Cientistas criam método para criptografar informações por meio de cristais

Por Felipe Ribeiro | 12 de Fevereiro de 2020 às 14h07
Reprodução/ Vice

Essencial para a criação da criptografia, a geração de números aleatórios e sistemas de senhas vem evoluindo a cada ano e novas soluções são pensadas para aumentar a segurança. Hoje, tudo (ou quase tudo) é feito por computadores, que são capazes de criar sequências totalmente aleatórias para tokens, logins em sites e por aí vai. Mas, alguns cientistas descobriram uma nova maneira de criar ainda mais aleatoriedades sem depender exclusivamente das máquinas. Como? Utilizando cristais.

Entenda melhor

A geração aleatória de números é vital na modelagem e criptografia matemática, que é usada para criptografar e decodificar informações, fazer login em sites e proteger o tráfego da web. Mesmo assim, é difícil encontrar números verdadeiramente aleatórios. Cientistas e criadores de códigos, porém, começaram a usar elementos diferentes para gerar essa aleatoriedade, como radiação, ruídos atmosféricos e, agora, cristais.

Componentes de cristalização do robô de Cronin/ Imagem: Reprodução/ Vice

De acordo com publicação na revista Matter, cientistas construíram um sistema robótico que usa o processo de cristalização para criar sequências aleatórias de números e criptografar informações. Na matéria, que foi feita por esses mesmos profissionais, eles explicam passo a passo este processo.

Sob as condições certas, os produtos químicos em uma solução líquida podem ir de um estado desordenado para um estado extremamente organizado, também conhecido como cristal. O processo é realizado aleatoriamente, com variáveis que vão desde o tempo necessário para a formação do cristal até a geometria dos produtos.

“Pegamos a palavra 'cristal' e a codificamos usando nosso gerador de números aleatórios, além de usar um algoritmo conhecido. Descobrimos que nossas mensagens codificadas com números genuinamente aleatórios levaram mais tempo para serem quebradas do que o algoritmo, porque nosso sistema podia adivinhá-lo e depois forçá-lo", disse Lee Cronin, autor sênior do estudo e professor de química da Universidade de Glasgow.

Cronin e seus coautores projetaram um robô simples que visualiza uma série de câmaras de cristalização com uma webcam e converte alguns dos recursos em uma série de zeros e uns. Os pesquisadores analisaram três reações químicas diferentes e compararam suas sequências codificadas em cima da palavra "cristal" com um criada com o Mersenne Twister, um gerador de números pseudo-aleatórios de uso geral. Depois que o decodificador descobriu a maneira pela qual o algoritmo gerava números, o método de cristalização levou mais tempo para ser quebrado.

Esse método oferece uma boa alternativa aos geradores de números aleatórios verdadeiros existentes e, de acordo com Cronin, seu sistema pode até ter algumas vantagens, incluindo o potencial para uso em quaisquer situações. O cientista, inclusive, comparou esse dispositivo a um aquecedor químico manual reutilizável, que também funciona com cristalização. Depois que o aquecedor de mãos perde o calor ao concluir a reação química, você pode ferver em água para liquefazer os cristais e reiniciar o processo.

Com mais aleatoriedade, mais difícil romper

Em experimentos futuros, Cronin disse que deseja adicionar entropia extra à equação introduzindo reações químicas antes de iniciar a cristalização. Em teoria, um hacker poderia criar um gerador de números aleatórios químicos copiados para acelerar a descriptografia das informações processadas pelo robô de Cronin.

Imagem: Reprodução/ Vice

Ainda segundo Cronin, um sistema com mais aleatoriedade pode ser ainda mais difícil de decifrar. “A idéia toda é ter um processo aleatório com base em uma cristalização aleatória. Se você juntar tudo isso, obteria números aleatórios ainda melhores", disse ele.

No artigo, Cronin e seus coautores especularam que, talvez, fosse possível criar esteb robô em um tamanho que lhe proporcionasse atuar dentro de um PC convencional. Ele acrescentou, também, que esse método é mais barato que a computação quântica, considerada padrão para geração de números aleatórios.

Fonte: Vice

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