Looduslik andmete krüpteerimine: Duke'i biomeditsiiniinsenerid pakuvad baktereid võimalusena

Toimetaja märkus: iga nädal WRAL TechWire'i kaudu "Innovatsiooni neljapäev" tutvustame uusi ideid, tooteid ja rakendusi teadus- ja arendustegevuse esirinnas.

+ + +

DURHAM – Alates Cracker Jacki karbist kuni Da Vinci koodini – kõik naudivad salajaste sõnumite dešifreerimist. Kuid Duke'i ülikooli biomeditsiiniinsenerid on viinud dekoodri rõnga sellisesse kohta, kus seda pole kunagi varem olnud – bakterikolooniate loodud mustrid.

Sõltuvalt kasutatud algtingimustest, nagu toitainete tase ja ruumipiirangud, kipuvad bakterid kasvama teatud viisil. Teadlased lõid virtuaalse bakterikoloonia ja kontrollisid seejärel kasvutingimusi ning simuleeritud bakteripunktide arvu ja suurusi, et luua kogu tähestik selle põhjal, kuidas kolooniad virtuaalse Petri tassi täitmisel välja näeksid. Nad kutsuvad seda kodeerimisskeemi emorfi.

Kodeering ei ole üks-ühele, kuna igale tähele vastav lõplik simuleeritud muster ei ole iga kord täpselt sama. Kuid teadlased avastasid, et masinõppeprogramm võib õppida neid eristama, et ära tunda mõeldud tähte.

Näide kodeeritud sõnumist, mis kasutab uut süsteemi, mis põhineb bakterite kasvumustritel. Seal on kirjas: "Joo kindlasti oma Ovaltine."

"Sõber võib aja jooksul näha minust palju pilte, kuid ükski neist pole täpselt sama," selgitas Duke'i biomeditsiinitehnika professor Lingchong You. "Kuid kui kõik pildid kinnitavad järjekindlalt seda, kuidas ma üldiselt välja näen, tunneb sõber mind ära isegi siis, kui talle näidatakse minust pilti, mida nad pole kunagi varem näinud."

Tõeliste sõnumite krüptimiseks loob kodeerija filmi mustrite seeriast, millest igaüks korreleerub erineva tähega. Kuigi need võivad tunduda väljaõppeta silmaga sarnased, suudab arvutialgoritm neid eristada. Niikaua kui vastuvõtja teab algtingimuste kogumit, mis viisid nende loomiseni, ei tohiks segaja olla võimeline koodi murdma ilma oma võimsa AIta.

Proovige salasõna ise. Võite sisestada kõike alates oma nimest kuni Gettysburgi aadressini või isegi jõuluklassika: "Joo kindlasti oma Ovaltine".

https://www.patternencoder.com/

(C) Duke'i ülikool