شبكة Google العصبية تخترع بروتوكول التشفير الخاص بها

قام موظفو Google Brain ، أحد أقسام شركة Google التي تعمل في التعلم العميق ، بإنشاء شبكة عصبية طورت بروتوكول التشفير الخاص بها. أظهر الباحثان مارتن عبادي وديفيد أندرسن أن الشبكات العصبية قادرة على تطوير طرق بسيطة لتشفير الرسائل.

في تجربة أجراها الخبراء ، تمكنت الشبكة العصبية من إنشاء شكلها الخاص من التشفير من خلال التعلم الآلي. لم يتم تدريس هذا النظام مبادئ التشفير أو الخوارزميات الخاصة. اتضح أن التشفير الذي طوره الكمبيوتر بسيط للغاية ، خاصة عند مقارنته بالطرق التي طورها الإنسان. ومع ذلك ، هذه نتيجة مثيرة للاهتمام للغاية لدراسة حيث ، بحسب المؤلفين ، "لم يكن الغرض منها إثبات التشفير القوي".

لم يعمل فريق Google Brain أثناء التجربة مع شبكة عصبية واحدة ، ولكن مع ثلاث شبكات في وقت واحد. تم تسميتهم أليس وبوب وحواء. تم تدريب كل نظام على التواصل مع النظامين الآخرين. كانت مهمة أليس هي إرسال رسائل سرية إلى بوب. وكان على "هو" بدوره فك تشفير الرسالة التي أرسلتها أليس. وكانت مهمة الشبكة العصبية حواء بدورها مراقبة اتصالات شبكتين أخريين.

من أجل إخفاء معنى الرسالة الأصلية ، كان على أليس تحويل النص العادي بحيث لا تفهمه حواء. ومع ذلك ، يجب أن يكون النص المعدل واضحًا لبوب وفقط له. اتفقت أليس وبوب في البداية على كيفية تغيير النص حتى يتمكنوا من فهم بعضهم البعض ، ولن تفهم حواء أي شيء.

يوضح هذا الرسم البياني عدد الأخطاء في فك تشفير رسائل أليس بواسطة الشبكات العصبية بوب وحواء. أثناء عملية التدريب ، ارتكب بوب أخطاء أقل. درست إيفا أيضًا ، ولكن بعد كل محاولة ناجحة ، تغير نظام التشفير ، ولم تستطع حواء فعل أي شيء حيال ذلك ،

ولم تكن محاولات التشفير الأولى ناجحة جدًا. في البداية ، لم يتمكن بوب من فعل أي شيء مع رسائل أليس المشفرة. ولكن بمرور الوقت ، طورت أليس طريقة موثوقة إلى حد ما يفهمها بوب. في الوقت نفسه ، لم تتمكن Eve من فك تشفير الرسالة لفهم ما تمت مناقشته هنا. تمكنت في بعض الأحيان من فتح نظام تشفير الرسائل لشبكتين عصبيتين أخريين ، ولكن بعد كل محاولة ناجحة لإيفا ، قاموا بتغيير نظام التشفير.

قرر مؤلفو المشروع اختيار أنظمة التشفير المتماثلة كأساس لتشغيل شبكاتهم العصبية. أنظمة التشفير المتناظرة (eng. خوارزمية المفتاح المتماثل) هي طريقة للتشفير يتم فيها استخدام نفس مفتاح التشفير للتشفير وفك التشفير. كان التشفير المتماثل هو طريقة التشفير الوحيدة حتى اختراع التشفير غير المتماثل. يجب الحفاظ على سرية الخوارزمية من قبل الطرفين. يتم اختيار خوارزمية التشفير من قبل الأطراف قبل بدء المراسلة.

بعد تشغيل البرنامج النصي أكثر من 15 ألف مرة ، تعلم بوب تحويل نص تشفير أليس إلى نص عادي دون خطأ واحد. في الوقت نفسه ، لم تتمكن Eve من تخمين سوى 8 من 16 بتًا من البيانات المضمنة في الرسالة. نظرًا لأن كل بت هو 1 أو 0 ، إذن ، في الواقع ، لم يكن بإمكان Eve التخمين إلا عن طريق الصدفة. وفقا للباحثين ، فإن محاولة فك تشفير رسالة أليس حواء أشبه بالتخمين برمي العملة. يتم نشر نتائج الدراسة هنا .

نحن لا نفهم تمامًا كيف تعمل طريقة التشفير هذه ، لأن التعلم الآلي سمح لنا بالحصول على النتيجة دون توضيح طريقة تطويرها. وهذا يعني عمليًا أننا لن نتمكن من الحصول على طريقة تشفير مفهومة لدى الشخص إذا كانت معقدة بما فيه الكفاية. وبالتالي فإن التطبيق العملي لهذه التكنولوجيا محدود.

يقول جو ستوروناس ، أخصائي التشفير في PKWARE: "لقد بدأت طرق العمل مع الشبكات العصبية في التطور على المستوى الحالي في السنوات القليلة الماضية ، لذلك نحن فقط في بداية الطريق". حتى الآن ، يمكن للشخص بسهولة اختراق نظام حماية المعلومات الذي طورته الأنظمة العصبية. من الممكن أنه بعد مرور بعض الوقت ستتعلم الآلات كيفية إنشاء أنظمة تشفير بيانات أكثر موثوقية ، والتي سيتعين عليها قضاء الكثير من الوقت في الاختراق إذا كان بإمكانهم حتى فهم نتيجة الآلات.

يخطط الباحثون في المستقبل لمحاولة العمل ليس فقط مع تشفير البيانات المتماثل. ربما سيتم إشراك إخفاء المعلومات. يعتقد العلماء أن الشبكات العصبية على ما يبدو ليست قوية جدًا في المحللين المشفرين ، ولكنها يمكن أن تكون فعالة جدًا في تحليل البيانات الوصفية وتحليل حركة المرور المنقولة عبر الشبكة. بالإضافة إلى ذلك ، يقول الباحثون أن الشبكات العصبية يمكن أن تكون فعالة ليس فقط لحماية البيانات ، ولكن أيضًا للهجوم.

Google Brain هو مشروع شبكة عصبية "انفصل" عن قسم البحث طويل المدى في Google X. إن موظفي Google Brain مكرسون بشكل حصري لتعلم الآلة وتكنولوجيا الشبكة العصبية. وفقًا لإدارة Google ، يمكن لهذه التقنيات أن تمنح أنظمة الكمبيوتر فرصًا هائلة. من المرجح أن تتغير الأنظمة المستندة إلى الماكينة كثيرًا - من سرعة ودقة التشخيص الطبي إلى قيادة السيارات. في النهاية ، وفقًا لممثلي Google Brain ، كل هذا يمكن أن يغير البشرية نفسها.

Source: https://habr.com/ru/post/ar398645/