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Mención - Ciencias Exactas, Físicas y Naturales 2014
Novedosos avances en encriptación óptica de información.

Foto © Felipe Mesa

John Fredy Barrera Ramírez, Profesor Asociado del Instituto de Física de la Universidad de Antioquia.

“Los sistemas que permiten proteger la información (privacidad) y bienes (recursos) de los ciudadanos, instituciones y empresas comercialmente disponibles están basados en algoritmos digitales. Pero se ha demostrado que los sistemas de seguridad digitales que en un momento se pensaron invulnerables, finalmente fueron quebrantados. Es por esto que el área de la seguridad en la información busca, no sólo reforzar la confiabilidad de los sistemas digitales, sino también encontrar alternativas que permitan incrementar la seguridad en el manejo de la información.

Las contribuciones científicas presentadas principalmente en los últimos 3 años han demostrado que la encriptación óptica es una alternativa válida, versátil y muy confiable para la protección de datos, pues emplea un sistema físico con un gran número de grados de libertad y el proceso de encriptación se realiza a la velocidad de la luz.

Para encriptar información ópticamente los datos se introducen, en forma de haces luminosos, a un sistema físico; el paso de dichos haces a través de uno o varios elementos logran transformarlos en un grado tal, que la información obtenida a la salida del sistema no guarda ninguna semejanza con la original. No obstante, la información se encuentra allí codificada y sólo si se conocen todos los pasos del sistema y los elementos introducidos (llave(s) de seguridad y/o parámetro(s)), el proceso se puede revertir y los datos pueden ser recuperados. Los sistemas físicos y experimentales de encriptación óptica han demostrado tener un notable grado de seguridad pues hasta el momento no se han podido vulnerar, lo cual es debido en gran parte a que se estos sistemas emplean llaves de seguridad que son aleatorias y físicas.

El primer paso para lograr la encriptación óptica de datos y su recuperación libre de ruido es la conversión de la información que se pretende proteger en un código de respuesta rápida. Luego, este código es insertado y encriptado usando el sistema óptico. Para recuperar el código de respuesta rápida es absolutamente necesario poseer la información del código encriptado y la llave de seguridad; si un usuario no autorizado intercepta el código de respuesta rápida encriptado, pero no puede acceder a la llave de seguridad, dicho usuario no podrá desencriptar el código de respuesta rápida.

Finalmente, la lectura del código QR desencriptado da como resultados la información original totalmente libre de ruido. La recuperación de datos libres de ruido se debe a la tolerancia al ruido característica del proceso de lectura de los códigos de respuesta rápida. De acuerdo a lo anterior, la seguridad del sistema y la recuperación libre de ruido se debe a la acción combinada del sistema óptico de seguridad y de los códigos de respuesta rápida. Un atractivo adicional de esta propuesta es que los códigos QR pueden ser leídos por dispositivos de uso masivo como los smartphone o las tablets.

Este trabajo de investigación constituye una contribución científica relevante pues permitió sobrepasar algunas limitaciones que no permitían vislumbrar una aplicación real y masiva de los sistemas ópticos de seguridad. Estos avances científicos revitalizan un área de investigación básica e imponen el reto tecnológico del desarrollo de un dispositivo para fines comerciales y de uso masivo.

Este trabajo de investigación está constituido por contribuciones que fueron publicadas en revistas internacionales de reconocido prestigio; garantizando de esta forma el rigor científico, la generación de nuevo conocimiento, la novedad y originalidad del trabajo. La investigación ha tenido un gran impacto y reconocimiento a nivel regional, nacional y principalmente a nivel internacional; que se evidencia en la inclusión de las contribuciones en secciones exclusivas de plataformas, revistas y organizaciones científicas, y en una diversa y amplia difusión del trabajo a diferentes niveles, entre otros aspectos.

Más allá del impacto y reconocimiento académico, se vislumbra una transición de este trabajo de investigación desde el ámbito estrictamente científico académico al dominio tecnológico, y se espera que luego esto pueda conducir a una innovación. Este es un elemento motivador y a su vez es un reto novedoso para quienes hacemos investigación básica.”

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