Nyitókép: Envato Elements
A hamisítás világszerte súlyos probléma, gyógyszerektől luxuscikkekig, az élet szinte minden területét érinti. Változatos rendszereket dolgoztak ki ellene, van ami működik, van ami nem, de a gondokat csak enyhítik, kritikus mennyiség alá szorítani, megszüntetni nem tudják.
A mezőgazdaságot leginkább a vetőmag-hamisítás sújtja. A Szaharától délre fekvő afrikai országokban, a Világbank becslése alapján a kukoricamagok ötöde, a rizsnek harmada hamisított, egyes államokban pedig az összes vetőmag felét érinti a probléma. Az átlagos afrikai termés többek között ezért van folyamatosan a várt alatt. A hamisított magokon alapuló csírázási arány jóval alacsonyabb, mint az eredetieké.
Sokféleképpen, például címkék nyomon követésével próbálták már megakadályozni a vetőmag-hamisítást, de egyik módszer sem bizonyult hatékonynak. Többek között azért nem, mert az ilyen címkék, kódoló rendszerük determinisztikus jellege miatt, könnyen meghackelhetők.
Mi a közös egy integrált áramkörben és egy vetőmagban?
A Massachusetts Institute of Technology (MIT) kutatói viszont pirinyó, biológiailag lebomló, magukra a magokra közvetlenül alkalmazható címkékkel álltak elő. Kódjuk véletlenszerűen generálható, és nem másolható. Mindegyik selyemalapú anyag kicsi pontjait, különféle vegyi jelek egyedi kombinációját tartalmazza.
Kódolvasás (Kép: MIT)
A rendszer kulcsa random létrehozott fizikai tárgyak, amelyek pontos összetételét lehetetlen lemásolni. Az általuk generált címkék, az alkalmazási folyamatban kihasználva a véletlenszerűséget és a bizonytalanságot, olvasható, viszont reprodukálhatatlan egyedi „aláírás-jegyeket” képeznek.
„Alapvetően nagyon régi munkát végzünk, próbáljuk megakadályozni, hogy ellopják valakinek a tulajdonát. De akármennyire is igyekszünk, valaki mindig elég okos lesz ahhoz, hogy kitalálja az ellenszert, azaz semmi sem feltörhetetlen. Az alapötlet viszont, hogy ezt majdnem, ha nem lehetetlen másolni, vagy annyi erőfeszítés kellene hozzá, hogy senkinek nem éri meg” – jelentette ki Hui Sun, az egyik kutató.
A klónozhatatlan kódot eredetileg számítógépes chipek eredetvédelmére találták ki. Integrált áramkörök egyes tranzisztorai némileg eltérő tulajdonságokkal rendelkeznek, és a változatosság magasabb szintű áramkörökkel kombinálva, egyedi azonosságot ad az eszköznek. Az azonosító a biztonsági protokoll része. Mivel a tranzisztor változatosságát nehéz eszközről eszközre másolni, egyedi jellegét ez, és nem egy fix azonosító adja. Az ötlet a „fizikailag klónozhatatlan funkciókon” (physically unclonable functions, PUF) alapul.
Selyemkód a megoldás
Az MIT-s kutatók a PUF alapelvet alkalmazták a hamisított vetőmagokra. A selyemfehérje melletti döntést az anyag „természetbarát” jellege, és az FDA (az USA Élelmiszer és Gyógyszerhatósága) „biztonságos” minősítésével indokolták.
A magok teteje bevonható vele, és ha bizonyos módon szintetizálják, természetes véletlenszerű változatai lesznek, így pedig mindegyik mag rendelkezhet egyedi azonosítóval, „aláírással.”
Parányi egyedi címkék vetőmagokon (Kép: MIT)
A kutatóknak ki kellett találniuk a selyem könnyű gyártáshoz megfelelő formáját. Csúcstechnológiai megoldás helyett egyszerű cseppöntés módszert dolgoztak ki, amellyel kb. 0,25 centiméter átmérőjű címkék állíthatók elő. Az egyediségüket olvasó módszer, valamint nagymennyiségben történő, könnyű előállításuk technikája szintén komoly fejtörést okozott a kutatóknak, mígnem rájöttek, hogyan adható szín a mikrorészecskékhez, hogy aztán random szerkezetekké álljanak össze.
Az egyedi mintázatok nemcsak spektográffal vagy hordozható mikroszkóppal, hanem makrolencsével rendelkező bármilyen mobiltelefonnal is olvashatók. A kép helyben feldolgozható a PUF kód generálásához, majd elküldik a számítási felhőbe. Ottani biztonságos adatbázissal összehasonlítva, győződhetünk meg a termék, jelen esetben a vetőmag eredetiségétől. Mivel a kód véletlenszerű, kvázi lehetetlen másolni.
A színezett selyem nanorészecskék négy alaptípusából generálható permutációk száma csillagászati mennyiség. Minimális selyemmennyiségből 128 véletlenszerű biztonsági bitet hoztak létre, és figyelembe véve a mai számítógépeket, lehetetlen meghackelni a potenciális kombinációkat.
A címkén még bőven akad fejlesztenivaló, méretezési problémákat is meg kell oldaniuk, ezért egyelőre nem tudják, mikor kerülhet kereskedelmi forgalomba.
