«Маскировка во времени» может улучшить безопасность оптических коммуникаций

Исследователи продемонстрировали метод «временной невидимости» в оптических коммуникациях, представляющий потенциальный инструмент для противодействия перехвату и улучшения безопасности телекоммуникаций.

«Необходимо еще много поработать, чтобы этот подход нашел практическое применение, но это полезная технология, которая может быть интегрирована с существующей телекоммуникационной инфраструктурой», - сказал аспирант Университета Пердью Джозеф Люкенс (Joseph Lukens).

В 2012 г. другие исследователи изобрели «временную шапку-невидимку», но она скрывала лишь очень маленькую часть – около 0,0001% всего времени, необходимого для передачи данных по оптическим каналам. Теперь исследователи из Пердью увеличили длительность до 46%, что потенциально делает концепцию практичной для коммерческих применений. В то время как предыдущее исследование в области временной маскировки требовало сложного сверхбыстрого фемтосекундного лазера, в данной разработке успех был достигнут с помощью оборудования, которое широко используется в коммерческих оптических коммуникациях.

Техника работает с помощью манипулирования фазой световых импульсов, с помощью которой определялся уровень интерференции света. «Позволяя волнам света интерферировать, вы можете увеличить амплитуду либо свести ее к нулю, - пояснил Люкенс. – Нуль является дыркой, в которой ничего нет».

Любые данные в области с нулевым сигналом будут замаскированы. Управление фазами позволяет передавать данные в виде «единиц» и «нулей» по оптоволокну. Важной частью аппаратуры является фазовый модулятор, который широко используется в оптической связи для модификации сигналов. При временной маскировке два фазовых модулятора используются, чтобы сначала создать дырки, и еще два, чтобы прикрыть их, так что это выглядит, как будто с сигналом ничего не делали. «Потенциально, это более высокий уровень защиты, поскольку это даже не похоже, что вы что-то передаете, - сказал Люкенс. – Перехватчик даже не будет подозревать, что сигнал скрыт, поскольку это выглядит так, как будто ничего не передается».

Характерно, что маскировка во времени не требует использования метаматериалов, а только доступных на рынке фазовых модуляторов и оптоволокна. Эффект называется маскировкой во времени, поскольку он прячет данные, которые передаются во времени, в противоположность пространственной маскировке, которая прячет физические объекты.

Диаграмма описывает основные операции «маскировки во времени» для оптической связи. Сигнал изменяется до нулевой интенсивности, когда данные передаются. Затем аппаратура преобразует импульсы обратно в плоский сигнал, пряча факт какой-либо передачи данных