Un sistema criptográfico inspirado en el funcionamiento cardiorrespiratorio humano

Un grupo interdisciplinario de investigadores ha desarrollado un robusto y seguro sistema criptográfico. Lo novedoso de esta creación radica en que para implementarlo, se inspiraron en algo completamente alejado del campo de investigación de la criptografía: el sistema cardiorrespiratorio humano y la forma en que se sincroniza.

La investigación en el campo de la criptografía moderna avanza con velocidad, y de forma forzada. Semanas atrás, Adi Shamir (uno de los padres del algoritmo de cifrado RSA) se refería a esto mismo y su relación con la seguridad de nuestros datos, llegando a la conclusión de que “Hay que repensar los fundamentos de la seguridad de la información”. Mostraba un panorama donde era necesario comenzar a investigar respecto a sistemas criptográficos que no puedan romperse utilizando computadoras cuánticas, de cara a la utilización de estas para romper los mecanismos más habituales.

Por otro lado, el cuerpo humano y todos sus procesos internos siguen siendo un tópico de interés para investigadores, debido a su alta complejidad. Recientemente, se ha descubierto que las funciones de sincronización cardiorrespiratorias (es decir, las que se encargan de, por ejemplo, sincronizar al corazón con los pulmones) pueden ser divididas de forma atómica, para verse como funciones independientes. La sincronización se lleva a cabo gracias a una variación de tiempo.

Un grupo interdisciplinario de la Lancaster University ha presentado una investigación donde relacionan los dos campos presentados anteriormente. Tomando como analogía cómo se relacionan entre sí las funciones cardiorrespiratorias, han implementado un nuevo esquema de cifrado que adopta sus características.

En este caso se presenta un emisor y un receptor, ambos sincronizados. Mediante este nuevo mecanismo, el emisor será capaz de transmitir varios canales de comunicación a la vez, en una misma comunicación. Cifrará todas las señales utilizando “funciones de sincronización” (tal como el corazón y los pulmones hacen) para luego enviarlas al receptor. Este logrará reconstruir las comunicaciones aplicando un tipo de inferencia estadística denominado inferencia bayesiana (que consiste en utilizar las evidencias u observaciones disponibles para actualizar o inferir la probabilidad de que una hipótesis sea cierta). El proceso detallado se puede observar en la imagen siguiente:
cardio

La utilización de analogías siempre es útil para lograr comprender procesos complejos, y además permite ver las cosas desde una óptica no convencional, facilitando el análisis. Tal es el caso de esta investigación, donde se ha logrado un resultado sumamente interesante abstrayendo los mecanismos de sincronización cardiorrespiratorios. Para mayores detalles, se puede consultar el paper de investigación donde el sistema se encuentra detallado.

Créditos imagen: ©Laobc/Wikimedia Commons
 

Autor , ESET

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