Программисты из Токийского университета разработали метод шифрования COSMOCAT, который использует мюоны космических лучей для защиты информации в компьютерных сетях. Технологию можно использовать в локальных приложениях с различной пропускной способностью, но есть ограничения на эффективное расстояние между отправителем и получателем.
При передаче зашифрованного сообщения в современных сетях связи, как сам текст, так и ключ для его дешифровки передается от отправителя к получателю. Эта технология может быть скомпрометирована по мере развития новых более мощных устройств, например, квантовых компьютеров, отмечают исследователи.
Они предлагают использовать в качестве генератора случайных чисел для шифрования мюоны. В этом случае передача ключа шифрования от отправителя к получателю не потребуется, код для дешифровки будет доставлен с помощью космических лучей.
Традиционный способ передачи данных (слева) и COSMOCAT (справа). Изображение: Hiroyuki Tanaka, UTokyo
Мюоны — это элементарные частицы с отрицательным электрическим зарядом и спином 1⁄2. Они образуются в процессе распада заряженных пионов — субатомных частиц, формирующихся в верхних слоях атмосферы в процессе взаимодействия с первичными космическими лучами. Мюоны статистически случайны по времени своего прибытия на Землю, при этом они движутся со скоростью, близкой к скорости света, и легко проникают в твердую материю.
Это значит, что если известно расстояние между детектором отправителя и детектором получателя, то можно точно рассчитать время, необходимое мюонам для перемещения от отправителя к получателю. И при условии, что пара устройств достаточно синхронизирована, время прибытия мюонов может служить секретным ключом как для кодирования, так и для декодирования пакета данных, объясняют ученые.
COSMOCAT можно использовать вместе с современными технологиями беспроводной связи, такими как Wi-Fi, Bluetooth, связь ближнего радиуса действия (NFC) или вместо них. Технологию можно использовать только в ограниченном пространстве, следовательно, она идеально подходит для небольших локальных сетей, например, внутри здания.
Хироюки Танака, исследователь из Токийского университета и соавтор разработки
В настоящее время детекторы мюонов достаточно крупные и требуют большей мощности, чем другие компоненты локальной связи. Но по мере совершенствования технологий и уменьшения размера устройств COSMOCAT можно будет установить в офисах с высоким уровнем безопасности, центрах обработки данных и других локальных сетях.
