Criptografia baseada no caos é promessa de segurança online

Da Assessoria de Comunicação do IFSCrsintra@gmail.com

Uma equipe de pesquisadores do Instituto de Física de São Carlos (IFSC) da USP trabalha no desenvolvimento e aprimoramento de um novo sistema de criptografia (codificação de dados), baseado na teoria do caos. A técnica é mais eficiente que os métodos convencionais e pode oferecer maior segurança a transações financeiras online, por exemplo. O método também apresenta a vantagem de operar em alta velocidade até mesmo em aparelhos que têm hardwares limitados e pouca capacidade de processamento.

Sistema pode tornar ilegível essencialmente qualquer tipo de dados na computação

A base do sistema é a metodologia dos autômatos celulares, proposta pelo matemático inglês Alan Turing (1912-1954), utilizada na geração de números aleatórios, desenvolvida por Stephen Wolfram (1959), cientista inglês.  O processo tem inúmeras aplicações na ciência, desde soluções para experimentos em Física até a segurança tecnológica – a criptografia. A proposta da pesquisa do IFSC é uma nova utilização dos autômatos celulares, que serviriam para gerar números pseudo-aleatórios muito fortes e, assim, uma criptografia forte.

A vantagem deste sistema de criptografia é a velocidade em que opera, além da facilidade de ser implementado em telefones celulares ou equipamentos que não possuem hardware de grande capacidade. “Nós temos um sistema que pode ser implementado por hardware porque não é um algoritmo pesado”, explica Odemir Bruno, docente do Grupo de Computação Interdisciplinar do IFSC e responsável pelo desenvolvimento do projeto. O método desenvolvido pela equipe do IFSC é uma maneira potencial de tornar ilegível essencialmente qualquer tipo de dados na computação, como fotografias, filmes, textos, disco rígido (HD), entre outros.

De acordo com o pesquisador, para decodificar a mensagem gerada pelo dispositivo, seria necessário utilizar um sistema caótico idêntico àquele do qual o dispositivo se utilizou para codificá-la em primeiro lugar. “A chance deste sistema ser quebrado é infinitamente menor do que a chance de quebrar senhas convencionais utilizadas hoje em dia na internet, porque o número de combinações utilizadas para gerar aquele padrão específico de codificação é muito maior do que as combinações possíveis nos métodos atuais, que são baseados em aritmética e em uma matemática mais básica”, comenta. Muitos pesquisadores da área afirmam que, ao enviar uma mensagem sobreposta por um sinal caótico e por ele criptografada, a codificação é aleatória e essencialmente impossível de ser diferenciada da aleatoriedade natural.

Segurança
O principal benefício deste desenvolvimento é a promessa de maior segurança em transações bancárias e comércio via internet. Um projeto semelhante divulgado em um artigo científico de 2010, escrito por Marina Jeaneth Machicao e Anderson Marco, em parceria com o professor Odemir, já associava de maneira inovadora o método tradicional de criptografia à teoria do caos. “De alguma forma, vemos uma contínua batalha entre pessoas que geram criptografia e pessoas que quebram essa criptografia, por isso precisamos estar à frente no desenvolvimento constante de novos métodos”, explica Odemir Bruno.

Para demonstrar a presença da teoria do caos, ou ciência não-linear, no cotidiano, o professor do IFSC aponta que a própria matureza pode ser modelada como um autômato celular, pois o funcionamento dos seres vivos se dá por meio da interação de células que podem ser vistas como pessoas que, quando em conjunto, dão origem a uma folha, ou a algum órgão do corpo humano, por exemplo.

Os fractais, objetos geométricos que podem ser divididos em partes idênticas ao objeto original, compõem uma parte importante na investigação dos pesquisadores e podem ser encontrados na natureza de diversas formas, desde a forma de uma couve-flor até a cauda de um pavão, e mesmo na costa fragmentada de países como a Inglaterra.

“A natureza se utiliza de métodos matemáticos que os cientistas só conseguiram desenvolver na década de 70 do século passado”, conta Odemir. “Muitos fenômenos naturais encontram uma explicação mais exata na teoria do caos, desde o funcionamento dos seres vivos até a maneira com que a natureza gera certos fenômenos aleatórios”. No IFSC, os pesquisadores utilizam essa teoria para desenvolver um software para reconhecimento de plantas, e no caso dos fenômenos aleatórios, para criar um sistema inovador de codificação de dados.

Mais informações: (16) 3373-8728, email  bruno@ifsc.usp.br, com o professor Odemir Bruno

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