Нейромережа та голограми створили непроникну систему оптичного шифрування

Зі зростанням потреби в цифровій безпеці дослідники розробили нову оптичну систему, яка використовує голограми для кодування інформації, створюючи рівень шифрування, що є недоступним для традиційних методів.

Це відкриття може прокласти шлях до більш безпечних каналів зв’язку, захищаючи конфіденційні дані.

Джерело: techxplore.com

"Від цифрових валют до державного управління, медицини, комунікацій та соціальних мереж – потреба в надійних системах захисту від цифрового шахрайства продовжує зростати", – пояснює керівник дослідницької групи Стеліос Цортзакіс з Інституту електронної структури та лазерів Фонду досліджень і технологій Греції та Університету Криту.

"Наша нова система досягає виняткового рівня шифрування завдяки використанню нейромережі для створення ключа дешифрування, який може згенерувати лише власник системи".

У статті, опублікованій в Optica, Цортзакіс і його колеги описують систему, що використовує нейромережі для розшифровки надскладно закодованої інформації, збереженої у вигляді голограми. Вони демонструють, що натреновані нейромережі здатні успішно відтворювати складні просторові структури зашифрованих зображень.

Хаотичне світло для безпеки

Дослідники розробили цю систему після того, як з’ясували, що при кодуванні лазерного променя за допомогою голограми він повністю та випадково спотворюється, а його первісну форму неможливо відновити жодними фізичними розрахунками. Це ідеальний механізм для безпечного шифрування інформації.

Щоб реалізувати фізичну систему для повного та хаотичного спотворення світлових променів, дослідники використали високопотужний лазер у поєднанні з невеликою кюветою, заповненою етанолом. Рідина не лише була недорогою, а й забезпечувала необхідний хаотичний ефект на дуже короткій відстані – лише кілька міліметрів. Окрім зміни інтенсивності світлового променя, взаємодія з рідиною створювала термічну турбулентність, що значно підсилювала хаотичність процесу.

Успішне шифрування та розшифрування

Щоб перевірити ефективність методу, дослідники застосували його для кодування та дешифрування тисяч рукописних цифр та інших форм, таких як зображення тварин, інструментів і побутових предметів із загальновідомих баз даних, які використовуються для оцінки точності систем розпізнавання зображень. Після оптимізації експерименту та навчання нейромережі дослідники продемонстрували, що система правильно розпізнавала зашифровані зображення у 90–95% випадків. За їхніми словами, цей показник можна покращити шляхом подальшого навчання нейромережі.

Деталі:

Наступний крок дослідників – удосконалення технології шляхом додавання додаткових рівнів захисту, таких як двофакторна аутентифікація. Оскільки основною перешкодою на шляху до комерціалізації системи є вартість і габарити лазерного обладнання, вони також досліджують більш доступні альтернативи дорогим і громіздким високопотужним лазерам.

• #Нейромережа
• #голограма
• #шифрування