Search

Mobil ve gömülü sistemlerin günlük hayattaki yaygın kullanımı, Nesnelerin İnterneti gibiyeni kavram ve uygulama alanlarının yanında birçok yeni güvenlik ve gizlilik sorunlarınıda beraberinde getirmiştir. Geniş boyuttaki internet alanında, uygun güvenlikçözümlerinin kullanımıyla söz konusu problemlerin birçoğunun üstesinden gelinebilinir.Bununla birlikte, gömülü sistemlerin sınırlı kaynakları ve işlemci gücü, standart güvenlikalgoritmalarının bu cihazlara gerçeklenmesini imkânsız olmamakla birlikte uygulanabilirolmaktan çıkarmaktadır. Bu tezde, hafif kripto algoritmalarının uygunluğu veuyumluluğunu inceleyip, Nesnelerin İnterneti cihazlarındaki performanslarını standartalgoritmalarla karşılaştıracağız. Algoritma uygulamamızı, birçok gömülü sistemde yaygınolarak kullanılan ve düşük fiyat ve performans oranı nedeniyle hedef platform olaraktercih edilen Arduino Uno üzerinde gerçekleştireceğiz. Araştırmamızda kriptoprotokollerinin temel bileşenini oluşturan blok şifreler üzerine odaklanacağız. InternetProtolü Güvenliği (IPsec) suiti ve Datagram Taşıma Katmanı Güvenliği (DTLS)protokolleri bunlar arasında en çok bilinen ve ortak olarak kullanılanlardandır.Çalışmamızla, Nesnelerin İnterneti cihazlarındaki mevcut ve gelecek hafif IPsec ve DTLSve diğer güvenlik protokollerinin gerçeklemeleri için rehber olacak sonuçlar sağlamayıhedefliyoruz. Widespread deployment of mobile and embedded devices in everyday use has brought upnot only new concepts and application areas such as Internet-of-Things (IoT) but alsoseveral security and privacy problems. In theory, it is possible to mitigate most of theseproblems by implementing well-known and standardized security algorithms and techniques on IoT devices. However, in practice, it is rather difficult, if not impossible, toimplement standard security algorithms on these devices due to their limited resourcesand processing power. Instead, algorithms specifically tailored for such devices, whichare also known as lightweight algorithms, are favored. In this thesis, we will investigatethe suitability and adaptability of the lightweight cryptographic algorithms on IoT devices, and compare their implementations with those of standard algorithms. We will realize our implementations on the Arduino Uno, which is widely used in several embeddedapplications and preferred as a target development platform for its low price-performanceratio. We will mainly focus on block ciphers and hash functions, which are the fundamental components of many cryptographic protocols. Among these protocols, Internet Protocol Security (IPSec) suite and DTLS are perhaps from the most well-known and commonly used ones. With our study, we plan to provide results that may be guidelines for existing and future lightweight implementations of IPSec, DTLS and other security protocols on IoT devices. 59

Günümüzde kriptografi banka kartlarından telefonlara, arabalardan haberleşme araçlarına ve bulut hizmetlerine kadar pek çok alana girdi. Digital bilgiyi yetkilendirilmemiş erişimlere karşı korumak için bir çok şifreleme algoritması mevcuttur. Gelişmiş Şifreleme Standardı (AES) Amerikan Ulusal Standartlar ve Teknoloji Enstitüsü (U.S. NIST) tarafından standart şifreleme algoritması olarak onaylandıktan sonra en önemli blok şifreleyici olmuştur. AES'in kanıtlanmış güvenliği ve makul donanım kullanımı onu yeni bilgi güvenliği uygulamaları için mantıklı bir seçim yapmaktadır. Bugüne kadar, yüksek performanstan düşük alan kullanımına kadar pek çok tasarım yaklaşımını hedefleyen AES versiyonları donanımsal ve yazılımsal olarak gerçeklendi. Ancak günümüz bilgi güvenliği uygulamaları hem gizlilik hem de kimlik doğrulama gerektirdiği için, kimlik doğrulamalı şifreleme giderek daha çok önem kazanmaktadır. AES, bir çok kriptografi bilimcisi tarafından kimlik doğrulamalı şifrelemenin gerçeklenmesinde mantıklı bir seçim olarak düşünülmektedir. Son zamanlarda literatürde, AES algoritmasını