve sağdan sola, genelden özele doğru okunur. www.giresun.edu.tr adını ele alalım:

• tr: ülke kodlu üst düzey alan (top-level domain, TLD). Türkiye'yi gösterir; .de Almanya'yı, .jp Japonya'yı gösterir. .com, .org gibi ülkeye bağlı olmayan genel üst düzey alanlar da vardır.
• edu: kuruluş türü. Türkiye'de .edu.tr eğitim kurumlarına, .gov.tr kamu kurumlarına, .com.tr şirketlere ayrılmıştır.
• giresun: kurumun alan adı. Kurum bu adı kaydettirmiştir ve altındaki adları kendisi yönetir.
• www: alt alan adı (subdomain) ya da sunucu adı. Kurum aynı alan altında obs, mail, kutuphane gibi başka alt alanlar da açabilir.

DNS sorgusu bu ağacı kökten aşağı izler: önce kök, sonra tr, sonra edu.tr ve giresun.edu.tr. Ad sağdan sola okunduğu için çözümleme de sağdan sola ilerler. Bu düzen sorumluluğu da dağıtır. Kök sunucular yalnız üst düzey alanları, .tr sunucuları yalnız .tr altındaki alanları bilir. giresun.edu.tr'nin içindeki adları ise yalnız üniversitenin yetkili sunucusu tutar.

1.3.7URL'nin yapısı

URL'de bunlardan başka bir bölüm daha olabilir: port. Alan adından sonra iki nokta üst üsteyle yazılır, örneğin http://203.0.113.10:8080. Port yazılmazsa protokolün varsayılan portu kullanılır: HTTP için 80, HTTPS için 443. Bu örnekte alan adı yerine doğrudan IP adresi yazıldığına da dikkat edelim; bu durumda DNS'e hiç başvurulmaz.

1.3.8Port

Bir sunucuda aynı anda birçok hizmet çalışabilir: web sunucusu, e-posta sunucusu, uzaktan bağlantı hizmeti, DNS hizmeti. IP adresi paketin hangi bilgisayara gideceğini söyler, ama o bilgisayardaki hangi hizmete gideceğini söylemez. Bu işi port numarası yapar.

1. Tarayıcı https://ornek.edu.tr adresini açar. DNS IP adresini verir; HTTPS için varsayılan port 443'tür. Pakete hedef olarak IP:port, yani 203.0.113.10:443 yazılır.
2. Paket yönlendiriciler aracılığıyla önce IP adresine, yani binaya ulaşır. IP yalnız hangi bilgisayara gidileceğini belirler.
3. Sunucunun işletim sistemi port numarasına, yani daireye bakar. Paketi o portu dinleyen hizmete, burada HTTPS web sunucusuna teslim eder. 80 numaralı porta gelen paket başka, 22 numaralı porta gelen paket yine başka bir hizmete gider.
4. URL'ye port yazılırsa varsayılan port yerine o kullanılır: http://203.0.113.10:8080 adresine giden paket, 8080'i dinleyen başka bir uygulamaya (örneğin bir test sunucusuna) ulaşır.

Bağlantının istemci tarafında da bir port vardır. Tarayıcı bir bağlantı açtığında işletim sistemi ona geçici bir port verir (örneğin 50000). Sunucunun yanıtı bu porta gelir. Bu sayede aynı bilgisayarda açık olan on sekme, aynı sunucuya ayrı ayrı bağlanabilir: her sekmenin bağlantısı farklı bir istemci portu kullanır. NAT'ın port değiştirmesi de (1.3.2) bu istemci portları üzerinde yapılır.

1.4TCP bağlantısı ve şifreli iletişim

IP paketleri yalnızca “elden geldiğince” taşır: paket kaybolabilir, sırası değişebilir, kopyası gelebilir. Bir web sayfasının ya da bir banka işleminin ise eksiksiz ve doğru sırayla ulaşması gerekir. Ayrıca yolda veriyi okuyabilecek kişilere karşı içeriğin gizli kalması gerekir. Bu kesim bu iki ihtiyacın nasıl karşılandığını anlatır: önce TCP'nin güvenilir bağlantısı, sonra HTTPS'in şifrelemesi.

1.4.1TCP: üçlü el sıkışma, veri ve kapanış

TCP, iki uç arasında veri göndermeden önce bir bağlantı kurar. Bağlantı kurulurken iki taraf birbirine başlangıç sıra numaralarını bildirir. Veri aktarılırken her bayt bir numara alır ve alıcı, hangi bayta kadar aldığını onay (acknowledgment, ACK) ile bildirir. İş bitince bağlantı iki yönde de düzenli biçimde kapatılır.

Örnekte istemci, 443 numaralı portta dinleyen bir sunucuya bağlanıyor. Bütün süreç kısaca şöyledir:

istemci → SYN
sunucu → SYN + ACK
istemci → ACK        // bağlantı kuruldu
istemci → veri (HTTP isteği)
sunucu → ACK
istemci → FIN;  sunucu → ACK
sunucu → FIN;  istemci → ACK  // kapandı

Sayılarla izleyelim. İstemcinin başlangıç sıra numarası 1000, sunucununki 5000 olsun. Gerçekte bu sayılar her bağlantıda rastgele seçilir; böylece eski bir bağlantıdan kalan bölütler yenisiyle karışmaz ve dışarıdan sahte bölüt sokmak zorlaşır.

Satırları sırayla açıklayalım:

1. SYN. İstemci bağlantı ister ve başlangıç sıra numarasını (1000) bildirir.
2. SYN + ACK. Sunucu kabul eder: kendi sıra numarası 5000'dir ve ack = 1001'dir, yani “1000'i aldım, 1001'i bekliyorum”. SYN bölütü veri taşımasa da bir sıra numarası harcar; ack'in 1001 olması bundandır.
3. ACK. İstemci, sunucunun SYN'ini ack = 5001 ile onaylar. Üç bölütle bağlantı kurulmuştur, ama henüz hiç veri gönderilmemiştir.
4. Veri. İstemci 100 baytlık HTTP isteğini yollar. İlk baytın numarası 1001'dir; baytlar 1001'den 1100'e kadar numaralanır. HTTPS'te bu kanal üzerinden önce TLS anlaşması da yapılır (1.4.4).
5. ACK. Sunucu ack = 1101 ile 100 baytın hepsini aldığını bildirir: 1001 + 100 = 1101. Onay gelmeseydi istemci bir süre bekleyip aynı baytları yeniden gönderirdi.
6. FIN. İş bitmiştir; istemci FIN ile kendi yönünü kapatır.
7. ACK. Sunucu FIN'i ack = 1102 ile onaylar. FIN de SYN gibi bir sıra numarası harcar. Sunucunun göndereceği veri kaldıysa hâlâ yollayabilir; bağlantı şimdilik yalnız bir yönde kapanmıştır.
8. FIN. Sunucu da kendi yönünü kapatır (seq = 5001).
9. ACK. İstemci son onayı (ack = 5002) yollar. Bağlantı iki yönde de kapanmıştır.

