Research press release

【化学】分子スケールの秘密インク

Nature Communications

Chemistry: Molecule-based secret ink

複数の化学物質の特性を利用して、書かれたメッセージを暗号化し、解読できる新しい分子センサーについて述べた論文が、今週掲載される。このセンサーは、現代の秘密インクとして作用し、そのユーザーが安全に通信する手段となる。この論文では、世界的な電子監視に対する懸念が最近になって生じている中で、このセンサーが電子通信システムを回避する安全な手段になると提唱されている。

過去にも化学物質が秘密インクとして用いられたことがあったが、解読方法が絶えず改良されるために、秘密のメッセージが部外者に読まれてしまうことを防止するのが難しかった。

このほどDavid Marguliesたちが開発した蛍光分子センサーは、独特な蛍光発光スペクトルを生成することによって、さまざまな化学物質を峻別できる。秘密のメッセージを送る者は、まず一般公開されている英数字コードを使って、メッセージ(例えば「開けゴマ」)を数字に変換し、次に、そのメッセージに暗号化キー(無作為に選ばれた化学物質をセンサーに加えることで生成される一意的なパターン)を加え、暗号化されたメッセージを(電子メール、郵便またはその他の方法で)受け手に送る。この受け手は、同じデバイスを持ち、無作為に選ばれた化学物質が何であるのかを知っている必要があり、その化学物質を添加してメッセージを復号化し、メッセージの解読ができるようになる。この方法により、通信を傍受してもメッセージを読むことはできない。Marguliesたちは、12人のユーザー(研修を受けていない10人を含む)に23点のメッセージを解読させて、このデバイスの有効性と簡易性を評価し、全てのメッセージの復号化に成功したことを明らかにした。また、Marguliesたちは、復号化のために金属塩を決まった順序で添加する必要がある化学的パスワードシステムが新たな機密保持の手段になると考えている。

A new molecular sensor that can encrypt and decode written messages by exploiting the properties of different chemicals is described in a study published in Nature Communications this week. This sensor can act as a modern day secret ink, offering users a means of communicating securely. The authors propose that, given recent concerns regarding global electronic surveillance, this sensor offers a secure means of bypassing electronic communication systems.

Although chemicals have been used as secret inks in the past, continually improving detection methods have made unauthorized reading of the hidden messages difficult to prevent.

David Margulies and colleagues developed a fluorescent molecular sensor, which can distinguish between different chemicals by generating unique fluorescence emission spectra. In order to send a message, the sender first converts the message (such as ‘open sesame’) to numbers by using a publicly-available alphanumeric code. Then, the sender adds an encryption key - a unique pattern generated by adding a randomly chosen chemical to the sensor - to the original message and sends the encrypted message to the recipient (by email, post or other means). The recipient, who must possess an identical device and must know the identity of the randomly chosen coding chemical, can decipher the message by adding the same chemical to decode it. In this manner, the message remains unreadable to someone intercepting the communication. The authors assess the efficacy and simplicity of the device by asking 12 users, including ten untrained users, to decrypt 23 messages, and show that all messages are successfully decrypted. They also find that a chemical password system whereby metal salts must be added in a defined order for decryption to occur can provide a further layer of protection.

doi: 10.1038/ncomms11374

「Nature 関連誌注目のハイライト」は、ネイチャー広報部門が報道関係者向けに作成したリリースを翻訳したものです。より正確かつ詳細な情報が必要な場合には、必ず原著論文をご覧ください。

メールマガジンリストの「Nature 関連誌今週のハイライト」にチェックをいれていただきますと、毎週最新のNature 関連誌のハイライトを皆様にお届けいたします。

「注目のハイライト」記事一覧へ戻る

プライバシーマーク制度