利用生物加密密钥实现后量子时代不可破解安全
- 为保安全，必须采用真正随机、不可逆向工程的加密密钥。
- 研究人员利用人类T细胞创建加密密钥。
- 这些密钥拥有最大熵，使系统无法被攻破。
数字信息在现代社会各领域指数级增长：医疗、农业、自动化、通信、国防。全球数字数据预计2020年达35泽字节（350亿太字节）。
处理如此海量数据成信息技术行业最艰巨任务。如今频繁听到数据泄露、勒索软件、系统被黑，包括政府和私企泄露信息到不法之手。
宾夕法尼亚州立大学工程师提出解决方案：开发创建不可克隆、不可逆向工程加密密钥的方法。该方法即使在量子计算机比今日超算快百万倍的后量子时代也有效。
目前使用数学算法（单向函数）加密数据。这些算法用公私钥使单向容易、反向极难。
多数加密算法基于大质因数分解：相乘两大质数。结果值越大，计算机找原始质数（即从结果逆向工程）越耗时耗资源。
因CPU/GPU日益先进、量子计算机在即，这些加密技术未来将失效。
解决方案是采用真正随机加密密钥。无公式模式故不可逆向工程或克隆。
参考：Advanced Theory and Simulations | doi:10.1002/adts.201800154 | Penn State
生物单向函数
计算机生成所谓随机数实为伪随机数。识别真正随机事物需回归自然。
本研究研究人员选择分析人类T细胞——白细胞亚型，在细胞介导免疫中起关键作用。因无数学基础支撑生命基本构建块，无机器能解开它们。
研究人员成像溶液中随机二维T细胞阵列，通过创建像素数字化图像：空隙为“0”，T细胞像素为“1”。
图片来源：Jennifer Mccann / Penn State
所有活细胞可长期保存，因均匀移动可重复成像形成新加密密钥。本研究获得的二维密钥拥有最大熵，极难通过任何暴力攻击破解。
迄今团队每加密密钥用2,000个T细胞，即使对手深知密钥生成机制（含生成率、采样实例、细胞类型、密度）也无法攻破系统。
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我们需要安全，截至目前，这种细胞加密安全系统有潜力随时随地保护数据安全。
工业技术