Naturlig datakryptering: Duke biomedicinske ingeniører fremhæver bakterier som mulighed

Redaktørens note: Hver uge gennem WRAL TechWire's “Innovation torsdag” vi præsenterer nye ideer, produkter og applikationer på forkant med forskning og udvikling.

+ + +

DURHAM – Fra en æske Cracker Jack til Da Vinci-koden nyder alle at tyde hemmelige beskeder. Men biomedicinske ingeniører ved Duke University har taget dekoderringen på plads, den aldrig har været før - mønstrene skabt af bakteriekolonier.

Afhængigt af de oprindelige betingelser, der anvendes, såsom næringsstofniveauer og pladsbegrænsninger, har bakterier en tendens til at vokse på bestemte måder. Forskerne skabte en virtuel bakteriekoloni og kontrollerede derefter vækstbetingelserne og antallet og størrelserne af simulerede bakterieprikker for at skabe et helt alfabet baseret på, hvordan kolonierne ville se ud efter at have fyldt en virtuel petriskål. De kalder dette indkodningsskema for emorfi.

Kodningen er ikke en-til-en, da det endelige simulerede mønster svarende til hvert bogstav ikke er helt det samme hver gang. Forskerne opdagede dog, at et maskinlæringsprogram kunne lære at skelne mellem dem for at genkende det tilsigtede bogstav.

Et eksempel på en kodet meddelelse, der bruger det nye system baseret på bakterievækstmønstre. Der står: "Sørg for at drikke din Ovaltine."

"En ven kan se mange billeder af mig i løbet af tiden, men ingen af ​​dem vil være helt ens," forklarede Lingchong You, professor i biomedicinsk teknik ved Duke. "Men hvis billederne alle konsekvent forstærker, hvordan jeg generelt ser ud, vil veninden kunne genkende mig, selvom de får vist et billede af mig, de aldrig har set før."

For at kryptere rigtige beskeder ender koderen med at skabe en film af en række mønstre, der hver korrelerer med et andet bogstav. Selvom de kan ligne det utrænede øje, kan computeralgoritmen skelne mellem dem. Så længe modtageren kender det sæt af indledende betingelser, der førte til deres oprettelse, bør en indgriber ikke være i stand til at knække koden uden deres egen kraftfulde AI.

Prøv selv cypheren. Du kan indtaste alt fra dit navn til Gettysburg-adressen eller endda juleklassikeren "Sørg for at drikke din Ovaltine."

https://www.patternencoder.com/

(C) Duke University