💹 👎🏿 😫 नई क्रिप्टोग्राफी पद्धति आशाजनक गोपनीयता का संदेह करती है ❕ 👙 👆🏾

एक अंतरराष्ट्रीय विकास टीम का दावा है कि उनके आदर्श क्रिप्टोग्राफी को दरार करना शारीरिक रूप से असंभव है

डिजिटल कोड बनाने और क्रैक करने के लिए चल रही दौड़ में, सही गोपनीयता का विचार एक मृगतृष्णा की तरह क्षितिज पर कहीं भी घूमता है। हाल के शोध ने ब्याज और संदेह दोनों को आकर्षित किया है, विशेष सिलिकॉन चिप्स का उपयोग करके संदेश भेजते समय सही गोपनीयता प्राप्त करने के विवरण के लिए धन्यवाद, जो एकल कुंजियों को उत्पन्न करता है जिन्हें फिर से बनाया नहीं जा सकता है।

आधुनिक क्रिप्टोग्राफी को कंप्यूटर के एल्गोरिदम को गणितीय रूप से जटिल प्रक्रियाओं को करने की आवश्यकता होती है जो साधारण डेटा को जिबरिश में बदल देते हैं। आमतौर पर, डेटा किसी भी ऐसे व्यक्ति के लिए अपठनीय हो जाता है, जिसके पास डिजिटल कुंजी नहीं होती है जो इस डेटा की सुरक्षा के लिए उपयोग किए गए गणित का खुलासा करता है - जब तक कि प्रतिद्वंद्वी के पास कुंजी के बिना गणितीय रूप से जटिल कोड को क्रैक करने के लिए पर्याप्त कंप्यूटिंग शक्ति न हो। हालांकि, जर्नल नेचर कम्युनिकेशंस में 20 दिसंबर, 2019 को प्रकाशित एक अध्ययन में "सही गोपनीयता की क्रिप्टोग्राफी" के आविष्कार का दावा किया गया था, जो प्रतिद्वंद्वी के भविष्य के क्वांटम कंप्यूटर तक पहुंचने पर भी सुरक्षित रहेगा।

"परफेक्ट सीक्रेसी एक अवधारणा है जो क्रिप्टोग्राफी में सुरक्षा के उच्चतम स्तर का प्रतिनिधित्व करती है," इंटेल कॉर्पोरेशन के एक क्रिप्टोग्राफर राफेल मिओत्स्की कहते हैं , जो काम लिखने में शामिल नहीं थे। "अगर क्रिप्टोसिस्टम सही गोपनीयता प्राप्त करता है, तो यह हमलावरों के लिए उपलब्ध कंप्यूटिंग शक्ति की परवाह किए बिना सुरक्षित रहना चाहिए।"

सही गोपनीयता हासिल करने के अधिकांश प्रयासों ने क्वांटम कुंजी वितरण (KRK) के साथ सिस्टम के विकास पर ध्यान केंद्रित किया है । केआरसी सिस्टम दुनिया भर में डिजिटल कुंजी के सुरक्षित वितरण के लिए क्वांटम भौतिकी के सिद्धांतों पर भरोसा करते हैं। हालांकि, मिसोटस्की स्पष्ट करता है, कंपनियों और सरकारों को सीआरसी को लागू करने के लिए नए क्वांटम संचार चैनलों, जैसे कि उपग्रह नेटवर्क के लिए कांटा लगाना होगा।

इसके विपरीत, प्रकृति संचार में वर्णित सही गोपनीयता की क्रिप्टोग्राफी की नई विधि मौजूदा फाइबर ऑप्टिक संचार बुनियादी ढांचे पर काम करना चाहिए। यह विधि विज्ञान और प्रौद्योगिकी विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं की एक अंतरराष्ट्रीय टीम द्वारा विकसित की गई थी। सऊदी अरब के राजा अब्दुल्ला, स्कॉटलैंड में सेंट एंड्रयूज विश्वविद्यालय और कैलिफोर्निया, संयुक्त राज्य अमेरिका में घटिया वैज्ञानिक प्रक्रियाओं का केंद्र।