olduğu gibi kullanan ya da AES'te küçük değişiklikler yaparak kullanan kimlik doğrulamalı şifreleme algoritmları çokça gözükmeye başlamıştır. Bu yeni kimlik doğrulamalı şifreleme algoritmalarının bazılarında daha iyi performans ve daha az kaynak kullanımı başarılabileceği iddia edilmektedir. Ancak bu algoritmalar henüz yeni literatüre girdiği için bu iddiaları destekleyen çok az donanım gerçeklemesi mevcuttur, hatta bazıları donanımsal olarak henüz gerçeklenmemiştir. Bu tezde AES'i, çok yakın zamanda literatüre giren AES tabanlı kimlik doğrulamalı şifreleme algoritması olan AEGIS ile aynı donanımda birleştiren mimariler tasarlanmıştır. Buradaki amacımız iki algoritmanın tek bir devrede gerçeklenmesine örnek teşkil edecek bir mimari sunmak, birleşik performans ve donanım kaynağı kullanımını analiz etmek ve AEGIS'ın tasarımcılarının kaynak kullanımı konusundaki iddialarının tartışılabileceği sentez sonuçları elde etmektir. Ayrıca bilgilerimize göre literatürde AEGIS'ın donanımda gerçeklenmesini sunan bir çalışma henüzyapılmamıştır ve AEGIS ilk kez bu çalışmada donanımsal olarak gerçeklenmiştir. Bu tezde yüksek performans ve az donanım kaynağı kullanan olmak üzere iki değişik, birleşik AES + AEGIS donanım mimarisi sunulmuş ve bu devreler Verilog donanım tanımlama dilinde (Verilog HDL) yazmaç transfer seviyesinde (RTL) kodlanmıştır. Ayrıca sadece AES şifrelemesi yapan devreler de gerçeklenip, her iki birleşik mimarinin kaynak kullanımı bu devreler ile kendi kategorisinde kıyaslanmıştır. Devreler UMC 90nm standart hücre kütüphanesiyle ve Cadence RTL derleyicisi kullanılarak gerçeklenmiştir. Sentez sonuçları raporlanmış ve değerlendirilmiştir. Cryptography is going into everything, from bank cards to cell phones, cars, communication devices, cloud services, etc. There are many cryptographic algorithms to protect information from unauthorized accesses. The Advanced Encryption Standard (AES) is the most important block cipher today, since it is ratified as a standard by National Institute of Standards and Technology of the United States. It's proven security and reasonable resource usage makes it a right choice for almost all new applications. Several versions of AES have been implemented in both hardware and software with design targets varying from high-performance to lightweight. Since today's information security applications require both confidentiality and authentication, authenticated encryption (AE) has gained more importance. AES is considered by many cryptographers as the most appropriate choice for AE implementations. More recently, special AE schemes that utilize AES in its native form (or with minimal modifications) have emerged. While these modes claim better performance and resource usage, very few implementations exist to support these claims, yet. In this thesis, AES is combined with one of the most recent AE ciphers, namely AEGIS, in an effort to analyze the combined performance and resource usage of the two ciphers. This thesis proposes and implements in hardware two different architectures(i.e., high-performance and lightweight) for AES and AEGIS combined as well as AES alone, hence four architectures in total. This work is the first work to our knowledge to report a hardware implementation of AEGIS as well as it's combined implementation with AES, which reuses most hardware resources between AES and AEGIS. Implementation results obtained by using UMC 90nm low-leakage standard cell library and Cadence RTL Compiler are also reported and evaluated. 61

