Шифровать фотографии поможет толченое стекло

Измельченные осколки стекла могут использоваться в качестве простого, но очень надежного способа шифрования изображений лица, уверена команда специалистов из Китая, Гонконга и Сингапура, предложившая новую защищенную оптическую криптосистему.

К лучшему или нет, но технологии распознавания лица уже стали обыденным делом. Однако их повсеместное использование вызывает опасения по поводу конфиденциальности изображений лиц.

В настоящее время для шифрования изображений лиц используются программные криптографические системы. Они заключаются в том, что отправитель и получатель обмениваются закрытым ключом для расшифровки содержимого сообщения. Как правило, ключи представляют собой строку из десятков или сотен битов. Чем длиннее ключ, тем он надежнее, и для его взлома требуется больше вычислительной мощности.

Тем не менее, квантовые компьютеры, в теории, способны взломать современные криптосистемы, поэтому исследователи ищут им замену.

Что касается аппаратных криптосистем, то здесь все больший интерес вызывают оптические технологии. Обычно для конвертирования данных в зашифрованное сообщение такие криптосистемы используют рассеянный свет, позволяющий создавать невероятно длинные ключи. Кроме того, они обеспечивают большую скорость. Однако по мнению многих экспертов, оптические техники слишком сложно интегрировать с другими системами.

Предложенная командой исследователей из Китая, Гонконга и Сингапура новая оптическая криптосистема обещает быть недорогостоящей, быстро работать и легко интегрироваться с другими системами. Она передает данные изображения лица через измельченные частички стекла, в результате чего образуются крапинки со случайно разбросанными пятнами света и тени, которые затем фиксируются камерой как зашифрованное сообщение. Процесс скремблирования эквивалентен ключам длиной 17,2 млрд бит, поэтому их невозможно взломать даже с помощью квантового компьютера.

Для расшифровки сообщения исследователи обучили нейросеть тому, как должны выглядеть 19,8 тыс. изображений лица и как они выглядят после пересылки через толченое стекло. Как показали первые тестирования, нейросеть смогла расшифровать сообщения с точностью более 98%.

Для каждого набора толченого стекла характерны свои уникальные узоры светотени, которые практически невозможно продублировать. Поэтому для расшифровки сообщений каждая нейросеть должна быть обучена на конкретном наборе толченого стекла. На практике можно представить устройство захвата изображения, оснащенное этой оптической криптосистемой, отправляющее зашифрованные данные на сервер с системой дешифрования на базе нейросети. Серверу потребуется соответствующая нейронная сеть для каждого отдельного отправителя.