Kurmak 3, kapatmak 4 bölüt sürer. Kapanışın dört bölüt sürmesinin nedeni, iki yönün birbirinden bağımsız kapatılmasıdır: bir taraf “benim söyleyeceklerim bitti” dediğinde öteki taraf hâlâ veri göndermeyi sürdürebilir. UDP'de bu adımların hiçbiri yoktur; UDP bağlantı kurmadan ilk pakette doğrudan veriyi gönderir.

1.4.2HTTP ve HTTPS

HTTP, tarayıcı ile web sunucusu arasındaki konuşmanın protokolüdür. Tarayıcı “şu kaynağı ver” der, sunucu kaynağı gönderir. Bu konuşma düz metin hâlindedir: yoldaki herhangi bir cihaz paketleri okuyabilir. HTTPS ise aynı konuşmayı TLS (Transport Layer Security, taşıma katmanı güvenliği) ile şifreler.

Farkı somut bir durumla görelim. Bir öğrenci kafedeki açık Wi-Fi ağından bir siteye giriş yapıyor. Site HTTP kullanıyorsa, aynı ağdaki biri paketleri yakalayıp kullanici=ali parola=Gizli123 gibi bir satırı açıkça okuyabilir. Site HTTPS kullanıyorsa aynı paketlerde 7f3a 9c1e b24d 0e88 … gibi anlamsız baytlar görünür. Tarayıcının adres çubuğundaki “bağlantı güvenli” göstergesi (eski sürümlerde kilit simgesi) bağlantının şifreli olduğunu belirtir.

HTTPS'in ikinci işi kimlik denetimidir. Şifreleme tek başına yetmez: kullanıcı farkında olmadan saldırganın sunucusuna bağlanmışsa, veri şifreli bile olsa saldırgana gider. Bu yüzden sunucu, güvenilir bir kuruluşun imzaladığı bir sertifika (certificate) gösterir. Sertifika, “bu açık anahtar gerçekten ornek.edu.tr alan adına aittir” der. Tarayıcı imzayı denetler; sertifika başka bir ada verilmişse ya da süresi dolmuşsa uyarı gösterir.

1.4.3Şifreleme temelleri

Şifreleme (encryption), okunabilir bir metni (düz metin) bir anahtar yardımıyla anlamsız görünen bir metne dönüştürmektir. Ters işleme çözme (decryption) denir. Anahtarı bilmeyen biri şifreli metni görse bile içeriği okuyamaz. Kullanılan anahtarın türüne göre iki yaklaşım vardır; bunlara bir de şifrelemeyle sık karıştırılan özet işlemi eklenir.

Simetrik şifrelemenin mantığı. Bilinen en eski örnek Sezar şifresidir: her harf alfabede sabit sayıda öteye kaydırılır. 29 harfli Türk alfabesinde kaydırma 3 ise A → Ç, Ğ → İ olur ve “AĞ” sözcüğü “Çİ” biçiminde yazılır. Alıcı aynı anahtarı (3) bilir ve harfleri 3 geri kaydırarak çözer. Bu şifre bugün birkaç saniyede kırılır, çünkü yalnız 28 farklı anahtar vardır ve hepsi denenebilir. AES gibi gerçek algoritmalar 128 ya da 256 bitlik anahtar kullanır; 2¹²⁸ anahtarı denemek akla gelebilecek her bilgisayar gücünün ötesindedir. Ama ilke aynıdır: iki tarafta da aynı gizli anahtar bulunmalıdır.

Sorun da buradadır. Tarayıcı ile hiç tanımadığı bir sunucu, internet üzerinden ortak bir gizli anahtarı nasıl belirleyecek? Anahtarı açıkça gönderirlerse yoldaki dinleyici de öğrenir. Asimetrik şifreleme bu sorunu çözer.

Özet işlevleri. SHA-256, girdisi ne kadar uzun olursa olsun 256 bitlik (64 onaltılık rakamlık) bir özet üretir. test sözcüğünün SHA-256 özeti 9f86d081884c7d65… ile başlar. Girdideki en küçük değişiklik özeti tamamen değiştirir: Test (büyük T ile) 532eaabd9574880d…, sonuna bir boşluk eklenmiş test␣ ise 231aa78c52a74a57… özetini verir. Özetten girdiyi geri hesaplamanın bir yolu yoktur.

Bu özellikler iki işe yarar. Bütünlük denetimi: bir dosya indirilirken sitenin yayımladığı özet ile indirilen dosyanın özeti karşılaştırılır; tek bir bit bile değiştiyse özetler tutmaz. Parola saklama: iyi tasarlanmış sistemler kullanıcının parolasını değil, parolanın özetini saklar. Giriş sırasında yazılan parolanın özeti hesaplanıp saklananla karşılaştırılır. Veri tabanı çalınsa bile parolalar doğrudan okunamaz.

1.4.4HTTPS'te yöntemler birlikte çalışır

Simetrik şifreleme hızlıdır ama anahtar dağıtımı sorunludur. Asimetrik şifreleme anahtar dağıtımını çözer ama yavaştır. HTTPS ikisinin güçlü yanlarını birleştirir: asimetrik yöntemi yalnız bir kez, ortak bir oturum anahtarı üzerinde anlaşmak için kullanır; asıl veriyi ise bu anahtarla simetrik olarak şifreler.

1. Sunucu, tarayıcıya sertifikasını ve açık anahtarını gönderir. Özel anahtar sunucuda gizli kalır. Tarayıcı sertifikayı denetler.
2. Tarayıcı rastgele bir oturum anahtarı (K) üretir ve sunucunun açık anahtarıyla şifreleyerek yollar. Bu asimetrik adımdır; yolda dinleyen biri K'yi çözemez.
3. Sunucu K'yi kendi özel anahtarıyla çözer. Artık iki tarafta da aynı gizli anahtar vardır ve asimetrik şifreleme işini bitirmiştir.
4. Asıl veri (sayfa, form, parola) K ile simetrik olarak şifrelenir ve iki yönde akar.

Bu anlatım ilkeyi gösteren sade bir modeldir. Güncel TLS 1.3 sürümü K'yi doğrudan şifreleyip göndermez; iki taraf Diffie–Hellman türü bir anahtar anlaşması (key agreement) ile, anahtarı hiç yola çıkarmadan ortak bir sır hesaplar. Sonuç aynıdır: iki tarafta aynı gizli anahtar oluşur, dinleyici ise onu öğrenemez. Sertifika ve özel anahtar bu süreçte sunucunun kimliğini kanıtlamak için kullanılır. Asimetrik işlemler simetrik işlemlerden yüzlerce kat yavaş olduğu için bu bölüşüm, şifrelemenin maliyetini neredeyse hissedilmez kılar.

1.5Web

Gündelik dilde “internete girmek” çoğu zaman bir web tarayıcısı açmak anlamına gelir. Oysa Web, internetin üzerinde çalışan hizmetlerden yalnız biridir. Bu kesim önce iki kavramı birbirinden ayırır, sonra bir web sayfasının hangi parçalardan oluştuğunu ve tarayıcıya nasıl ulaştığını adım adım izler. Kesimin ikinci yarısı arama motorlarına ve bulunan bilginin değerlendirilmesine ayrılmıştır.

