گام جدید در امنیت دیجیتال؛ ورود به سیستم با یک تکه پلاستیک هوشمند

در یک مطالعه جدید که در نشریه Chem منتشر شده، دانشمندان موفق شدند یک رمز عبور 11 کاراکتری را در ساختار مولکولی یک تکه پلاستیک ذخیره و رمزگشایی کنند. این فناوری می‌تواند آینده ذخیره‌سازی اطلاعات و امنیت دیجیتال را دگرگون کند، به نظر می‌رسد به زودی شاهد استفاده از یک تکه پلاستیک برای ورود به حساب‌های کاربری‌مان باشیم. جزئیات بیشتر را در شهر سخت افزار بخوانید.

این فناوری چگونه کار می‌کند؟

به گزارش gizmodo، این فناوری از یک اصل ساده الهام گرفته است: مولکول‌ها می‌توانند اطلاعات را برای مدت‌های طولانی و بدون نیاز به انرژی ذخیره کنند. در واقع همانطور که DNA میلیون‌ها سال اطلاعات ژنتیکی را بدون تخریب حفظ می‌کند، دانشمندان می‌خواهد از همین ایده برای ذخیره داده‌های دیجیتالی هم استفاده کنند. برای این کار هم تیم تحقیقات مولکول‌هایی طراحی کرده که در آن‌ها توالی خاصی از اطلاعات الکتروشیمیایی ذخیره می‌شود.

این مولکول‌ها از چهار واحد سازنده به نام مونومر تشکیل شده‌اند که هرکدام ویژگی‌های الکتروشیمیایی خاصی دارند. با ترکیب این چهار مونومر، دانشمندان توانستند یک الفبای 256 کاراکتری ایجاد کنند که هر کاراکتر ترکیبی از ویژگی‌های این مونومرها است. در نهایت با زنجیره کردن این مونومرها، توانستند یک رشته پلیمری بسازند که شبیه یک رمز عبور 11 کاراکتری واقعی است. اما چطور توانستند رمز را از داخل این پلاستیک بخوانند.

آن‌ها برای این کار از یک تکنیک جالب استفاده کردند. زنجیره مولکولی طوری طراحی شده که مونومرها یکی یکی از انتهای زنجیره جدا می‌شوند. هر بار که یکی از این مونومرها جدا می‌شود دانشمندان جریان برق را از آن عبور می‌دهند و بررسی می‌کنند که چه ولتاژی تولید کرده است. از آنجا که هر مونومر الکتریسیته را به شکل خاصی منتقل می‌کند، از این طریق می‌توان فهمید که دقیقا کدام مونومر جدا شده و معادل آن در جدول رمزگذاری چیست.

با جدا شدن هر مونومر و ثبت ویژگی الکتریکی آن، دانشمندان حرف به حرف رمز عبور را کشف می‌کنند. در واقع این فرایند شبیه این است که یک جعبه را باز کنید و مهره‌ها را تک به تک بیرون بیاورید و هر کدام را بررسی کنید تا بتوانید عدد روی مهره را بخوانید.

جالب اینجاست که در این فرایند مولکول‌ها تجزیه می‌شوند و در نتیجه این رمز عبور فقط یک بار قابل خواندن است. بعد از آن پلاستیک دیگر نمی‌تواند همان رمز را دوباره ذخیره کند. البته این فرایند فعلا کمی زمان‌بر است و خواندن یک رمز 11 کاراکتری حدود 2.5 ساعت طول کشیده است. اما این روش به نوعی ساخت یک رمز عبور یک بار مصرف و بسیار ایمن است که فقط یک بار و توسط یک دستگاه خاص می‌توان آن را خواند.

اما در این بین شاید یک سوال مهم ذهنتان را درگیر کرده باشد؛ با 4 مونومر چطور می‌توان 256 کاراکتر تولید کرد؟ خب ماجرا از این قرار است که این چهار مونومر دقیقا مانند 4 حرف در یک زبان هستند اما هر حرف به تنهایی نمی‌تواند کاراکتر رمز را برایتان تولید کند، در واقع ترکیب این حروف کنار هم این کار را انجام می‌دهد.

دقیقا مانند دنیای کامپیوتر که تنها 0 و 1 داریم اما همین دو مقدار ساده زمانی که کنار هم قرار می‌گیرند می‌توانند اعداد و حروف‌های متفاوتی را نشان بدهند. این فناوری هم دقیقا به همین صورت است، محققان از توالی چهار مونومر، معادل هر کاراکتر را می‌سازند. فرض کنید توالی مونومرهای ABCD می‌تواند کاراکتر 4 باشد و ترکیب AABC می‌تواند معادل حرف B باشد. به همین ترتیب محققان توانستند یک الفبای 256 کاراکتری تعریف کنند که هر کدام بر اساس یک ترکیب چهارتایی از این مونومرها هستند.

در همین رابطه بخوانید:

– هک بی‌صدا از داخل مرورگر؛ این صفحه جعلی می‌تواند کل زندگی دیجیتال‌تان را نابود کند!

– قدرت شگفت‌انگیز RTX 5090: شکستن رمز 8 رقمی فقط در 15 دقیقه!

آینده این فناوری چگونه خواهد بود؟

با اینکه این تکنولوژی هنوز در مراحل ابتدایی توسعه است، اما می‌تواند تاثیر شگفت‌انگیزی روی آینده امنیت دیجیتال، ذخیره‌سازی اطلاعات و حتی طراحی سخت افزارهای جدید داشته باشد. یکی از کاربردهای این روش در حوزه امنیت اطلاعات و رمزهای عبور یک بار مصرف است.

تصور کنید به جای استفاده از پسوردهای پیچیده و اپلیکیشن‌های احراز هویت، تنها به کمک یک قطعه پلاستیکی کوچک وارد حساب‌های حساس خود شوید. از آنجایی که این رمز فقط یک بار و توسط دستگاه‌های خاص قابل خواندن است، عملا امکان هک شدن یا سرقت اطلاعات به صفر می‌رسد.

علاوه بر این، به کمک این فناوری ذخیره سازی داده‌ها به صورت بلند مدت هم آسان‌تر خواهد بود. برخلاف هارددیسک‌ها و SSDهای امروزی که در بهترین حالت 10 سال اطلاعات را حفظ می‌کنند، این مولکول‌ها می‌توانند داده‌ها را برای مدت طولانی حفظ کنند.

با این حال هنوز یک مانع بزرگ بر سر تجاری‌سازی این فناوری وجود دارد: سرعت پایین خواندن داده‌ها. در حال حاضر رمزگشایی یک رمز 11 کاراکتری نزدیک به 2.5 ساعت طول می‌کشد و پژوهشگران به دنبال این هستند که روش‌های بهتری برای خواندن سیگنال الکتروشیمیایی پیدا کنند.