گروهی از پژوهشگران دانشگاه «جیائو تونگ شانگهای» موفق شدند رکوردی جدید در حوزه ارتباطات نوری ثبت کنند: انتقال یک ترابیت داده رمزنگاری‌شده در هر ثانیه از طریق فیبر نوری 1200 کیلومتری معمولی، بدون امکان شنود توسط عوامل خارجی.
براساس گزارش‌های موجود، رمز این دستاورد در فناوری نرم‌افزاری به‌نام «رمزنگاری و ارتباط یکپارچه» (IEAC) نهفته است؛ سیستمی که رمزگذاری را مستقیماً در بستر ویژگی‌های فیزیکی نور انجام می‌دهد.
در حال حاضر نیز شبکه‌های فیبر نوری می‌توانند حجم بالایی از اطلاعات را منتقل کنند، اما برای حفظ امنیت داده‌ها به لایه‌های پروتکلی مانند IPsec یا TLS متکی‌اند که در برابر حملات فیزیکی به کابل‌ها آسیب‌پذیر هستند. در مقابل، راهکارهای امنیتی فیزیکی همچون توزیع کلید کوانتومی (QKD) وجود دارند که با وجود ایمنی بالا، نیازمند سخت‌افزارهای خاص و هزینه‌بر هستند یا سرعت انتقال را محدود می‌کنند.
اما فناوری IEAC نخستین رویکردی است که توانسته هم امنیت فیزیکی و هم سرعت بالا را به‌طور همزمان تامین کند. در این روش، فرمت مدولاسیون سیگنال‌های نوری – درواقع همان ساختار پالس‌های نوری – به‌عنوان ابزاری برای رمزنگاری عمل می‌کند.
الگوهای مدولاسیون در این سیستم با استفاده از الگوریتم‌های پیشرفته هوش مصنوعی به شکل تصادفی و رمزگذاری‌شده تولید می‌شوند. تنها فرستنده و گیرنده مجاز قادر به شناسایی این الگوها هستند و هرگونه شنود غیرمجاز تنها با سیگنال‌هایی بی‌معنی و پر از نویز مواجه خواهد شد.
جزئیات فنی دستاورد فیبر نوری 1200 کیلومتری
محققان برای دستیابی به این رکورد، از ۲۶ طول موج مختلف در باند C بهره گرفتند و مجموعاً پهنای باندی برابر با ۳.۹ تراهرتز ایجاد کردند. در هر کانال، سیگنال‌هایی با قطبش دوگانه، که توسط هوش مصنوعی شکل گرفته بودند، از میان فیبر نوری 1200 کیلومتری با وجود نویزها و اختلالات مرسوم عبور داده شدند.
در نهایت، نرخ خطای بیت به کمتر از ۲×۱۰⁻² رسید؛ میزانی که با استانداردهای تصحیح خطای موجود در تجهیزات تجاری همخوانی دارد.
با توجه به اینکه حجم ترافیک مراکز داده در سطح جهان هر ۲ تا ۳ سال یک‌بار دو برابر می‌شود – به‌ویژه به دلیل توسعه مدل‌های هوش مصنوعی و پردازش‌های ابری – نیاز به شبکه‌هایی با ظرفیت بالا و امنیت تضمین‌شده بیش از پیش احساس می‌شود. این امر برای انتقال اطلاعات حساسی همچون داده‌های پزشکی، معاملات مالی یا مدل‌های انحصاری هوش مصنوعی اهمیت بالایی دارد.
خبر خوش اینکه فناوری IEAC را می‌توان بدون نیاز به تغییرات اساسی یا تجهیزات کوانتومی، تنها با یک به‌روزرسانی نرم‌افزاری روی زیرساخت‌های موجود پیاده کرد. پروفسور «لیلین یی»، سرپرست تیم تحقیقاتی، این فناوری را «پلی میان نیازهای امنیتی آینده و ظرفیت‌های ارتباطی امروز» توصیف کرده است.
اخبار روز دنیای تکنولوژی را در چیپست دنبال کنید.
