Inchiostro invisibile e intelligenza artificiale

Stampati dati codificati in modo complesso con inchiostro normale e un inchiostro invisibile basato su nanoparticelle di carbonio.

La protezione delle informazioni cartacee convenzionali si basa principalmente su materiali funzionali che rispondono agli stimoli che possono mostrare colore o luminescenza sotto stimoli esterni; tuttavia, questo metodo è piuttosto prevedibile e può essere facilmente violato. I messaggi in codice con l'inchiostro invisibile suonano come qualcosa che si trova solo nei libri di spionaggio, ma nella vita reale possono avere importanti scopi di sicurezza. Tuttavia, possono essere violati se la loro crittografia è prevedibile.

Ora, i ricercatori che hanno riferito in ACS Applied Materials & Interfaces (1) hanno stampato dati codificati in modo complesso con inchiostro normale e un inchiostro invisibile basato su nanoparticelle di carbonio, che richiedono sia la luce UV che un computer a cui è stato insegnato il codice per rivelare i messaggi corretti.

Anche se i record elettronici avanzano, la carta è ancora un modo comune per preservare i dati. L'inchiostro invisibile può nascondere informazioni classificate economiche, commerciali o militari da occhi indiscreti, ma molti inchiostri popolari contengono composti tossici o possono essere visti con metodi prevedibili, come luce, calore o sostanze chimiche.

Le nanoparticelle di carbonio, che hanno una bassa tossicità, possono essere essenzialmente invisibili sotto l'illuminazione ambientale, ma possono creare immagini vivaci se esposte alla luce ultravioletta (UV), una versione moderna dell'inchiostro invisibile. Inoltre, i progressi nei modelli di intelligenza artificiale (AI) - realizzati da reti di algoritmi di elaborazione che imparano a gestire informazioni complesse - possono garantire che i messaggi siano decifrabili solo su computer adeguatamente addestrati. Quindi, Weiwei Zhao, Kang Li, Jie Xu e colleghi volevano addestrare un modello di intelligenza artificiale per identificare e decrittografare i simboli stampati in un inchiostro fluorescente di nanoparticelle di carbonio, rivelando messaggi nascosti quando esposti alla luce UV.

Gli scienziati hanno realizzato nanoparticelle di carbonio dall'acido citrico e dalla cisteina, che hanno diluito con acqua per creare un inchiostro invisibile che appariva blu quando esposto alla luce UV.

Il team ha caricato la soluzione in una cartuccia d'inchiostro e ha stampato una serie di semplici simboli su carta con una stampante a getto d'inchiostro. Quindi, hanno insegnato a un modello AI (Artificial Intelligence), composto da più algoritmi, a riconoscere i simboli illuminati dalla luce UV e a decodificarli utilizzando uno speciale codebook. Infine, hanno testato la capacità del modello AI di decodificare i messaggi stampati utilizzando una combinazione di inchiostro rosso normale e inchiostro fluorescente UV.

Con una precisione del 100%, il modello AI legge i normali simboli dell'inchiostro come “STOP”, ma quando una luce UV è stata mostrata sulla scritta, l'inchiostro invisibile ha illustrato il messaggio desiderato “BEGIN”. Poiché questi algoritmi possono notare piccole modifiche nei simboli, questo approccio ha il potenziale per crittografare i messaggi in modo sicuro utilizzando centinaia di diversi simboli imprevedibili, dicono i ricercatori.

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Riferimenti:

(1) Paper Information Recording and Security Protection Using Invisible Ink and Artificial Intelligence

(2) American Chemical Society (ACS)

Descrizione foto: Con l'inchiostro normale, un computer addestrato con il libro dei codici decodifica “STOP” (in alto); quando una luce UV viene mostrata sulla carta, l'inchiostro invisibile viene esposto e il messaggio reale viene rivelato come “INIZIO” (in basso). - Credit: Adapted from ACS Applied Materials & Interfaces 2021.

Autore traduzione riassuntiva e adattamento linguistico: Edoardo Capuano / Articolo originale: An uncrackable combination of invisible ink and artificial intelligence