En la era digital, la seguridad de la información confidencial es de suma importancia. Muchos datos se cifran antes de ingresar a la autopista de datos. Principalmente, estos métodos usan una contraseña para descifrar, y en la mayoría de los casos, exactamente esta contraseña es la puerta de entrada parapiratas informáticos. Los científicos del Instituto de Tecnología de Karlsruhe KIT utilizan un enfoque nuevo y altamente seguro al combinar la informática con la química y un método de cifrado convencional con una contraseña química. Su desarrollo se informa ahora en una publicación de acceso abierto en Comunicaciones de la naturaleza .
Hoy en día, existen programas de cifrado muy buenos y altamente efectivos, que son difíciles de superar, siempre que la capacidad de la computadora sea limitada. Sin embargo, la contraseña siempre es el punto débil. Si se elige mal y no cumple con la seguridad necesariarequisitos, es el talón de Aquiles de la encriptación completa. Exactamente aquí es el punto de partida del trabajo de los científicos de KIT: ocultan la información de la contraseña en una pequeña molécula orgánica. Y aunque la información digital encriptada puede viajar públicamente, la claveleer la información se transporta de manera invisible y sin el conocimiento del medio ambiente en forma de un pequeño volumen de un compuesto químico, por ejemplo, como una gota sobre papel.
"Por supuesto, este método solo es adecuado para aplicaciones que requieren altos niveles de seguridad y, por lo tanto, justifica un alto gasto, por ejemplo, la transmisión de inteligencia o comunicación de embajadas", dice el profesor Michael Meier del Instituto de Química Orgánica de KIT. Otroslas aplicaciones pueden ser etiquetas de identificación o antifalsificación. Podemos trabajar con cantidades más pequeñas y también encontrarlas en materiales en los que no se puedan usar otros compuestos químicos, como las moléculas de ADN ", agrega el primer autor Andreas Boukis. Los científicos lograron aislar de manera confiableclaves químicas de diversos materiales de soporte, como papel, perfume, café instantáneo, té verde, azúcar e incluso sangre de cerdo.
La información de la clave química está oculta en la secuencia de bloques de construcción y las cadenas laterales adjuntas. A cada uno de estos componentes químicos se le asigna una letra y un número. Dependiendo de qué componentes se sintetizan en qué secuencia y con qué cadenas laterales, un individuoresultados de código alfanumérico para la molécula de contraseña. Se lee con un programa informático especialmente desarrollado y se convierte en un código binario. Para la síntesis, los científicos utilizaron una reacción convencional llamada multicomponente. Permite sintetizar una molécula previamente definida enun paso con un gasto pequeño. Como componentes básicos, los investigadores seleccionaron compuestos adecuados comercialmente disponibles. Con esta base de datos de 130 compuestos básicos diferentes, se pueden sintetizar 500,000 claves químicas, que contienen una información básica de 18 bits cada una. Combinando varias claves químicas queTambién se puede transmitir en varios momentos y lugares, la capacidad de almacenamiento de información y, por lo tanto, la seguridad se puede ampliarr aumentado.Como los compuestos son altamente robustos, son adecuados para una variedad de materiales de soporte.
Gracias a otra propiedad, también son fáciles de encontrar: en una posición determinada, tienen una cadena lateral especial que facilita la recuperación, los llamados perfluoroalquilos. Sus propiedades son similares a las del teflón, es decir, no les gusta interactuar conmedios acuosos polares o grasos no polares, pero solo con otros compuestos perfluorados. Por esta razón, estas moléculas se pueden separar selectivamente de una mezcla. Los compuestos aislados se analizan luego usando un método de análisis altamente sensible convencional, la espectrometría de masas.se determina la masa de moléculas enteras, pero también de fragmentos definidos. Si se conoce la biblioteca de los 130 posibles componentes iniciales, se pueden sacar conclusiones con respecto a la molécula y se puede leer la contraseña para el descifrado.
"La idea de enviar información a través de canales secretos no es nueva. Pero nuestro proceso se caracteriza por el hecho de que proporcionamos un canal secreto altamente robusto que solo necesita cantidades mínimas de la molécula clave", dijo el profesor Dennis Hofheinz del Instituto de TeoríaLa informática resume las ventajas de las contraseñas químicas.
El nuevo método fue desarrollado en el marco del Centro de Investigación Colaborativa CRC 1176 "Estructura molecular de la materia suave" de la Fundación Alemana de Investigación DFG, que está coordinado por KIT. Se otorgaron nueve millones de euros para el primercuatro años para el CRC que comenzó en enero de 2016.
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Materiales proporcionado por Instituto Karlsruher für Technologie KIT . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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