私人信息的海洋只有通过一个只能通过两个指纹才能打开的牢不可破的锁才能进入。图源:?2019 Andrea Fratalocchi
这种混乱可能会让网络黑客失去饭碗，因为他们使用的是一种即使在未来也无法破解的有图案的硅芯片。
通过公共渠道交换信息时，可以更好地保护机密数据，包括信用卡交易和政府机构和军事机构的敏感材料。
一个由Andrea Fratalocchi和博士生Valerio Mazzone带领的团队，以及苏格兰的合作研究人员和一家美国公司，设计出了可以发射混乱光波的不可逆转的硅芯片。芯片可以使数据加密不可能被破解。
典型的安全协议将短的公钥和私钥结合起来对消息进行编码。这些协议速度很快，但很容易被破解，因为私钥只有发送方和/或接收方知道，而公钥对每个人都可以访问。基于量子机制的方案为这些协议提供了更安全、更可靠的替代方案，但需要更昂贵、更慢的安装，而且不能伸缩。
博士生Valerio Mazzone解释说:“随着更快的量子计算机的出现，所有经典的方案将很快被打破，暴露出我们现在的隐私，更重要的是，过去的通信。”攻击者可以只存储今天发送的加密信息，然后等待合适的技术出现来破译通信内容。
一次性的垫子已经被证明绝对牢不可破。它的保密性依赖于一个随机的、一次性使用的私钥，必须在用户之间提前共享。然而，这个密钥需要至少和原始信息一样长，因此很难随机产生和安全地发送。
Fratalocchi的团队已经开发出一种方法，利用图形硅芯片在现有的经典光网络中实现这种加密技术。研究人员在芯片上绘制指纹图案，以获得完全混乱的散射体，使混合光波以随机的方式通过这些网络。对芯片的任何修改，即使是无穷小的修改，都会产生一个与之前任何一个完全不相关、完全不同的散射结构。因此，每个用户在每次通信后都可以永久地改变这些结构，防止攻击者复制芯片和访问交换的信息。
此外，这些散射体与它们的环境处于热力学平衡。因此，如果一个理想的攻击者拥有无限的技术力量和能力来控制通信通道，并在通信前后访问系统，那么他就不能复制系统的任何部分，而必须复制通信时芯片周围的环境。
马佐尼说:“我们的新方案是完全牢不可破的，无论时间或可用资源是今天还是明天。”
研究人员目前正在开发这一发现的商业应用。“我们的团队正在寻找潜在的工业合作伙伴，并期待在全球范围内实施这一系统。当这个系统商业化发布时，所有的网络黑客将不得不寻找另一份工作。”Fratalocchi总结道。
参考文献:A. Di Falco, V. Mazzone, A. Cruz和A. Fratalocchi的《通过在不可逆时变硅芯片中混合混沌波的完美保密密码学》，2019年12月20日，《自然通讯》。DOI: 10.1038 / s41467 - 019 - 13740 - y
