Vân tay laser mở đường xác thực thiết bị số không cần mật khẩu

Hình ảnh minh họa ý tưởng về công nghệ xác thực mới của KAUST, kết hợp dấu vân tay vật lý được tạo ra bằng laser và trí tuệ nhân tạo để xác minh danh tính của các thiết bị được kết nối mà không cần mật khẩu hoặc khóa bảo mật truyền thống. Ảnh: KAUST

Vân tay laser vừa xuất hiện như một phương thức xác thực thiết bị số hoàn toàn mới, do các nhà khoa học tại Đại học Khoa học và Công nghệ King Abdullah, Ả Rập Xê Út, giới thiệu, dựa trên nguyên lý mỗi con laser bán dẫn khi hoạt động sẽ phát ra một kiểu ánh sáng riêng biệt, không trùng lặp ở bất kỳ thiết bị nào khác, tương tự cách vân tay phân biệt từng con người. Nghiên cứu này xuất hiện trên tạp chí Nature Electronics, đặt ra một hướng tiếp cận khác cho bài toán bảo mật, trong bối cảnh điện toán đám mây và hạ tầng trí tuệ nhân tạo đang mở rộng với tốc độ nhanh, kéo theo số lượng thiết bị kết nối tăng lên từng ngày.

Càng nhiều thiết bị gia nhập vào cùng một mạng lưới, câu hỏi làm sao xác minh danh tính từng thiết bị càng trở nên cấp bách, trong khi các phương pháp cũ dựa vào mật khẩu lưu trữ hoặc khóa bảo mật lại tiềm ẩn nguy cơ bị đánh cắp hoặc sao chép. Phó giáo sư Yating Wan, người đứng đầu nhóm nghiên cứu tại KAUST, giải thích rằng mọi thiết bị kết nối đều cần một cách chứng minh mình là hàng thật, và cách làm phổ biến hiện nay vẫn phụ thuộc vào mật khẩu hoặc khóa lưu trữ, trong khi hướng đi mà nhóm bà theo đuổi lại đặt câu hỏi liệu thiết bị có thể tự nhận diện bằng chính những đặc tính vốn có trong phần cứng của nó hay không.

Nền tảng của công nghệ vân tay laser nằm ở loại laser phát bề mặt hốc cộng hưởng thẳng đứng mang tính hỗn loạn, một linh kiện quang tử tạo ra chuỗi khóa nhận dạng độc nhất với tốc độ phản hồi vượt mốc 500 Gbps, một con số đòi hỏi hệ thống xử lý phía sau phải nhanh tương xứng để không tạo ra điểm nghẽn. Chính vì vậy, nhóm nghiên cứu kết hợp công nghệ laser với một mô hình mạng nơ ron tích chập, giúp việc xác thực diễn ra theo thời gian thực, ngay tại thời điểm tín hiệu ánh sáng phát ra từ con chip.

Trong các thử nghiệm tại phòng thí nghiệm, hệ thống ghép nối khóa nhận dạng đạt tỷ lệ nhận diện sai gần như bằng không, cho thấy độ chính xác vượt trội so với nhiều giải pháp bảo mật dựa trên mật khẩu truyền thống. Công nghệ vân tay laser hiện vẫn ở giai đoạn khởi đầu, và nhóm nghiên cứu tại KAUST đang tìm cách tích hợp nó vào hạ tầng điện toán và truyền thông trong tương lai, nơi tốc độ cùng độ tin cậy của khâu xác thực quyết định trực tiếp đến sự an toàn của toàn bộ hệ thống mạng.

Bà Wan nhận định rằng khi trí tuệ nhân tạo và các dịch vụ đám mây tiếp tục mở rộng quy mô, nhu cầu tìm kiếm những phương pháp bảo mật số mới, có khả năng vận hành ở quy mô lớn, đang tăng lên rõ rệt, và công trình của nhóm bà chính là minh chứng cho việc quang tử học cùng trí tuệ nhân tạo có thể phối hợp với nhau để giải quyết thách thức đó.

Theo tạp chí Điện tử và Ứng dụng