Optische Kryptographie im Plastikscheibchen
Wissenschaftler am Massachusetts Institute of Technology haben eine einfache Methode vorgeschlagen, um mit einem physikalischen System eine kryptographische Einwegfunktion herzustellen.
Wissenschaftler am Massachusetts Institute of Technology haben eine einfache Methode vorgeschlagen, um mit einem physikalischen System eine kryptographische Einwegfunktion herzustellen. In der aktuellen Ausgabe des Wissenschaftsmagazins Science (Science Vol. 297, S. 2026) erläutern die Forscher, wie sich ein simples Plastikscheibchen so präparieren lässt, dass man ein mit diesem System erzeugtes Beugungsmuster als kryptograpischen Schlüssel verwenden kann.
Ravikanth Pappu und Kollegen verwendeten eine 100 Quadratmillimeter große, durchsichtige Plastikscheibe, in der winzige Glaskugeln mit 500 bis 800 Mikrometer Durchmesser eingeschlossen sind. Durchstrahlt ein Laser unter einem bestimmten Winkel die Scheibe, wird das Licht auf charakteristische Weise an den Glaskugeln gestreut: Mit einem 300 × 320 Pixel umfassenden CCD-Element messen die Wissenschaftler die Intensitätsverteilung des Beugungsmusters und erzeugen per so genannter zweidimensionaler Gabor-Transformation einen 2400 Bit langen Code, der zusammen mit dem Winkel zwischen Scheibe und Laserstrahl ein Schlüsselpaar bildet.
Will man nun die Identität eines Benutzers feststellen, braucht man nur den Winkel anzugeben und vergleicht den so erzeugten Code mit einem auf einem sicheren Server hinterlegten Schlüsselpaar. Aus dem Beugungsmuster selbst kann ein potenzieller Angreifer kaum auf die Anordnung der Glaskügelchen zurückschließen, weil das Beugungsbild sehr stark vom Winkel und der Wellenlänge des Laserstrahles abhängt -- um die Plastikscheibe zu "kopieren" müsste der Angreifer etwa 2,3 × 1010 der 2400 Bit langen Schlüssel auslesen und abspeichern. Ein vergleichsweise einfaches Kopieren -- wie etwa bei Magnetstreifen auf Kredikarten -- wäre so zumindest vorerst kaum möglich. (wst)