1.5.1İnternet ve Web

Bir benzetmeyle: internet bir ülkenin karayolu ağıdır; Web ise bu yollarda çalışan otobüs firmalarından biridir. Aynı yolları kargo şirketleri, ambulanslar ve özel araçlar da kullanır. E-posta, dosya aktarımı, görüntülü arama ve çevrim içi oyunlar Web'i değil, doğrudan internet altyapısını kullanır. Telefondaki bir mesajlaşma uygulaması da hiç tarayıcı açmadan internet üzerinden çalışır.

1.5.2HTML, CSS, JavaScript ve tarayıcı

Bir web sayfası tek bir dosya değil, birlikte çalışan üç dilde yazılmış kaynakların toplamıdır. Her dilin ayrı bir görevi vardır:

• HTML (köprü metni işaretleme dili) sayfanın yapısını tanımlar: başlık nerede, paragraf nerede, hangi metin bir bağlantıdır.
• CSS (basamaklı stil sayfaları) görünümü düzenler: renkler, yazı tipleri, boşluklar, sayfa düzeni.
• JavaScript etkileşim ve davranış ekler: bir düğmeye tıklanınca ne olacağı, bir formun gönderilmeden önce denetlenmesi, sayfanın yenilenmeden güncellenmesi.

Web tarayıcısı (web browser) bu kaynakları sunucudan alır, yorumlar ve ekranda gösterir. Aşağıdaki iki satırlık HTML kaynağı, tarayıcıda büyük bir “Merhaba” başlığı ve altında bir paragraf olarak görünür (Şekil 1.28).

<h1>Merhaba</h1>
<p>İlk web sayfam.</p>

<h1> ve </h1> birer etikettir: aradaki metnin birinci düzey başlık olduğunu söyler. <p> ise bir paragrafı işaretler. HTML bir programlama dili değil, bir işaretleme dilidir: hesap yapmaz, döngü kurmaz; yalnız içeriğin hangi parçasının ne olduğunu belirtir. Başlığın hangi büyüklükte ve hangi renkte görüneceğine CSS, düğmeye basılınca ne olacağına JavaScript karar verir.

1.5.3Bir web isteğinin yolculuğu

Bu noktaya kadar anlatılan kavramların hepsi, tek bir web sayfasının açılmasında birlikte rol alır. Kullanıcının adres çubuğuna https://www.ornek.edu.tr/duyurular yazıp Enter'a bastığını düşünelim.

Görünürde tek bir tıklama, arka planda en az dört ayrı konuşma başlatır: DNS sorgusu, TCP el sıkışması, TLS anlaşması ve HTTP isteği. Her biri en az bir gidiş-dönüş sürer. Sunucu 25 ms uzaktaysa (gidiş-dönüş), ilk bayt gelmeden önce yalnız bu konuşmalar için 100 ms kadar beklenir. Gecikmenin, bant genişliğinden bağımsız olarak sayfa açılış süresini neden bu kadar etkilediği buradan anlaşılır.

Durum kodları. Sunucunun her yanıtı üç basamaklı bir durum kodu (status code) taşır. İlk basamak sonucun türünü söyler: 2 ile başlayanlar başarı, 3 ile başlayanlar yönlendirme, 4 ile başlayanlar istemci kaynaklı hata, 5 ile başlayanlar sunucu kaynaklı hatadır.

Bu yolculuğu adım adım izlemek için Bir Web İsteğinin Yolculuğu simülatörü kullanılabilir.

1.5.4Arama motoru: tara, dizinle, sırala

Bir arama motoruna sorgu yazıldığında Web o anda gezilmez. Milyarlarca sayfayı her sorguda tek tek okumak saatler sürerdi. Yanıt, önceden hazırlanmış bir dizinden (index) gelir. Arama motorunun işi dört aşamada özetlenebilir: tara, dizinle, sırala, sonuçları göster.

1. Tara. Web robotu (web crawler) bir başlangıç sayfası listesinden yola çıkar. Her sayfayı indirir, içindeki bağlantıları bulur ve bu bağlantıları ziyaret edilecekler kuyruğuna ekler. Tüm Web taranmaz; yalnız bağlantılarla ulaşılabilen ve site sahibinin taranmasına izin verdiği sayfalar taranır.
2. Dizinle. Taranan sayfalardaki sözcükler ters dizine yazılır.
3. Sırala. Sorgudaki sözcükleri içeren aday sayfalar bulunur ve ilgi, güncellik, gelen bağlantılar, yükleme hızı gibi ölçütlerle puanlanır.
4. Sonuç. Puanı en yüksek sayfalar başlık, adres ve kısa bir özetle listelenir. Bütün bu işlem genellikle saniyenin kesirlerinde tamamlanır.

Ters dizinin nasıl işlediğini kitapların sonundaki dizin iyi anlatır. Bir ders kitabında “yönlendirici” sözcüğünün geçtiği yerleri bulmak için kitabı baştan sona okumak gerekmez; sondaki dizinde “yönlendirici: 12, 45, 78” yazar. Arama motorunun dizini de aynı işi Web ölçeğinde yapar.

1.5.5Etkili arama

Arama motorları, sorguyu daraltmak için özel operatörler tanır. Doğru operatörü kullanmak, aranan bilgiyi binlerce ilgisiz sonuç arasından ayıklar.

Operatörler birleştirilebilir. Örneğin yalnız üniversite sitelerinde, “staj başvurusu” ifadesini içeren PDF belgeleri bulmak için site:edu.tr filetype:pdf "staj başvurusu" yazılır. java -kahve sorgusu da ters dizin işlemlerinin tam karşılığıdır: “java” listesinden “kahve” listesindeki sayfalar çıkarılır.

1.5.6Kaynak değerlendirme ve yapay zekâ çıktıları

Arama motoru bir sayfayı üst sıraya koyduğunda, o sayfanın doğru olduğunu söylemiş olmaz. Web'de herkes yayın yapabilir; yanlış, eski ya da kasıtlı olarak yanıltıcı bilgiler de aynı kolaylıkla bulunur. Bu yüzden bulunan her bilgi birkaç soruyla sınanmalıdır.

Bir örnekle düşünelim. Bir forum sayfasında “Wi-Fi 6, 6 GHz bandını kullanır” yazdığını görelim. Yazarı belli değil, tarih yok, kaynak gösterilmemiş. Tablo 1.4'e ya da standardı yayımlayan kuruluşların sayfalarına bakıldığında 6 GHz'in Wi-Fi 6 ile değil Wi-Fi 6E ile geldiği görülür. Tek bir çapraz kontrol, yanlışı ortaya çıkarmaya yetmiştir.

Yapay zekâ çıktıları. Sohbet tabanlı yapay zekâ araçları akıcı ve kendinden emin metinler üretir. Bu metinler de yanlış olabilir; hatta var olmayan bilgiler ve var olmayan kaynaklar içerebilir. Araç, cümlenin doğru olup olmadığını değil, dil olarak akla yatkın olup olmadığını önceler. Bu yüzden yapay zekâdan alınan önemli bir bilgi, yukarıdaki ölçütlerle tıpkı bir web sayfası gibi doğrulanmalıdır. Özellikle verilen kaynakların gerçekten var olup olmadığı ve gerçekten o bilgiyi içerip içermediği denetlenmelidir.

