Комбінація, яку неможливо зламати: невидиме чорнило та штучний інтелект
Закодовані повідомлення невидимим чорнилом звучать як щось, що можна знайти лише в книгах про шпигунство, але в реальному житті вони можуть мати важливі цілі безпеки. Тим не менш, їх можна зламати, якщо їхнє шифрування є передбачуваним. Тепер дослідники повідомляють в Прикладні матеріали та інтерфейси АСУ надрукували складно закодовані дані за допомогою звичайних чорнил і невидимих чорнила на основі вуглецевих наночастинок, що вимагало як ультрафіолетового світла, так і комп’ютера, який навчив код, щоб розкривати правильні повідомлення.
Незважаючи на розвиток електронних записів, папір все ще є поширеним способом збереження даних. Невидиме чорнило може приховати секретну економічну, комерційну або військову інформацію від сторонніх очей, але багато популярних чорнила містять токсичні сполуки або їх можна побачити за допомогою передбачуваних методів, таких як світло, тепло або хімічні речовини. Наночастинки вуглецю, які мають низьку токсичність, можуть бути по суті невидимими при навколишньому освітленні, але можуть створювати яскраві зображення під впливом ультрафіолетового (УФ) світла — сучасний погляд на невидиме чорнило.
Крім того, досягнення в моделях штучного інтелекту (ШІ), створених мережами алгоритмів обробки, які навчаються обробляти складну інформацію, можуть гарантувати, що повідомлення можна розшифрувати лише на належним чином навчених комп’ютерах. Так, Вейвей Чжао, Кан Лі, Цзе Сюй та його колеги хотіли навчити модель штучного інтелекту розпізнавати та розшифровувати символи, надруковані флуоресцентними вуглецевими наночастицями, розкриваючи приховані повідомлення під впливом ультрафіолетового світла.
За допомогою звичайного чорнила комп’ютер, навчений кодовою книгою, декодує “STOP” (зверху); коли на папері з’являється ультрафіолетове світло, невидимі чорнило оголюються, а справжнє повідомлення розкривається як «ПОЧАТОК» (унизу). Авторство: Адаптовано з ACS Applied Materials & Interfaces 2021, DOI: 10.1021/acsami.1c01179
Дослідники зробили вуглецеві наночастинки з лимона кислота і цистеїн, який вони розбавили водою, щоб створити невидиме чорнило, яке виглядало блакитним під впливом ультрафіолетового світла. Команда завантажила розчин у чорнильний картридж і надрукувала серію простих символів на папері за допомогою струменевого принтера. Потім вони навчили модель штучного інтелекту, що складається з кількох алгоритмів, розпізнавати символи, освітлені ультрафіолетовим світлом, і декодувати їх за допомогою спеціальної кодової книги. Нарешті, вони перевірили здатність моделі штучного інтелекту декодувати повідомлення, надруковані за допомогою комбінації як звичайних червоних, так і ультрафіолетових флуоресцентних чорнил.
на 100% точність, модель AI зчитувала звичайні символи чорнила як «STOP», але коли на листі з’являлося ультрафіолетове світло, невидиме чорнило ілюструвало потрібне повідомлення «BEGIN». Оскільки ці алгоритми можуть помітити незначні зміни в символах, цей підхід має потенціал для безпечного шифрування повідомлень за допомогою сотень різних непередбачуваних символів, кажуть дослідники.
Довідка: «Запис паперової інформації та захист безпеки за допомогою невидимого чорнила та штучного інтелекту» Юньхуань Юань, Цзянь Шао, Мао Чжун, Хаоран Ван, Чен Чжан, Джун Вей, Кан Лі, Цзе Сю та Вейвей Чжао, 20 квітня 2021 року, Прикладні матеріали та інтерфейси АСУ.
DOI: 10.1021/acsami.1c01179
Автори визнають фінансування від Shenzhen Peacock Team Plan і Бюро промисловості та інформаційних технологій Шеньчжня через Інноваційний центр виробництва графену (201901161514).
