2008-12-19

中研院物理新研究 讓訊息傳遞更保密

中央社 2008-12-18

(中央社記者林思宇台北18日電)中央研究院物理研究所研究團隊提出新的混沌通訊加密方法及解密方法「瞬間轉換熵」觀念,突破傳統通訊傳遞方式被破解的窘境,並進一步分析因果關係,未來應用層面非常廣。

中研院今天召開記者會表示,中研院統計與計算物理實驗室研究員胡進錕與物理研究所博士後研究員洪耀正提出新的「混沌通訊加密方法」及「瞬間轉換熵」(Temporal Transfer Entropy),論文12日刊登在國際物理界著名期刊「物理評論通訊」(Physical Review Letters)。

研究團隊舉暢銷小說「達文西密碼」比喻,畫家達文西把一連串與古老神秘團體相關的線索,隱藏在作品線條與色彩中;藉這些精細偽裝技術,使畫作人人可見,卻只有懂竅門的人才看得出端倪,而物理也是用非線性與概率統計的概念達到相同目的。

胡進錕表示,傳統混沌加密方式,是將想要隱藏的資訊,放在讓人看不清楚的混沌信號的載波裡,藉載波紊亂,讓旁人無從知曉訊息,卻常被破解。對此,研究團隊提出新的解決之道,利用混沌載波間的因果相關性來編撰二元訊息。

洪耀正指出,訊息不再包含於混沌載波之中,而是利用載波與載波間隨著時間改變的相關性來加密。為讓接收者可解開訊息,研究團隊研發出新的「瞬間轉換熵」方法,即可算出載波與載波間的相關性。

研究人員表示,「瞬間轉換熵」分析工具,可進一步應用在醫學與氣象學等領域。例如藉腦波訊號紀錄及即時因果相關性分析,醫師可準確掌握癲癇患者腦部發作部位,降低手術風險;或藉此分析歷年溫度、二氧化碳濃度變化等數據資料,有助分析地球暖化現象的因果關係;或用來分析台股與美股的關係。

※ 相關報導:

* Taiwan Researchers Propose Novel Method of Chaotic Communications with Potentially Wide-ranging Applications
http://db1n.sinica.edu.tw/textdb/gatenews/showpost.php?rid=1997

* Chaotic Communication via Temporal Transfer Entropy
http://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.101.244102

Yao-Chen Hung and Chin-Kun Hu
Phys. Rev. Lett. 101, 244102 (2008)
doi: 10.1103/PhysRevLett.101.244102
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1 則留言:

fsj 提到...

瞬間轉換熵 中研院新物理 通訊加密兼解盤

李宗祐/台北報導 2008.12.19 中國時報

「魔」高一尺,「道」高一丈!中央研究院物理研究所研究員胡進錕與博士後研究學者洪繼正共同發表「瞬間轉換熵」概念,解決傳統通訊傳遞頻遭破解的問題,開創嶄新加密方法。此概念可應用在通訊保密,也可應用在股市分析、腦部醫學和地球暖化等領域。

由於這項概念應用廣泛,在上周最新出刊的《物理評論通訊》發表後,引起國際學術界高度重視。

胡進錕指出,傳統通訊傳遞是把想隱藏的資訊加載於○與1的訊號波中,隨著訊號解析技術快速發展,老方法已漏洞百出。

他表示,研究團隊從熱力學衍生出「瞬間轉換熵」的概念,用「條件機率」(每個事件隨時間變化的發生機率),找出不同事件互相影響的關係變化,讓○與1訊號波在傳遞過程不斷轉換,即使訊號被中途攔截,也僅擷取到瞬間變化,無法全程監控訊號波傳遞過程的全部變化。

「瞬間轉換熵」也以「化整為零」方式把訊息切割成好幾「份」,分別從不同路徑傳送到目的地。胡進錕強調,就算有一路訊號被攔截,也只能「抓到」部分資料,無法得窺全貌、破解密碼。

胡進錕強調,研究團隊當初研發「瞬間轉換熵」的目的不是針對通訊保密,而是想找出可解決許多問題的分析工具。例如,這套概念也可應用在醫學、經濟和氣象學等科學研究。更盡一步舉例,醫師為癲癇症患者進行切除局部大腦手術前,必須明確定位癲癇發作部位。現有手術是標記病患發作時腦波變化最劇烈的部位,進行切除手術,卻忽略引發腦波變化的起始點才是病灶所在。胡進錕說,利用「瞬間轉換熵」可協助醫師準確找出起始點,徹底根除病灶,並降低手術可能造成的損傷。

「瞬間轉換熵」也可用來分析歷年來溫度、二氧化碳濃度變化等數據,有助釐清造成地球暖化現象的因果關係。

但他也表示,每次談到這個研究主題時,大家最感興趣的還是如何利用「瞬間轉換熵」分析股市變化。

胡進錕表示,台股漲跌確實跟美股變化有複雜的連動關係,研究團隊也發現不同類股的某些個股漲跌也具有連動關係,把這些個股視為相同族群,只要一家漲,其他家就會跟著漲。不過,這項發現仍屬純學術研究,研究團隊並未實際應用到投資操作。



◆ 《愛德華三世》作者 可能不是莎翁

李宗祐/台北報導 2008.12.19 中國時報

十六世紀著名戲劇《愛德華三世》究竟是莎士比亞或他同時代的作家馬羅所作,全球文學界屢有爭議。中央研究院物理研究所研究員胡進錕利用統計與計算物理學分析認為,真正作者應是另有其人。

身為物理學家卻跨界文學領域,還勇敢挑戰全球文學界四、五百年來的謎團,胡進錕對《愛德華三世》真正作者確實身分提出的獨到見解,引起國內文學界重視,被中研院語言學研究所收錄在《永遠的POLA:王士元生先(中研院士)七秩壽慶論文集》。

胡進錕指出,他對《愛德華三世》真正作者的確實身分有興趣,主要是受到日本學者在二○○○年發表的論文,分析五個主要城市人口數與信件數量間互動關係的啟發。二○○五年師大附中一名數理資優生申請到物理所研習,「我就建議他利用統計與計算物理學,分析金庸、倪匡和JK.羅琳(哈利波特作者)的文學風格。」
兩人合作把三人的小說,以每章的總字數和使用的單字數分別為橫座標與縱座標,算出每本書代表的斜率,發現金庸每本小說的斜率都差不多,同樣現象也發生在倪匡和JK.羅琳的小說上。胡進錕說,因此可用斜率作為每位作者的風格,斜率越高、代表作者越喜歡用不同的字寫作。

證實這項推論具有學理根據後,胡進錕以同樣的方法計算莎士比亞和馬羅作品的斜率,再與《愛德華三世》的斜率比較,發現三者的斜率有明顯差異,顯示莎翁和馬羅都不是《愛德華三世》的真正作者。為求慎重,胡進錕又以兩人小說使用的字數及每個單字的長短(字母數),計算出另一個可以代表文學風格的斜率,也與《愛德華三世》明顯不同,讓他更相信莎翁和馬羅很可能都不是《愛德華三世》的真正作者。