Nederlandse onderzoekers hebben technologie ontwikkeld om bankpassen, creditcards, identiteitsbewijzen en digitale deurvergrendeling van bijvoorbeeld auto’s te beveiligen. Hoewel de basis berust op de kwantummechanica is de technologie goedkoop en eenvoudig in te zetten.
Volgens de onderzoekers van het MESA+-instituut van de Universiteit Twente en de TU/e zijn pasjes met hun methode onmogelijk te kraken en ook het omzeilen van de beveiliging via kopiëren of nabootsen van sleutels zou niet kunnen. De wetenschappers hebben hun methode Quantum-Secure Authentication genoemd. Ondanks die naam is voor de beveiliging slechts een laagje witte verf in combinatie met een laser, beeldsensor en beeldvormende chip nodig. De laser is voor het uitlezen van informatie, vergelijkbaar met een optische drive en de beeldvormende chip dient voor projectie, als een beamer.
De te beveiligen pas wordt van een laagje witte verf met miljoenen nanodeeltjes voorzien. “Als je een lichtdeeltje de verf in stuurt zal het, als in een flipperkast, tussen de nanodeeltjes ‘doorstuiteren’ tot het ontsnapt”, beschrijft de Universiteit Twente. De bedoeling is dat banken en andere organisaties een uniek patroon van lichtdeeltjes op pasjes gaan projecteren, waarna een uitleesapparaat het resulterende patroon van ontsnappende lichtdeeltjes registreert voor authenticatie.
In theorie zou een aanvaller deze vraag-antwoord-methode kunnen nabootsen door het ingaande stipjespatroon te analyseren, maar de beveiliging van de onderzoekers bestaat erin dat een patroon gebruikt wordt dat uit mínder fotonen bestaat dan er lichtstipjes zijn. Hierdoor kan een aanvaller er nooit achterkomen welk patroon de verf ingaat en kan het resulterende uitgaande patroon dus niet nagemaakt worden.
De methode is gebaseerd op een van de beroemdste experimenten uit de natuurkunde: het tweespletenexperiment. Hierbij ontstaat een interferentiepatroon als slechts een enkele foton door twee spleten tegelijk gaat. Het lichtdeeltje lijkt met zichzelf te interfereren en zich dus op meerdere plekken te bevinden, wat de basis is van de kwantummechanica. “De bank kan zelfs met één foton het antwoord al controleren”, concludeert de Universiteit Twente.
Het onderzoek met de titel Quantum-Secure Authentication of a Physical Unclonable Key is dinsdag gepubliceerd in het wetenschappelijke vakblad Optica van The Optical Society.