Entegre edilmiş işleme-özgü şifreleme alt-işlemcileriyle birlikte çalışan, az alan kaplayan bir işlemci tasarlanmış ve gerçeklenmiştir. İşlemci ağırlıklı olarak şifreleme işlemlerinde yoğun işlemci gücü gerektiren IPSec uygulamaları için amaçlanmıştır. Sunulan tasarımda, bu işleme gücü özel şifreleme alt-işlemcileri yoluyla elde edilmektedir. Bunlar, ana işlemciye genel bir esnek arabirim aracılığı ile bağlanmış olan bir AES çekirdeği, bir SHA-1 çekirdeği ve bir Montgomery modüler çarpıcısıdır. Tasarlanan işlemci çekirdeği, Zylin İşlemci Birimi (ZPU) çevirici programları kullanımına izin verecek şekilde, ZPU komut seti ile tamamen uyumludur. Gerekli olan komutların en küçük kümesi donanımsal olarak gerçeklenmiş, geri kalan komutların ise yazılımsal olarak benzeri yapılmıştır. Şifreleme işlemcisinin işlevselliği ve IPSec uygulamaları için uygunluğu, örnek IPSec protokollerinin C-kodu olarak gerçeklenmesi ile gösterilmiştir. Bu kodlar, makine koduna çevirilip işlemci üzerinde çalıştırılmıştır. Ortaya çıkan işlemci, örnek kodlarla beraber, donanım/yazılım ortak tasarımı ile IPSec protokol ve bileşenlerinin performans değerlendirme gösterimi için bir deneme platformu sunmaktadır. A compact cryptographic processor with custom integrated cryptographic coprocessors is designed and implemented. The processor is mainly aimed for IPSec applications, which require intense processing power for cryptographic operations. In the present design, this processing power is achieved via the custom cryptographic coprocessors. These are an AES engine, a SHA-1 engine and a Montgomery modular multiplier, which are connected to the main processor core through a generic flexible interface. The processor core is fully compatible with Zylin Processor Unit (ZPU) instruction set, allowing the use of ZPU toolchain. A minimum set of required instructions is implemented in hardware, while the rest of the instructions are emulated in software. The functionality of the cryptographic processor and its suitability for IPSec applications are demonstrated through implementation of sample IPSec protocols in C-code, which is compiled into machine code and run on the processor. The resultant processor, together with the sample codes, presents a pilot platform for the demonstration of hardware/software co-design and performance evaluation of IPSec protocols and components. 155

Bu çalışmada Dikmen Köyü (Hendek- Adapazarı) ve civarındaki metalik cevherleşmelerin oluşum ve kökeni ile olası çevresel etkilerin araştırılması hedeflenmiştir.Söz konusu sahada Pontid, Armutlu- Ovacık, Sakarya Zonu'ndan oluşan ve Kuzey Topluluk olarak adlandırılan sistem içerisinde Pontid Zonu'nda yer alır. Bu zon tektonik birlikler içerisinde de Adapazarı Havzası ile İzmit-Sapanca geçişi kontağında yer alır. İnceleme alanı tektonik açıdan son derece karmaşık olup genelde KD-GB doğrultulu fay sistemleri ve makaslama zonları içerisinde olup İznik Metamorfikleri, Çataltepe Formasyonu ve Dikmen Volkanitleri'nden oluşmaktadır. Dikmen Volkanitleri genelde andezit- bazalt volkanizması ürünü olup bu çalışma ile trakiandezit karakter sergilediği ve özellikle tektonik kontaklarda ileri derecede ayrışma ve buna bağlı olarak alterasyon ürünleri sergilediği tespit edilmiştir. İlk kez bu çalışma ile içerisinde başta azurit, malakit şeklinde Cu karbonatlar ve yanında Fe, Mn oksit ve hidroksitlerin varlığı ortaya konmuştur. Saha çalışmaları makro ve mikro incelemelerin sonuçları çerçevesinde Dikmen Volkanitleri'nin olası bir ayrışma zonu / demir şapka içeren bir polimetalik cevherleşmeye işaret ettiği düşünülmektedir. Tektonik parametrelerin etkisinde gelişen volkanik kökenli çözeltilerin Eosen volkanizması ve devamında bir metalik cevherleşmeye neden olduğu savlanmaktadır.Anahtar Kelimeler: Trakiandezit, volkanizma. In this study, it is aimed to investigate the occurence, origin and environmental effects of metallic ore deposits around Dikmen Village (Hendek-Adapazarı). This area is located in the Pontid Zone of the North Group, as a part of the Armutlu- Ovacık and Sakarya Zones . The area is also classified as a member of the tectonic units named as Adapazarı Basin and Izmit- Sapanca Corridor. The study area has a very complex tectonic structure. The fault systems are mainly within a NE- SW direction The main units are Iznik Metamorphics, Çataltepe sedimentary formation