ಸೈಬರ್ ಸುರಕ್ಷತೆ ಹೆಚ್ಚಿಸುವ ಯಾದೃಚ್ಛಿಕ ಚಲನೆಯ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನುಗಳು

27 ಮೇ 2022

– ರೋಹಿತ್ ಕೆ.ಎಂ.ಎಸ್.

ಮುಂಚೂಣಿ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ ಕಂಪನಿಯಾದ ಯಾಹೂ 300 ಕೋಟಿಗೂ ಹೆಚ್ಚು ಖಾತೆದಾರರ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಮಾಹಿತಿಗಳು ಬಹಿರಂಗಗೊಳ್ಳಲು ಕಾರಣವಾಗಿರುವ ದತ್ತಾಂಶ ಸೋರಿಕೆ ಬಗ್ಗೆ 2017ರ ಅಕ್ಟೋಬರ್‌ನಲ್ಲಿ ಸುದ್ದಿಯನ್ನು ಹೊರಗೆಡವಿತು. ಆಗ ಕಂಪನಿಯು ಈ ಎಲ್ಲಾ ಬಳಕೆದಾರರಿಗೆ ತಮ್ಮ ಪಾಸ್‌ವರ್ಡ್ ಗಳನ್ನು ಬದಲಿಸಿಕೊಂಡು ತಮ್ಮ ಕ್ರೆಡೆನ್ಷಿಯಲ್ಸ್ ಗಳನ್ನು ಮರುಗೂಢಲಿಪಿಗೊಳಿಸಲು ಕಟ್ಟುನಿಟ್ಟಾಗಿ ಸೂಚಿಸಿತು. ಅಂದಹಾಗೆ, ಇತ್ತೀಚಿನ ವರ್ಷಗಳಲ್ಲಿ ಇಂತಹ ಹಲವಾರು ದತ್ತಾಂಶ ಸುರಕ್ಷಾ ಸೋರಿಕೆಗಳು ಸಂಭವಿಸುತ್ತಿದ್ದು, ಇದು ಬಳಕೆದಾರರನ್ನು ಆಸುರಕ್ಷಿತರನ್ನಾಗಿಸಿದೆ.

“ನಾವು ಅಂತರ್ಜಾಲ ಬಳಸಿ ಮಾಡುವ ಹೆಚ್ಚುಕಡಿಮೆ ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಕೆಲಸವೂ ಸುರಕ್ಷತೆಯ ಕಾರಣಕ್ಕಾಗಿ ಗೂಢಲಿಪೀಕರಣಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಈ ಗೂಢಲಿಪೀಕರಣದ ಸದೃಢತೆಯು ಯಾದೃಚ್ಛಿಕ ಸಂಖ್ಯಾ ಸೃಜನೆಯ ಗುಣಮಟ್ಟದ ಮೇಲೆ ಅವಲಂಬಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ” ಎನ್ನುತ್ತಾರೆ ಭಾರತೀಯ ವಿಜ್ಞಾನ ಸಂಸ್ಥೆಯ (ಐ.ಐ.ಎಸ್‌ಸಿ) ಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕಲ್ ಸಂವಹನ ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ (ಇ.ಸಿ.ಇ.) ವಿಭಾಗದಲ್ಲಿ ಪಿಎಚ್.ಡಿ. ಅಧ್ಯಯನಾರ್ಥಿಯಾಗಿರುವ ನಿತಿನ್ ಅಬ್ರಾಹಂ. ದಾಖಲೆ ಸೃಷ್ಟಿಸುವ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ (ದಾಖಲಾರ್ಹ) ನೈಜ ಯಾದೃಚ್ಛಿಕ ಸಂಖ್ಯಾ ಸೃಜನೆಯನ್ನು (ಟಿ.ಆರ್.ಎನ್.ಜಿ.) ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿರುವ ತಂಡವನ್ನು ಮುನ್ನಡೆಸುತ್ತಿರುವ ಇ.ಸಿ.ಇ. ವಿಭಾಗದ ಸಹಾಯಕ ಪ್ರಾಧ್ಯಾಪಕ ಕೌಶಿಕ್ ಮಜುಂದಾರ್ ಅವರ ತಂಡದ ಸದಸ್ಯರಲ್ಲಿ ನಿತಿನ್ ಒಬ್ಬರಾಗಿದ್ದಾರೆ. ಈ ವಿಧಾನವು ದತ್ತಾಂಶ ಗೂಢಲಿಪೀಕರಣವನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುವ ಜೊತೆಗೆ ಸುರಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ. ಹೀಗಾಗಿ, ಕ್ರೆಡಿಟ್ ಕಾರ್ಡ್ ವಿವರಗಳು, ಪಾಸ್‌ವರ್ಡ್ ಗಳು ಮತ್ತಿತರ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಖಾಸಗಿ ಮಾಹಿತಿಗಳ ಭದ್ರತೆ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಕುರಿತು ಅಧ್ಯಯನ ವರದಿಯು ‘ಎಸಿಎಸ್ ನ್ಯಾನೊ’ ನಿಯತಕಾಲಿಕದಲ್ಲಿ ಪ್ರಕಟಗೊಂಡಿದೆ.

