Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Wykorzystanie promieni kosmicznych do generowania i dystrybucji liczb losowych

ghost666 25 Jan 2023 04:38 288 1
  • Wykorzystanie promieni kosmicznych do generowania i dystrybucji liczb losowych
    Najnowocześniejsze metody zabezpieczania informacji mogą być zagrożone przez nowe technologie, takie jak komputery kwantowe. Jednym z powodów ich podatności jest to, że zarówno zaszyfrowane wiadomości, jak i klucze do ich odkodowania muszą być przesyłane od nadawcy do odbiorcy. Teraz jednak zaproponowano i zademonstrowano inny sposób — zwany COSMOCAT — który eliminuje potrzebę dostarczania klucza deszyfrującego, ponieważ przenoszą go za nas promienie kosmiczne. Oznacza to, że nawet jeśli wiadomości zostaną przechwycone, nie można ich odczytać przy użyciu żadnego teoretycznego podejścia. COSMOCAT może być przydatny w lokalnych aplikacjach o różnej przepustowości, ponieważ istnieją pewne ograniczenia co do efektywnej odległości między nadawcą a odbiorcą.

    W dziedzinie technologii informacyjnych i komunikacyjnych trwa nieustanny wyścig zbrojeń w poszukiwaniu bezpieczniejszych sposobów przesyłania danych i coraz bardziej wyrafinowanych technik ich łamania. Pierwsze nowoczesne komputery były zasadniczo maszynami do obchodzenia szyfrów, używanymi przez amerykańskich i europejskich aliantów podczas II wojny światowej. Ten wyścig wkrótce wejdzie w nowy etap wraz z pojawieniem się jednostek kwantowych zdolnych z łatwością złamać obecne formy bezpieczeństwa. Nawet metody zabezpieczające, które same wykorzystują komputery tego typu, mogą być podatne na inne ataki kwantowe. „Zasadniczo problem z naszym obecnym paradygmatem bezpieczeństwa polega na tym, że opiera się on na zaszyfrowanych informacjach i kluczach do ich odkodowania, które są przesyłane w sieci od nadawcy do odbiorcy” — powiedział profesor Hiroyuki Tanaka z Muographix na Uniwersytecie Tokijskim. „Niezależnie od tego, w jaki sposób wiadomości są utajniane, teoretycznie ktoś podsłuchujący mógłby w końcu użyć kluczy do ich dekodowania. Komputery kwantowe po prostu przyspieszają ten proces. Potrzeba losowych liczb do zaszyfrowania informacji, powinno to prowadzić do powstania systemu odpornego na przechwycenie. A zdarza mi się często pracować ze źródłem zdolnym do generowania naprawdę nieprzewidywalnych wartości: promieniowaniem kosmicznym” — wskazuje prof. Tanaka.

    Wykorzystanie promieni kosmicznych do generowania i dystrybucji liczb losowych
    Niektóre przypadki użycia dla COSMOCAT. Ponieważ odległość jest ograniczona ze względu na charakter roju mionów docierającego do ziemi, COSMOCAT najlepiej nadaje się do sieci na małych obszarach, takich jak budynki. Biura, centra danych i konstrukcje wykorzystujące inteligentne urządzenia, a nawet stacje ładowania samochodów elektrycznych, to niektóre możliwe obszary zastosowań.


    Z biegiem czasu rozważano różne generatory liczb losowych. Jednak problem polega na tym, jak udostępniać te wartości, unikając ich przejęcia. Promienie kosmiczne mogą zawierać odpowiedź, ponieważ jeden z ich produktów ubocznych, miony, są statystycznie losowe pod względem czasu dotarcia na ziemię. Miony poruszają się również z prędkością bliską światłu i łatwo penetrują materię stałą. Oznacza to, że dopóki znamy odległość między detektorem nadawcy a tym odbiornika, można dokładnie oszacować period potrzebny na przebycie drogi od do. Pod warunkiem, że para urządzeń jest wystarczająco zsynchronizowana, czas ten może służyć jako tajny klucz zarówno wykorzystywany do kodowania, jak i dekodowania pakietu danych. Jednak tenże nigdy nie musi opuszczać urządzenia nadawcy, ponieważ maszyna odbierająca powinna go automatycznie mieć. To zlikwidowałoby lukę w zabezpieczeniach wynikającą z wysyłania współdzielonych kluczy.

    „Nazywam ten system Kosmicznym Kodowaniem i Transferem lub COSMOCAT” — oznajmił Tanaka. „Może być używany obok lub zamiast obecnych technologii, takich jak Wi-Fi, Bluetooth, komunikacja bliskiego zasięgu (NFC) i innych. Zdoła też przekraczać prędkości możliwe przy aktualnych szyfrowanych standardach Bluetooth. Może być niestety spożytkowany tylko w ograniczonym zakresie odległości, dlatego idealnie nadaje się do małych sieci lokalnych, na przykład w budynku. Wierzę, że COSMOCAT jest gotowy do użytku w zastosowaniach komercyjnych”.

    W tej chwili urządzenia do wykrywania mionów są stosunkowo duże i wymagają więcej energii niż inne komponenty lokalnej komunikacji bezprzewodowej. Jednak wraz z rozwojem technologii i możliwością zmniejszenia rozmiarów, wkrótce osiągalne stanie się zainstalowanie COSMOCAT w biurach o wysokim poziomie bezpieczeństwa, centrach danych i innych sieciach lokalnych.

    Omawiana praca została opisana w artykule opublikowanym w czasopiśmie: „iScience”.

    Źródło: https://techxplore.com/news/2023-01-cosmic-rays-generate-random-boost.html

    Cool? Ranking DIY
    About Author
    ghost666
    Translator, editor
    Offline 
    Fizyk z wykształcenia. Po zrobieniu doktoratu i dwóch latach pracy na uczelni, przeszedł do sektora prywatnego, gdzie zajmuje się projektowaniem urządzeń elektronicznych i programowaniem. Od 2003 roku na forum Elektroda.pl, od 2008 roku członek zespołu redakcyjnego.
    ghost666 wrote 11501 posts with rating 9721, helped 157 times. Live in city Warszawa. Been with us since 2003 year.
  • #2
    andrzejlisek
    Level 29  
    ghost666 wrote:
    klucze do ich odkodowania muszą być przesyłane od nadawcy do odbiorcy

    Już niejaki Diffie i Hellman wymyślili sposób, jak sprawić, żeby obaj otrzymali taki sam klucz, a zarazem nie dało się wygenerować klucza na podstawie samych przesyłanych danych (zakładając rejestrowanie całej komunikacji przez osoby postronne).

    https://pl.wikipedia.org/wiki/Protok%C3%B3%C5%82_Diffiego-Hellmana