Rivoluzione nella Sicurezza: L’Intelligenza Artificiale Incontra la Crittografia Olografica

Scopri come le reti neurali e gli ologrammi stanno trasformando la protezione dei dati in un'era digitale sempre più vulnerabile.

L’integrazione dell’intelligenza artificiale con la crittografia olografica ha dato vita a un sistema di protezione dei dati estremamente avanzato. Questo approccio innovativo scompone i fasci laser in schemi caotici, rendendo quasi impossibile la loro decrittazione senza una rete neurale appositamente addestrata. Tale progresso rappresenta una vera rivoluzione nel campo della crittografia.

Ologrammi: Un Nuovo Paradigma nella Sicurezza dei Dati

Con l’aumento della necessità di sicurezza digitale, i ricercatori hanno sviluppato un sistema ottico innovativo che utilizza ologrammi per codificare le informazioni. Questo metodo di crittografia offre un livello di protezione superiore rispetto ai tradizionali sistemi di sicurezza. Stelios Tzortzakis, a capo del team di ricerca presso l’Istituto di Struttura Elettronica e Laser, ha evidenziato l’importanza di questa innovazione:

  • La crescente richiesta di sistemi di protezione robusti è evidente in vari settori.
  • Il nostro sistema raggiunge un livello di crittografia senza precedenti.
  • Utilizziamo una rete neurale per generare una chiave di decrittazione unica.

L’Intelligenza Artificiale al Servizio della Crittografia

Nel recente numero della rivista Optica, Tzortzakis e i suoi collaboratori hanno descritto il loro nuovo sistema. Questo utilizza reti neurali per recuperare informazioni elaborate e scomposte in ologrammi. I risultati dimostrano che le reti neurali addestrate possono decodificare con successo le complesse informazioni spaziali contenute nelle immagini scomposte. Tzortzakis ha affermato:

Crittografia e decrittografia del sistema ottico
I ricercatori hanno creato un sistema ottico che cripta le informazioni come un ologramma che viene mescolato quando inviato attraverso un piccolo contenitore di liquido e poi utilizza una rete neurale per la decrittazione.
Stelios Tzortzakis, Istituto di Struttura Elettronica e Laser, Fondazione per la Ricerca e la Tecnologia Hellas
  • Il nostro studio fornisce una base solida per molteplici applicazioni.
  • Il metodo è altamente affidabile anche in condizioni avverse.
  • Affrontiamo sfide reali come il maltempo, che limita l’efficacia dei sistemi ottici.

La Magia della Scomposizione della Luce

Il nuovo sistema è stato concepito dopo che i ricercatori hanno osservato che l’uso di ologrammi per codificare un fascio laser porta a una scomposizione totale e casuale del fascio stesso. La forma originale diventa irriconoscibile e non può essere recuperata attraverso analisi fisiche. Tzortzakis ha spiegato:

  • La vera sfida era comprendere come decrittare le informazioni.
  • Abbiamo addestrato reti neurali a riconoscere dettagli fini degli schemi di luce scomposti.
  • Abbiamo creato miliardi di connessioni complesse all’interno delle reti neurali.

L’Interazione tra Laser e Etanolo

Per realizzare un sistema fisico in grado di scomporre i fasci di luce, i ricercatori hanno utilizzato un laser ad alta potenza interagendo con etanolo. Questo liquido ha dimostrato di generare il comportamento caotico desiderato su brevi distanze. L’interazione ha prodotto turbolenze termiche, migliorando ulteriormente il grado di scompiglio caotico.

Successo nella Codifica e Decodifica

Per validare il nuovo metodo, il team ha crittografato e decodificato migliaia di cifre scritte a mano e altre forme. Dopo aver ottimizzato la procedura e addestrato la rete neurale, i risultati hanno mostrato un tasso di recupero delle immagini del 90-95%. Gli scienziati sono fiduciosi che questo tasso possa migliorare ulteriormente con un addestramento più approfondito.

Verso un Futuro di Comunicazioni Ultra-Sicure

I ricercatori intendono sviluppare ulteriormente questa tecnologia, introducendo ulteriori livelli di protezione come l’autenticazione a due fattori. Tuttavia, uno dei principali ostacoli alla commercializzazione rimane il costo e le dimensioni del sistema laser. Il team sta esplorando alternative più economiche rispetto ai costosi laser ad alta potenza.

Riferimento: “Informazioni ottiche crittografate in sistemi caotici non lineari scoperte utilizzando reti neurali” di P. Konstantakis, M. Manousidaki, S. Tzortzakis, 30 gennaio 2025, Optica. DOI: 10.1364/OPTICA.530643.