Gerador de números aleatórios a laser dá segurança e velocidade sem precedentes

Redação do Site Inovação Tecnológica - 04/03/2021

A cavidade em formato de gravata-borboleta gera múltiplos números verdadeiramente aleatórios ao mesmo tempo.
[Imagem: Kyungduk Kim et al. - 10.1126/science.abc2666]

Números aleatórios

Um gerador de números aleatórios a laser e ultraminiaturizado promete colocar um novo patamar de segurança dentro dos próprios chips de computador.

Os números aleatórios precisam ser gerados em virtualmente todos os procedimentos que requeiram segurança, como na criptografia de dados, geração de senhas e transações bancárias e comerciais pela internet.

O que Kyungduk Kim e uma equipe de vários países conseguiu fazer foi criar um sistema gerador utilizando um laser de apenas um milímetro de comprimento, pequeno o suficiente para caber dentro de um chip.

Aleatoriedade quântica

Os números gerados pelos algoritmos de segurança da informação atuais não são realmente aleatórios - eles são pseudo-aleatórios, o que significa que não é impossível decifrá-los.

Isso fez com que os pesquisadores se voltassem para a mecânica quântica, onde as leis da física garantem que os resultados de determinadas medições são genuinamente aleatórios.

É o caso da luz que fica refletindo entre dois espelhos para produzir uma emissão laser. A diferença é que, em vez de tentar minimizar as flutuações, para que a luz laser saia mais pura, Kim e seus colegas fizeram o oposto, deixando as flutuações correrem soltas.

Basta então ler as flutuações da luz e transformar os padrões em números, que serão verdadeiramente aleatórios.

Não adianta tentar adivinhar: cada número é verdadeiramente aleatório.
[Imagem: Kyungduk Kim et al. - 10.1126/science.abc2666]

Números aleatórios na velocidade da luz

A equipe confirmou que nenhuma sequência de dois números gerada usando o sistema era igual, devido à natureza imprevisível de como os raios de luz refletem e interagem uns com os outros dentro de sua cavidade em forma de gravata-borboleta.

Além disso, funcionando à velocidade da luz, o sistema gera uma enxurrada de números aleatórios de forma praticamente simultânea - cerca de 250 terabytes de bits aleatórios por segundo, o que é mais de 100 vezes mais rápido do que os atuais geradores de números aleatórios baseados em computador.

Nessa velocidade, o sistema levaria apenas cerca de 12 segundos para gerar um corpo de números aleatórios equivalente a todas as informações contidas na maior biblioteca do mundo.

A equipe já está trabalhando para inserir seu gerador de números aleatórios a laser dentro de um chip, para que o novo patamar de segurança possa ser inserido dentro dos computadores e outros aparelhos eletrônicos.

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