Греческие учёные создали оптическую систему шифрования, устойчивую к квантовым атакам

10.02.2025 21:39:00 | iXBT.com

Греческие учёные разработали систему оптического шифрования, которая может сделать традиционные методы взлома устаревшими. Исследование, опубликованное в журнале Optica, раскрывает детали технологии, сочетающей искусственный интеллект (ИИ) и лазерно-генерируемые голограммы для обеспечения высокого уровня защиты данных.

В отличие от традиционных методов шифрования, основанных на математических алгоритмах, новый оптический подход использует физические свойства света. Это делает его устойчивым к атакам даже самых продвинутых компьютеров, включая квантовые. Руководитель исследовательской группы Стелиос Цорцакис из Института электронной структуры и лазеров Фонда исследований и технологий Hellas и Критского университета подчеркнул растущую потребность в надёжных системах защиты для борьбы с цифровым мошенничеством в различных сферах – от быстро развивающихся цифровых валют до управления, здравоохранения, коммуникаций и социальных сетей.

Иллюстрация: Optica / Stelios Tzortzakis

Система оптического шифрования, разработанная командой, основана на хаотическом узоре, возникающем при взаимодействии мощного лазера с небольшим контейнером этанола из-за рассеянных световых лучей. Этот процесс, усиленный тепловой турбулентностью внутри жидкости, гарантирует, что исходная информация скрыта до неузнаваемости, делая её практически невозможной для расшифровки обычными методами.

Для извлечения зашифрованных данных исследователи обратились к искусственному интеллекту. Обучив нейронную сеть распознавать и декодировать зашифрованные голограммы, они достигли 90%-95% точности в восстановлении исходных изображений. Цорцакис пояснил: «Мы пришли к идее обучения нейронных сетей распознаванию невероятно тонких деталей рассеянных световых узоров. Создав миллиарды сложных связей внутри нейронных сетей, мы смогли реконструировать исходные формы световых лучей. Это означало, что у нас появился способ создания ключа дешифрования, специфичного для каждой конфигурации системы шифрования».

Учёный также отметил, что разработанный метод высоконадёжен даже в суровых и непредсказуемых условиях, решая реальные проблемы, такие как сложные погодные условия, которые часто ограничивают производительность оптических систем. Новая система достигает исключительного уровня шифрования, используя нейронную сеть для генерации ключа дешифрования, который может быть создан только владельцем системы.

Команда протестировала систему, кодируя и декодируя тысячи изображений, включая животных, инструменты, повседневные предметы и рукописные цифры. Однако технология ещё не готова к коммерциализации, так как текущая лазерная система, используемая в процессе шифрования, громоздка и дорога, что ограничивает её практичность и доступность.

Несмотря на текущие ограничения, это исследование открывает новые горизонты в области кибербезопасности, предлагая потенциально непробиваемый метод защиты данных в эпоху, когда информационная безопасность становится всё более критичной.

Подробнее