Die Studie befasst sich mit einer wachsenden Herausforderung für digitale Systeme, die Cloud Computing, Künstliche Intelligenz und vernetzte Geräte ermöglichen. Mit dem Wachstum dieser Netzwerke steigt auch der Bedarf, sicherzustellen, dass jedes darin kommunizierende Gerät echt und weder kopiert noch manipuliert worden ist.
Digitale Fingerabdrücke beweisen Identität
Das KAUST-Team entwickelte ein System, das winzige Laservorrichtungen nutzt, um einzigartige digitale Fingerabdrücke zu erzeugen. So wie keine zwei menschlichen Fingerabdrücke exakt gleich sind, erzeugt auch jeder Laser sein eigenes charakteristisches Lichtmuster. Dieses kann zur Überprüfung der Identität verwendet werden. Anschließend kombinierten die Forschenden die Technologie mit Künstlicher Intelligenz. Dadurch kann das System diese Fingerabdrücke nahezu sofort erkennen und authentifizieren.
„Jedes vernetzte Gerät benötigt eine Möglichkeit, seine Echtheit nachzuweisen“, sagte Assistenzprofessorin Yating Wan, die die Forschung an der KAUST leitete. „Heute basiert dies häufig auf gespeicherten Passwörtern oder Sicherheitsschlüsseln. Unser Ansatz untersucht, ob sich Geräte stattdessen anhand von Eigenschaften identifizieren können, die ihnen inhärent innewohnen und direkt Teil ihrer Hardware sind.“
Sicher Kommunikation bei Millionen von Geräten
Die Technologie könnte künftig in großen digitalen Netzwerken zum Einsatz kommen, in denen Millionen von Geräten, Servern und Sensoren sicher miteinander kommunizieren müssen. Dazu zählen Cloud-Computing-Plattformen, Infrastrukturen für Künstliche Intelligenz sowie vernetzte Geräte, die in der Industrie und im Alltag eingesetzt werden.
In Labortests erzeugte das System Authentifizierungsantworten mit extrem hoher Geschwindigkeit und verbrauchte dabei nur sehr wenig Energie. Das deutet darauf hin, dass es künftige Computersysteme unterstützen könnte, bei denen sowohl hohe Leistungsfähigkeit als auch Energieeffizienz von Bedeutung sind.
„Mit der zunehmenden Verbreitung von künstlicher Intelligenz und Cloud-Diensten wächst das Interesse an neuen Ansätzen für die digitale Sicherheit, die sich in großem Maßstab einsetzen lassen“, sagte Wan. „Diese Arbeit zeigt, wie Photonik und Künstliche Intelligenz kombiniert werden können, um diese Herausforderung zu bewältigen.“
Die Forschenden untersuchen nun weiter, wie die Technologie in zukünftige Computer- und Kommunikationssysteme integriert werden könnte.
