Digitálna výmena informácií tak môže byť bezpečnejšia, lacnejšia a šetrnejšia k životnému prostrediu.
Generovanie kvantových náhodných čísel na základe perovskitovej svetelnej diódy. Foto: Magnus Johansson
Digitálna výmena informácií môže prebiehať bezpečnejšie a môže byť lacnejšia a šetrnejšia k životnému prostrediu vďaka novému typu generátora náhodných čísel na šifrovanie, ktorý vyvinuli na Univerzite v Linköpingu vo Švédsku.
Podľa výskumníkov, ktorí stoja za štúdiou, dláždi technológia cestu novému druhu kvantovej komunikácie.
Pozrite si
V dnešnom rýchlom svete, plnom prepojení a otvorenej komunikácie prostredníctvom najrôznejších platforiem, je kybernetická bezpečnosť čoraz dôležitejšia. Chrániť proti hackerom potrebujeme nielen seba, ale aj vnútroštátnu infraštruktúru a bankové systémy.
Najbežnejším spôsobom ochrany informácií je šifrovanie. Keď posielame e-maily, platíme účty a nakupujeme online, informácie, s ktorými pracujeme, sú digitálne šifrované.
Kľúče, ktoré sa využívajú na šifrovanie a odomknutie informácií na prijímajúcom konci, poskytuje práve generátor náhodných čísel. Rôzne typy generátorov náhodných čísel poskytujú rozličné úrovne náhodnosti, a teda aj bezpečnosti.
Generátorom náhodných čísel môže byť buď počítačový program, alebo samotný hardvér.
Hardvér je oveľa bezpečnejšou možnosťou, pretože náhodnosť je riadená fyzickými procesmi. A hardvérová metóda, ktorá poskytuje najlepšiu náhodnosť, je založená na kvantových javoch. Vedci to nazývajú kvantový generátor náhodných čísel alebo QRNG.
Vygenerované bity sú súkromné a úplne bezpečné
„V kryptografii nie je dôležité len to, aby boli čísla náhodné, ale aby ste boli jediný, kto o nich vie. S QRNG môžeme potvrdiť, že veľké množstvo vygenerovaných bitov je súkromné, a teda úplne bezpečné. A pokiaľ sú zákony kvantovej fyziky pravdivé, malo by byť nemožné sledovať niekoho bez toho, aby to zistil,“ hovorí Guilherme B Xavier, výskumník na Katedre elektrotechniky na Univerzite v Linköpingu.
Jeho výskumná skupina v spolupráci s odborníkmi z Katedry fyziky, chémie a biológie (IFM) vyvinula teraz celkom nový typ QRNG, ktorý možno použiť na šifrovanie, ale aj na stávkovanie a počítačové simulácie.
Diódy z perovskitu
Novinkou je tiež použitie svetelných diód z kryštálového materiálu perovskitu. Generátor náhodných čísel, ktorý výskumníci zhotovili, patrí medzi najdokonalejšie a vďaka svojim jedinečným vlastnostiam môže byť i potenciálne lacnejší a šetrnejší k životnému prostrediu.
Feng Gao je profesorom na IFM a skúma perovskity už viac ako desať rokov. Aktuálny vývoj perovskitových svetelných diód (PeLED) je podľa neho príležitosťou na revolúciu – napríklad v oblasti optických prístrojov. Tradičný laser pre QRNG je podľa neho príliš drahý, PeLED, naopak, nevyžadujú na prevádzku toľko energie.
V ďalšom kroku sa odborníci pokúsia predĺžiť životnosť generátora, ktorá je v súčasnosti 22 dní.
K dispozícii do piatich rokov
Podľa Guilherma B Xaviera by mohol byť nový QRNG k dispozícii na použitie v oblasti kybernetickej bezpečnosti do piatich rokov. Elektronické komponenty, ktoré sa majú využívať na citlivé údaje, vyrábajú vo Švédsku, čo je tiež výhodou. Ak si totiž kúpite kompletnú súpravu generátora náhodnosti z inej krajiny, nemáte istotu, či nie je monitorovaná.
Štúdia bola financovaná Švédskou radou pre výskum, Nadáciou Knuta a Alice Wallenbergovcov prostredníctvom Wallenbergovho centra pre kvantovú technológiu a Európskej rady pre výskum.
Zdroj: EurekAlert!
(af)
