Imagine poder ocultar una contraseña de cifrado extremadamente compleja o información financiera detallada para una organización dentro de la estructura química de la tinta. Puede sonar como algo sacado de una película de espías, pero los científicos de la Universidad de Texas en Austin y la Universidad de Massachusetts Lowell demostraron recientemente que es posible.

En un artículo publicado hoy en la revista ACS Central Science , los investigadores describieron cómo pudieron tomar una clave de cifrado de 256 bits y codificarla en un material similar al plástico que sintetizaron en el laboratorio, lo que resultó en un nuevo medio de almacenamiento para cifrar un gran conjunto de datos.

"Cuando se trata de almacenamiento de información, estamos buscando formas de almacenar datos en la menor cantidad de espacio y en un formato que sea duradero y legible", dijo Eric Anslyn, profesor de química de UT Austin y autor correspondiente del artículo.

Para probar su técnica de almacenamiento de datos, Anslyn, en colaboración con James Reuther de UMass Lowell y otros investigadores, cifró una copia de El maravilloso mago de Oz. por L. Frank Baum. La clave de cifrado de 256 bits es prácticamente imposible de descifrar, incluso con las computadoras más rápidas. Se almacenó en un material, llamado polímero de secuencia definida, compuesto por una larga cadena de monómeros. Cada monómero corresponde a uno de los 16 símbolos y, utilizando su técnica recientemente desarrollada, los investigadores pudieron codificar los 256 bits de información para leerlos en la secuencia correcta.

Una máquina robótica en el laboratorio de Anslyn creó el material polimérico utilizando aminoácidos disponibles comercialmente. El polímero terminado se mezcló con la tinta de una carta personal en Texas, se envió por correo a un tercero en Massachusetts y luego se extrajo y analizó usando un espectrómetro de masas de cromatografía líquida. El análisis reveló la clave de cifrado, que descifró el libro, todo en el primer intento.

Existen muchas aplicaciones potenciales para almacenar datos en un material similar al plástico. A medida que se acerca una era de computación cuántica, la capacidad de las computadoras cuánticas para descifrar potencialmente contraseñas estándar de 8 bits en segundos crea la necesidad de métodos de encriptación nuevos y más complejos. La nueva innovación crea la posibilidad de tener una llave escondida en la estructura molecular de un billete, un llavero o un collar.

Mientras tanto, con grandes cantidades de datos digitales que impulsan la necesidad de centros de datos que afectan el medio ambiente y contribuyen al cambio climático, se consideran críticas nuevas alternativas para el almacenamiento de datos.

"Esta es la primera vez que se almacena tanta información en un polímero de este tipo", dijo Anslyn, indicando que marcó "un avance científico revolucionario en el área del almacenamiento de datos moleculares y la criptografía".

Otro laboratorio de UT Austin usó ADN para codificar el libro de Baum en ADN sintético, usando las cuatro bases químicas:adenina (A), guanina (G), citosina (C) y timina (T), en un sistema codificado de cuatro símbolos. La nueva técnica tiene 16 símbolos, lo que hace que la densidad de almacenamiento de información sea mucho mayor.

"Piénsalo. Toda la información necesaria para crear un ser humano se almacena en una de tus células", dijo Anslyn. "Y eso se hace con cuatro símbolos. Esto tiene 16 para trabajar".

Samuel Dahlhauser, Christopher Wight, Sarah Moor, Phuoc Ngo, Jordan York, Marissa Vera, Kristin Blake e Ian Riddington de UT Austin y Randall Scanga de la Universidad de Massachusetts Lowell contribuyeron a la investigación. + Explora más

Investigadores construyen una clave de encriptación molecular duradera a partir de polímeros definidos en secuencia