"मैं इसे एक पुल के रूप में सोचना पसंद करता हूं, जो शास्त्रीय ऑप्टिकल संचार का उपयोग करके सीआरसी के विचारों का एक व्यवहार्य कार्यान्वयन प्रदान करता है," एंड्रिया फ्रैटलोस्की कहते हैं, विज्ञान और प्रौद्योगिकी विश्वविद्यालय से एक इलेक्ट्रिकल इंजीनियर। किंग अब्दुल्ला, काम के प्रमुख लेखक। कार्य से चित्र दर्शाता है कि मानव फिंगरप्रिंट के रूप में व्यवस्थित चिंतनशील डिस्क की एक सरणी लेजर प्रकाश को प्रतिबिंबित करके अराजक प्रकाश राज्य कैसे बना सकती है।

कुंजी सुरक्षा के लिए क्वांटम भौतिकी पर निर्भर होने के बजाय, Fratalocci और सहयोगियों ने गोपनीयता की रक्षा के लिए प्रकाश की अराजक अवस्थाओं का उपयोग किया। ऐसा करने के लिए, उन्होंने सिलिकॉन चिप्स की सतह पर चिंतनशील नैनोडिस्क लागू किया, जिनमें से स्थान को उंगलियों के निशान के समान एक पैटर्न के रूप में चुना गया था। चिप की सतह लेजर प्रकाश की तरंगों के लिए एक भूलभुलैया के रूप में कार्य करती है जो इसके अंदर परिलक्षित होती है, इसके साथ यादृच्छिक रूप से चलती है।

"यादृच्छिकता का मतलब है कि भूलभुलैया में प्रवेश करने वाला कोई भी प्रकाश बिना किसी अपवाद के यादृच्छिक आंदोलन उत्पन्न करता है," फ्रैटालोच्चि बताते हैं। "हर डिस्क पैटर्न इस आवश्यकता को पूरा करने में सक्षम नहीं है, और कंप्यूटर सिमुलेशन में सही पैटर्न की मांग की जानी चाहिए।"

क्या महत्वपूर्ण है, चिप्स पर पैटर्न की संरचना में कोई भी छोटा और अपरिवर्तनीय परिवर्तन लेजर तरंगों की एक पूरी तरह से अलग प्रकीर्णन पैदा करेगा। शोधकर्ताओं ने चिप की सतह पर पानी की दूषित बूंदों को डालकर प्रयोगात्मक रूप से यह प्रदर्शित किया, और यह दिखाया कि पानी के वाष्पीकरण के बाद बची हुई छोटी-छोटी जमावटों ने कैसे चिप के पैटर्न और प्रकाश की परिणामी अराजकता दोनों को बदल दिया। वे कल्पना करते हैं कि भविष्य में, चिप्स एक अवशोषित हाइड्रोजेल का उपयोग करेंगे जो आकार बदल सकते हैं, जिससे पैटर्न बदल सकता है।

ऐसी प्रणाली का उपयोग करने के लिए, दो उपयोगकर्ता - जिन्हें अक्सर क्रिप्टोग्राफिक परिदृश्यों में ऐलिस और बॉब कहा जाता है - एक डिस्क पैटर्न के साथ एक-एक चिप लेते हैं जो प्रकाश की अराजक स्थिति उत्पन्न कर सकते हैं। एलिस और बॉब प्रत्येक चिप से गुजरने वाली लेजर दालों को ट्रिगर करके शुरू करते हैं। फिर वे प्रकाश के इन विभिन्न अराजक राज्यों को एक साधारण ऑप्टिकल केबल के माध्यम से किसी अन्य व्यक्ति को प्रेषित करते हैं।

हस्तांतरण के अंत में, ऐलिस और बॉब प्रकाश की प्राप्त अराजक स्थिति के वर्णक्रमीय अनुक्रम को मापते हैं, और प्राप्त किए गए डेटा को सार्वजनिक रूप से प्रसारित करने के लिए किसी अन्य चैनल का उपयोग करते हैं जिसे परिवर्तित नहीं किया गया है। प्राप्त आंकड़ों की तुलना करके, वे एक साथ वर्णक्रमीय अनुक्रमों को दोहराने के आधार पर एक बार की कुंजी बना सकते हैं।

