Устойчива ли она к квантовым компьютерам? Исследователи создали «непробиваемую» систему шифрования, совмещающую искусственный интеллект и лазерные голограммы.

Группа греческих ученых разработала оптическую систему шифрования, которая может сделать традиционные методы взлома устаревшими. В исследовательской статье, опубликованной в журнале Optica, авторы системы рассказали о том, как они сочетают искусственный интеллект (AI) и лазерно-генерируемые голограммы для обеспечения высокого уровня защиты данных.

В отличие от традиционных методов шифрования, которые основаны на математических алгоритмах, оптический подход использует физические свойства света. Это делает систему устойчивой к атакам даже самых продвинутых компьютеров, включая квантовые машины.

Как это работает: хаотизация света для безопасности

«С ростом цифровых валют, управления, здравоохранения, коммуникаций и социальных сетей возрастает потребность в надежных системах защиты от цифрового мошенничества», — сказал руководитель исследовательской команды Стелиос Цортцаakis (Stelios Tzortzakis), сотрудник Института электронной структуры и лазеров, Фонда научных исследований и технологии Греции и Университета Крита.

Для обеспечения безопасности оптическая система шифрования использует хаотический узор, образующийся при взаимодействии мощного лазера с небольшим контейнером этанола из-за зашумленных световых лучей. Этот процесс, усиливаемый термическими турбулентностями внутри жидкости, скрывает исходную информацию до такой степени, что её почти невозможно декодировать с помощью традиционных методов.

Для извлечения зашифрованных данных исследователи использовали искусственный интеллект. Обучив нейронные сети распознавать и декодировать зашумленные голограммы, они достигли точности в 90-95% при восстановлении оригинальных изображений.

«Мы придумали идею обучения нейронных сетей для распознавания невероятно тонких деталей зашумленных световых узоров», — продолжил Цортцаakis. «Создав миллиарды сложных связей, или синапсов, внутри нейронных сетей, мы смогли восстановить формы оригинальных световых лучей. Это означало, что у нас появился способ создания ключа дешифрования, уникального для каждого конфигурации системы шифрования».

«Метод, который мы разработали, является высоконадежным даже при неблагоприятных и непредсказуемых условиях, что решает реальные проблемы, такие как плохая погода, которая часто ограничивает производительность оптических систем в свободном пространстве».

Также Цортцаakis отметил: «Наша новая система достигает исключительно высокого уровня шифрования за счет использования нейронных сетей для генерации ключа дешифрования, который может быть создан только владельцем системы шифрования».

Команда протестировала систему, кодируя и декодируя данные в различных условиях. В частности, они использовали мощный лазер и специальные жидкости для создания хаотических узоров света. Однако использование таких средств делает систему громоздкой и дорогой.

Цортцаakis подчеркнул, что их система способна работать даже в неблагоприятных условиях, обеспечивая высокую надежность защиты данных. Однако для коммерциализации технологии необходимо улучшить её практичность и снизить стоимость оборудования.

В заключение стоит отметить, что данная технология представляет собой важный шаг на пути к созданию практически неуязвимых систем шифрования, которые могут стать стандартом будущего.