ಗೂಢಲಿಪೀಕರಣಗೊಂಡ ಮಾಹಿತಿಯನ್ನು ಗೂಢಲಿಪ್ಯಂತರ ‘ಕೀಲಿಕೈ’ (ಕ್ರಿಪ್ಟೊಗ್ರಾಫಿಕ್ ಕೀ) ಹೊಂದಿರುವ ಅಧಿಕೃತ ಬಳಕೆದಾರರು ಮಾತ್ರ ಡೀಕೋಡ್ ಮಾಡಬಹುದು. ಆದರೆ, ಈ ಕೀಲಿಕೈ (ಕೀ) ಅನೂಹ್ಯವಾಗಿರಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ. ಅಂದರೆ, ಹ್ಯಾಕಿಂಗ್ ಅನ್ನು ನಿರೋಧಿಸಬೇಕೆಂದರೆ ಅದು ಯಾದೃಚ್ಛಿಕವಾಗಿ ಸೃಜನೆಗೊಳ್ಳಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ. ಕಂಪ್ಯೂಟರ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಗೂಢಲಿಪ್ಯಂತರ ಕೀಲಿಕೈಗಳು ರೂಢಿಗತವಾಗಿ ಗಣಿತೀಯ ಸೂತ್ರವನ್ನು ಅಥವಾ ಮುಂಚಿತವಾಗಿಯೇ ಪ್ರೋಗ್ರಾಮ್ ಮಾಡಲಾದ ಕೋಷ್ಟಕಗಳನ್ನು ಆಧರಿಸಿದ ಸೂಡೋರ‍್ಯಾಂಡಮ್ ನಂಬರ್ ಜನರೇಟರ್‌ಗಳನ್ನು ಬಳಸಿ (PRNGs) ಸೃಜನೆಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. ಹೀಗೆ ಸೃಜನೆಗೊಳ್ಳುವ ಸಂಖ್ಯೆಗಳು ಯಾದೃಚ್ಛಿಕವೆಂಬಂತೆ ತೋರಿಬರುತ್ತವೆಯಾದರೂ ವಾಸ್ತವದಲ್ಲಿ ಅವು ಯಾದೃಚ್ಛಿಕವಾಗಿರುವುದಿಲ್ಲ. ಇದಕ್ಕೆ ವ್ಯತಿರಿಕ್ತವಾಗಿ, TRNG ವಿಧಾನದಲ್ಲಿ ಅಂತರ್ಗತ ಯಾದೃಚ್ಛಿಕ ಭೌತಿಕ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳಿಂದ ಯಾದೃಚ್ಛಿಕ ಸಂಖ್ಯೆಗಳು ಹೊರಹೊಮ್ಮುವುದರಿಂದ, ಇವುಗಳ ಸುರಕ್ಷತೆ ಅಧಿಕವಾಗಿರುತ್ತದೆ.

