Греческие исследователи разработали оптическую шифровальную систему, защищённую от квантовых атак

Греческие исследователи разработали инновационную оптическую систему шифрования, способную оставлять в прошлом традиционные методы взлома. Исследование, опубликованное в журнале Optica, освещает технологию, которая объединяет искусственный интеллект с лазерными голограммами для обеспечения непревзойденной безопасности данных.

В отличие от стандартных методов шифрования, основанных на математических алгоритмах, новый оптический метод использует физические свойства света, что делает его устойчивым даже к самым мощным вычислительным атакам, включая квантовые вычисления. Глава исследовательской группы, Стелиос Цорцакис из Института электронной структуры и лазеров Фонда исследований и технологий Hellas и Критского университета, отметил возрастающую потребность в надёжных механизмах защиты для борьбы с цифровым мошенничеством в различных секторах, таких как цифровые валюты, управление, здравоохранение, коммуникации и социальные сети.

Разработанная система оптического шифрования базируется на хаотическом узоре, появляющемся при взаимодействии мощного лазера с контейнером из этанола, благодаря рассеиванию лучей света. Этот процесс, усиленный тепловой турбулентностью жидкости, надежно скрывает исходную информацию, делая её почти невозможной для расшифровки обычными средствами.

Для извлечения зашифрованных данных учёные использовали искусственный интеллект. После обучений нейронных сетей распознаванию и декодированию зашифрованных голограмм, они добились 90%-95% точности в восстановлении изначальных изображений. Цорцакис объяснил: «Мы предложили обучение нейронных сетей для распознавания чрезвычайно тонких деталей рассеянных световых узоров. Создав миллиарды сложных связей внутри нейросетей, мы смогли восстановить исходную форму лучей света, что позволило создать уникальный ключ дешифрования для каждой конфигурации системы».

Исследователь добавил, что данный метод демонстрирует высокую надежность даже в сложных и непредсказуемых условиях, решая актуальные задачи, включающие неблагоприятные погодные условия, которые часто ограничивают работу оптических систем. Новая система достигает непревзойденного уровня шифрования, при этом нейронная сеть осуществляет генерацию ключа дешифрования, создаваемого исключительно владельцем системы.

Команда провела тестирование системы, зашифровывая и расшифровывая тысячи изображений, включая изображения животных, инструментов, повседневных объектов и рукописных цифр. Однако данная технология ещё не готова к выходу на рынок, так как используемая в процессе шифрования лазерная система имеет крупные габариты и высокую стоимость, что ограничивает её практическое применение и доступность.

Несмотря на текущие ограничения, это исследование открывает новые возможности в сфере кибербезопасности, предлагая потенциально неуязвимый метод защиты данных в эпоху, когда информационная безопасность приобретает всё большее значение.

Источник: iXBT