Skema kuantike mbron videotë nga shikimi i padëshiruar dhe ndërhyrjet

Ne kemi zhvilluar një mënyrë të re për të siguruar transmetimet e videove që edhe kompjuterët kuantik në të ardhmen nuk do të jenë në gjendje të hyjnë në transmetimet private të videove ose regjistrimet. Ne jemi shkencëtarë kompjuterësh që studiojnë sigurinë kompjuterike. Hulumtimi ynë prezanton enkriptimin kuantik të sigurt, i cili kombinon dy teknika plotësuese: enkriptimin kuantik dhe transmetimin e sigurt në internet.

Me sistemin tonë të enkriptimit, një haker nuk do të ishte në gjendje të aksesojë ose të kuptojë të dhënat e videos sepse ato janë të përzier me një çelës kuantik që ndryshon pa parashikim. Çelësat kriptografikë përzien të dhënat në mënyrë që vetëm dikush me çelësin e duhur të mund t’i zhbëjë ato. Nëse hakeri përpiqet edhe ta shikojë, sistemi e zbulon dhe ngre një alarm. Video gjithashtu udhëton në ekuivalentin digjital të një kutie të mbyllur në internet, kështu që askush nuk mund ta ndryshojë ose ta manipulojë gjatë transmetimit.

Enkriptimi kuantik përzien të dhënat e videos duke përdorur çelësa kriptografikë të vërtetë të rastësishëm bazuar në fiziken kuantike. Ndërsa enkriptimi tradicional që mbështetet në kompleksitetin matematikor, enkriptimi kuantik përdor pa parashikueshmërinë e gjendjeve kuantike për të gjeneruar çelësa të pathyeshëm.

Kuantike i referohet shkallës së atomeve dhe molekulave, të cilat veprojnë në mënyra jopraktike. Kompjuterët kuantik shfrytëzojnë këto sjellje të çuditshme për të zgjidhur probleme që janë të vështira ose të pamundura për kompjuterët e zakonshëm.

Ne kombinojmë këtë skemë kvantike të enkriptimit me transmetimin e sigurt në internet duke përdorur sigurinë e transmetimit në shtresën e transportit. Kjo është skema e enkriptimit që përdoret për të mbajtur të fshehta lidhjet midis shfletuesve të internetit dhe faqeve të internetit.

Qasja jonë funksionon duke kthyer çdo kornizë video në një reprezentim kuantik të imazhit, në thelb një kornizë matematikore që kap informacionin vizual në gjendje kuantike. Pastaj e përzien të dhënat duke i kombinuar ato me çelësa të rastësishëm të gjeneruar nga kuantumi, duke e bërë videon e enkriptuar statistikisht të padallueshme nga zhurma e pastër.

Dhe sepse enkriptimi kuantik është rezistent ndaj teknologjive të ardhshme si kompjuterët kuantikë, ajo video është e sigurt për vitet në vazhdim.

Pse është e rëndësishme

Enkriptimi i sotëm funksionon mirë, deri sa të vijë të nesërmen kompjuterët kuantikë. Këto makina shumë të fuqishme do të jenë në gjendje të thyejnë shumicën e metodave aktuale të enkriptimit në sekonda. Kjo do të thotë se videot private të sotme, të ruajtura në platforma cloud ose të transmetuara në internet, mund të dekriptohen pas shumë vitesh.

Më keq akoma, këto video të vjedhura mund të manipulohet në deepfake: video të gjeneruara nga AI që mund ta bëjnë dikë të duket sikur thotë ose bën diçka. Një video e falsifikuar mund të dëmtojë reputacionet, të ndikojë vendimet dhe madje të nxisë dhunën. Një sistem i sigurt enkriptimi jo vetëm që mbron privatësinë, por ndihmon edhe në mbrojtjen e së vërtetës.

Çfarë kërkimesh të tjera po bëhen

Kërkuesit në mbarë botën po eksplorojnë distribuimin kvant të çelësave për të ndarë në mënyrë të sigurt çelësat e enkriptimit. Të tjerë përdorin teorinë e kaosit, mësimin e thellë ose algoritme hibride për të siguruar përmbajtjen e videos dhe imazheve.

Por shumica e punës ekzistuese fokusohet në imazhe, ose vetëm në shkëmbimin e çelësave, pa siguruar plotësisht të dhënat e videos së gjallë ose të ruajtura.

Çfarë vjen pas

Po punojmë për të zgjeruar këtë sistem për të enkriptuar skedarët e plotë të videos dhe rrjedhat e videos në kohë reale, si ato të përdorura në konferenca video dhe sisteme monitorimi.

Hapat e ardhshëm përfshijnë uljen e overhead-it të performancës për një shfaqje më të qetë dhe testimin e sistemit në mjedise reale. Po ashtu, po eksplorojmë si mund të punojë së bashku me mjetet e zbulimit të deepfake-ve, në mënyrë që jo vetëm të ndalojmë hakerët të hyjnë në video, por edhe të dëshmojmë se videot nuk janë ndryshuar.

Ndërsa korniza jonë tregon rezultate të forta në fazat e hershme, përdorimi praktik do të varet nga adoptimi në faza ndërsa sistemet kvantike bëhen më të aksesueshme gjatë viteve.

Raporti i Kërkimit është një përmbledhje e shkurtër mbi punën akademike interesante.