IA combinada com hologramas cria um sistema de criptografia óptica inocracível

À medida que a demanda por segurança digital cresce, os pesquisadores desenvolveram um novo sistema óptico que usa hologramas para codificar informações, criando um nível de criptografia que os métodos tradicionais não podem penetrar. Esse avanço pode abrir caminho para canais de comunicação mais seguros, ajudando a proteger dados confidenciais.

“De moedas digitais em rápida evolução à governança, assistência médicaComunicação e redes sociais, a demanda por sistemas de proteção robustos para combater a fraude digital continua a crescer “, disse o líder da equipe de pesquisa Stelios Tzortzakis, do Instituto de Estrutura Eletrônica e Laser, Fundação para Pesquisa e Tecnologia Hellas e a Universidade de Creta, ambos em Grécia.

“Nosso novo sistema atinge um nível excepcional de criptografia, utilizando um Rede Neural Para gerar a chave de descriptografia, que só pode ser criada pelo proprietário do sistema de criptografia. “

Escrevendo OpticaTzortzakis e colegas descrever O novo sistema, que usa redes neurais para recuperar informações elaboradamente embaralhadas armazenadas como um holograma. Eles mostram que as redes neurais treinadas podem decodificar com sucesso as intrincadas informações espaciais nas imagens embaralhadas.

“Nosso estudo fornece uma base forte para muitas aplicações, especialmente a criptografia e a comunicação óptica sem fio segura, abrindo caminho para as tecnologias de telecomunicações de próxima geração”, disse Tzortzakis. “O método que desenvolvemos é altamente confiável, mesmo em condições duras e imprevisíveis, enfrentando desafios do mundo real, como clima difícil, que geralmente limitam o desempenho do espaço livre sistemas ópticos. “

Luz de luta para segurança

Os pesquisadores desenvolveram o novo sistema depois de descobrir que quando os hologramas são usados ​​para codificar um feixe a lasero feixe se tornaria completamente e aleatoriamente embaralhado e que a forma do feixe original não pôde ser reconhecida ou recuperada usando análise ou cálculo físico. Eles reconheceram que essa era uma maneira ideal de criptografar com segurança informações.

“O desafio foi descobrir como descriptografar as informações”, disse Tzortzakis. “Temos a idéia de treinar redes neurais para reconhecer os detalhes incrivelmente finos dos padrões de luz mexidos. Ao criar bilhões de conexões complexas ou sinapses, dentro das redes neurais, fomos capazes de reconstruir as formas originais do feixe de luz. Isso significava que tínhamos uma maneira de criar a chave de descriptografia que era específica para cada configuração do sistema de criptografia “.

Para criar um sistema físico que atravessa completamente as vigas de luz, os pesquisadores usaram um laser de alta potência interagindo com uma pequena cuveta cheia de etanol. O líquido não era apenas barato, mas também criou o comportamento caótico desejado a uma curta distância de propagação de apenas alguns milímetros. Além de alterar a intensidade do feixe de luz, a luz que interagiu com o líquido também exibiu turbulência térmica que aumentou fortemente a escuridão caótica.

Codificação e decodificação bem -sucedida

Para demonstrar o novo método, os pesquisadores o aplicaram para criptografar e decodificar milhares de dígitos manuscritos e outras formas, como animais, ferramentas e objetos diários de bancos de dados bem estabelecidos usados ​​como referências para avaliar sistemas de recuperação de imagens. Depois de otimizar o procedimento experimental e o treinamento da rede neural, eles mostraram que a rede neural poderia recuperar com precisão as imagens codificadas de 90 a 95% do tempo. Eles dizem que essa taxa pode ser melhorada com um treinamento mais extenso da rede neural.

Os pesquisadores planejam desenvolver ainda mais a tecnologia adicionando níveis adicionais de proteção, como autenticação de dois fatores. Como o maior obstáculo para comercializar o sistema é o custo e o tamanho do sistema a laser, eles também estão investigando alternativas econômicas a lasers caros e volumosos de alta potência.