Кристалл и криптография

Кристалл и криптография

Предлагаемый ниже текст не связан с инфракрасной техникой, которой посвящен наш блог. Однако, выращивая монокристаллы германия для инфракрасной оптики, мы любим все, связанное с вопросами кристаллизации. Поэтому мы предлагаем вам эту новость, где универсальность законов природы сочетается с остроумием исследователей. Британские инженеры научились использовать кристаллизацию для получения настоящих случайных чисел и повышения надежности шифрования.

Если вы попробуете назвать серию любых случайных чисел, у вас ничего не получится. В любом составленном человеком ряду можно найти определенные закономерности. Истинно случайных чисел не выдаст и компьютер, который использует для этого специальные алгоритмы: выдаваемые ими числа точнее называть псевдослучайными. Такие числа используются, например, в криптографии, и понимание «отклонений от чистой случайности» может дать злоумышленникам важнейший ключ для взлома зашифрованных данных. Поэтому для некоторых особо защищенных систем инженеры находят источники случайных чисел в природе, используя датчики температуры, движения, шума, радиоактивного распада.

Лерой Кронин (Leroy Cronin) и его коллеги из Университета Глазго нашли нестандартный подход к задаче — и в качестве источника случайных чисел использовали кристаллы. Об этом они пишут в статье, опубликованной в журнале Matter.

Монокристалл характеризуется высочайшей упорядоченностью атомов, однако сам процесс кристаллизации из жидкого раствора происходит как череда случайных событий. Невозможно предсказать точно ни момент его начала, ни темпы роста кристалла, ни массу дефектов, возникающих в структуре. Поэтому ученые использовали емкость с насыщенным раствором соли и следили за ростом кристаллов с помощью обычной веб-камеры.

Хаотическую картинку роста система автоматически превращала в последовательность нулей и единиц и формировала из них случайные числа. Ученые зашифровали слово crystal! («кристалл!») с использованием этих чисел, а также с помощью псевдослучайных чисел, сгенерированных одним из популярных алгоритмов. На обратную расшифровку в первом случае потребовалось куда больше времени.

По материалам naked-science.ru