चिप्स पर बेतरतीब ढंग से बदलते पैटर्न, ऐलिस और बॉब एक बार की चाबियां बना और प्रसारित कर सकते हैं जिनकी सुरक्षा किसी तीसरे पक्ष द्वारा ईव्सड्रॉपिंग या अवरोधन द्वारा बाधित नहीं होगी (जो कि इस तरह के परिदृश्य में अक्सर ईव कहा जाता है)। ऐसा इसलिए है क्योंकि पैटर्न के साथ प्रत्येक चिप शुरू में अपने वातावरण के साथ थर्मोडायनेमिक संतुलन में मौजूद होगी, इसलिए चिप के पैटर्न में प्रत्येक बाद के बदलाव से सिस्टम और पर्यावरण दोनों में समग्र विकार बढ़ेगा।

भले ही ईव कुंजी को पुनः बनाने की कोशिश करता है, बॉब और एलिस द्वारा एक दूसरे को प्रेषित सभी संकेतों को बनाए रखने, या दोनों चिप्स की एक आदर्श भौतिक प्रतिलिपि बनाने के लिए, ईव प्रत्येक चिप के सटीक वातावरण को फिर से बनाने में सक्षम नहीं होगा, जो प्रकाश की अराजक स्थिति का निर्धारण करने में भी भाग लेता है। ऊष्मप्रवैगिकी का दूसरा नियम ईव के लिए मूल थर्मोडायनामिक संतुलन को फिर से बनाना असंभव बनाता है जो प्रत्येक चिप्स की प्रारंभिक स्थितियों में मौजूद था।

इस विधि द्वारा प्राप्त डिस्पोजेबल कुंजियाँ पूर्ण गोपनीयता क्रिप्टोग्राफी, या " वन-टाइम पैड " ( किसी का टाइम-पैड) के विचार को समझने में मदद करेंगी।, ओटीपी), 1917 में प्रथम विश्व युद्ध के दौरान टेलीग्राफ युग में गढ़ा गया। OTP विधि एक कोडित संदेश को पाठ की लंबाई के साथ एक बार यादृच्छिक कुंजी के साथ जोड़ती है। हालांकि, ओटीपी ने रूट नहीं लिया क्योंकि लंबी कुंजी लंबाई का उपयोग करने के लिए असुविधाजनक है, और इसके सुरक्षित ट्रांसमिशन की समस्या को हल करना मुश्किल है।

Fratalocci और उनके सहयोगियों द्वारा उपयोग की जाने वाली अराजक चिप कहानी सुरक्षित कुंजी हस्तांतरण की समस्या का समाधान प्रस्तुत करती है। इसके अलावा, शोधकर्ताओं ने एक एल्गोरिथ्म भी विकसित किया है जो प्रत्येक लेजर लाइट पल्स से अधिक डिजिटल जानकारी निकालता है, जो लंबे संदेशों के लिए एक-बार कुंजी बनाने की प्रक्रिया को गति देता है।

शोधकर्ताओं के एक अंतरराष्ट्रीय दल ने पहले ही सिस्टम के संचालन का वर्णन करते हुए एक पेटेंट आवेदन भेजा है, कुछ वर्षों में इसे व्यावसायिक उपयोग के लिए अनुकूलित करने का इरादा है। इस पद्धति की कमियों या सीमाओं के बारे में पूछे जाने पर, जो इसके व्यावहारिक उपयोग या संभावित सुरक्षा समस्याओं के दौरान हो सकती है, Fratalochchi ने उत्तर दिया कि वह उन लोगों के बारे में नहीं जानते थे।

"हमने विभिन्न कंपनियों द्वारा संपर्क किया था जिनकी अलग-अलग रुचियां हैं, और जिनके साथ हम विभिन्न सुरक्षा कार्यों के लिए इस पद्धति को लागू करने के विभिन्न तरीकों पर चर्चा करते हैं," फ्रैटालोकसी ने कहा। "हमारा अंतिम लक्ष्य क्रिप्टो सुरक्षा खतरों से संबंधित सभी मौजूदा सवालों के जवाब पाने के लिए इस प्रणाली का उपयोग करना है।"

