Los científicos crean un nuevo hidrogel para etiquetas de seguridad no clonables

Las tecnologías de cifrado son vitales en el panorama digital actual para proteger la información confidencial de los piratas informáticos y prevenir el fraude. Si bien se ha desarrollado un cifrado de vanguardia para los datos, hasta ahora la protección sofisticada para objetos físicos, como productos de alto valor, tarjetas de acceso y documentos, se ha quedado atrás.

Los científicos ahora han desarrollado un nuevo hidrogel que actúa como una etiqueta física no clonable. el trabajo es publicado en el diario Materiales avanzados.

Los elementos físicos se copian o falsifican fácilmente porque sus etiquetas de seguridad incorporadas suelen ser débiles o fáciles de clonar. Para resolver esta brecha de seguridad, un equipo de investigadores de China primero mezcló dos productos químicos: polipirrol, que conduce electricidad; y sulfonato de poliestireno, un polímero flexible. El resultado fue una sustancia suave, conductora y gelatinosa.

Mientras este gel se endurecía, el equipo lo aplicó un campo eléctrico en un proceso llamado reticulación de ensamblaje regional (RAC). Esto obligó a los ingredientes dentro del gel a reorganizarse en una red irregular de regiones conductoras y no conductoras, creando una especie de laberinto caótico de caminos eléctricos.

Este laberinto es único y sirve como etiqueta de seguridad no clonable del gel. Cuando alguien envía una señal eléctrica al gel, tiene que navegar por el laberinto interno aleatorio. Debido a que el laberinto contiene miles de millones de puntos eléctricos aleatorios que afectan la señal de manera diferente, la señal que sale por el otro extremo es una firma eléctrica única. Según los investigadores, este método crea más de diez millones de billones de posibles firmas (códigos).

Probando la tecnología

Para probar su innovación, los científicos enviaron la misma señal de desafío eléctrico (un conjunto de pulsos eléctricos) al gel 1000 veces, y cada vez produjo la misma firma eléctrica secreta. Esto significa que la «huella digital» única del gel es confiable y estable. El equipo también creó otro gel en condiciones idénticas para simular lo que haría un hacker y descubrió que los códigos de salida eran significativamente diferentes. Esto confirmó que la estructura interna del gel es imposible de replicar, lo que hace que una etiqueta no se pueda clonar. Incluso los modelos de IA sofisticados como Transformers no pudieron romper el gel.

«El RAC-Gel mantiene así una fuerte resistencia a los ataques basados ​​en el aprendizaje automático, incluso bajo altos niveles de optimización del modelo», escribieron los investigadores en su artículo.

Al crear tantos códigos complejos e impredecibles, los autores del estudio creen que el esfuerzo para descifrar el gel sería demasiado costoso para que valga la pena, afirmando que «elevar el costo del descifrado más allá del valor de la información protegida representa uno de los enfoques más efectivos para el cifrado».

Los investigadores no sólo crearon el gel; También construyeron un prototipo de etiqueta funcional integrando el gel en una película de plástico flexible con electrodos. Los planes futuros incluyen desarrollar chips de seguridad flexibles para productos, mejorar la complejidad del gel y aumentar la producción.

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