Skip to main content

The first Physical Access Control that uses uncopiable keys based on butterfly scales

Article Category

Article available in the folowing languages:

Klucze, których nie da się skopiować i prawdziwe bezpieczeństwo dzięki wyjątkowym nanostrukturom

Każdy zamek można otworzyć. Z wyjątkiem tego jednego.

Bezpieczeństwo

Nowoczesne zamki nie są tak bezpieczne, jak może się wydawać na pierwszy rzut oka. Każdy klucz można skopiować, a producenci mogą tworzyć duplikaty bez wiedzy klienta. Zamki biometryczne, oparte na unikalnych cechach, takich jak odciski palców czy wzór tęczówki, także mogą zostać oszukane. Elektroniczne karty można kopiować. Nawet najbardziej zaawansowane zamki nie zapewniają całkowitego bezpieczeństwa. Zamki kryptograficzne porównują prywatne i publiczne klucze, będące sekwencjami cyfr. Złamanie takich szyfrów jest jednak możliwe, wystarczy dać komputerom odpowiednio dużo czasu. Komputery przyszłości, takie jak komputery kwantowe, nie powinny mieć problemu, żeby w ułamku sekundy poradzić sobie z dowolnym szyfrowaniem. Krytyczne instalacje, które wymagają bezpieczeństwa na najwyższym poziomie, muszą zostać wyposażone w systemy zamków, których nie można otworzyć. Takie właśnie zamki opracowano w ramach współfinansowanego ze środków UE projektu B-Lock. Zespół stworzył kompleksowy prototyp i przygotował swoje rozwiązanie do wprowadzenia na rynek.

Wyjątkowa nanostruktura

Podobnie jak wiele innych nowoczesnych systemów zamków, system B-Lock składa się z mechanizmu blokującego zawierającego czytnik optyczny i plastikową kartę-klucz. Różnica polega na tym, że każda karta B-Lock posiada wyjątkową nanostrukturę, która jest skanowana i weryfikowana przez czytnik. „Struktura jest oparta na biologii”, wyjaśnia kierownik projektu, Aleksej Makarov. „Struktury te nazywane są łuskami motyli, ponieważ są to dosłownie chitynowe łuski pochodzące ze skrzydeł motyli lub ciem”. Łuski te mają złożoną nanostrukturę, odpowiadającą za opalizujący kolor wzoru skrzydeł, który jest wyjątkowy dla każdego motyla. Cząsteczki chityny są nakładane na karty-klucze. Wykorzystany w systemie czytnik optyczny nie porównuje samej nanostruktury chityny, ponieważ jej odczyt wymagałby wyjątkowo dużego i drogiego mikroskopu elektronowego. Aleksej Makarov dodaje: „Na szczęście, wraz ze zmieniającym się kątem oświetlenia chityna zmienia kolor. Zjawisko to nazywamy opalizacją. Wykorzystując to zjawisko w praktyce , można uzyskać zestaw jedynych w swoim rodzaju, niepowtarzalnych sekwencji zdjęć dla każdej karty-klucza, która działa przy dowolnej sekwencji kątów oświetlenia”. Ta sekwencja obrazów nazywa się opalizującym podpisem i jest nierozerwalnie związana z jedną, oryginalną nanostrukturą. Wzorów nie można powielać przy użyciu ludzkiej technologii, ponieważ nie zostały one stworzone z wykorzystaniem technologii. Na każdej karcie zakodowany jest unikalny opalizujący podpis.

Klucze, których nie da się podrobić

Zamek skanuje opalizujący podpis na karcie-kluczu. Podpis jest następnie porównywany ze wzorem w bazie danych zamka, co pozwala na potwierdzenie, czy dana karta jest autoryzowana. Jeśli tak, zamek zostaje otwarty. Według Alekseja Makarova, podpisu również nie można skopiować, ponieważ musi on zostać wygenerowany przez sfotografowanie pod różnymi, dowolnymi kątami oświetlenia nanostruktury 3D, która jest niemożliwa do skopiowania. To sprawia, że żadnej karty-klucza nie da się podrobić. Naukowcy pracujący w ramach projektu B-Lock udowodnili rzeczywistą skuteczność zarówno samej koncepcji, jak i technologii. Do rozwiązania pozostają pewne problemy techniczne, takie jak miniaturyzacja zamków, redukcja kosztów poprzez automatyzację produkcji czy zastosowanie nanostruktur na innych materiałach. Zespół uzyskał również informacje od potencjalnych klientów na temat ich potrzeb i ulepszeń, których chcieliby zobaczyć w finalnym produkcie. Konsorcjum planuje kontynuować prace z wykorzystaniem własnych środków i ubiegać się o kolejne dofinansowanie ze środków UE. Uzasadnienie biznesowe projektu zakłada, że system B-Lock byłby konkurencyjny cenowo w stosunku do istniejących systemów, jednocześnie oferując dużo wyższy poziom bezpieczeństwa. Opracowana technologia nadaje się również do innych zastosowań, takich jak identyfikacja banknotów, paszportów, kart kredytowych czy dzieł sztuki. Potencjalny rynek jest zatem bardzo duży.

Słowa kluczowe

B-Lock, nanostruktura, chityna, niemożliwy do skopiowania, opalizujący podpis, zamki, bezpieczeństwo, klucze, łuski motyla

Znajdź inne artykuły w tej samej dziedzinie zastosowania