Рассеяние света случайными материалами использовали для создания защищенной связи

Исследователи использовали для шифрования данных искажение света при прохождении через различные материалы.

Инженеры из Университета Твенте в Нидерландах разработали метод создания сверхсекретной оптической связи с помощью двух слоев случайного материала. Технология подойдет для двунаправленной высокоскоростной беспроводной связи (LiFi) и оптоволоконных сетей.

Исследователи показали, что случайные материалы, такие как слой краски, лист бумаги или стеклянный рассеиватель — повышают секретность коммуникации, зашифровывая сообщение. Когда свет проходит через эти случайные материалы, он рассеивается в нескольких направлениях, создавая сложный узор (спекл-узор). Этот шаблон используется для шифрования.

Технология шифрования основана на концепции физической неклонируемой функции (PUF). Это сложный объект, который невозможно скопировать с помощью современных технологий. Если PUF используется для шифрования, только с помощью правильного ключа, который нельзя клонировать, можно получить доступ к информации. 

В своей работе исследователи представили метод использования двойного ключа на основе разных материалов. Они одновременно скрывают отправителя и получателя, и только когда свет проходит через оба ключа, сообщение принимается. Любой посторонний приемник, пытающийся перехватить передаваемое сообщение, столкнется с бессмысленной смесью случайных шаблонов, несвязанных с исходным сообщением.

Система основана на модуляции падающего света с помощью устройства, аналогичного экранному проектору у отправителя. Поскольку случайные материалы настолько сложны, существуют тысячи различных способов модуляции, приводящих к одному и тому же сообщению при изменении случайного рисунка. Если отправитель постоянно переключается между различными модуляциями, злоумышленник в середине перегружен случайными шаблонами, в то время как на получателя это не влияет.