Stručnjaci za sigurnost boje se Q-Daya, dana kada će kvantna računala postati toliko moćna da mogu probiti današnje lozinke. Neki procjenjuju da će se to dogoditi u sljedećih deset godina, a ima i onih koji tvrde da bi se to moglo dogoditi već dogodine.

DNK umjesto aritmetike

Provjere lozinki temelje se na kriptografskim jednosmjernim funkcijama koje izračunavaju izlaznu vrijednost iz ulazne vrijednosti. Njihovu izlaznu vrijednost nemoguće je koristiti za izvođenje ulazne vrijednosti, odnosno zaporke. Barem ne s današnjim resursima. Međutim, buduća kvantna računala mogla bi olakšati ovu vrstu inverznog izračuna.

Naime, istraživači ETH Zurich predstavili su kriptografsku jednosmjernu funkciju koja radi drugačije od današnje i bit će sigurna u budućnosti. Umjesto da se podaci obrađuju s pomoću aritmetičkih operacija, oni se pohranjuju kao niz nukleotida, kemijskih građevnih blokova DNK.

Na temelju slučajnosti

"Naš sustav temelji se na istinskoj slučajnosti. Ulazne i izlazne vrijednosti su fizički povezane i moguće je doći samo od ulazne do izlazne vrijednosti, a ne obrnuto", objašnjavaju švicarski bioznanstvenici. "Riječ je o fizičkom, a ne digitalnom sustavu koji se ne može dekodirati algoritmom, čak ni onim koji radi na kvantnom računalu."

Princip rada

Nova biokemijska jednosmjerna funkcija temelji se sto milijuna različitih molekula DNK. Svaka od molekula sadrži dva segmenta s nasumičnim nizom nukleotida: jednim za ulaznu vrijednost i drugim za izlaznu. Postoji nekoliko stotina identičnih kopija svake od ovih molekula DNK, a skup se može podijeliti u nekoliko skupova koji se mogu nalaziti na različitim mjestima ili se mogu ugraditi u objekte.

Svatko tko posjeduje ovaj skup DNK drži bravu sigurnosnog sustava. Lančana reakcija polimeraze (PCR) može se koristiti za testiranje ključa ili ulazne vrijednosti koja ima oblik kratkog niza nukleotida.

Tijekom PCR-a, ovaj ključ pretražuje skup od stotina milijuna DNK molekula kako bi pronašao molekulu s odgovarajućom ulaznom vrijednošću, a PCR zatim pojačava izlaznu vrijednost koja se nalazi na istoj molekuli. Sekvenciranje DNK koristi se kako bi izlazna vrijednost bila čitljiva.

Jednostavno i jeftino

Ovaj princip, opisan u časopisu Nature Communications, naizgled je kompliciran no proizvodnja DNK molekula s ugrađenom slučajnošću jednostavna je i jeftina; troškovi proizvodnje za skup DNK koji se može podijeliti na ovaj način manji su od švicarskog franka.

Korištenje DNK sekvenciranja za očitavanje izlazne vrijednosti dugotrajnije je i skuplje, ali mnogi biološki laboratoriji već posjeduju potrebnu opremu.

Osiguranje kripto-imovine

ETH Zürich podnio je zahtjev za patent. Budući da ovaj oblik provjere lozinke zahtijeva specijaliziranu laboratorijsku infrastrukturu, njegovi tvorci predviđaju da će se u početku koristiti za vrlo osjetljivu robu ili za pristup zgradama s ograničenim pristupom. 

Više se razmišljalo o korištenju tehnologije za certifikaciju umjetničkih djela. Postoji li deset kopija slike, umjetnik ih sve može označiti miješanjem DNK u boju, prskanjem na sliku ili nanošenjem na određeno mjesto. Autentičnost umjetnine poslije bi se provjeravala DNK testom. Ova tehnologija mogla bi se, kažu, koristiti i za povezivanje kripto-imovine koja postoji samo u digitalnom obliku s fizičkim svijetom.