and Dikmen Volcanics. Dikmen volcanics are the products of an andesitic- basaltic volcanism however they are characterized by an andesitic-tracitic petrography in this study. Weathering processes are very commonly observed within the whole area. They had been developed within a large interval of time concluding a series of alteration products such as Cu-Fe-Mn carbonates, hydroxides and oxides in principal. This thesis is the first study in the literature in terms of scientifically proven the presence of a multi-metallic ore occurrences in the Dikmen Province. Field observations, macro and micro investigations, the results of chemical analyses and geochemical clues have reveal that, the study area is a part of a remarkable gossan (iron hat) and an economically significant leaching zone within the Dikmen Volcanic rocks. It is postulated, on the other hand, that thermal volcanic solutions in tectonic origin are probably responsible not only for all these alteration products that we have determined but also a multi-metallic ore deposition near the surface in the study area.Keywords: Andesitic-tracitic , volcanism 90

BIDIRLAR ILICASI (ÇANAKKALE - YENİCE) ve DOLAYININ TERMAL HİDROJEOLOJİSİ ÖZET Bu çalışmada Hıdırlar (Çanakkale - Yenice) Köyü sıcak ve soğuk sulan incelenmiş ve özellikle sıcak su kaynaklarının tektonizma, volkanizma ve soğuk sular ile ilişkileri araştırılarak, sahanın sıcaksu potansiyelinin belirlenmesine ışık tutacak verilerin toplanması amaçlanmıştır. Yukarıda belirtilen amaç doğrultusunda; kaynakların hidrojeokimyası ile jeotermal enerji oluşumunu sağlayan faktörler belirlenmeye çalışılmış, daha önceki yıllarda bölgede yapılan incelemelerden de yararlanılarak birimlerin, çalışma alam içinde bulunanların, çalışma amacı doğrultusunda özellikleri araştırılmıştır. İnceleme alanının temelini, Paleozoik yaşlı Kazdağ Grubuna ait birimler olan gnays, şist ve fillatlar oluşturmaktadır. Bunların üzerine tektonik dokanaklarla gelen, Permiyen kireçtaşı olistolitleri içeren Alt Triyas yaşlı Karakaya Formasyonuna ait birimler, bu birimleri keserek yerleşen ve çeşitli araştırmacılar tararından Oligo- Miyosen yaşlı oldukları belirtilmiş olan Eybek Granodiyoritleri bulunmaktadır. Alttaki Kazdağ Grubu, Karakaya Formasyonu ve Eybek Gronodioritierinin üzerine ise muhtemelen Miyosen yaşlı Andezitler gelmektedir. Andezit türü volkanik kayaçlar üzerine ise Neojen yaşlı, kil, marn, silt ve kireçtaşı ardalanmalı çökel birim gelir. Plio Kuvaterner ve Kuvaterner yaşlı tutturulmamış çakıllar ve alüvyal örtü en genç birimler olarak inceleme alanında yüzeylenmektedir. İnceleme alanında, jeotermal çıkışları sağlayan önemli tektonik hatların, Biga Yarımadasını oluşturan çizgiselliklerle aynı doğrultuda olduğu ve sıcak suların kesişen fay ve kırıklar boyunca yükseldiği sonucuna varılmıştır. Sahanın merkezinde yer alan Ihça yöresindeki faylar ve fayların yakınlarında gözlenen, KD-GB yönlü kuvvetlerin etkisiyle oluşan açılma çatlakları, jeotermal akışkanın dolaşımını kolaylaştırmaktadır. IXİnceleme alanında, Oligosen'den Pliyosen'e kadar, aralıklı olarak volkanik etkinlik devam etmiştir. Ayrıca genç plütonik sokulumlar da yer almaktadır. Yapılan çalışmalar sonucunda Oligosen-Miyosen yaşlı granodiyorit intrüzyonların ve Miyosen-Pliyosen yaşlı genç volkanizmaların ısıtıcı özellikler taşıdığı saptanmıştır. Böylece jeotermal enerji oluşumunda, önemli olan tektonizma, mağmatizrna ve völkanizmanın etkisi açıklanmaktadır. Anyon ve katyon içerikleri açısından sodyum sülfatlı oldukları belirlenen sıcaksu kaynaklarının, yakınlarında ve sığ derinliklerde bulunan, soğuk sulardan etkilendiği izlenimi edinilmiştir. Özellikle, Hıdırlar Ana Kaynağı ile Uyuz Ilıcası arasında yer alan, A(6) soğuk su kaynağının kimyasal olarak sıcak sulara benzer karakterde olması böyle saptamayı kuvvetlendirmektedir. Yapılan çalışmalar sonucunda, inceleme alanındaki, sıcak suların, ısıtmada, sağlık amaçlı kullanımda ve seracılık