KAUST-yliopiston (King Abdullah University of Science and Technology) ja St. Andrewsin yliopiston CUP-tutkimuskeskuksen (Center for Unconventional Processes of Sciences) tutkijoiden luoma uusi hakkeroimattomaksi tarkoitettu turvajärjestelmä on ajateltu mullistamaan viestinnän yksityisyys.
Tutkijaryhmä on luonut optisia siruja, joiden avulla tiedot voidaan lähettää käyttäjältä toiselle käyttämällä kertakäyttöisien salausavainten viestintää. Näin saavutetaan täydellinen salaus, joka mahdollistaa luottamuksellisten tietojen suojaamisen turvallisemmin kuin koskaan ennen julkisissa perinteisissä.
Järjestelmä hyödyntää korreloivia kaoottisia aaltopaketteja, jotka sekoitetaan edullisissa ja CMOS-yhteensopivissa piisiruissa. Termodynamiikan toinen laki ja kaaoksen eksponentiaalinen herkkyys suojaavat 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 (OTP, one-time-pad). Claude Shannon osoitti, että oikein toteutettuna tämä järjestelmä on murtumaton eikä tarjoa hyökkääjälle mitään muuta informaatiota kuin tiedon sanoman enimmäispituudesta.
KAUST:n tutkijoiden kehittämässä 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.
Tutkimusryhmän mukaan uusi menetelmä tietojen salaamiseen on murtamaton ja käyttää olemassa olevia viestintäverkkoja, vieden verkoissa vähemmän tilaa kuin perinteinen salattu viestintä. Ryhmä kehittää parhaillaan tämän patentoidun tekniikan kaupallisia sovelluksia ja samaan aikaan rakennetaan käyttäjäystävällisiä ohjelmistoja tälle järjestelmälle.
Veijo Hänninen
Nanobittejä 23.12.2019
