Естественное шифрование данных: биомедицинские инженеры Duke рекламируют бактерии как возможность

Примечание редактора: каждую неделю через WRAL TechWire «Инновационный четверг» мы представляем новые идеи, продукты и приложения на переднем крае исследований и разработок.

+++

ДУРХАМ - От коробки Cracker Jack до The Da Vinci Code — всем нравится расшифровывать секретные сообщения. Но инженеры-биомедики из Университета Дьюка перенесли кольцо декодера туда, где его раньше никогда не было — узоры, созданные бактериальными колониями.

В зависимости от используемых начальных условий, таких как уровень питательных веществ и ограниченное пространство, бактерии имеют тенденцию расти определенным образом. Исследователи создали виртуальную бактериальную колонию, а затем контролировали условия роста, а также количество и размеры смоделированных бактериальных точек, чтобы создать целый алфавит, основанный на том, как колонии будут выглядеть после заполнения виртуальной чашки Петри. Они называют эту схему кодирования emorfi.

Кодирование не является однозначным, поскольку окончательный смоделированный шаблон, соответствующий каждой букве, не всегда одинаков. Однако исследователи обнаружили, что программа машинного обучения может научиться различать их, чтобы распознавать предназначенную букву.

Пример закодированного сообщения с использованием новой системы, основанной на моделях роста бактерий. Он гласит: «Обязательно выпейте свой Овалтин».

«Друг может увидеть много моих изображений с течением времени, но ни одно из них не будет точно таким же», — объяснил Линчонг Ю, профессор биомедицинской инженерии в Университете Дьюка. «Но если все изображения последовательно подчеркивают то, как я обычно выгляжу, друг сможет узнать меня, даже если ему покажут мою фотографию, которую он никогда раньше не видел».

Чтобы зашифровать настоящие сообщения, кодировщик в конечном итоге создает фильм из серии шаблонов, каждый из которых соответствует отдельной букве. Хотя для нетренированного глаза они могут показаться похожими, компьютерный алгоритм может их различить. Пока получатель знает набор начальных условий, которые привели к их созданию, нарушитель не сможет взломать код без собственного мощного ИИ.

Попробуйте шифроваться сами. Вы можете ввести что угодно, от своего имени до адреса Геттисберга или даже классического рождественского «Обязательно выпейте свой овальтин».

https://www.patternencoder.com/

(С) Университет Дьюка