için uygun karakterler sunduğu belirlenmiştir. Sıcak suyun sağlık amaçlı kullanımı için, bugünkü Ilıca ve çevresinin, kaynakların doğal güzelliğinin korunması ve tüm kirletici yapılardan kaçınılarak yalnızca doğal park ve gezi alam olarak düzenlenmesi kaynakların korunması açısından zorunlu olduğu belirlenmiştir. THE THERMAL HYDROGEOLOGY OF HIDIRLAR SPA (ÇANAKALE- YENICE) ANT) ITS VICINITY SUMMARY With this study, höt and cold waters in Hıdırlar (Çanakkale- Yenice) region were investigated by collecting information, especially about the tectonics of höt water sources, volcanism and their relation to cold water, the potential of höt water. it was aimed to determine the factors, which provide geothermal energy and hydro- geochemistry of the sources were studied with the help of pre-studies on the area, the lithology and their properties were reviewed. The base of the study area comprises gneiss, schist and phyllite, of the to Paleozoic aged Kazdağ Group. Units of Lovver Triassic aged Karakaya Formation with limestone Olistoliths, overlies the basement tectonically. Oligo-Miocene aged Eybek Granodiorite intruded within older rocks. On andesit type volcanic rocks are Neocene aged clay, marl, şilt and lünestone including settlements layered. Gravels and alluvium at the top soil are Plio-Quaternary and Quaternary aged. in the study area, it has been found out that; the important tectonic lines, which are providing the geothermal discharges, are on the same direction with the lines forming the Biga Peninsula. Therefore, höt waters are rising along the intersecting faults and fractures. What's more; faults, which are on the center of the study area around the Ihça region, and the fractures, close to the faults and formed by NE-SW directional forces increasing the flow ability of the geothermal fluid. in the study area; from Oligocene to Pliocene, volcanic activities contmued from time to time. Also some young aged plutonic rocks were also formed. According to the studies, it is found öut that Oligocene and Miocene aged grano-diorite intrusions and Miocene-Pliocene aged young volcanic rocks have the ability to heat the water. Therefore, it can be said that; the important factors creating geothermal energy are the tectonic, magmatic and volcanic features. xiHot waters, which are sodium sulfate type affected by cold waters, are at shallow depths. Especially, A(6) cold water spring between, Hıdırlar main spring and Uyuz hot spring, has a chemical character like hot waters and this result lead us to such a opinion. As a result of the study; hot waters in the region can be used for space heating, thermal spa and greenhouse workings etc. The water has a useful character for those kinds of managements and should not be wasted. To use the hot water for health activities, it is important to protect the natural beauty of the source and they should be protected from all hazardous factors. It is necessary to use the area only as a natural park and visiting area, to protect the sources. xu 91

ÖZET İstanbul-Çatalca ilçe merkezi ile bu ilçeye bağlı Muratbey Köyü arasında yeralan Eosen yaşlı resifal kireçtaşlarmdan boşalan iki adet karstik kaynağın bir hidrolojik yıl içerisindeki özelliklerinin incelenmesi bu çalışmanın esasını oluşturmuştur. Muratbey Köyü yakınlarında yeralan (K 41°05'.384 D 28° 30/043), KK-2 olarak adlandırılan 7,6 l/s en yüksek debili kaynaklardan biri köyün içme ve kullanma suyunu oluşturmaktadır. Diğer kaynak Muratbey Köyünün kuzeyinde yeralan (K 41° 07'.089 D 28° 28'. 