Turvallista ja käytännöllistä viestintää

23.12.2019

KAUST-one-time-pad-tietoturva-300-t.jpgKing Abdullah University of Science and Technology (KAUST), University of St Andrews ja Center for Unconventional Processes of Sciences (CUP Sciences) tutkijoiden luoma uusi hakkeroimattomaksi tarkoitettu turvajärjestelmä on ajateltu mullistamaan viestinnän yksityisyyttä.

Tutkijaryhmä on luonut optisia siruja, joiden avulla tiedot voidaan lähettää käyttäjältä toiselle käyttämällä kertakäyttöisien salausavainten viestintää, jolla saavutetaan täydellinen salaus ja joka mahdollistaa luottamuksellisten tietojen suojaamisen turvallisemmin kuin koskaan ennen julkisissa klassisissa viestintäkanavissa.

Järjestelmä hyödyntää korreloivia kaoottisia aaltopaketteja, jotka sekoitetaan edullisissa ja CMOS-yhteensopivissa piisiruissa. Termodynamiikan toinen laki ja kaaoksen eksponentiaalinen herkkyys suojaavat ehdottomasti tätä järjestelmää mahdollisilta hyökkäyksiltä.

Nykyisten salausalgoritmien tärkein etu on nopeus ja suurin haitta turva, joka ei perustu ehdottomiin todisteisiin. Suuri uhka niille on kvanttitietokoneiden kehitys, joiden ennustetaan murtavan minkä tahansa näistä salauksista lyhyessä ajassa.

Jo sähkeiden aikakaudella kehitettiin salausmenetelmä, joka tunnetaan nimeltä kertakäyttöinen avain (one-time-pad OTP). Claude Shannon osoitti, että oikein toteutettuna tämä järjestelmä on murtumaton eikä tarjoa hyökkääjälle mitään muuta informaatiota kuin sanoman enimmäispituus.

Menetelmässä salaus koodaa viestin täysin satunnaisella avaimella, joka on yhtä pitkä kuin lähetettävä teksti ja jota ei koskaan käytetä uudelleen ja pidetään salassa. Ongelmana on kuitenkin hankala avainten jakelu.

Nyt tutkijoiden ehdottamassa järjestelmässä nykyisen QKD:n tapaan luodaan piisirujen ominaisuuksien avulla avaimet joilla sanoma salataan. Sirun luomat avaimet eivät koskaan tallennu, eikä niitä kommunikoida viestin kanssa, eivätkä edes käyttäjät itse voi niitä luoda uudelleen.

"Tämä uusi tekniikka on ehdottomasti murtamaton, kuten artikkelissamme osoitimme. Sitä voidaan käyttää suojaamaan viestinnän luottamuksellisuutta, jota käyttäjät vaihtavat millä tahansa etäisyydellä toisistaan, erittäin nopealla tavalla lähellä valonsiirron rajaa ja edullisilla ja elektronisesti yhteensopivilla optisilla siruilla", toteaa professori Andrea di Falco St. Andrewsin yliopistosta ja tutkimuksen ensimmäinen kirjoittaja.

Tutkimusryhmän mukaan uusi menetelmä tietojen salaamiseen on murtamaton ja käyttää olemassa olevia viestintäverkkoja, vieden verkoissa vähemmän tilaa kuin perinteinen salattu viestintä.

"Globaalin turvallisuuden massiivisten ja kohtuuhintaisten resurssien toteuttaminen on maailmanlaajuinen ongelma, jonka tämä tutkimus voi ratkaista. Jos tätä järjestelmää voitaisiin toteuttaa maailmanlaajuisesti, salausteknisten hakkereiden on etsittävä uutta työtä", vakuuttavat tutkijat tiedotteessaan.

Ryhmä kehittää parhaillaan tämän patentoidun tekniikan kaupallisia sovelluksia ja rakentavat käyttäjäystävällisiä ohjelmistoja tälle järjestelmälle.

Aiheesta aiemmin:

Lomittuminen tarjoaa turvaa

Tehokkaampaa salaustekniikkaa
02.08.2021Laser ja mikrokampa samalle sirulle
30.07.2021Australialaistutkijat kehittivät kvanttimikroskoopin
29.07.2021Fotonit ja magnonit kaveraavat
19.07.2021Kvanttiaskel lämpökytkimelle
08.07.2021Lämpöaaltoja puolijohdemateriaalissa
25.06.2021Kvanttipisteet voivat "puhua" keskenään
24.06.2021Metamateriaaleja tulostustekniikalla
23.06.2021Kohti topologisia suprajohteita
22.06.2021Uusia ominaisuuksia moiré-superhiloissa
21.06.2021Valoa ja elektroneja antiferromagneeteille

Siirry arkistoon »