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Agent 007: Organische Moleküle als Geheimnisträger

Bei der digitalen Übertragung ist der Schutz sensibler Informationen überaus wichtig. Viele Daten werden daher verschlüsselt losgeschickt. Meist verwenden Verfahren zum Entschlüsseln ein Passwort, und genau dieses ist in den allermeisten Fällen die Eintrittspforte für Codeknacker. Einen neuen und sehr sicheren Weg wählten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT), indem sie Informatik mit Chemie paarten und ein gängiges Verschlüsselungsverfahren mit einem chemischen Passwort kombinierten. Über ihre Entwicklung berichten sie nun in einer Open Access Publikation in Nature Communications.

Bereits jetzt existieren sehr gute und effektive Verschlüsselungsprogramme, die fast nicht zu überwinden sind, vorausgesetzt die Rechnerleistung ist begrenzt. Schwachstelle bleibt dabei immer das Passwort. Wenn es schlecht gewählt ist und nicht den nötigen Sicherheitsansprüchen genügt, bildet es die Achillesferse der gesamten Verschlüsselung. Genau an dieser Stelle setzen die Wissenschaftler des KIT an: Sie verbergen die Information für das Passwort in einem kleinen organischen Molekül. Und während die verschlüsselte digitale Information dann gewissermaßen öffentlich reisen kann, wird der Schlüssel zum Lesen der Information unsichtbar und ohne Wissen der Umwelt in Form einer kleinen Menge der chemischen Verbindung, beispielsweise aufgetropft auf Papier, transportiert.
„Das Verfahren eignet sich natürlich nur für Anwendungen, die eine sehr hohe Sicherheitsstufe benötigen und damit auch einen gewissen Aufwand rechtfertigt, etwa für die Übermittlung von Geheimdienstinformationen oder bei der Kommunikation in Botschaften“, so Professor Michael Meier vom Institut für Organische Chemie. Auch um Plagiate von Originalen zu unterscheiden oder Produktinformationen wie Charge oder Produktionsdatum fälschungssicher am Produkt anzubringen, bietet sich das Verfahren an. „Wir können mit geringsten Mengen arbeiten und finden diese auch in Materialien, bei denen man mit anderen chemischen Verbindungen, etwa DNA-Molekülen, nicht weit kommt“, so Erstautor Andreas Boukis. So gelang es den Wissenschaftlern, die chemischen Schlüssel aus unterschiedlichen Trägermaterialien, beispielsweise Papier, Parfüm, Instantkaffee, Grüner Tee, Zucker oder sogar Schweineblut mit hoher Zuverlässigkeit zu isolieren.

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