1.6Dijital hizmetler

İnternet altyapısının ve Web'in üzerinde gündelik hayatın büyük bir bölümü yürür: kamu işlemleri, iletişim, eğlence, alışveriş, dosya saklama ve yapay zekâ araçları. Bu kesim bu hizmetlerin bazılarının nasıl çalıştığını anlatır: bulut hizmet modelleri, elektronik ticaret türleri ve e-postanın yolculuğu.

1.6.1Çevrim içi hizmetler

1.6.2Bulut hizmet modelleri ve CDN

Bulut bilişim (cloud computing), işlem gücünü, depolamayı ve yazılımı kendi makinelerinde barındırmak yerine bir sağlayıcıdan internet üzerinden kiralamaktır. Ne kadarının kiralandığına göre üç model vardır. Modelleri ayırt etmenin en kolay yolu, bir uygulamanın çalışması için gereken katmanları alttan üste sıralayıp her katmandan kimin sorumlu olduğuna bakmaktır.

• Yerinde (on-premises): kurum her şeyi kendisi kurar ve işletir; donanımdan uygulamaya kadar bütün sorumluluk kurumdadır.
• IaaS (Infrastructure as a Service, hizmet olarak altyapı): sağlayıcı fiziksel makineleri ve ağı verir; kullanıcı sanal sunucuya kendi işletim sistemini ve yazılımlarını kurar.
• PaaS (Platform as a Service, hizmet olarak platform): sağlayıcı işletim sistemini ve çalışma ortamını da yönetir; kullanıcı yalnız kendi uygulamasını yükler.
• SaaS (Software as a Service, hizmet olarak yazılım): uygulamanın kendisi hazır gelir; kullanıcı tarayıcıdan girip kullanır. Çevrim içi ofis programları ve web tabanlı e-posta bu modele örnektir.

Tablonun “Veri” satırına dikkat etmek gerekir. SaaS'ta bile verinin içeriğinden kullanıcı sorumludur: yanlışlıkla silinen bir belge, zayıf bir parolayla ele geçirilen bir hesap ya da gereksiz yere herkesle paylaşılan bir klasör sağlayıcının değil, kullanıcının sorunudur.

CDN. İçerik dağıtım ağı (content delivery network, CDN), aynı içeriğin kopyalarını dünyanın çeşitli yerlerindeki sunucularda tutar ve her kullanıcıya kendisine en yakın kopyadan sunar. Böylece hem gecikme azalır hem de asıl sunucunun yükü hafifler. Popüler video siteleri ve büyük haber siteleri içeriklerini bu yolla dağıtır.

1.6.3Elektronik ticaret

Elektronik ticaret (e-commerce), ürün ve hizmetlerin internet üzerinden alınıp satılmasıdır. Tarafların kim olduğuna göre dört tür ayırt edilir. Kısaltmalardaki B işletmeyi (business), C tüketiciyi (consumer) gösterir; ilk harf satıcıyı, son harf alıcıyı belirtir.

• B2C (işletmeden tüketiciye): bir mağazanın internet sitesinden ayakkabı almak.
• B2B (işletmeler arası): bir lokantanın toptancıdan çevrim içi sipariş vermesi.
• C2C (tüketiciler arası): ikinci el ilan sitesinde bir öğrencinin eski kitabını başka bir öğrenciye satması.
• C2B (tüketiciden işletmeye): serbest çalışan bir tasarımcının bir şirkete logo tasarlaması ya da bir fotoğrafçının fotoğraflarını bir ajansa satması.

Hangi tür olursa olsun, işlemden önce birkaç şey denetlenmelidir: satıcının kimliği ve iletişim bilgisi, fiyatın kargo ve vergiler dâhil son hâli, teslimat süresi, iade koşulları ve ödeme sayfasının güvenliği. Ödeme sayfasının adresi çubukta doğru alan adıyla ve HTTPS ile görünmelidir. Piyasa fiyatının çok altındaki “kaçırılmayacak fırsatlar” dolandırıcılığın en yaygın işaretlerindendir.

1.6.4E-posta adresi ve bileşenleri

Bir e-posta adresi iki parçadan ve bunları ayıran bir işaretten oluşur. sercan.kulcu@giresun.edu.tr adresinde:

• Kullanıcı adı (sercan.kulcu) posta kutusunu tanımlar.
• @ işareti kullanıcı adını alan adından ayırır.
• Alan adı (giresun.edu.tr) posta hizmetini yöneten kurumu gösterir. İletiyi hangi sunucuya teslim edeceğini bulmak için gönderen sunucu bu kısmı DNS'e sorar.

Bir ileti yazılırken doldurulan alanlar, iletinin kime nasıl ulaşacağını belirler.

1.6.5Bir e-posta nasıl ulaşır?

E-posta, Web'den farklı protokollerle çalışan ayrı bir hizmettir. Gönderme işi SMTP ile, okuma işi IMAP ile yapılır. Arada en az iki posta sunucusu ve bir DNS sorgusu vardır. Örnekte Ali, ayse@ornek.com.tr adresine bir ileti gönderiyor.

1. Ali iletiyi yazar ve Gönder'e basar.
2. Ali'nin e-posta istemcisi iletiyi SMTP ile kendi kurumunun giden posta sunucusuna (smtp.ornek.edu.tr) teslim eder.
3. Sunucu, @ işaretinden sonraki alan adının (ornek.com.tr) posta sunucusunu DNS'e sorar. Bu soru bir MX kaydı sorgusudur (mail exchanger, posta değiştirici).
4. DNS yanıtlar: ornek.com.tr adresine gelen postaları mx.ornek.com.tr kabul eder.
5. İleti SMTP ile alıcının posta sunucusuna aktarılır.
6. Alıcı sunucu iletiyi spam ve virüs filtresinden geçirip Ayşe'nin posta kutusuna kaydeder.
7. Ayşe iletiyi IMAP ile okur. İleti sunucuda kaldığı için telefonda ve bilgisayarda aynı görünür.

1.7Güvenlik

İnternetin açıklığı, onu bu kadar kullanışlı yapan özelliktir; aynı açıklık kötü niyetli kişilere de kapı aralar. Saldırıların büyük bölümü teknik açıklardan çok insanların dikkatsizliğinden ve alışkanlıklarından yararlanır. Bu kesim önce güvenliğin neyi korumaya çalıştığını tanımlar, sonra tehditleri ve bu tehditlere karşı alınabilecek önlemleri sırayla ele alır.

1.7.1Bilgi güvenliğinin üç hedefi

Her hedefin kendine özgü tehditleri vardır. Bir öğrencinin parolasının çalınıp not dökümünün başkasınca okunması gizlilik ihlalidir. Bir saldırganın öğrenci bilgi sistemine sızıp bir notu değiştirmesi bütünlük ihlalidir; bilgi gizli kalmış olsa bile artık doğru değildir. Fidye yazılımının sunucudaki dosyaları kilitlemesi ya da sistemin aşırı yükle çökertilmesi ise erişilebilirlik ihlalidir; kimse bilgiyi çalmamış ya da değiştirmemiştir, ama bilgiye ulaşılamaz.