ಐ.ಐ.ಎಸ್‌ಸಿ. ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿರುವ ಈ TRNG ಸಾಧನದಲ್ಲಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನುಗಳ ಯಾದೃಚ್ಛಿಕ ಚಲನೆಯನ್ನು ಆಧರಿಸಿ ಯಾದೃಚ್ಛಿಕ ಸಂಖ್ಯೆಗಳು ಸೃಜನೆಯಾಗುತ್ತವೆ. ಕಪ್ಪು ರಂಜಕ ಮತ್ತು ಗ್ರಾಫೀನ್‌ನಂತಹ ವಸ್ತುಗಳ ಪರಮಾಣು ಗಾತ್ರದಷ್ಟು ತೆಳುವಾದ ಪದರಗಳನ್ನು ಒಂದರ ಮೇಲೊಂದರAತೆ ಕೂರಿಸಿ ಕೃತಕವಾಗಿ ನಿರ್ಮಿಸಿದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಟ್ರ್ಯಾಪ್ ಅನ್ನು ಇದು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ. ಯಾವಾಗ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನು ಸೆರೆಯಾಗುತ್ತದೋ ಆಗ ಸಾಧನವು ಹೆಚ್ಚಿನ ವಿದ್ಯುತ್ ಮಾಪನವನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಹಾಗೆಯೇ, ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನು ಈ ಸೆರೆಯಿಂದ ಬಿಡುಗಡೆಗೊಂಡಾಗ ಸಾಧನವು ವಿದ್ಯುತ್ತಿನ ಕಡಿಮೆ ಮಾಪನಾಂಕವನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನುಗಳು ಇಲ್ಲಿ ಸೆರೆಯಿಂದ ಆಚೀಚೆಗೆ ಯಾದೃಚ್ಛಿಕವಾಗಿ ಚಲಿಸುವುದರಿಂದ ಮಾಪನ ಮಾಡಲಾದ ವಿದ್ಯುತ್ ಕೂಡ ಯಾದೃಚ್ಛಿಕವಾಗಿ ಬದಲಾವಣೆಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಈ ಬದಲಾವಣೆಯಲ್ಲಿನ ಅವಧಿಯು ಸೃಜನೆಗೊಳ್ಳುವ ಯಾದೃಚ್ಛಿಕ ಸಂಖ್ಯೆ ಯಾವುದೆಂಬುದನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸುತ್ತದೆ. “ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನು ಯಾವಾಗ ಸೆರೆಯಾಗುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ನಿಖರವಾಗಿ ಯಾರೂ ಊಹಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ. ಹೀಗಾಗಿ, ಈ ವಿಧಾನದಲ್ಲಿ ಯಾದೃಚ್ಛಿಕತೆ ಎಂಬುದು ಅಂತರ್ಗತವಾಗಿಯೇ ಅಡಕವಾಗಿದೆ” ಎಂಬುದು ಮಜುಂದಾರ್ ಅವರ ವಿವರಣೆಯಾಗಿದೆ.

ಯಾದೃಚ್ಛಿಕ ಸಂಖ್ಯೆಯನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುವ ಫ್ಯಾಬ್ರಿಕೇಟೆಡ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಚಿಪ್‌ನ ಚಿತ್ರ. ಚಿಪ್ ಅನ್ನು ಮಾಪನ ಸೆಟಪ್‌ಗೆ ಲೋಡ್ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ, ಅಲ್ಲಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಟ್ರ್ಯಾಪಿಂಗ್/ಡಿ-ಟ್ರ್ಯಾಪಿಂಗ್‌ನ ಯಾದೃಚ್ಛಿಕತೆಯನ್ನು ಬೈನರಿ ಔಟ್‌ಪುಟ್‌ಗಳಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ (ಕ್ರೆಡಿಟ್: ನಿತಿನ್ ಅಬ್ರಹಾಂ)

