Con la creciente popularidad de las aplicaciones de teléfonos móviles para pagar las compras en las cajas registradoras y las bombas de gasolina, a los usuarios les gustaría saber que su información financiera personal está a salvo de ataques cibernéticos. Por primera vez, los investigadores han demostrado un dispositivo prototipo que puedeEnviar claves secretas irrompibles desde un dispositivo portátil a un terminal.
En la revista The Optical Society OSA Óptica Express , los investigadores diseñan un esquema para transmitir claves cuánticas a una velocidad de datos lo suficientemente alta como para garantizar la seguridad de los datos y al mismo tiempo compensar el inevitable movimiento de la mano humana. Su sistema prototipo utiliza LED ultrarrápidos y espejos móviles para enviar una clave secreta auna velocidad de más de 30 kilobytes por segundo en una distancia de 0.5 metros.
"La idea es que este dispositivo sería un objeto móvil que habla con algo que está arreglado", dijo Iris Choi, de la Universidad de Oxford, uno de los autores del artículo. Si se integra en un teléfono celular, por ejemplo, el dispositivo podría permitirenlaces seguros a sistemas de pago móvil de comunicaciones de campo cercano y redes Wi-Fi interiores. También podría mejorar la seguridad de los cajeros automáticos y ayudar a prevenir ataques de robo de cajeros automáticos, que se estima que le cuestan a la industria más de $ 2 mil millones anuales.
Llaves hechas de luz
La tecnología es un sistema de distribución de claves cuánticas. La distribución de claves cuánticas se basa en las características de un solo fotón para proporcionar un bit, un 1 o un 0, para construir una clave criptográfica que pueda cifrar y descifrar información. Las claves cuánticas sonse considera seguro porque si alguien intercepta los bits cuánticos y luego los pasa, el solo acto de medirlos los alterará.
"Cuando un espía intenta acceder al canal, cambiará el contenido de la clave", dijo Choi. "No estamos diciendo que esta tecnología pueda evitar que se escuche a escondidas, pero si escuchas, sabemos que 're allí "
El sistema contiene seis LED de cavidad resonante, que proporcionan espectros de luz superpuestos. Cada uno de los seis se filtra en una polarización diferente, dividida en pares para representar 1s y 0s: horizontales o verticales, diagonales o anti-diagonales, circularesizquierda o circular derecha. Los LED polarizados circularmente proporcionan los bits para la clave, mientras que los otros pares se utilizan para medir la seguridad del canal y proporcionar corrección de errores. Cada cuatro nanosegundos, uno de los canales produce un pulso de un nanosegundo en unpatrón aleatorio. En el otro extremo, seis receptores polarizados recogen la luz de sus LED correspondientes y convierten los fotones en la llave.
Es importante no dejar que un adversario potencial sepa qué canal tiene qué polarización, porque eso revelaría qué bits se están enviando, pero siempre habrá una ligera variación en la longitud de onda emitida por cada LED, lo que podría servir para identificarlos ydar a un pirata informático una forma de descifrar el código. Los investigadores resolvieron este problema equipando tanto el transmisor como el receptor con filtros que seleccionan solo una parte de la luz, para que todos brillen con el mismo color, independientemente de la polarización que produzcan.
Dirección de la viga
Una clave cuántica debe ser lo suficientemente larga como para garantizar que un adversario no pueda piratearla simplemente adivinando al azar. Esto requiere que el sistema transmita una gran cantidad de bits en menos de un segundo. Alcanzar una velocidad de transmisión de datos tan alta a su vez requiere quela mayoría de los fotones llegan a donde se supone que deben ir.
Como resultado, dijo Choi, la innovación más importante del prototipo es el sistema de dirección. Incluso alguien que intenta sostenerlo perfectamente todavía tiene algo de movimiento en la mano. El equipo de investigación midió este movimiento observando cómo se movía la mancha de un puntero lásercuando una persona trataba de mantenerlo estable, optimizaban los elementos de diseño del sistema de dirección del haz, como el ancho de banda y el campo de visión, para compensar este movimiento de la mano.
Para ayudar al detector a alinearse correctamente con el transmisor y corregir aún más el movimiento de la mano, tanto el receptor como el transmisor contienen un LED brillante con un color diferente al LED de distribución de clave cuántica que actúa como una baliza. Un detector de detección de posición en elel otro lado mide la ubicación precisa de la baliza y mueve un espejo de sistemas microelectromecánicos MEMS para alinear la luz entrante con la fibra óptica del detector.
El equipo probó su idea con un prototipo portátil hecho de equipo comercial. Choi dijo que el diseño probablemente podría miniaturizarse fácilmente para convertir el sistema en un componente práctico para un teléfono móvil de marcas como Nokia, queparticipó en la investigación. Mejorar el protocolo mientras se mantiene el mismo hardware también podría aumentar la velocidad de transmisión, y se podrían hacer otros cambios para permitir que el dispositivo funcione a distancias más largas para, por ejemplo, conectarse con un concentrador Wi-Fi.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por La sociedad óptica . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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