1.7.2Kişisel veri, KVKK ve e-Devlet

Dijital ayak izinin iki türü vardır (Şekil 1.35). Etkin iz, bilerek paylaşılan içeriktir: gönderiler, fotoğraflar, yorumlar, doldurulan formlar. Edilgen iz ise farkında olmadan bırakılır: konum kaydı, çerezler, IP adresi, arama geçmişi. İkinci tür çoğu zaman daha kapsamlıdır ve kullanıcının denetimi daha azdır.

İnternete bir kez çıkan bilgiyi tamamen geri almak çoğu zaman mümkün değildir: kopyalanmış, ekran görüntüsü alınmış ya da arşivlenmiş olabilir. Bu yüzden bir bilgi paylaşılmadan önce üç soru sorulmalıdır: Bu bilgiyi paylaşmak gerekli mi? Kimler görebilecek? Daha sonra silinebilecek mi? Örneğin tatil fotoğrafını “şu an” paylaşmak, evin boş olduğunu herkese duyurmak demektir.

KVKK. Türkiye'de kişisel verilerin korunması 2016'da yürürlüğe giren 6698 sayılı Kişisel Verilerin Korunması Kanunu (KVKK) ile düzenlenir. Kanun, kişisel verilerin işlenmesinde kişilerin haklarını korur. Veriyi işleyen kurum ya da şirket, yani veri sorumlusu, verinin hangi amaçla işlendiğini açıklamak ve verinin güvenliğini sağlamakla yükümlüdür. Kişi de kendisi hakkında hangi verilerin işlendiğini öğrenme ve yanlış verilerin düzeltilmesini isteme hakkına sahiptir.

e-Devlet güvenliği. Kamu hizmetleri e-Devlet üzerinden kimlik doğrulamasıyla sunulur. Bir e-Devlet hesabı tapu, vergi, sağlık ve eğitim kayıtlarına kapı açtığı için en iyi korunması gereken hesaplardandır. Güçlü ve başka hiçbir yerde kullanılmayan bir parola, iki adımlı doğrulama ve parolanın kimseyle paylaşılmaması temel kurallardır. Kimlik bilgisi isteyen e-posta ya da SMS'lerdeki bağlantılara tıklanmamalı; resmî siteye adres tarayıcıya elle yazılarak girilmelidir.

1.7.3Kötü amaçlı yazılımlar

Kötü amaçlı yazılım (malware), bilgisayara ya da kullanıcısına zarar vermek için yazılmış programların genel adıdır. Türleri, nasıl yayıldıklarına ve ne yaptıklarına göre ayrılır.

Virüs ile solucan arasındaki fark yayılma biçimidir: virüs bir kullanıcının bir dosyayı açmasını bekler; solucan hiç beklemez ve ağdaki açık makineleri kendisi bulur. Bu yüzden solucanlar çok kısa sürede binlerce makineye yayılabilir. Korunmanın en etkili yolu, işletim sistemini ve uygulamaları güncel tutmaktır; solucanların kullandığı açıkların çoğu, güncellemelerle aylar önce kapatılmış olur.

1.7.4Sosyal mühendislik ve oltalama

Oltalama saldırısı dört halkalı bir zincir gibi ilerler: acil ya da cazip bir ileti gelir, ileti sahte bir bağlantı içerir, kullanıcı bağlantıdaki sayfaya bilgilerini girer ve hesap ele geçirilir. Her halkada saldırganın bir hamlesi, kullanıcının da bir kırma noktası vardır.

Zincir benzetmesinin önemli bir sonucu vardır: korunmak için dört halkanın hepsinde kusursuz olmak gerekmez; tek bir halkayı kırmak yeter. Dikkatli bir kullanıcı ilk halkada iletiyi tanır. Gözden kaçırırsa, adresi elle yazma alışkanlığı ikinci halkada onu korur. Parolayı yine de girdiyse, çok faktörlü doğrulama dördüncü halkada hesabı kurtarır.

Oltalama yalnız e-postayla yapılmaz. SMS ile yapılan oltalama (“Kargonuz teslim edilemedi, adres bilgilerinizi güncelleyin”), sesli aramayla yapılan oltalama (“Bankanızdan arıyoruz, telefonunuza gelen kodu okur musunuz?”) ve sosyal medya mesajlarıyla yapılan oltalama da yaygındır. Ortak işaretler aynıdır: aciliyet, korku ya da cazip bir teklif, ve bir bağlantıya tıklatma ya da bir kod istetme.

1.7.5Bir oltalama e-postasını incelemek

Örnek ileti, bir üniversitenin bilgi işlem birimi adına gönderilmiş gibi görünüyor. İletide altı ayrı uyarı işareti vardır (Şekil 1.38).

1. Gönderen adresi. Görünen ad “Giresun Üni. Bilgi İşlem”dir, ama adres destek@destek-bilgi.example'dır. Gerçek bir iletinin alan adı giresun.edu.tr olmalıydı. Görünen ad istenildiği gibi yazılabilir; asıl bakılacak yer adresin @'ten sonraki kısmıdır.
2. Aciliyet ve tehdit. Konu satırı “ACİL: Hesabınız 24 saat içinde kapatılacak!” der. Amaç, kullanıcının düşünmeden tıklamasıdır.
3. Genel hitap. “Sayın kullanıcı” yazar. Kurum kendi öğrencisini ya da çalışanını adıyla tanır.
4. Parola doğrulama isteği. Gerçek kurumlar parolayı e-postayla ya da bir bağlantı üzerinden “doğrulatmaz”.
5. Bağlantının gerçek adresi. Düğmenin üzerine gelindiğinde (tıklamadan) görünen adres destek-hesap-giris.example alan adına gider; kurumla hiçbir ilgisi yoktur.
6. Çift uzantılı ek. Ek dosyanın adı Kota_Raporu.pdf.exe'dir. Son uzantı .exe olduğu için bu bir belge değil, çalıştırılabilir bir programdır. Windows uzantıları gizleyecek biçimde ayarlıysa kullanıcı yalnız “Kota_Raporu.pdf” görür.

Bu işaretlerden yalnız biri bile iletiyi şüpheli kılmaya yeter. Böyle bir iletiyle karşılaşıldığında en güvenli davranış, iletideki hiçbir bağlantıyı kullanmadan kurumun resmî sitesine adresi elle yazarak girmek ya da kurumu bilinen bir telefonla aramaktır. Duyuru gerçekse resmî sitede de görünür.

1.7.6Parola gücü

Bir saldırgan parolayı tahmin etmek için olası bütün parolaları sırayla deneyebilir; buna kaba kuvvet saldırısı denir. Saldırının ne kadar süreceği, olası parola sayısına bağlıdır. Parolada kullanılabilecek simge sayısı S, parolanın uzunluğu L ise olası parola sayısı

N = S^L

olur. Her karakter için S seçenek vardır ve L karakterin seçimleri birbirinden bağımsızdır; bu yüzden seçenekler çarpılır. Saldırgan saniyede D deneme yapabiliyorsa en kötü durumda süre N ÷ D saniyedir. Bu notta D = 10¹⁰, yani saniyede 10 milyar deneme alınır; özetlenmiş parolaları güçlü ekran kartlarıyla deneyen bir saldırgan için bu gerçekçi bir değerdir.

