Квантовый генератор случайных чисел из камеры смартфона повысит безопасность платежей

kvantovyj-generator-sluchajnyhh-chisel

Apple надеется, что новый iPhone сможет заменить кредитные карты, но многие опасаются, что мобильные транзакции уязвимы для цифровых карманников. Новое исследование демонстрирует, как с помощью камеры смартфона сделать квантовый генератор случайных чисел и тем самым повысить безопасность данных кредитных карт, email-переписки и других конфиденциальных данных.

Криптографические системы, которые помогают защищать цифровые транзакции полагаются на случайные числа, которые используются для создания ключей шифрования и дешифровки конфиденциальных данных. В то же время «если вы хотите взломать эти криптографические системы, генератор случайных чисел является одним из самых слабых звеньев,» говорит ведущий автор исследования Бруно Сангвинетти, квантовый физик университета Женевы в Швейцарии. Дело в том, что компьютерные программы являются полностью детерминированными, разработанными, чтобы вести себя предсказуемо и потому они не могут легко генерировать действительно случайные числа сами по себе.

Действительно случайные числа можно генерировать с помощью мониторинга природных случайных квантовых явлений. Теперь Сангвинетти и его коллеги продемонстрировали, что камера смартфона может служить основой такого квантового генератора случайных чисел.

Ученые экспериментировали с восьми-мегапиксельной камерой Nokia N9, которая, как и многие камеры современных смартфонов, достаточно чувствительна, чтобы подсчитывать количество фотонов, попадающих на каждый пиксель ее сенсора. Исследователи освещали камеру обыкновенным светодиодом. Из квантовой механики нам известно, что число фотонов, генерируемое большинством источников света, является случайным в каждый момент времени. Поскольку число фотонов, которые попадают на светочувствительные элементы камеры смартфона является случайным, то это неплохая основа квантового генератора случайных чисел.

Ученые построили систему, состоящую из КПОП чипа камеры от смартфона Nokia и процессора, который использует информацию о свойствах камеры, чтобы превратить данные о количестве заряда в каждом пикселе в набор случайных чисел. (Исследователи пробовали использовать камеру iPhone и некоторых других смартфонов, но те не имеют API камеры, позволяющего получить доступ к необработанным данным сенсора)

В ходе экспериментов система генерировала случайные числа со скоростью до 1.25 млрд бит в секунду. В реальном телефоне, по оценкам исследователей, система будет генерировать на уровне в несколько миллионов бит в секунду, но Сангвинетти сказал, что этого должно быть достаточно для мобильных приложений, которым должно требоваться порядка нескольких тысяч бит в секунду. Ученые также подсчитали, что их генератор случайных чисел нужно будет запустить больше 1096 раз, прежде чем можно будет заметить любое отклонение от совершенно случайной последовательности битов.

Этот квантовый генератор случайных чисел может быть реализован в мобильных устройствах различными способами. Одна из версий может опираться на камеру и окружающий свет. Другая реализация может включать в себя датчик освещенности и LED, выполненные на отдельном чипе. Женевский университет в настоящее время ищет компании, которые помогли бы технологии найти применение в реальных устройствах.

Оставьте комментарий:

Ваш e-mail не будет опубликован.