Исследователи из Швейцарской высшей технической школы Цюриха (ETH Zurich) представили криптографическую одностороннюю функцию, которая обеспечить безопасность шифрования в будущем. Вместо обработки данных с помощью арифметических операций данные сохраняются в виде последовательности нуклеотидов — химических строительных блоков ДНК.
Проверки паролей основаны на криптографических односторонних функциях, которые вычисляют выходное значение на основе входного значения. Это позволяет, например, проверить достоверность пароля без передачи самого пароля. Преимущество таких систем в том, что рассчитать функцию легко, а восстановление исходного значения по результату с современными ресурсами — сложная задача. Но квантовые компьютеры теоретически смогут решить эту задачу.
Новая биохимическая односторонняя функция основана на пуле из 100 млн молекул ДНК. Каждая содержит два сегмента со случайной последовательностью нуклеотидов: для входного и выходного значений. Для проверки ключа, короткой последовательности нуклеотидов, можно использовать полимеразную цепную реакцию (ПЦР). Она ищет в пуле молекулу с совпадающим входным значением, а затем амплифицирует выходное значение, расположенное на той же молекуле. Секвенирование ДНК используется для того, чтобы сделать выходное значение читаемым.
На первый взгляд принцип кажется сложным. «Однако производство молекул ДНК со встроенной случайностью обходится дешево и легко», — говорит Роберт Грасс, соавтор исследования. Затраты на производство пула ДНК очень небольшие менее $1. Секвенирование ДНК для требует больше времени и средств, но многие лаборатории обладают необходимым оборудованием.
Разработчики отмечают, что система основана на истинной случайности. Входные и выходные значения связаны физически. При этом, поскольку это физическая система, а не цифровая, ее не может расшифровать алгоритм, даже тот, который работает на квантовом компьютере.
Технологию можно будет использовать в шифровании и криптографии, а также, например, для защиты от подделок ценных объектов — произведений искусства или сырья и товаров в производственных цепочках.
Читать далее:
Ученые поняли, почему «Вояджер-1» отправлял ерунду почти пять месяцев
Посмотрите, что подводный робот нашел на дне Байкала
Солнечное затмение: чем оно опасно, когда и как смотреть в России, и сколько продлится
На обложке: Изображение от freepik, сведения о лицензии