13329

روش هاي رمزگذاري فراسطوح نوري با تكنيك هولوگرافي

1401

محمد سليماني

با افزايش روزافزون تقاضا براي انتقال ايمن اطلاعات، نياز به پيشرفت در تكنيك‌هاي رمزگذاري ضروري است. تا با الان رمزگذاري‌ها عموماً نرم‌افزاري بوده و بروي داده‌هاي سيگنال شده انجام شده است؛ اما در اين پژوهش قصد داريم به رمزگذار سخت‌افزاري بپردازيم كه رمزگذاري بروي مشخصات موج انتشاري انجام مي‌شود. يكي از ادوات پرطرفدار به‌واسطه شكل‌دهي فوق‌العاده به موج فراسطح¬ها هستند. فراسطح¬هاي رمزگذاري نوري، رويكردي انقلابي براي محافظت از داده‌ها ارائه مي‌دهند كه از ويژگي‌هاي منحصربه‌فرد نور و طراحي نانوساختار فراسطح¬ها بهره مي‌برد. فراسطح¬ها ساختار¬هاي مهندسي شده‌اي با ويژگي‌هاي زير طول‌موج نور هستند كه به روش‌هاي غيرمتعارف نور را دستكاري مي‌كنند. در رمزگذاري نوري، اين فراسطح¬ها به‌عنوان كليدهاي ايستا و پويا عمل مي‌كنند و نور را بر اساس اطلاعاتي كه حمل مي‌كند، تغيير مي‌دهند. اين دستكاري مي‌تواند شامل خواص مختلف نور مانند فاز، دامنه، فركانس، قطبش و جبهه موج باشد. اين اطلاعات رمزگذاري شده تا زماني كه توسط يك طراحي خاص فراسطح كه به‌عنوان كليد رمزگشايي شناخته مي‌شود، رمزگشايي نشود، پنهان باقي مي‌ماند. اهميت فراسطح¬هاي رمزگذاري نوري در پتانسيل آنها براي غلبه بر محدوديت‌هاي روش‌هاي رمزگذاري سنتي نهفته است. آنها مي‌توانند چهار مزيت اصلي داشته باشند كه عبارت‌اند از: 1. امنيت پيشرفته كه با پيچيدگي ذاتي دستكاري خواص نور با فراسطح¬ها، مانعي قوي در برابر رمزگشايي غيرمجاز ايجاد مي‌كند. 2. پردازش موازي كه با استفاده از نور به‌صورت موازي با فراسطح¬ها بر همكنش مي‌كند و امكان رمزگذاري و رمزگشايي اطلاعات با سرعت بالا را فراهم مي‌سازد. 3. با مينياتوري سازي فراسطح¬ها را مي‌توان در مقايسه با دستگاه‌هاي رمزگذاري سنتي به ميزان قابل‌توجهي كوچك كرد كه منجر به راه‌حل‌هاي فشرده و قابل‌حمل مي‌شود. 4. پتانسيل ادغام با سيستم‌هاي ارتباطي نوري موجود، امكان رمزگذاري و رمزگشايي يكپارچه را فراهم مي‌سازد. تحقيقات در حال انجام به دنبال رفع محدوديت‌هاي رمزگذاري مشخصات موج به‌وسيله رمزگذاري الگوريتم است؛ اما اين روش طراحي ساختار را هم پيچيده و گاهي حجيم‌تر مي‌كند پس به سراغ روش پويا كردن فراسطح رفتند تا بتوانند مشكل پيچيدگي ساختار را تا حد ممكنه حل كنند. امروز به دنبال پيشرفت الگوريتم‌هايي با پيچيدگي كمتر و به طور هم‌زمان روش‌هاي تحريك بهتر براي پويا كردن فرا سطح هستند تا در نهايت با تركيب سه روش رمزگذاري سخت‌افزاري در ابعاد نا مدود را طراحي كنيم كه قابليت تركيب‌شدن با روش نرم‌افزاري را هم داشته باشد. اين فناوري و كشف كاربردهاي آن در زمينه‌هاي مختلف از جمله شبكه‌هاي ارتباطي امن، ذخيره‌سازي داده‌هاي نوري و سيستم‌هاي دفاعي نظامي است. با پيشرفت اين حوزه، فراسطح¬هاي رمزگذاري نوري با ارائه سطوح بي‌سابقه‌اي از امنيت و كارايي، نويدبخش انقلاب در عرصه امنيت اطلاعات هستند.

5/29/2024 12:00:00 AM

82755

1403/03/13

Optical metasurface encryption based on holography techniques

فراسطح , درجه آزادي فوتون , رمزگذاري , مدولاسيون ميدان نور

Metasurface , Degrees of Freedom (DoFs) of the Photon , Encryption , Light Field Modulation