インターネットが私たちの生活のほぼすべての側面につながる時代において、情報システムのセキュリティは最も重要なものとなっています。個人情報や商業情報を含む重要なデータベースを保護することは非常に困難な課題であり、研究者は保護を強化するための高度な暗号化技術を模索しています。

データ暗号化、現代の基礎安全これを実践すると、読み取り可能な平文がエンコードされた暗号文に変換され、許可された受信者だけが復号化キーまたはパスワードを使用してデータを解読できるようになります。光技術は、並列、高速伝送、および低消費電力の機能により、暗号化のための有望なツールとして浮上しています。ただし、従来の光暗号化システムには、平文と暗号文の形式が同一のままである脆弱性があり、セキュリティが侵害される可能性があります。

報告中アドバンストフォトニクスネクサス、科学者たちは、生物からインスピレーションを得たニューロモーフィックイメージングとスペックルコレログラフィーにヒントを得たアプローチを発表しました。彼らの革新的な技術は、計算ニューロモーフィック イメージング (CNI) を利用して画像をイベント ストリーム暗号文に暗号化し、従来の方法から大きく脱却しました。この方法は、データをイベント駆動形式に変換することにより、光学暗号化に新しいパラダイムを導入し、それによってセキュリティと複雑さを大幅に強化します。

この研究の主任研究者であるエドモンド Y. ラム博士は、次のように詳しく述べています。「私たちの方法論は、イベント ストリーム データを通じてスペックル相関を強化し、光学画像暗号化に大きな変化をもたらします。CNI パラダイムとランダム スペックルを統合することで、高レベルの暗号化を実現します」従来の暗号化技術を超えた情報変換。」

チームが実施した原理実証実験は、彼らのアプローチの実現可能性と有効性を実証しています。複雑な設定が必要で、消費電力も高かった以前の方法とは異なります。計算能力、ニューロモーフィック暗号化技術は、洗練された逆散乱プロセスを備えた合理化された光学構成を提供します。これにより、セキュリティ プロトコルが強化されるだけでなく、今日のデータ集約型環境における重要な利点である高速データ送信も容易になります。

「これは、イベント駆動型の光学画像暗号化の最初の実装です」とラム氏は述べています。「私たちのソリューションは、高い時間解像度、高いピクセル帯域幅、低消費電力CNI 技術に組み込まれており、情報セキュリティにおける実用的な応用への道が開かれます。」

この研究の意味は暗号化技術だけにとどまりません。神経形態イメージングの原理を光学システムに統合すると、データのセキュリティが強化されるだけでなく、生物医学的イメージング、リモート センシング、自律技術の進歩も期待できます。

有望な進歩にもかかわらず、ニューロモーフィック暗号化を拡張し、より広範なアプリケーションに統合するという点では課題が残っています。それにもかかわらず、研究者たちは、自分たちの研究がさまざまな科学および工学分野に与える潜在的な影響について楽観的です。

「この研究は、生物由来のセンサーを複雑なコンピューティング シナリオに統合するための重要な一歩を表しています」と Lam 氏は結論づけています。「スペックル イベントを使用したニューロモーフィック暗号化は初期段階にありますが、情報セキュリティと光学アプリケーションを変革する潜在力は非常に大きいです。」

科学界がさらなる発展を待つ中、この研究は暗号化手法の新たなベンチマークを設定し、相互接続された世界におけるデータセキュリティの進歩における学際的な研究の変革力を強調しています。

詳細情報:Shuo Zhu 他、ニューロモーフィック暗号化: スペックル相関分析とイベント データを組み合わせてセキュリティを強化、アドバンストフォトニクスネクサス（2024年）。DOI: 10.1117/1.APN.3.5.056002