بھارتی سائنس دانوں نے سائبر سلامتی میں ایک اہم پیش رفت کی ہے۔ انہوں نے واقعی غیر متوقع بے ترتیب نمبر پیدا کرنے کا ایک نیا، صارف دوست طریقہ تلاش کیا ہے، جو کوانٹم کمیونیکیشنز میں مضبوط انکرپشن (خفیہ کاری) کے لیے بہت ضروری ہے۔ یہ پیش رفت انقلاب لا سکتی ہے کہ ہم مستقبل میں حساس ڈاٹا کی حفاظت کیسے کرتے ہیں۔

کوانٹم کمیونیکیشنز  کی حفاظت سیڈ، جیسے کہ بھیجنے والے اور وصول کنندہ کے ذریعہ منتخب کردہ پیمائش کی بنیادوں میں بے ترتیب پن،  کے طور پر موروثی بے ترتیب پن پر انحصار کرتا ہے۔ یہ بدنیتی پر مبنی ایجنٹوں کو ایسے اڈوں کے انتخاب کی پیشگی معلومات کے ذریعے محفوظ معلومات کو سمجھنے سے روکتا ہے۔

رمن ریسرچ انسٹی ٹیوٹ، بنگلور میں کوانٹم انفارمیشن اینڈ کمپیوٹنگ (کیو یو آئی سی) لیب نے، جو کہ سائنس اور تکنالوجی کے شعبہ کے ایک خودمختار ادارہ ہے، نے ایک فوٹوونک تجربہ کیا تھا تاکہ اس کی خلاف ورزی کا مظاہرہ کیا جا سکے جسے لیگیٹ گرگ انیکویلٹیز (ایل جی آئی)کہا جاتا ہے – جو کہ خامی سے پاک نظام میں ’’کوانٹم نیس‘‘ کے لیے ایک فیصلہ کن آزمائش ہے۔

اس کو مزید آگے بڑھاتے ہوئے، گذشتہ چند برسوں میں، گروپ نے انڈین انسٹی ٹیوٹ آف سائنس (آئی آئی ایس سی)، بنگلورو، آئی آئی ایس ای آر – تروواننت پورم اور بوس انسٹی ٹیوٹ، کولکاتا کے محققین کے ساتھ مل کر وسیع تحقیق انجام دی ہے تاکہ اس طرح کی ایل جی آئی کی خلاف ورزی کا استعمال مکمل طور پر غیر دریافت شعبے - واقعی غیر متوقع بے ترتیب نمبر جنریشن، ڈیوائس میں چھیڑ چھاڑ اور خامیوں سے محفوظ شعبے میں کیا جا سکے۔ یہ نمبر ایپلی کیشنز جیسے ’کرپٹوگرافک کی جنریشن‘، محفوظ پاس ورڈ بنانے اور ڈیجیٹل سگنیچر میں بہت اہم ہیں۔

کیو یو آئی سی لیب کی پی آر آئی، پی آئی میں فیکلٹی کی پروفیسر اُربسی سنہا نے کہا کہ ’’ہم نے لیگیٹ گرگ انیکویلٹیز (ایل جی آئی) کی خلاف ورزی سے تصدیق شدہ وقتی ارتباط کا استعمال کرتے ہوئے کامیابی کے ساتھ بے ترتیب نمبر تیار کیے ہیں۔ یہ مقبول طور پر مشہور بیل عدم مساوات کے عارضی اینالاگ ہیں-- ریاضیاتی اظہار کا ایک مجموعہ جو کوانٹم میکانکس کی پیشین گوئیوں کا کلاسیکی طبیعیات کے ساتھ موازنہ کرتا ہے۔ ہمارا تجرباتی سیٹ اپ ایل جی آئی کی خامی سے پاک خلاف ورزی کو یقینی بناتا ہے، جو خامی سے پاک بے ترتیب پن پیدا کرنے کا ایک اضافی فائدہ فراہم کرتا ہے۔‘‘ کیو یو آئی سی لیب وہی مقام ہے جہاں یہ کام انجام دیا گیا اور متعلقہ مصنف  کا مقالہ حال ہی میں فزیکل ریویو لیٹرس میں شائع ہوا ہے۔

آج کی ڈیجیٹل دنیا میں، جہاں ہم ٹیکنالوجی پر بہت زیادہ انحصار کرتے ہیں، مضبوط پاس ورڈ ہر ایک کی حفاظت کے لیے ضروری ہیں۔ محققین نے نوٹ کیا کہ یہ نیا طریقہ بہتر تحفظ فراہم کرتا ہے جس کی ہم سب کو اپنی روزمرہ کی زندگیوں میں ضرورت ہوتی ہے، صحیح معنوں میں بے ترتیب نمبروں کا استعمال کرتے ہوئے چابیاں تیار کرنے کے لیے جو پاس ورڈز کو خفیہ کرنے کے لیے استعمال ہوں گی۔

