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Cifrado mediante el caos
¿Conoce la compra que hizo en eBay? ¿El pago con tarjeta de crédito en línea que envió? ¿El extracto bancario que revisaste en tu computadora? Estas transacciones contenían información confidencial sobre usted que, en su mayor parte, se mantiene privada gracias al software de cifrado que codifica el mensaje antes de enviarlo (y lo descifra una vez que lo recibe la parte destinataria).
Pero el software no es la única forma de proteger la información digital. Ahora, los investigadores están buscando formas de explotar láseres con señales que fluctúan caóticamente, para agregar una capa adicional de privacidad a los mensajes enviados a través de líneas de fibra óptica. Al deslizar un mensaje en un rayo láser de este tipo, descifrar el mensaje requiere un láser casi idéntico para recibirlo, un proceso que no es fácilmente accesible para la mayoría de las personas.
Para demostrar la viabilidad de la tecnología, Claudio Mirasso de la Universitat de les Illes Balears en Palma de Mallorca, España, y su equipo demostraron recientemente que los láseres caóticos pueden enviar y recibir un mensaje a más de 120 kilómetros de fibra óptica colocada comercialmente. Aún más impresionante: la velocidad de transmisión fue de un gigabyte de información encriptada por el caos por segundo, comparable a la de la mayoría de las transmisiones de datos comerciales. Fue un paso importante que, por primera vez, puso esta técnica de cifrado exótica en el mundo real.
Para enviar un mensaje dentro de un haz de luz caótico, explica Mirasso, el mensaje primero debe convertirse en una señal óptica. Luego se alimenta a un láser que lo pasa dentro del rayo láser. Luego, los investigadores intensifican el caos que ocurre naturalmente en el rayo y le transmiten el mensaje. Este mensaje-más-caos se envía a un láser casi idéntico que lo recibe dentro de su cavidad láser: las entrañas de un láser donde se estimulan y emiten fotones.
En este punto, dice Mirasso, un fenómeno llamado sincronización caótica se hace cargo. Este proceso, ciertamente no entendido por los científicos, hace que la salida del láser receptor coincida con el mensaje más caos del láser emisor. Luego, para descifrar el mensaje original, el caos, una señal conocida del láser emisor, se resta del rayo láser receptor, revelando la información oculta.
Sin embargo, antes de que el cifrado de mensajes caótico llegue a lo grande, debe demostrarse que es tan robusto como las señales ópticas tradicionales. En la edición del 1 de enero de Letras de tecnología fotónica IEEE , un grupo ha anunciado que han probado el temple de un mensaje encriptado por el caos transmitiéndolo a través de un láser intermediario. Este paso es crucial, explica Alan Shore de la Universidad de Gales en Bangor, porque los sistemas comerciales utilizan estaciones repetidoras para aumentar la distancia que puede viajar un mensaje, y los mensajes cifrados en el caos deben ser tan fuertes como otra información enviada a través de una red. La investigación de Shore también muestra que es posible enviar mensajes a más de un receptor y extraer mensajes en una etapa intermedia, algo común en las redes ópticas estándar.
El próximo proyecto de Mirasso implica el desarrollo de dispositivos compactos para la comunicación óptica basada en el caos. Aún así, señala, es necesario abordar algunos problemas con la tecnología. Por ejemplo, los investigadores aún necesitan cuantificar el nivel de seguridad que pueden ofrecer en comparación con otras [técnicas] como el cifrado basado en software o la criptografía cuántica, dice.
Mirasso estima que el uso de láseres para mantener la información privada está a unos cinco años de la viabilidad comercial.