Chaves triplas para alta segurança
Muito seguro e altamente eficiente: encriptação e desencriptação com perovskitas luminescentes
Para garantir uma elevada segurança dos dados, a encriptação tem de ser inviolável, ao mesmo tempo que os dados permanecem rápida e facilmente legíveis. Uma nova estratégia para a encriptação/desencriptação ótica de informação foi agora apresentada na revista Angewandte Chemie por uma equipa de investigação chinesa. Esta estratégia baseia-se em compostos com propriedades luminescentes cuidadosamente moduladas que se alteram em resposta a estímulos externos.
© Wiley-VCH
Os compostos são perovskitas híbridas bidimensionais orgânico-inorgânicas de metal-halogeneto, cuja estrutura consiste em camadas inorgânicas formadas por iões de chumbo e iodeto (octaedros PbI6 ligados) com catiões orgânicos dispostos entre elas. São fáceis de produzir, baratas e imprimíveis, demonstrando simultaneamente propriedades optoelectrónicas interessantes. Uma equipa liderada por Shenlong Jiang, Qun Zhang e Yi Luo da Universidade de Ciência e Tecnologia da China (Hefei) trabalhou com três perovskitas com apenas ligeiras variações nos seus catiões (perovskita de iodeto de chumbo fenetilamónio (PEA)2PbI4 e os seus derivados fluoretado (2-F-PEA)2PbI4 e brometado (4-Br-PEA)2PbI4 ). As pequenas diferenças entre estas perovskitas resultam numa variação crucial das suas propriedades luminescentes. À temperatura ambiente e sob luz normal, não podem ser diferenciadas visualmente. No entanto, reagem de forma diferente aos estímulos.
A encriptação de dados com estes compostos poderia ser semelhante a este exemplo: é gerado um "dicionário de códigos", no qual cada letra do alfabeto é codificada e impressa como uma matriz de 2x2 pontos numa disposição específica das três perovskitas diferentes. Esta disposição permite cerca de 1047 variantes aleatórias possíveis, um número demasiado elevado para que a encriptação possa ser decifrada mesmo pelo supercomputador mais rápido. A descodificação da informação requer uma combinação de três "chaves" diferentes: estas implicam a medição da luminescência dos padrões de pontos individuais 1) sob luz UV, 2) após arrefecimento com azoto líquido e 3) sob filtragem de banda estreita (apenas uma pequena gama de comprimentos de onda é permitida através do filtro). Sob a aplicação simultânea das chaves 1 e 2 (luz UV e arrefecimento), os pontos feitos de perovskite 1 e 2 brilham a verde e a perovskite 3 é amarela. Se for aplicada a chave 3 (o filtro), os pontos de perovskite 1 e 3 aparecem ambos verdes e os pontos de perovskite 2 tornam-se invisíveis. Uma aplicação adequada das três chaves permite a descodificação do padrão correto, que pode então ser traduzido de volta utilizando o dicionário de códigos.
Em alternativa, as letras e outros símbolos podem ser convertidos em códigos ASCII (padrões de 8 bits) e encriptados sob a forma de códigos de 2 bits. Para tal, as quatro combinações possíveis de 0 e 1 (00, 01, 10, 11) são encriptadas como matrizes de pontos 3x3 escolhidas aleatoriamente. Os padrões verdadeiros são escondidos entre um grande número de padrões falsos e não atribuíveis. A decifração utiliza novamente as três chaves. Os padrões de pontos falsos podem ser eficientemente removidos por computador e os restantes códigos de 2 bits montados em códigos ASCII de 8 bits, que podem ser traduzidos novamente em símbolos.
Este método baseado em diferentes perovskitas luminescentes, em combinação com a implementação fácil das chaves triplas e dos padrões de matriz de pontos, abre novas possibilidades para melhorar a segurança dos dados com uma descodificação rápida e eficiente.
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