Uzunluğun neden bu kadar etkili olduğu formülden görülür. S'yi artırmak tabanı büyütür; L'yi artırmak üssü büyütür. Üsse eklenen her karakter, olası sayıyı S katına çıkarır. 8 küçük harfe bir karakter daha eklemek sayıyı 26 katına; dört karakter daha eklemek 26⁴ ≈ 457.000 katına çıkarır. 12 küçük harflik bir parola (26¹² ≈ 9,5 × 10¹⁶), 8 karakterlik karışık bir paroladan (94⁸) yaklaşık 16 kat daha çok seçenek sunar ve akılda tutmak da daha kolaydır.

Hesabın bir varsayımı vardır: saldırgan bütün olasılıkları rastgele bir sırayla dener. Gerçek saldırganlar önce sözlükteki sözcükleri, sık kullanılan parolaları (123456, qwerty), doğum tarihlerini, takım adlarını ve bunların küçük değişikliklerini (Galatasaray1905!) dener. Bu tür parolalar uzun ve karışık görünse bile saniyeler içinde bulunur. Başka bir sitede kullanılıp sızdırılmış bir parola ise artık hiç güvenli değildir: saldırgan onu ilk denediği parolalar arasına koyar.

Parola yöneticisi (password manager) bu sorunların pratik çözümüdür. Her hesap için uzun ve rastgele bir parola üretir, şifreli bir kasada saklar ve gerektiğinde doldurur. Kullanıcı yalnız kasanın tek bir ana parolasını hatırlar. Parola yöneticisi bir oltalama sayfasında parolayı doldurmaz, çünkü kaydedilen alan adıyla sayfanın alan adı tutmaz; bu da ek bir koruma sağlar.

1.7.7Çok faktörlü doğrulama

1. Kullanıcı kullanıcı adını ve parolasını girer. Bu birinci faktördür: bildiği bir şey.
2. Parola doğruysa sunucu ikinci bir kanıt ister. Telefondaki doğrulama uygulaması 30 saniyede bir değişen 6 haneli bir kod üretir. Bu ikinci faktördür: elinde bulunan bir şey.
3. Kullanıcı kodu girer; sunucu kodu doğrular ve oturum açılır.
4. Parola sızdırılmış olsa bile saldırganın elinde kullanıcının telefonu olmadığı için giriş çoğunlukla reddedilir.

MFA kusursuz değildir. Gerçek zamanlı oltalamada saldırgan, kullanıcının sahte sayfaya girdiği kodu aynı anda gerçek siteye girer. SIM değiştirme saldırısında ise saldırgan operatörü kandırıp kurbanın telefon numarasını kendi SIM kartına aktarır ve SMS ile gelen kodları alır. Bu yüzden SMS kodu, doğrulama uygulamasından daha zayıf bir ikinci faktördür. En dayanıklı yöntemler FIDO2/geçiş anahtarı (passkey) ve donanım anahtarıdır: bu yöntemler sitenin alan adını kendileri denetler ve sahte bir sayfaya hiçbir şey vermez.

1.7.8VPN

VPN'in ne yaptığını ve ne yapmadığını ayırmak önemlidir:

VPN kullanmak, trafiği İSS'nin ya da kafe ağının görmesinden alıp VPN sağlayıcısının görmesine aktarmak demektir. Sağlayıcıların “kayıt tutmuyoruz” iddiaları kendi beyanlarıdır ve dışarıdan doğrulanması zordur. Bu yüzden VPN, güvenilir bir sağlayıcı seçmeyi gerektirir. VPN HTTPS'in yerini de tutmaz: tünel yalnız VPN sunucusuna kadardır; sunucudan siteye giden kısım ancak HTTPS ile şifrelidir. İkisi birbirini tamamlar.

1.7.9Güvenlik duvarı

Bir web sunucusunu koruyan güvenlik duvarının kuralları Tablo 1.25'teki gibi olsun. Yöneticinin IP adresi 192.0.2.50'dir.

İyi uygulama budur: önce her şeyi engellemek, yalnız gerekli portlara izin vermek. Telnet (23) şifresiz çalıştığı için parolayı düz metin olarak taşır; bu yüzden açıkça kapatılmıştır. SSH (22) ise yönetim için gereklidir ama yalnız yöneticinin adresine açılmıştır. Kural sırası da önemlidir: 4. kural (her şeyi engelle) listenin başına yazılsaydı, hiçbir bağlantı 1. ve 2. kurallara ulaşamazdı.

Güvenlik duvarının bir sınırı vardır: ağa girişi sınırlar, ama kullanıcının kendi isteğiyle indirip çalıştırdığı zararlı dosyayı tek başına durdurmaz. Kullanıcı bir web sitesinden (443 üzerinden, yani izin verilen bir bağlantıyla) bir Truva atı indirirse duvar bunu olağan bir web trafiği olarak görür.

1.7.10Yedekleme: 3-2-1 kuralı

Disk arızası, hırsızlık, yangın, yanlışlıkla silme ya da fidye yazılımı… Verinin kaybolmasının pek çok yolu vardır ve bunların bir kısmına karşı hiçbir önlem tam koruma sağlamaz. Son savunma hattı yedektir.

Kuralın her parçası farklı bir tehdide karşıdır. Üç kopya, bir kopyanın bozulması ihtimaline karşıdır. İki ortam, aynı türden iki ortamın (örneğin aynı seriden iki diskin) aynı nedenle aynı anda bozulmasına karşıdır. Bir kopyanın dışarıda olması, yangın, hırsızlık ya da su baskını gibi bütün odayı etkileyen olaylara karşıdır.

İki uyarı daha yapılmalıdır. Birincisi: yedek ancak geri yüklenebiliyorsa işe yarar. Yıllarca alınan yedeklerin, gerektiği gün açılamadığı çok görülmüş bir durumdur; bu yüzden ara sıra bir dosyayı yedekten geri yükleyip denemek gerekir. İkincisi: bilgisayara sürekli bağlı bırakılan bir disk, fidye yazılımı bulaştığında asıl dosyalarla birlikte şifrelenebilir. Yedek diskin yalnız yedek alınırken bağlanması bu riski azaltır. Eşitleme yapan bulut klasörlerinde de benzer bir risk vardır: yanlışlıkla silinen ya da şifrelenen dosya buluttaki kopyaya da yansıyabilir. Sürüm geçmişi tutan bir hizmet bu durumda eski sürüme dönmeyi sağlar.

