Immagina di poter nascondere una password di crittografia estremamente complessa o informazioni finanziarie dettagliate per un'organizzazione all'interno della struttura chimica dell'inchiostro. Potrebbe sembrare uscito da un film di spionaggio, ma gli scienziati dell'Università del Texas ad Austin e dell'Università del Massachusetts Lowell lo hanno recentemente dimostrato possibile.

In un articolo uscito oggi sulla rivista ACS Central Science , i ricercatori hanno delineato come sono stati in grado di prendere una chiave di crittografia a 256 bit e codificarla in un materiale simile alla plastica che hanno sintetizzato in laboratorio, ottenendo un nuovo supporto di archiviazione per crittografare un set di dati di grandi dimensioni.

"Quando si tratta di archiviazione delle informazioni, stiamo cercando modi per archiviare i dati nel minor spazio possibile e in un formato che sia durevole e leggibile", ha affermato Eric Anslyn, professore di chimica dell'UT Austin e autore corrispondente dell'articolo.

Per dimostrare la loro tecnica per l'archiviazione dei dati, Anslyn, in collaborazione con James Reuther di UMass Lowell e altri ricercatori, ha crittografato una copia di Il meraviglioso mago di Oz di L. Frank Baum. La chiave di crittografia a 256 bit è praticamente impossibile da violare anche dai computer più veloci. Era immagazzinato in un materiale, chiamato polimero a sequenza definita, costituito da una lunga catena di monomeri. Ogni monomero corrisponde a uno dei 16 simboli e, utilizzando la loro tecnica di nuova concezione, i ricercatori sono stati in grado di codificare i 256 bit di informazioni da leggere nella sequenza corretta.

Una macchina robotica nel laboratorio di Anslyn ha creato il materiale polimerico utilizzando aminoacidi disponibili in commercio. Il polimero finito è stato miscelato nell'inchiostro di una lettera personale in Texas, spedito a una terza parte nel Massachusetts e quindi estratto e analizzato utilizzando uno spettrometro di massa per cromatografia liquida. L'analisi ha rivelato la chiave di crittografia, che ha decrittografato il libro, tutto al primo tentativo.

Esistono molte potenziali applicazioni per la memorizzazione dei dati in un materiale simile alla plastica. Con l'avvicinarsi dell'era dell'informatica quantistica, la capacità dei computer quantistici di violare potenzialmente le password standard a 8 bit in pochi secondi crea la necessità di nuovi metodi di crittografia più complessi. La nuova innovazione crea la possibilità di avere una chiave nascosta nella struttura molecolare di una nota, un portachiavi o una collana.

Nel frattempo, con grandi quantità di dati digitali che determinano la necessità di data center che incidono sull'ambiente e contribuiscono al cambiamento climatico, le nuove alternative per l'archiviazione dei dati sono considerate fondamentali.

"Questa è la prima volta che così tante informazioni sono state immagazzinate in un polimero di questo tipo", ha detto Anslyn, indicando che segnalava "un progresso scientifico rivoluzionario nell'area dell'archiviazione e della crittografia dei dati molecolari".

Un altro laboratorio dell'UT Austin ha utilizzato il DNA per codificare il libro di Baum in DNA sintetico, utilizzando le quattro basi chimiche:adenina (A), guanina (G), citosina (C) e timina (T), in un sistema codificato a quattro simboli. La nuova tecnica ha 16 simboli, rendendo la densità di archiviazione delle informazioni molto più alta.

"Pensaci. Tutte le informazioni necessarie per creare un essere umano sono archiviate in una delle tue celle", ha detto Anslyn. "E questo è fatto con quattro simboli. Questo ha 16 con cui lavorare."

Samuel Dahlhauser, Christopher Wight, Sarah Moor, Phuoc Ngo, Jordan York, Marissa Vera, Kristin Blake e Ian Riddington dell'UT Austin e Randall Scanga dell'Università del Massachusetts Lowell hanno tutti contribuito alla ricerca. + Esplora ulteriormente

I ricercatori costruiscono una chiave di crittografia molecolare durevole da polimeri definiti in sequenza