Proteger el arte y las contraseñas con bioquímica
La nueva tecnología se basa en un conjunto de cien millones de moléculas de ADN diferentes y protege contra las falsificaciones
Un nuevo método de prueba molecular ayuda a demostrar la autenticidad de las obras de arte. El nuevo método también podría ayudar a hacer seguras las contraseñas frente a los ordenadores cuánticos. En lugar de utilizar algoritmos, el método emplea la reacción en cadena de la polimerasa (PCR) y la secuenciación del ADN.
Los expertos en seguridad temen el Día Q, el día en que los ordenadores cuánticos sean tan potentes que puedan descifrar las contraseñas actuales. Algunos expertos calculan que este día llegará en los próximos diez años. Las comprobaciones de contraseñas se basan en funciones criptográficas unidireccionales, que calculan un valor de salida a partir de un valor de entrada. Esto permite comprobar la validez de una contraseña sin transmitir la propia contraseña: la función unidireccional convierte la contraseña en un valor de salida que puede utilizarse para comprobar su validez, por ejemplo, en banca electrónica. Lo que hace especiales a las funciones unidireccionales es que es imposible utilizar su valor de salida para deducir el valor de entrada, es decir, la contraseña. Al menos no con los recursos actuales. Sin embargo, los futuros ordenadores cuánticos podrían facilitar este tipo de cálculo inverso.
Investigadores de la ETH de Zúrich han presentado ahora una función criptográfica unidireccional que funciona de forma diferente a la actual y que también será segura en el futuro. En lugar de procesar los datos mediante operaciones aritméticas, se almacenan como una secuencia de nucleótidos, los componentes químicos del ADN.
Basado en la verdadera aleatoriedad
"Nuestro sistema se basa en la verdadera aleatoriedad. Los valores de entrada y salida están vinculados físicamente, y sólo es posible pasar del valor de entrada al de salida, no al revés", explica Robert Grass, profesor del Departamento de Química y Biociencias Aplicadas. "Como es un sistema físico y no digital, no puede descodificarse con un algoritmo, ni siquiera con uno que funcione en un ordenador cuántico", añade Anne Lüscher, estudiante de doctorado del grupo de Grass. Es la autora principal del trabajo, publicado en la revista external pageNature Communicationscall_made.
El nuevo sistema de los investigadores puede servir para certificar la autenticidad de objetos valiosos, como obras de arte, a prueba de falsificaciones. La tecnología también podría utilizarse para rastrear materias primas y productos industriales.
Cómo funciona
La nueva función bioquímica unidireccional se basa en un conjunto de cien millones de moléculas de ADN diferentes. Cada una de las moléculas contiene dos segmentos con una secuencia aleatoria de nucleótidos: un segmento para el valor de entrada y otro para el de salida. En el pool hay varios cientos de copias idénticas de cada una de estas moléculas de ADN, y el pool también puede dividirse en varios pools; éstos son idénticos porque contienen las mismas moléculas aleatorias de ADN. Las reservas pueden estar situadas en distintos lugares o integradas en objetos.
Cualquiera que esté en posesión de este pool de ADN posee el candado del sistema de seguridad. La reacción en cadena de la polimerasa (PCR) puede utilizarse para probar una clave, o valor de entrada, que adopta la forma de una secuencia corta de nucleótidos. Durante la PCR, esta clave busca en el conjunto de cientos de millones de moléculas de ADN la molécula con el valor de entrada correspondiente, y la PCR amplifica entonces el valor de salida situado en la misma molécula. La secuenciación del ADN se utiliza para hacer legible el valor de salida.
A primera vista, el principio parece complicado. "Sin embargo, producir moléculas de ADN con aleatoriedad incorporada es barato y fácil", afirma Grass. Los costes de producción de un conjunto de ADN que pueda dividirse de esta forma son inferiores a un franco suizo. Utilizar la secuenciación del ADN para leer el valor de salida lleva más tiempo y es más caro, pero muchos laboratorios de biología ya poseen el equipo necesario.
Asegurar bienes valiosos y cadenas de suministro
La ETH de Zúrich ha solicitado la patente de esta nueva tecnología. Los investigadores quieren ahora optimizarla y perfeccionarla para llevarla al mercado. Dado que el uso del método requiere una infraestructura de laboratorio especializada, los científicos creen que la aplicación más probable de esta forma de verificación de contraseñas es actualmente para bienes muy sensibles o para acceder a edificios de acceso restringido. Esta tecnología no será una opción para que el público en general compruebe las contraseñas hasta que la secuenciación del ADN, en particular, sea más fácil.
Ya se ha pensado un poco más en la idea de utilizar la tecnología para la certificación a prueba de falsificaciones de obras de arte. Por ejemplo, si hay diez copias de un cuadro, el artista puede marcarlas todas con el conjunto de ADN, quizá mezclándolo con la pintura, rociándolo sobre el cuadro o aplicándolo en un punto concreto.
Si más adelante varios propietarios desean que se confirme la autenticidad de estas obras de arte, pueden reunirse, acordar una clave (es decir, un valor de entrada) y realizar la prueba de ADN. Todas las copias para las que la prueba produzca el mismo valor de salida habrán demostrado su autenticidad. La nueva tecnología también podría utilizarse para vincular criptoactivos como los NFT, que sólo existen en el mundo digital, a un objeto y, por tanto, al mundo físico.
Además, permitiría un seguimiento a prueba de falsificaciones a lo largo de las cadenas de suministro de bienes industriales o materias primas. "La industria aeronáutica, por ejemplo, tiene que poder demostrar que sólo utiliza componentes originales. Nuestra tecnología puede garantizar la trazabilidad", afirma Grass. Además, el método podría utilizarse para etiquetar la autenticidad de medicamentos o cosméticos originales.
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
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