ಅಮೆರಿಕದ ರಾಷ್ಟ್ರೀಯ ಪ್ರಮಾಣೀಕರಣಗಳು ಮತ್ತು ತಾಂತ್ರಿಕ (ಎನ್‌ಐಎಸ್‌ಟಿ) ಸಂಸ್ಥೆಯು ಗೂಢಲಿಪ್ಯಂತರ ಆನ್ವಯಿಕತೆಗಳಿಗಾಗಿ ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಿರುವ ಪ್ರಮಾಣಿತ ಪರೀಕ್ಷೆಗಳಲ್ಲಿ ಈ ಸಾಧನವು ಸ್ವತಃ ಮಜುಂದಾರ್ ಅವರ ನಿರೀಕ್ಷೆಗಳನ್ನೂ ಮೀರಿ ಯಶಸ್ವಿಯಾಗಿದೆ. “ಈ ಕುರಿತ ಆಲೋಚನೆ ಮೊದಲಿಗೆ ನನ್ನ ಮನಸ್ಸಿನಲ್ಲಿ ಮೂಡಿದಾಗ ಇದು ಉತ್ತಮ ಯಾದೃಚ್ಛಿಕ ಸಂಖ್ಯಾ ಸೃಜನಾ ವಿಧಾನವಾಗುತ್ತದೆ ಎಂದು ನನಗೆ ಅನ್ನಿಸಿತ್ತು. ಆದರೆ ಇಷ್ಟೊಂದು ದಾಖಲಾರ್ಹ ಅತ್ಯಧಿಕ ಮಟ್ಟದಲ್ಲಿ ಮಿನ್-ಎಂಟ್ರೋಪಿ ಇರುತ್ತದೆಂಬ ನಿರೀಕ್ಷೆ ಇರಲಿಲ್ಲ” ಎನ್ನುತ್ತಾರೆ ಅವರು.

ಮಿನ್-ಎಂಟ್ರೋಪಿ ಎಂಬುದು ಟಿ.ಆರ್.ಎನ್.ಜಿ.ಗಳ ಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಅಳೆಯುವ ಮಾನದಂಡವಾಗಿದೆ. ಇದರ ಮೌಲ್ಯವು ‘0’ (ಸೊನ್ನೆ)ಯಿಂದ (ಸಂಪೂರ್ಣ ಊಹೆ ಮಾಡಬಲ್ಲ) 1ರವರೆಗೆ (ಸಂಪೂರ್ಣ ಯಾದೃಚ್ಛಿಕ) ಇರುತ್ತದೆ. ಮಜುಂದಾರ್ ಅವರ ಪ್ರಯೋಗಾಲಯದಲ್ಲಿ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಗೊಂಡಿರುವ ಸಾಧನವು ದಾಖಲೆ ಅತ್ಯಧಿಕ ಮಟ್ಟದ 0.98 ಮಿನ್-ಎಂಟ್ರೊಪಿಯನ್ನು ದಾಖಲಿಸಿದೆ. ಇದು ಈ ಹಿಂದೆ ದಾಖಲಾಗಿದ್ದ 0.89ರ ಆಸುಪಾಸಿನ ಮಿನ್-ಎಂಟ್ರೋಪಿಗಿAತ ಗಣನೀಯವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಳವಾಗಿದೆ. ಟಿ.ಆರ್.ಎನ್.ಜಿ.ಗಳಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದಂತೆ ಇದುವರೆಗೆ ದಾಖಲಾಗಿರುವ ಅತ್ಯಧಿಕ ಮಿನ್-ಎಂಟ್ರೋಪಿ ನಮ್ಮದಾಗಿದೆ” ಎನ್ನುತ್ತಾರೆ ಅಬ್ರಾಹಂ.