1.8Özet

• İnternet, ağları ortak protokollerle (TCP/IP) birleştiren, merkezi olmayan küresel ağlar ağıdır. Türkiye 12 Nisan 1993'te ODTÜ–NSFNET hattıyla internete bağlandı.
• Kullanıcı internete bir İSS ve bir erişim hattı (fiber, DSL, mobil, uydu) üzerinden bağlanır. Bant genişliği saniyede taşınan bit, gecikme ilk bitin varış süresidir; indirme süresi = MB × 8 ÷ Mbit/s.
• İstemci ister, sunucu karşılar, protokol kuralları koyar. Switch yerel ağ içinde MAC adresine, yönlendirici ağlar arasında IP adresine göre çalışır. Ağlar kapsamlarına göre PAN, LAN, MAN ve WAN'dır; Wi-Fi'da frekans yükseldikçe hız artar, menzil azalır; güncel güvenlik protokolleri WPA2 ve WPA3'tür.
• Protokoller dört katmanda çalışır ve her katman kendi başlığını ekler (kapsülleme). Veri paketlere bölünür; paketler farklı yollardan ve sırasız gelebilir, sıralama ve yeniden gönderme TCP'nin işidir.
• Yönlendirici, hedefi kapsayan satırlardan en uzun önekliyi seçer ve TTL'yi 1 azaltır; TTL sıfırlanınca paket atılır.
• IPv4 adresi 32 bit (dört sekizli, 0–255), IPv6 adresi 128 bittir. Yerel adresler (10/8, 172.16/12, 192.168/16) internette yönlendirilmez; yönlendirici NAT ile onları kendi genel adresine ve bir porta çevirir.
• DNS alan adını IP adresine çevirir: çözümleyici kökten üst düzey alana ve yetkili sunucuya iner, öğrendiklerini TTL süresince önbellekte tutar. Alan adı sağdan sola okunur.
• URL; protokol, alan adı, port, yol, sorgu ve parçadan oluşur; parça sunucuya gönderilmez. Port hizmeti seçer: 80 HTTP, 443 HTTPS, 22 SSH, 53 DNS.
• TCP üçlü el sıkışmayla kurulur, dört bölütle kapanır; ack = alınan son bayt + 1. HTTPS, TLS ile şifreler ve sertifikayla sunucunun kimliğini doğrular; kilit sitenin dürüstlüğünü garanti etmez.
• Simetrik şifreleme hızlıdır, asimetrik şifreleme anahtar dağıtımını çözer; HTTPS ikisini birlikte kullanır. Özet şifreleme değildir, geri çözülemez.
• Web, internet üzerindeki hizmetlerden biridir; sayfa HTML, CSS ve JavaScript'ten oluşur. Arama motoru önceden tarar, ters dizin kurar ve sorguda listeleri kesiştirir. Bulunan bilgi ve yapay zekâ çıktıları yazar, tarih, kaynak ve çapraz kontrolle sınanır.
• Bulut modelleri IaaS, PaaS ve SaaS'tır; CDN gecikmeyi azaltır. E-posta SMTP ile gönderilir, MX kaydıyla alıcı sunucu bulunur, IMAP ile okunur.
• Bilgi güvenliği gizlilik, bütünlük ve erişilebilirliği korur. Oltalama dört halkalı bir zincirdir ve tek halkayı kırmak saldırıyı durdurur. Olası parola sayısı S^L'dir; uzunluk simgeden etkilidir. Parola yöneticisi, çok faktörlü doğrulama, güncelleme, güvenlik duvarında varsayılan ret ve 3-2-1 yedekleme temel önlemlerdir; VPN tüneli şifreler ama anonimlik sağlamaz.

1.9Kavram listesi

Terimlerin İngilizce karşılıkları ve öteki bölümlerdeki kullanımları terim sözlüğünde bulunur.

• bilgisayar ağı computer network
• internet Internet
• internet servis sağlayıcısı (İSS) Internet service provider
• bant genişliği bandwidth
• gecikme latency
• istemci client
• sunucu server
• protokol protocol
• switch switch
• yönlendirici router
• modem modem
• güvenlik duvarı firewall
• yerel ağ (LAN) local area network
• geniş alan ağı (WAN) wide area network
• Wi-Fi Wi-Fi
• katman layer
• başlık header
• paket packet
• bölüt segment
• sıra numarası sequence number
• MAC adresi MAC address
• yönlendirme tablosu routing table
• en uzun önek eşleşmesi longest prefix match
• varsayılan ağ geçidi default gateway
• TTL time to live
• IP adresi IP address
• sekizli octet
• yerel IP adresi private IP address
• genel IP adresi public IP address
• NAT network address translation
• alan adı domain name
• DNS çözümleyicisi DNS resolver
• kök sunucu root server
• yetkili sunucu authoritative server
• önbellek cache
• üst düzey alan top-level domain
• URL Uniform Resource Locator
• port port
• üçlü el sıkışma three-way handshake
• onay (ACK) acknowledgment
• TLS Transport Layer Security
• sertifika certificate
• simetrik şifreleme symmetric encryption
• asimetrik şifreleme asymmetric encryption
• özet (hash) hash
• oturum anahtarı session key
• Web World Wide Web
• web tarayıcısı web browser
• durum kodu status code
• web robotu web crawler
• ters dizin inverted index
• bulut bilişim cloud computing
• içerik dağıtım ağı (CDN) content delivery network
• elektronik ticaret e-commerce
• posta sunucusu mail server
• bilgi güvenliği information security
• kişisel veri personal data
• dijital ayak izi digital footprint
• kötü amaçlı yazılım malware
• fidye yazılımı ransomware
• sosyal mühendislik social engineering
• oltalama phishing
• parola yöneticisi password manager
• çok faktörlü doğrulama multi-factor authentication
• geçiş anahtarı passkey
• VPN virtual private network
• yedekleme backup

1.10Kendini Dene

1. 25 Mbit/s'lik bir hatta 750 MB'lık bir video en iyi durumda kaç dakikada iner? Sekizle çarpma unutulursa hangi sonuç bulunur?

   Cevap

   750 MB = 750 × 8 = 6000 Mbit; 6000 ÷ 25 = 240 s = 4 dakika. Sekizle çarpma unutulursa 750 ÷ 25 = 30 s bulunur; sonuç 8 kat kısa çıkar.

2. 10.20.30.40 adresinin ikili gösterimi nedir? Bu adres yerel (özel) bir adres midir?

   Cevap

   10 = 8 + 2 → 00001010; 20 = 16 + 4 → 00010100; 30 = 16 + 8 + 4 + 2 → 00011110; 40 = 32 + 8 → 00101000. Adres: 00001010.00010100.00011110.00101000. İlk sekizli 10 olduğu için 10.0.0.0/8 bloğundadır; yerel bir adrestir ve internette yönlendirilmez.

3. Bir yönlendiricinin tablosu: 10.0.0.0/8 → A, 10.1.0.0/16 → B, 10.1.2.0/24 → C, 0.0.0.0/0 → D. 10.1.2.7, 10.1.9.9, 10.200.0.1 ve 8.8.8.8 hedefli paketler hangi komşuya gider?

   Cevap

   10.1.2.7 dört satıra da uyar; en uzun önek /24'tür → C. 10.1.9.9, /8, /16 ve /0'a uyar (üçüncü sekizli 9, /24'ü tutmaz) → B. 10.200.0.1 yalnız /8 ve /0'a uyar → A. 8.8.8.8 yalnız varsayılan yola uyar → D.