سنہا  نے مزید کہا، ’’ یہ ابتدائی حالت پر حملوں کے خلاف لچکدار ہے، جو عام طور پر اس اسکیم میں سب سے زیادہ کمزور نقطہ ہے۔ مصدقہ بے ترتیب نمبرز اہم ہیں کیونکہ ان نمبروں کی کوئی بھی پیشین گوئی پورے سیکورٹی سسٹم سے سمجھوتہ کر سکتی ہے اور اسے حملوں کا خطرہ بنا سکتی ہے۔ یہ نمبرز انکرپشن، تصدیق اور ڈیٹا کی سالمیت کے عمل کی مضبوطی کو یقینی بناتے ہیں اور ڈیجیٹل تعاملات میں اعتماد اور تحفظ کو برقرار رکھتے ہیں۔‘‘

اس طریقہ کو استعمال کرتے ہوئے مصدقہ بے ترتیب نمبر بنانے کے کئی فائدے ہیں۔

آئی آئی ایس ای آر تروواننت پورم فیکلٹی اور مطالعہ معاون مصنف ڈاکٹر دیباشیش ساہا نے کہا کہ، ’’ان میں مضبوطی سے محفوظ پاس ورڈز کی تخلیق، وحشیانہ حملوں کے خلاف مزاحمت کرتے ہوئے اکاؤنٹ کی حفاظت کو بڑھانا، انفرادیت، دیانت کو یقینی بنانا، اس طرح جعلسازی کو روکنا اور ملٹی فیکٹر تصدیق کے ساتھ ٹوکن جنریشن، اس کمزور سائبر دنیا میں ایک اہم حفاظتی تہہ شامل کرنا شامل ہے۔‘‘

آر آر آئی کی قیادت میں فوٹونک تجربے میں، ٹیم نے اس روایتی دو پارٹیکل سسٹم کو سنگل پارٹیکل سیٹ اپ سے بدل دیا۔

آئی آئی ایس سی میں پی ایچ ڈی کے طالب علم  اور پروفیسر سنہا کے زیر سرپرستی انجام دیے جانے والے مطالعے کے اولین مصنف پنگل پرتیوش ناتھ نے کہا، ’’ ارتباط کی پیمائش کے لیے موجودہ دو پارٹیکل منظر نامے میں خامیاں تھیں، جس میں دو ذرات کی الجھی ہوئی حالت پیدا ہو جائے گی اور دو پیمائشی سٹیشنوں میں منتقل ہو جائے گی۔ اس عمل کے دوران پیدا ہونے والا شور، اس طرح، الجھنے میں مداخلت کر سکتا ہے۔ اس کے علاوہ، دو ذرات کے درمیان 200 میٹر کا فاصلہ برقرار رکھنے کی ضرورت، خامی سے پاک ڈیزائن کو یقینی بنانے کے لیے، پورے عمل کو انتہائی پیچیدہ بنا دیتا ہے۔‘‘

مزید برآں، سنگل پارٹیکل اسکیم میں ایسی پیمائشیں استعمال کی گئیں جن کے لیے مقامی کی بجائے عارضی علیحدگی کی ضرورت تھی، اس طرح مختلف ایپلی کیشنز کے لیے کمرشلائز ہونے کی صلاحیت کے ساتھ ایک کمپیکٹ رینڈم نمبر جنریٹر فراہم کرتا ہے۔

تجربے نے تقریباً 4,000 بٹس/سیکنڈ کی تیز رفتار شرح سے 9,00,000 سے زیادہ بے ترتیب بٹس بنائے۔ یہ اعلیٰ بے ترتیب نمبر جنریشن ان نمبروں کو مختلف ایپلی کیشنز کے لیے استعمال کرنے میں مدد کر سکتی ہے جن کے لیے تیزی سے بے ترتیب ہونے کی ضرورت ہوتی ہے۔

مزید انجینئرنگ مداخلتوں اور اختراعات کے ساتھ، اس طریقہ کو اپنانے والے آلات نہ صرف سائبرسیکیوریٹی اور ڈیٹا انکرپشن میں طاقتور ایپلی کیشنز تلاش کرسکتے ہیں، بلکہ متنوع اہم شعبوں میں بے ترتیبی پر مبنی سمولیشنز اور بے ترتیب کنٹرول ٹرائل شماریاتی مطالعات کی مختلف اقسام کے تناظر میں بھی تلاش کر سکتے ہیں۔

بوس انسٹی ٹیو کے پروفیسر اور مطالعہ کے ایک دیگر معاون مصنف، دیپانکر ہوم نے کہا، ’’ ان میں اقتصادی سروے، منشیات کی ڈیزائننگ/ٹیسٹنگ کے ساتھ ساتھ مستقبل کی کسی بھی ٹیکنالوجی کے لیے جو ایک اہم وسیلہ کے طور پر قابلِ اعتبار غیر متوقع پر انحصار کرے گی۔‘‘

مقالے کا لنک - https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.133.020802

تین گنا ایل جی آئی وائلیشن سے بے ترتیب نمبر بنانے کا  ایک فنکارانہ اسکیمیٹک خاکہ

**********

 (ش ح –ا ب ن۔ م ف)

U.No:8260