780) KK-1 isimli 5 l/s en yüksek debi değerine sahip Akçeşme Pınarı olarak bilinen kaynaktır. Bu kaynak zaman zaman sulama için kullanılmaktadır. Bu iki kaynak çıkış noktalarından Koğuk Dere'ye katılarak Büyük Çekmece Gölüne boşalmaktadır. Karstik sistemler kireçtaşlarınm asidik özellikteki yağış suları tarafından eritilmesiyle oluşurlar. Bu yüzden yeraltısuları, bu sistemin oluşturduğu mağara, kanal ve çatlaklarda hareket ederler. Suyun hareket ettiği ortamın niteliğine göre, su akımı laminar veya türbülansh olabilir. Bu durum suyun hızına bağlı olup, su ile kayacın temas süresini etkilemekte ve suyun kimyasal bileşiminde değişikliklere neden olmaktadır. Suyun akış hızını etkileyen en önemli etken beslenme olup, beslenme ise yağış ve dolayısıyla mevsimsel değişiklere bağlıdır. Yeraltısuyunun boşaldığı karstik kaynakların bir yd boyunca incelenmesi ile, karstik sistemin davranışı hakkında bazı önemli bilgiler elde edildi. İki kaynak arazide alkalinite, asidite, sıcaklık, elektrik iletkenliği, pH, debi değişimlerinin ölçümü vasıtasıyla bir yıl süresince incelendi ve su örnekleri aylık olarak analiz edildi. Ayrıca, kaynakların diğer su kaynakları ile ilişkisi ve jeolojik, hidrojeolojik, litolojik özelliklerinin elde edilmesi için 1/25.000 ölçekli haritalama yapıldı. Boşalım miktarı ve kimyasal değişimler bir yıllık zaman periyodu içerisinde incelendi. Arazi ve laboratuvar gözlemlerine dayanarak, sülfat, klor, bikarbonat, pH, elektrik iletkenliği, asidite, alkalinite değişimleri yağmurlu ve kuru periyotlarda ölçüldü ve sonuçlar bu çalışma içerisinde sunuldu. Boşalım katsayısı değerlerinin 0,87-5,44 10`3 gün`1 arasında değişmesi, her iki kaynağın bulunduğu alanlardaki yeraltı su akışının çatlaklar boyunca olduğunu göstermektedir. Karbonat akiferin dinamik hacmi (depolama kapasitesi, Vs) yaklaşık olarak 0,2-2,6 105 m3 ve akif erden çıkan yeraltısuyu kimyasal olarak kalsiyum bikarbonat tipindedir. VIII SUMMARY The principal aim of this study is to perforin the hydrogeologic investigation of two karstic springs emerging from Eocene reefal limestone (The Kırklareli limestone) located between Çatalca and Muratbey village, Istanbul in a hydrogeological yearlong. One of the spring named as KK-2 (N 41° 05/384 E 28° 30/043) with 7,6 1/s max. discharge is located near the Muratbey village which is the main water supply of the village. The other spring at north of Muratbey called KK-1 (N 41° 07'.089 E 28° 28'.780) is known as Akçeşme Pınarı having 5 1/s max. discharge value. This spring is occasionally used for irrigation. These two springs discharge to the Koğuk Creek and then to the Büyük Çekmece Lake. Karstic systems generally occur due to dissolution of limestones by acidic rain waters. Therefore, groundwater moves through dissolution cavities, canals and fractures. The flow of groundwater can be laminar or turbulent depending on type of passage, which affects the contact time of water&rock, therefore chemical properties of groundwater. The recharge is the main function of the flow of groundwater. The recharge is dependent on the rainfall and hence the seasonal variations. With a yearlong investigation of both springs at the discharge point, important informations about the nature of the karstic system were obtained. The two springs have been examined a year long by measuring variations of discharge rate, pH, electrical conductivity (or specific conductance), temperature, acidity and alkalinity in the field, and the sampled waters have been analyzed monthly. Furthermore, 1/25,000 scaled mapping was carried out to obtain geologic, lithologic and hydrogeologic properties and the connection of karstic springs with other water resources. Discharge amount and chemical variations were investigated in a year long period. Based on field and laboratory measurements, variations of sulphate, chloride, bicarbonate, pH, electrical conductance, acidity and alkalinity were measured in rainy and dry periods and the results are presented in this study. The recession (discharge) coefficient (a) values ranging between 0.87-5.44xl0`3 day`1 indicate that the flow of groundwater in the vicinity of both springs is primarily through joints. Dynamic volume (storage capacity, Vs) of the carbonate aquifer is around 0.2-2.6xl05 m3, and the groundwater issuing from this aquifer is chemically calcium bicarbonate type. IX 67