4. Bir paket TTL = 5 ile gönderiliyor; hedef, yolda 7 yönlendirici ötededir. Ne olur?

   Cevap

   Her yönlendirici TTL'yi 1 azaltır: 1. yönlendiricide 4, 2.'de 3, 3.'te 2, 4.'te 1, 5.'te 0 olur. 5. yönlendirici paketi atar ve gönderene “süre aşıldı” iletisi döndürür. Paket hedefe ulaşmaz. traceroute bu iletileri kullanarak yolu keşfeder.

5. https://ders.ornek.edu.tr:8443/odev/liste?hafta=5&sinif=b#teslim adresinde bağlanılan port hangisidir? Sunucuya hangi kısım gönderilir?

   Cevap

   Port açıkça yazıldığı için HTTPS'in varsayılanı 443 değil, 8443 kullanılır. Alan adı ders.ornek.edu.tr'dir ve DNS ile IP'ye çevrilir. Sunucuya giden istek yol ve sorgudan oluşur: /odev/liste?hafta=5&sinif=b (iki ad=değer çifti). #teslim parçası sunucuya gönderilmez.

6. Bir çözümleyicinin önbelleğinde “.tr sunucusu” ve “ornek.edu.tr'nin yetkili sunucusu” kayıtları var, başka kayıt yok. mail.ornek.edu.tr ve www.baska.edu.tr soruları için kaç dış sorgu gerekir?

   Cevap

   mail.ornek.edu.tr: ornek.edu.tr'nin yetkili sunucusu bilindiği için doğrudan ona sorulur; 1 sorgu. www.baska.edu.tr: baska.edu.tr'nin yetkili sunucusu bilinmez, ama .tr sunucusu bilinir; kök atlanır, önce .tr'ye sonra yetkiliye sorulur; 2 sorgu.

7. İstemcinin başlangıç sıra numarası 7000'dir. Üçlü el sıkışmadan sonra 500 baytlık veri gönderip bağlantıyı kapatıyor. Sunucunun SYN + ACK'teki ack değeri, veri bölütünün seq değeri, verinin onayı ve istemcinin FIN'ine verilen onay nedir?

   Cevap

   SYN + ACK: ack = 7001 (SYN bir numara harcar). Veri: seq = 7001; baytlar 7001–7500. Onay: ack = 7501. İstemcinin FIN'i seq = 7501'dir; onayı ack = 7502'dir, çünkü FIN de bir numara harcar.

8. Saniyede 10¹⁰ deneme yapan bir saldırgan için yalnız rakamlardan oluşan 10 karakterlik bir parola ile 10 küçük harften oluşan bir parolanın en kötü durum süreleri nedir?

   Cevap

   Rakamlar: 10¹⁰ olasılık; 10¹⁰ ÷ 10¹⁰ = 1 saniye. Küçük harfler: 26¹⁰ ≈ 1,41 × 10¹⁴ olasılık; ≈ 1,41 × 10⁴ s ≈ 3,9 saat. Aynı uzunlukta simge çeşidi 10'dan 26'ya çıkınca süre yaklaşık 14.000 katına çıkar; ama ikisi de güçlü sayılmaz. Güçlü bir parola için uzunluk artırılmalıdır.

9. Aşağıdaki olaylarda bilgi güvenliğinin hangi hedefi ihlal edilmiştir? (a) Bir hastanenin randevu sistemi, sahte isteklerle yüklenip saatlerce açılmıyor. (b) Hasta kayıtlarını içeren şifresiz bir USB bellek otobüste unutuluyor. (c) Bir e-ticaret sitesinde bir saldırgan ürün fiyatlarını değiştiriyor.

   Cevap

   (a) Erişilebilirlik: bilgi ne çalınmış ne değiştirilmiştir, ama ulaşılamaz. (b) Gizlilik: belleği bulan herkes kayıtları okuyabilir; şifreleme bu riski önlerdi. (c) Bütünlük: bilgi izinsiz değiştirilmiştir.

10. Tablo 1.25'teki kurallarda 4. kural (“diğer tümü, engelle”) listenin en başına taşınırsa 198.51.100.7 → 443 ve 192.0.2.50 → 22 bağlantıları ne olur?

    Cevap

    Kurallar yukarıdan aşağı denenir ve ilk eşleşen uygulanır. Yeni ilk kural her bağlantıyı kapsadığı için iki bağlantı da engellenir; izin veren kurallara hiç sıra gelmez. Web sitesi dışarıdan erişilemez olur, yönetici de sunucuya bağlanamaz. Varsayılan ret kuralı her zaman listenin sonunda durmalıdır.

1.11İleri okuma

• J. F. Kurose ve K. W. Ross, Computer Networking: A Top-Down Approach (8. baskı, 2021): bu notta izlenen “yukarıdan aşağı” sırayla uygulama katmanından başlayıp HTTP, DNS, TCP, IP yönlendirmesi ve bağlantı katmanını ayrıntılı ve bol şekilli anlatır.
• A. S. Tanenbaum, N. Feamster ve D. J. Wetherall, Computer Networks (6. baskı, 2021): ağları fiziksel katmandan yukarı doğru inceler; elektrik-elektronik öğrencileri için modülasyon ve kablosuz iletim bölümleri özellikle yararlıdır.
• R. Anderson, Security Engineering (3. baskı, 2020): oltalama, parolalar, kimlik doğrulama ve şifrelemenin gerçek sistemlerde neden başarısız olduğunu çok sayıda vaka üzerinden anlatır.
• Internet Society, A Brief History of the Internet: ARPANET'ten bugüne internetin gelişimini, onu tasarlayan kişilerin kaleminden kısa ve okunaklı biçimde aktarır.

1.12Kaynaklar

1. Internet Society, A Brief History of the Internet, B. M. Leiner ve diğerleri, 1997.
2. IETF, Internet Standards and RFC documents; özellikle RFC 1918 (yerel adres blokları, 1996), RFC 5737 (belgelerde kullanılan IPv4 adresleri, 2010), RFC 8446 (TLS 1.3, 2018) ve RFC 9293 (TCP, 2022).
3. W3C, Web Standards.
4. NIST, Cybersecurity and Privacy guidance; özellikle SP 800-63B, Digital Identity Guidelines: Authentication and Lifecycle Management.
5. 6698 sayılı Kişisel Verilerin Korunması Kanunu, Resmî Gazete, 7 Nisan 2016, sayı 29677.
6. TÜBİTAK ULAKBİM, Faaliyet Raporu, 2001 ve 2012 (ULAKBİM'in 1996'da kuruluşu ve ULAKNET'in 1997'den itibaren işletilmesi).
7. J. F. Kurose, K. W. Ross, Computer Networking: A Top-Down Approach, 8. baskı, Pearson, 2021.

İlgili sayfalar: İnternet sunumu · Çalışma soruları · Bir Web İsteğinin Yolculuğu simülatörü · Terim sözlüğü · © Sercan Külcü. Tüm hakları saklıdır.