Naturlig datakryptering: Duke biomedisinske ingeniører fremhever bakterier som en mulighet

Redaktørens merknad: Hver uke gjennom WRAL TechWire's “Innovasjonstorsdag” vi har nye ideer, produkter og applikasjoner i forkant av forskning og utvikling.

+ + +

DURHAM – Fra en boks med Cracker Jack til Da Vinci-koden, alle liker å tyde hemmelige meldinger. Men biomedisinske ingeniører ved Duke University har tatt dekoderringen på plass den aldri har vært før - mønstrene skapt av bakteriekolonier.

Avhengig av de opprinnelige forholdene som brukes, for eksempel næringsnivåer og plassbegrensninger, har bakterier en tendens til å vokse på bestemte måter. Forskerne opprettet en virtuell bakteriekoloni og kontrollerte deretter vekstforholdene og antall og størrelser på simulerte bakterieprikker for å lage et helt alfabet basert på hvordan koloniene ville se ut etter at de fylte en virtuell petriskål. De kaller dette kodingsskjemaet for emorfi.

Kodingen er ikke en-til-en, da det endelige simulerte mønsteret som tilsvarer hver bokstav ikke er nøyaktig det samme hver gang. Imidlertid oppdaget forskerne at et maskinlæringsprogram kunne lære å skille mellom dem for å gjenkjenne bokstaven som var tiltenkt.

Et eksempel på en kodet melding som bruker det nye systemet basert på bakterievekstmønstre. Den lyder: "Sørg for å drikke Ovaltine."

"En venn kan se mange bilder av meg i løpet av tiden, men ingen av dem vil være helt like," forklarte Lingchong You, professor i biomedisinsk ingeniørfag ved Duke. "Men hvis bildene alle konsekvent forsterker hvordan jeg generelt ser ut, vil vennen kunne gjenkjenne meg selv om de får vist et bilde av meg de aldri har sett før."

For å kryptere ekte meldinger, ender koderen opp med å lage en film av en serie mønstre, som hver korrelerer med en annen bokstav. Selv om de kan se ut som det utrente øyet, kan datamaskinalgoritmen skille mellom dem. Så lenge mottakeren kjenner til settet med innledende betingelser som førte til at de ble opprettet, bør ikke en inngriper kunne knekke koden uten en egen kraftig AI.

Prøv cypheren selv. Du kan skrive inn alt fra navnet ditt til Gettysburg-adressen, eller til og med juleklassikeren "Sørg for å drikke din Ovaltine."

https://www.patternencoder.com/

(C) Duke University