Une combinaison incassable : encre invisible et intelligence artificielle
Les messages codés à l'encre invisible ressemblent à quelque chose que l'on ne trouve que dans les livres d'espionnage, mais dans la vraie vie, ils peuvent avoir d'importants objectifs de sécurité. Pourtant, ils peuvent être piratés si leur cryptage est prévisible. Aujourd'hui, les chercheurs qui rapportent dans Matériaux appliqués et interfaces ACS ont imprimé des données codées de manière complexe avec de l'encre normale et une encre invisible à base de nanoparticules de carbone, nécessitant à la fois de la lumière UV et un ordinateur qui a appris le code pour révéler les messages corrects.
Même si les enregistrements électroniques progressent, le papier reste un moyen courant de conserver les données. L'encre invisible peut cacher des informations économiques, commerciales ou militaires classifiées aux regards indiscrets, mais de nombreuses encres populaires contiennent des composés toxiques ou peuvent être vues avec des méthodes prévisibles, telles que la lumière, la chaleur ou des produits chimiques. Les nanoparticules de carbone, qui ont une faible toxicité, peuvent être essentiellement invisibles sous un éclairage ambiant, mais peuvent créer des images vibrantes lorsqu'elles sont exposées à la lumière ultraviolette (UV) - une version moderne de l'encre invisible.
De plus, les progrès des modèles d'intelligence artificielle (IA) - réalisés par des réseaux d'algorithmes de traitement qui apprennent à gérer des informations complexes - peuvent garantir que les messages ne sont déchiffrables que sur des ordinateurs correctement formés. Ainsi, Weiwei Zhao, Kang Li, Jie Xu et leurs collègues ont voulu former un modèle d'IA pour identifier et décrypter les symboles imprimés dans une encre fluorescente à base de nanoparticules de carbone, révélant des messages cachés lorsqu'ils sont exposés à la lumière UV.
Avec de l'encre ordinaire, un ordinateur entraîné avec le livre de codes décode « STOP » (en haut) ; lorsqu'une lumière UV est montrée sur le papier, l'encre invisible est exposée et le vrai message est révélé comme "BEGIN" (en bas). Crédit : Adapté de ACS Applied Materials & Interfaces 2021, DOI : 10.1021/acsami.1c01179
Les chercheurs ont fabriqué des nanoparticules de carbone à partir d'acide citrique acide et la cystéine, qu'ils ont diluée avec de l'eau pour créer une encre invisible qui apparaissait bleue lorsqu'elle était exposée à la lumière UV. L'équipe a chargé la solution dans une cartouche d'encre et a imprimé une série de symboles simples sur du papier avec une imprimante à jet d'encre. Ensuite, ils ont enseigné à un modèle d'IA, composé de plusieurs algorithmes, à reconnaître les symboles éclairés par la lumière UV et à les décoder à l'aide d'un livre de codes spécial. Enfin, ils ont testé la capacité du modèle d'IA à décoder les messages imprimés à l'aide d'une combinaison d'encre rouge ordinaire et d'encre fluorescente UV.
Avec 100% précision, le modèle d'IA a lu les symboles d'encre réguliers comme "STOP", mais lorsqu'une lumière UV a été montrée sur l'écriture, l'encre invisible a illustré le message souhaité "BEGIN". Parce que ces algorithmes peuvent remarquer des modifications infimes dans les symboles, cette approche a le potentiel de chiffrer les messages en toute sécurité en utilisant des centaines de symboles imprévisibles différents, selon les chercheurs.
Référence : « Paper Information Recording and Security Protection Using Invisible Ink and Artificial Intelligence » par Yunhuan Yuan, Jian Shao, Mao Zhong, Haoran Wang, Chen Zhang, Jun Wei, Kang Li, Jie Xu et Weiwei Zhao, 20 avril 2021, Matériaux appliqués et interfaces ACS.
DOI : 10.1021/acsami.1c01179
Les auteurs reconnaissent le financement du Shenzhen Peacock Team Plan et du Bureau de l'industrie et des technologies de l'information de Shenzhen par le biais du Graphene Manufacturing Innovation Center (201901161514).
