Автор AZoNano Май 6 2021

Закодированные сообщения невидимыми чернилами звучат так, как будто их можно найти только в шпионских книгах, но в реальной жизни они могут иметь важные цели безопасности. Тем не менее, их можно взломать, если их шифрование предсказуемо.

Теперь исследователи, сообщающие в ACS Applied Materials & Interfaces напечатали сложно закодированные данные обычными чернилами и невидимыми чернилами на основе углеродных наночастиц, требуя как ультрафиолетового света, так и компьютера, который обучен кодированию выявить правильные сообщения.

Даже по мере развития электронных записей, бумага по-прежнему является обычным способом хранения данных. Невидимые чернила могут скрыть секретную экономическую, коммерческую или военную информацию от посторонних глаз, но многие популярные чернила содержат токсичные соединения или могут быть обнаружены предсказуемыми методами, такими как свет, тепло или химические вещества. Углеродные наночастицы, которые обладают низкой токсичностью, могут быть практически невидимы при окружающем освещении, но могут создавать яркие изображения при воздействии ультрафиолетового (УФ) света – современный подход к невидимым чернилам. Кроме того, успехи в моделях искусственного интеллекта (ИИ), созданные сетями алгоритмов обработки, которые учатся обрабатывать сложную информацию, могут гарантировать, что сообщения можно будет расшифровать только на должным образом обученных компьютерах. Итак, Вэйвэй Чжао, Кан Ли, Цзе Сюй и его коллеги хотели обучить модель ИИ распознавать и расшифровывать символы, напечатанные флуоресцентными чернилами из углеродных наночастиц, обнаруживая скрытые сообщения при воздействии УФ-света.

Исследователи создали углеродные наночастицы из лимонной кислоты и цистеина, которые они разбавили водой, чтобы создать невидимые чернила, которые выглядели синими при воздействии ультрафиолета. Команда загрузила раствор в картридж с чернилами и напечатала серию простых символов на бумаге с помощью струйного принтера. Затем они научили модель искусственного интеллекта, состоящую из нескольких алгоритмов, распознавать символы, освещенные ультрафиолетовым светом, и декодировать их с помощью специальной кодовой книги. Наконец, они протестировали способность модели AI декодировать сообщения, напечатанные с использованием комбинации как обычных красных чернил, так и УФ-флуоресцентных чернил. Модель искусственного интеллекта со 100% точностью считывала обычные чернильные символы как «СТОП», но когда УФ-свет был показан на письме, невидимые чернила отображали желаемое сообщение «НАЧАЛО». По словам исследователей, поскольку эти алгоритмы могут замечать мельчайшие изменения в символах, у этого подхода есть потенциал для безопасного шифрования сообщений с использованием сотен различных непредсказуемых символов.

Авторы выражают признательность за финансирование со стороны Shenzhen Peacock Team Plan и Бюро промышленности и информационных технологий Шэньчжэня через Центр инноваций в производстве графена (201901161514).

Источник: http://www.acs.org/