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La génération de nombres aléatoires au laser, 100 fois plus rapide que la méthode actuelle, peut ouvrir une nouvelle étape dans la cryptographie

Lorsqu’un laser frappe et est réfléchi, le résultat est un désastre complet. On passe d’un rayon fin à un ensemble de faisceaux presque aléatoire. Désormais, ce flux lumineux chaotique a été utilisé par un groupe de scientifiques des universités de Singapour, de Yale et du Trinity College de Dublin pour générer jusqu’à 250 téraoctets de nombres aléatoires par seconde, plus de 100 fois ce qui peut être généré dans les méthodes informatiques actuelles.

La génération de nombres aléatoires (RNG) est un élément clé dans le monde de la cybersécurité. Dans les systèmes cryptographiques, ces nombres aléatoires permettent de générer des jetons avec un haut niveau d’entropie et donc plus difficile à déchiffrer. Avec le nouveau système publié dans la revue Science, ouvre la voie à un cryptage des données plus rapide, moins cher et plus sécurisé.

Un pas de géant dans la génération de nombres aléatoires

Image: NTU Singapour

«Les générateurs de nombres aléatoires alimentés par ordinateur d’aujourd’hui sont bon marché et efficaces. Cependant, ils sont vulnérables aux attaques, car les pirates pourraient prédire les futures séquences de nombres s’ils découvrent l’algorithme utilisé pour générer les nombres. Notre système est plus sécurisé car il utilise une méthode imprévisible pour générer des nombres, ce qui rend impossible même pour ceux qui possèdent le même appareil de le reproduire », explique Wang Qijie, professeur à la NTU School of Electronics et à l’Institut de photonique.

Le système utilise un laser en conjonction avec une cavité spéciale en forme de sablier. Les nombres aléatoires générés sont basés sur les réflexions de cette cavité. Les chercheurs ont découvert que, comme pour les flocons de neige, il n’y avait pas deux séquences de nombres générées identiques, en raison de la nature imprévisible de la lumière réfléchissant à travers la cavité.

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Le laser du système mesure un millimètre de long, plus petit que la plupart des lasers. Avec cela, ils viennent nous dire que c’est un système écoénergétique et que fonctionne sur un seul ampli, une source d’énergie coûteuse n’est donc pas nécessaire.

Lorsque le laser est éclairé sur une surface, sa lumière contient un motif en constante évolution qui éclaire et s’assombrit de manière aléatoire en raison du chevauchement. Grâce à un ordinateur, il est possible traduisez cette lueur pour créer une série aléatoire de uns et de zéros.

Génération laser Le système enregistre les motifs lumineux provoqués par la réflexion d’un laser et les utilise pour créer une série de nombres aléatoires.

Selon une étude publiée fin février, les chercheurs ont pu obtenir jusqu’à 254 milliards de chiffres par seconde Ou plutôt 254 points pour chaque milliardième de seconde. À tel point qu’en quelques nanosecondes, la mémoire était pleine.

En seulement 12 secondes, le système pouvait générer un ensemble de nombres aléatoires équivalant à la taille des informations de la plus grande bibliothèque du monde, celle du Congrès des États-Unis.

Pour travailler dans le monde réel, ce générateur de nombres aléatoires laser il faudrait qu’il soit équipé de détecteurs de lumière capables d’envoyer les données en temps réel, afin de gérer l’énorme transfert d’informations obtenues.

Ce travail peut ouvrir une nouvelle ère dans la cryptographie. Les nombres aléatoires sont utilisés à toutes sortes de fins, telles que la génération de clés de chiffrement de données et de mots de passe à usage unique. Avec votre ordinateur quantique de 53 qubits, Google a montré la puissance de son projet en utilisant un générateur de nombres aléatoires. Maintenant, les scientifiques ont trouvé un autre moyen de les obtenir à grande échelle.

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Plus d’informations | Science

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