लेकिन क्रिप्टोग्राफी और भौतिकी में कुछ स्वतंत्र विशेषज्ञों ने चिंता व्यक्त की है या केवल इस बारे में संदेह है कि क्या इस तरह का दृष्टिकोण वास्तव में व्यावहारिक क्रिप्टोग्राफी के लिए सही गोपनीयता प्रदान कर सकता है।

आईटी के विशेषज्ञ येहुदा लिंडेल कहते हैं, "मैं इस बात पर जोर देना चाहता हूं कि इस काम में मुख्य समस्या यह है कि यह बेहद साहसिक बयान देता है, लेकिन यह स्पष्ट है कि लेखक को क्रिप्टोग्राफी की मूल बातें समझ में नहीं आती है।" इज़राइल में बार-इलान विश्वविद्यालय में एप्लाइड क्रिप्टोग्राफी और साइबरस्पेस रिसर्च सेंटर के लिए केंद्र। "यह हमेशा गंभीर चिंताओं को बढ़ाता है।"

लिंडेल ने स्वीकार किया कि वह खुद एक भौतिक विज्ञानी नहीं है, और काम के भौतिक पहलुओं की विश्वसनीयता की पुष्टि नहीं कर सकता है। हालांकि, उन्होंने इस बात पर जोर दिया कि क्रिप्टोग्राफी के संबंध में उन्होंने "सकल त्रुटियों" को क्या कहा। उदाहरण के लिए, वह इस दावे को विवादित करता है कि क्वांटम कंप्यूटर सभी शास्त्रीय क्रिप्टोग्राफिक तरीकों को क्रैक करने में सक्षम हैं, यह दर्शाता है कि उन्नत एन्क्रिप्शन स्टैंडर्ड (एईएस) क्वांटम कंप्यूटर का उपयोग करते समय भी सुरक्षित रह सकता है, बस कुंजी की लंबाई दोगुनी करके।

लिंडेल ने कहा, "यदि प्रारंभिक शोध के परिणाम का वर्णन किया गया था, जिसका अध्ययन आगे किया जाना चाहिए, तो मुझे लगता है कि मैंने बहुत अलग तरीके से प्रतिक्रिया दी होगी।" - क्रिप्टोग्राफी बहुत जटिल चीज है; "एक अन्य क्षेत्र का एक विशेषज्ञ जो दावा करता है कि उसकी सभी समस्याओं का समाधान किया गया है, बस भरोसेमंद नहीं है।"

क्रिप्टोग्राफी में अराजकता सिद्धांत का उपयोग करने का विचार मूल रूप से ब्रिटिश भौतिक विज्ञानी रॉबर्ट मैथ्यूज ने 1989 में प्रस्तावित किया था, नेशनल यूनिवर्सिटी ऑफ सिंगापुर में क्वांटम टेक्नोलॉजीज के सेंटर के भौतिक विज्ञानी क्वेक लियोन चुआन ने कहा। लेकिन उन्होंने कहा कि सुरक्षा चिंताओं के कारण यह दृष्टिकोण अलोकप्रिय था।

"मुझे विश्वास है कि सुरक्षा विश्लेषण के लिए आगे के अध्ययन की आवश्यकता है," क्वेक ने कहा। "सामान्य तौर पर, जबकि यह प्रयास सराहनीय है, यह मुझे लगता है कि संभव सुरक्षा छिद्र इन प्रोटोकॉल को बर्बाद कर सकते हैं।"

इंटेल के एक क्रिप्टोग्राफर मिसोटस्की ने प्रणाली के सुरक्षित कार्यान्वयन में संभावित कठिनाइयों की ओर इशारा करते हुए नए अध्ययन को "दिलचस्प" बताया। विशेष रूप से, उन्होंने बताया कि ऐलिस और बॉब के बीच संचार के लिए इस्तेमाल किया जाने वाला दूसरा सार्वजनिक चैनल असुरक्षित हो सकता हैएक मध्यस्थ (मित्म) के साथ हमला , गुप्त रूप से संचारित करना और संभवतः एक पक्ष से दूसरे में प्रेषित संदेशों को संशोधित करना, जो मानते हैं कि वे केवल एक दूसरे के साथ संवाद करते हैं।

