Parempi kyberturvallisuus uudella materiaalilla

Digitaalinen informaation vaihto voi olla turvallisempaa, halvempaa ja ympäristöystävällisempää Linköpingin yliopistossa kehitetyn uudenlaisen satunnaislukugeneraattorin avulla. Sen toteuttaneet tutkijat uskovat, että uusi teknologia tasoittaa tietä jopa kuluttajatasoiselle kvanttiviestinnälle.

Erityyppiset satunnaislukugeneraattorit tarjoavat erilaisiasatunnaisuustasoja ja siten turvallisuutta. Laitteisto on paljon turvallisempi kuin ohjelmallinen vaihtoehto, koska sen satunnaisuutta ohjaavat fyysiset prosessit. Ja laitteistomenetelmä, joka tarjoaa parhaan satunnaisuuden, perustuu kvantti-ilmiöihin – sellaista tutkijat kutsuvat Quantum Random Number Generatoriksi (QRNG).

”Salakirjoituksessa ei ole tärkeää vain, että luvut ovat satunnaisia, vaan että olet ainoa, joka tietää niistä. QRNG:iden avulla voimme varmistaa, että suuri osa luoduista biteistä on yksityisiä ja siten täysin turvallisia. Ja jos kvanttifysiikan lait ovat totta, salakuuntelun pitäisi olla mahdotonta ilman, että vastaanottaja saa siitä tietää, sanoo Guilherme B Xavier, Linköpingin yliopiston sähkötekniikan laitoksen tutkija.

Hänen tutkimusryhmänsä on yhdessä fysiikan, kemian ja biologian laitoksen (IFM) tutkijoiden kanssa kehittänyt uudentyyppisen QRNG:n, jota voidaan käyttää salaukseen, mutta myös vedonlyöntiin ja tietokonesimulaatioihin.

Linköpingin tutkijoiden QRNG:n uutuus perustuu kidemäisestä perovskiitista valmistettujen valodiodien käyttöön. Perovskiittien ominaisuuksien ansiosta se voi olla halvempi ja ympäristöystävällisempi.

”QRNG:lle on mahdollista käyttää esimerkiksi perinteistä laseria, mutta se on kallista. Jos tekniikka lopulta päätyy kulutuselektroniikkaan, on tärkeää, että kustannukset pysyvät kurissa ja tuotanto on mahdollisimman ympäristöystävällistä.

Saatu yli 10 Mbit s−1:n tuottonopeus, joka on jo verrattavissa kaupallisiin laitteisiin, osoittaa tutkijoiden mukaan, että PeLEDit voivat toimia laadukkaina valonlähteinä kvanttitietotehtävissä, mikä avaa tulevaisuuden sovelluksia kvanttiteknologioissa.

Seuraava askel on materiaalin kehittäminen edelleen, jotta perovskiitista tulee lyijytön ja pidentää sen käyttöikää, joka on tällä hetkellä 22 päivää. Guilherme B Xavierin mukaan heidän uusi QRNG voisi olla kyberturvallisuuden käyttöön viiden vuoden sisällä.

”On etu, jos arkaluontoisille datalle tarkoitettuja elektronisia komponentteja valmistetaan Ruotsissa. Jos ostat täydellisen satunnaisuusgeneraattorisarjan toisesta maasta, et voi olla varma, ettei sitä seurata."

Aiheesta aiemmin:

Kvanttitekniikkaa matkapuhelinten salaukseen

Biologinen salausavainjärjestelmä

Kvantti vauhdittaa salausta