Les scientifiques encodent le « Magicien d’Oz » dans un plastique extrêmement petit

Imaginez pouvoir cacher un mot de passe de cryptage extrêmement complexe ou des informations financières détaillées pour une organisation à l’intérieur de la structure chimique de l’encre. Cela peut sembler sortir d’un film d’espionnage, mais des scientifiques de l’Université du Texas à Austin et de l’Université du Massachusetts Lowell ont récemment prouvé que c’était possible.

Dans un article paru aujourd’hui dans le journal Sciences centrales de l’AECles chercheurs ont expliqué comment ils ont pu prendre une clé de cryptage 256 bits et l’encoder dans un matériau de type plastique qu’ils ont synthétisé en laboratoire, ce qui a donné lieu à un nouveau support de stockage pour crypter un grand ensemble de données.

« En ce qui concerne le stockage d’informations, nous recherchons des moyens de stocker des données dans le plus petit espace et dans un format durable et lisible », a déclaré Eric Anslyn, professeur de chimie à l’UT Austin et auteur correspondant de l’article.

Pour prouver leur technique de stockage des données, Anslyn, en collaboration avec James Reuther de l’UMass Lowell et d’autres chercheurs, a crypté une copie de Le merveilleux magicien d’Oz par L. Frank Baum. La clé de cryptage 256 bits est pratiquement impossible à casser même par les ordinateurs les plus rapides. Il était stocké dans un matériau, appelé polymère à séquence définie, composé d’une longue chaîne de monomères. Chaque monomère correspond à l’un des 16 symboles et, grâce à leur technique nouvellement développée, les chercheurs ont pu coder les 256 bits d’information à lire dans le bon ordre.

Une machine robotisée dans le laboratoire d’Anslyn a créé le matériau polymère en utilisant des acides aminés disponibles dans le commerce. Le polymère fini a été mélangé à l’encre d’une lettre personnelle au Texas, envoyée par la poste à un tiers dans le Massachusetts, puis extraite et analysée à l’aide d’un spectromètre de masse à chromatographie liquide. L’analyse a révélé la clé de chiffrement, qui a déchiffré le livre, le tout du premier coup.

De nombreuses applications potentielles existent pour stocker des données dans un matériau de type plastique. À l’approche de l’ère de l’informatique quantique, la capacité des ordinateurs quantiques à casser potentiellement les mots de passe 8 bits standard en quelques secondes crée le besoin de nouvelles méthodes de cryptage plus complexes. La nouvelle innovation crée la possibilité d’avoir une clé cachée dans la structure moléculaire d’un billet, d’un porte-clés ou d’un collier.

Pendant ce temps, avec de grandes quantités de données numériques entraînant le besoin de centres de données qui nuisent à l’environnement et contribuent au changement climatique, de nouvelles alternatives pour le stockage des données sont considérées comme essentielles.

« C’est la première fois qu’autant d’informations sont stockées dans un polymère de ce type », a déclaré Anslyn, indiquant que cela signalait « une avancée scientifique révolutionnaire dans le domaine du stockage de données moléculaires et de la cryptographie ».

Un autre laboratoire de l’UT Austin a utilisé l’ADN pour coder le livre de Baum dans de l’ADN synthétique, en utilisant les quatre bases chimiques : l’adénine (A), la guanine (G), la cytosine (C) et la thymine (T), dans un système codé à quatre symboles. La nouvelle technique comporte 16 symboles, ce qui rend la densité de stockage d’informations beaucoup plus élevée.

« Pensez-y. Toutes les informations nécessaires pour fabriquer un humain sont stockées dans l’une de vos cellules », a déclaré Anslyn. « Et c’est fait avec quatre symboles. Cela en a 16 pour fonctionner. »

Samuel Dahlhauser, Christopher Wight, Sarah Moor, Phuoc Ngo, Jordan York, Marissa Vera, Kristin Blake et Ian Riddington de l’UT Austin et Randall Scanga de l’Université du Massachusetts Lowell ont tous contribué à la recherche.