Tecnologia baseada em laser pode aumentar segurança na internet

Nova tecnologia utilizando sinal de luz desordenado foi desenvolvida por pesquisador da USP, e tem potencial para ajudar a diminuir crimes virtuais – Imagem: Pixabay – CC

No Brasil, mais da metade da população usa a internet, e com um tráfego cada vez maior de informações compartilhadas, a segurança virtual segue como questão fundamental. Nesta área, Thiago Raddo, ex-aluno da Escola de Engenharia de São Carlos (EESC) da USP, desenvolveu uma solução que poderá dificultar a vida de criminosos que tentarem acessar informações particulares compartilhadas entre os usuários. A tecnologia utiliza laser para alterar o padrão de transmissão de dados por fibra óptica, dificultando o acesso não autorizado.

O trabalho do pesquisador foi publicado na Scientific Reports, revista do grupo Nature. Em sua tese de doutorado, o especialista levou em consideração uma das tecnologias que mais se destacam no mercado nacional de telecomunicações, as fibras ópticas, que são filamentos de vidro da espessura de um fio de cabelo que transportam dados através da propagação da luz por sua estrutura.

Suporte de alumínio exerce pressão sobre o laser (parte dourada no centro) para alterar formato das ondas de luz emitidas – Imagem: Thiago Raddo

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Normalmente, o sinal de luz, emitido por laser, percorre a fibra com certo padrão, e o que o pesquisador propõe é torná-lo completamente imprevisível: “a partir do momento que um sinal de luz desordenado é usado para transmissão de dados, se torna muito mais difícil um usuário não autorizado ou um espião ter acesso à informação que está sendo enviada ao destinatário”, explica ele.

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Desordem

Para gerar “desordem” no sinal emitido, o laser deve receber a aplicação de uma força mecânica externa. A fonte de luz, então, é revestida por um suporte de alumínio que, ao invés de protegê-la, exerce uma pressão sobre ela. “O laser atua sem nenhum aparato complexo ou qualquer tipo de realimentação óptica. Isso é inédito na ciência atual”, diz o ex-aluno do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica da EESC. A solução proposta é de baixo custo e pode ser facilmente replicada, completa o doutor em Telecomunicações, que viu sua tese virar um livro.

A fibra óptica é uma boa plataforma para testar a técnica desenvolvida, especialmente por se tratar de uma tecnologia que irá predominar pelas próximas décadas, conta o especialista. As fibras suportam grandes quantidades de informações, são imunes a interferências, apresentam dimensões reduzidas e baixa perda de dados, sendo mais eficientes em relação às outras tecnologias existentes de acesso à internet de banda larga, como os cabos coaxiais ou as redes sem fio (via ondas de rádio). Transmissões ao vivo em alta definição, serviços on demand (sob demanda) e geração de conteúdos 3D em tempo real são exemplos de produtos que dependem de uma rede do tipo óptica para assegurar melhor qualidade de execução.

Fibra óptica é a melhor plataforma para testar a tecnologia desenvolvida pelo cientista – Imagem: Pixabay – CC

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Vale lembrar que o Brasil é o 4º do mundo que mais sofre com cibercrimes, segundo o último relatório Norton Cyber Security Insights, realizado em 2016. De acordo com o estudo, mais de 42 milhões de brasileiros foram afetados por criminosos virtuais durante o período, o que acarretou um prejuízo na casa dos R$ 32 bilhões. O principal ataque é conhecido como ransomware, espécie de sequestro dos dados de um computador. Nesse caso, os bandidos invadem as máquinas, capturam os arquivos e bloqueiam o acesso de seus responsáveis, podendo exigir dinheiro em troca da devolução dos documentos.

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Proteção

Tese de doutorado em que a tecnologia é descrita virou livro – Imagem: reprodução (clique para ampliar)

A maioria dos programas on-line utilizados para troca de mensagens ou informações, tais como WhatsApp Web, plataformas de e-mail e os navegadores, utiliza a criptografia, um sistema pelo qual os dados do usuário são convertidos num formato especial antes de serem transmitidos pela internet, de modo que apenas emissor e receptor consigam compreendê-los. Esse é o principal cenário em que a tecnologia desenvolvida por Thiago Raddo poderá ser utilizada. Pela ação do sinal imprevisível gerado pelo laser, a informação será criptografada, evitando que pessoas não autorizadas acessem o conteúdo transmitido. “A simplicidade do sistema proposto abre caminho para seu uso em diversas aplicações”, afirma o jovem pesquisador, que durante este projeto teve orientação do professor Ben-Hur Viana Borges, do Departamento de Engenharia Elétrica e de Computação (SEL) da EESC.

A tese do pesquisador leva o nome de Redes de acesso de próxima geração: sistemas OCDMA flexíveis e fontes VCSEL caóticas de baixo custo para comunicações seguras. Segundo Raddo, o principal desafio da pesquisa foi encontrar uma maneira de comprovar que o laser estava, de fato, emitindo um sinal desordenado e o esforço valeu a pena. O trabalho gerou um artigo que foi reconhecido e publicado por uma das principais revistas científicas do mundo, a Scientific Reports, que pertence ao grupo Nature.

Thiago Raddo teve seu artigo publicado por uma das principais revistas científicas do mundo –  Imagem: arquivo pessoal

“Nós percebemos que tínhamos em mãos algo que poderia ter grande impacto científico e resolvemos tentar a publicação na revista. Assim que soubemos da resposta, foi uma recompensa”, celebra o ex-aluno, que realizou a pesquisa em parceria com cientistas da Universidade Livre de Bruxelas (VUB), na Bélgica, onde conquistou a dupla-titulação. Ele foi o primeiro estudante a participar do convênio de cooperação entre a universidade belga e a USP, coordenado pelo professor Borges.

Ainda não há previsão para a tecnologia entrar no mercado, pois ainda restam algumas etapas a serem concluídas, no entanto, os próximos passos já estão definidos. “Vamos estudar outras abordagens, aprimorar o que foi desenvolvido e aguardar o interesse da indústria”, finaliza o autor.

Henrique Fontes / Assessoria de Comunicação do Departamento de Engenharia Elétrica e de Computação da EESC

Mais informações: (16) 3373-8740; e-mail comunica.sel@usp.br