Kosmiset säteet salausmenetelmänä

Uusimmat tekniikat, kuten kvanttitietokoneet vaarantavat todennäköisesti uusimmatkin tietoturvamenetelmät. Yksi syy haavoittuvuuteen, on se, että sekä salatut viestit että niiden salauksen purkuavaimet on siirrettävä lähettäjältä vastaanottajalle.

Tokion yliopiston tutkijat esittävät uutta menetelmää, nimeltään COSMOCAT, joka poistaa tarpeen lähettää salauksen purkuavainta, koska kosmiset säteet välittävät sen, mikä tarkoittaa, että vaikka viestit siepattaisiin, niitä ei voida lukea millään teoretisoidulla lähestymistavalla.

"Periaatteessa nykyisen turvallisuusparadigmamme ongelma on, että se luottaa salattuun tietoon ja avaimiin sen salauksen purkamiseksi ja molemmat lähetetään verkon kautta lähettäjältä vastaanottajalle", kertoo professori Hiroyuki Tanaka Tokion yliopistosta.

Kosmiset säteet voivat poistaa salausavainten jakelun, sillä yksi niiden sivutuotteista, myonit, ovat tilastollisesti satunnaisia saapumisajankohdissaan maahan.

Jo aiemmin keväällä professori Tanaka esitteli tavan synkronoida useita laitteita myoneja käyttäen. Myonit kulkevat lähellä valonnopeutta ja saavuttavat maanpinnan lähes välittömästi, tunkeutuvat helposti veteen tai kallioon ja leviävät matkassaan peittämään muutaman neliökilometrin alan maata. Tällä alueella olevat laitteistot voivat havaita saman hiukkassuihkun myonit, joilla on juuri ne synnyttäneelle kosmisen säteilyn tapahtumalle liittyvät ominaisuudet.

Jakamalla ominaisuuden tiedot keskenään laitteet voivat synkronoida kellonsa sen mukaan, milloin kosmisen säteilyn tapahtuma tapahtui. Ultrasuurienergiset kosmiset säteilyiskut tapahtuvat riittävän usein, noin sata kertaa tunnissa jokaisella maan neliökilometrillä, ja näin alueen laitteet voivat toimia yhdessä reaaliajassa. Tällainen kosminen aikasynkronointi (CTS) voisi jopa aikanaan korvata GPS:n.

Tietoliikenteen salauksen osalta menettely tarkoittaa, että niin kauan kuin tiedetään lähettäjän ja vastaanottimen välinen etäisyys, aika, joka kuluu myonien kulkeutumiseen lähettäjältä vastaanottajalle, voidaan laskea tarkasti. Ja kun laitepari on riittävän synkronoitu, myonien saapumisaika voisi toimia salaisena avaimena sekä datapaketin koodaamiseen että dekoodaukseen. Ja tämän avaimen ei tarvitse koskaan siirtyä lähettäjän laitteesta vastaanottajalle, sillä myös vastaanottavalla koneella pitäisi olla se automaattisesti.

"Kutsun järjestelmää Cosmic Coding and Transferiksi tai COSMOCATiksi. Sitä voitaisiin käyttää nykyisten langattomien viestintätekniikoiden, kuten Wi-Fi:n, Bluetoothin, lähikenttäviestinnän (NFC) ja muiden rinnalla tai sijasta. Kuitenkin etäisyys, jolla sitä voidaan käyttää, on rajoitettu; siksi se on ihanteellinen pienissä paikallisissa verkoissa, esimerkiksi rakennuksen sisällä. Uskon, että COSMOCAT on valmis käytettäväksi kaupallisissa sovelluksissa," kertoo Hiroyuki Tanaka Tokion yliopiston Muographix tutkimuslaitokselta.

Tällä hetkellä myonien ilmaisulaitteet ovat suhteellisen suuria ja vaativat enemmän tehoa kuin muut paikalliset langattomat viestintäkomponentit. Mutta kun tekniikka kehittyy ja näiden laitteiden kokoa voidaan pienentää, COSMOCAT voi pian olla mahdollista asentaa korkean turvatason toimistoihin, datakeskuksiin ja muihin lähiverkkoihin.

Aiheesta aiemmin:

Kvanttiturvallinen viestintä ilman avainten jakelua

DNA:n satunnaisuutta ja järjestyksellisyyttä hyödyntäen

Biologinen salausavainjärjestelmä