“ಐ.ಐ.ಎಸ್‌ಸಿ. ತಂಡ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿರುವ ಈ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಟಿ.ಆರ್.ಎನ್.ಜಿ.ಯು ದ್ಯುತಿ ವಿದ್ಯಮಾನವನ್ನು ಆಧರಿಸಿ ಕಾರ್ಯಾಚರಿಸುವ ಇಂತಹುದೇ ಸಾಧನಗಳಿಗಿಂತ ಅತ್ಯಂತ ಅಡಕವಾಗಿರುತ್ತವೆ” ಎನ್ನುತ್ತಾರೆ ಅಬ್ರಾಹಂ. “ನಮ್ಮ ಸಾಧನವು ಅಪ್ಪಟ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಆಗಿರುವುದರಿಂದ ಒಂದು ಚಿಪ್‌ನ ಮೇಲೆ ಇಂತಹ ಲಕ್ಷಾಂತರ ಸಾಧನಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸಬಹುದು” ಎನ್ನುತ್ತಾರೆ ಮಜುಂದಾರ್. ಅವರನ್ನು ಒಳಗೊಂಡ ತಂಡದವರು ಇದೀಗ ಈ ಸಾಧನವನ್ನು ಇನ್ನಷ್ಟು ಕ್ಷಿಪ್ರಗೊಳಿಸುವ ಹಾಗೂ ಈ ಚಿಪ್‌ಗಳ ದೊಡ್ಡಮಟ್ಟದ ತಯಾರಿಕೆಗೆ ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುವ ಹೊಸ ಫ್ಯಾಬ್ರಿಕೇಷನ್ ವಿಧಾನವನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಗೊಳಿಸುವಲ್ಲಿ ನಿರತರಾಗಿದ್ದಾರೆ.

ಉಲ್ಲೇಖ:
ಅಬ್ರಾಹಂ ಎನ್, ವಾತನಾಬೆ ಕೆ, ತನಿಗುಚಿ ಟಿ, ಮಜುಂದಾರ್ ಕೆ.ಎ., High-Quality Entropy Source Using van der Waals Heterojunction for True Random Number Generation, ACS Nano (2022)
https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsnano.1c11084

ಸಂಪರ್ಕಿಸಿ:

ಕೌಶಿಕ್ ಮಜುಂದಾರ್
ಸಹಾಯಕ ಪ್ರಾಧ್ಯಾಪಕ
ಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕಲ್ ಸಂವಹನ ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ (ಇ.ಸಿ.ಇ) ವಿಭಾಗ, ಭಾರತೀಯ ವಿಜ್ಞಾನ ಸಂಸ್ಥೆ (ಐ.ಐ.ಎಸ್‌ಸಿ)
ಫೋನ್: : +91-80-2293-2742
ಇಮೇಲ್- kaushikm@iisc.ac.in

ಪತ್ರಕರ್ತರಿಗೆ ಸೂಚನೆ:
ಅ) ಈ ಪತ್ರಿಕಾ ಪ್ರಕಟಣೆಯನ್ನು ಅಥವಾ ಇದರ ಯಾವುದೇ ಭಾಗವನ್ನು ಯಥಾವತ್ತಾಗಿ ಸುದ್ದಿಯಾಗಿ ಪ್ರಕಟಿಸಿದರೆ ದಯವಿಟ್ಟು ಐ.ಐ.ಎಸ್.ಸಿ. ಹೆಸರಿನೊಂದಿಗೆ ಪ್ರಕಟಿಸಿ.
ಆ) ಐ.ಐ.ಎಸ್.ಸಿ. ಪತ್ರಿಕಾ ಪ್ರಕಟಣೆಗಳಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದಂತೆ ಏನಾದರೂ ಪ್ರಶ್ನೆಗಳಿದ್ದರೆ ದಯವಿಟ್ಟು news@iisc.ac.in ಅಥವಾ pro@iisc.ac.in ಗೆ ಬರೆಯಿರಿ.

——000—–