इस तरह के हमलों को रोकने के लिए, पारंपरिक क्रिप्टोग्राफी डिजिटल हस्ताक्षर और अन्य प्रमाणीकरण विधियों पर निर्भर करती है ताकि प्रॉक्सी के साथ प्रत्यक्ष संदेश की गारंटी हो, और बीच में हमलावर की अनुपस्थिति हो। "यह स्पष्ट नहीं है कि इस प्रमाणीकरण दृष्टिकोण को इस नए दृष्टिकोण में कैसे जोड़ा जा सकता है, क्योंकि काम में प्रस्तावित दूसरा चैनल केवल चाबियों को प्रसारित करने में सक्षम है," मिसोटस्की ने कहा।

जवाब में, Fratalochi ने बताया कि नया दृष्टिकोण विभिन्न प्रमाणीकरण तकनीकों के साथ संगत है, जिसमें KRC सिस्टम के लिए पेशकश की गई है। Fratalocci कहते हैं, "हमारी प्रणाली बहुत ही लचीली है और विभिन्न प्रमाणीकरण योजनाओं को एकीकृत करने के लिए खुली है, लेकिन मैं उनका खुलासा नहीं कर सकता, क्योंकि वे हमारे द्वारा विकसित की जाने वाली विधियों का हिस्सा हैं।"

एक अनाम शोधकर्ता, जिसने एक विशेषज्ञ मूल्यांकन के हिस्से के रूप में नेचर कम्युनिकेशंस के काम का एक मसौदा पढ़ा, ने भी "अपने वर्तमान स्वरूप में सिस्टम के कार्यान्वयन के साथ बहुत सारे व्यावहारिक मुद्दों की उपस्थिति पर जोर दिया।" उन्होंने सोचा कि अगर लेजर दालों की आवृत्ति की तुलना में चिप पर पैटर्न के यांत्रिक परिवर्तन की अपेक्षाकृत कम दर होती है, तो इसके परिणामस्वरूप कई दालों में "इस तथ्य के बावजूद समान प्रारंभिक परिस्थितियां होती हैं कि उपयोगकर्ता उन्हें जल्दी से पर्याप्त रूप से बदलने का इरादा रखते हैं।" समीक्षक ने यह भी सुझाव दिया कि दोनों उपयोगकर्ताओं को लेजर बीम के लगभग समान स्रोतों के लिए सिस्टम की आवश्यकता "सिस्टम के व्यावहारिक कार्यान्वयन में गंभीर कठिनाइयों का कारण बनेगी।"

एक अन्य संभावित कठिनाई चिप्स और उनके वातावरण के बीच थर्मोडायनामिक संतुलन को प्राप्त करने की आवश्यकता से उपजी है। यह कुछ अनुप्रयोगों के लिए एक कठिन और अव्यवहारिक आवश्यकता साबित हो सकती है जो थर्मोडायनामिक संतुलन की लगातार गारंटी देने में विफल रहते हैं, मिसोटस्की ने कहा। लेकिन, अपने डर के बावजूद, वह यह देखने का अवसर प्राप्त करता है कि प्रणाली व्यवहार में कैसे व्यवहार करती है।

"सामान्य रूप से, काम पारंपरिक संचार चैनलों पर कुंजियों का आदान-प्रदान करने के लिए एक दिलचस्प विकल्प प्रदान करता है," मिसोटस्की कहते हैं। "अगर इसे सही तरीके से लागू किया जाता है, तो इसका उपयोग ओटीपी एन्क्रिप्शन के लिए किया जा सकता है, और क्रिप्टोग्राफी में इस तरह के आदर्श विचार को पूर्ण गोपनीयता के रूप में प्राप्त किया जा सकता है।"

नई क्रिप्टोग्राफी पद्धति आशाजनक गोपनीयता का संदेह करती है

एक अंतरराष्ट्रीय विकास टीम का दावा है कि उनके आदर्श क्रिप्टोग्राफी को दरार करना शारीरिक रूप से असंभव है

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