Подражая функциям мозга млекопитающих в вычислении, военные ученые открывают новое пространство ответа, которое переезжает от классической вычислительной архитектуры и к устройствам, каковые в состоянии трудиться в чрезвычайном размере – вес – и ограниченная властью окружающая среда.«С большей вычислительной мощностью в поле битвы мы можем обработать данные и решить более стремительные в-вычислительном-отношении-тяжелые-проблемы», сообщил врач Иоанн V «Винни» Монэко, программист ARL. «Программируя тип устройств, каковые соответствуют этому, критерии, к примеру, вдохновленные мозгом компьютеры, сложны, и раскалывающийся crypto кодексы всего одно использование, которое говорит о том, что мы знаем, как сделать это».Сама неприятность возможно указана несложными словами.
Заберите сложное целое число N и выразите его как продукт его основных компонентов. Большая часть людей выполнило эту задачу в какой-то момент в начальной школе, довольно часто упражнение в элементарной математике. К примеру, 55 возможно выражен как 5*11 и 63 как 3*3*7.
То, что многие не осознали, они делали задачу, что, в случае если закончено достаточно скоро для громадных количеств, имел возможность бы сломать солидную часть современного дневного Интернета.Шифрование открытого ключа – способ надёжной коммуникации, применяемой обширно сейчас, на базе метода RSA, созданного Rivest, Шамиром и Адлеменом в 1978. Безопасность метода RSA надеется на трудность факторинга солидного сложного целого числа N, открытого ключа, что распределен приемником любому, кто желает отправить зашифрованное сообщение. В случае если N возможно включен в его главные компоненты, то личный ключ, должен был расшифровать сообщение, возможно восстановлен.
Но трудность при факторинге солидных целых чисел скоро делается очевидной.В то время, когда размер N возрастает единственной цифрой, время, которое потребовалось бы к фактору N, пробуя все вероятные комбинации основных факторов, примерно удвоено. Это указывает, что, в случае если число с десятью цифрами занимает 1 60 секунд к фактору, число с двадцатью цифрами займет примерно 17 часов и число с 30 цифрами примерно два года, экспоненциальный рост в упрочнении.
Эта трудность лежит в базе безопасности метода RSA.Бросая вызов этому, Монако и его коллеге врачу Мануэлю Виндайоле, Вычислительного Научного Подразделения лаборатории, показанного, как подобные мозгу компьютеры предоставляют ускорение на данный момент самым известным методам для факторинга целых чисел.Команды исследователей создали метод учесть солидные сложные целые числа, применяя большой параллелизм новых архитектур ЭВМ, каковые подражают функционированию мозга млекопитающих.
Так именуемые neuromorphic компьютеры трудятся под очень разными правилами, чем простые компьютеры, такие как мобильные устройства и ноутбуки, все на базе архитектуры, обрисованной Джоном фон Нейманом в 1945.В архитектуре фон Неймана память отдельная от центрального процессора либо центрального процессора, что обязан просматривать и написать памяти по автобусу. У этого автобуса имеется ограниченная большая часть и пропускная способность времени, центральный процессор ожидает, для получения доступа к памяти, довольно часто именуемой узким местом фон Неймана.
Компьютеры Neuromorphic, иначе, не страдают от узкого места фон Неймана. Нет никакого центрального процессора, памяти либо автобуса. Вместо этого они включают большое количество отдельных единиц вычисления, во многом как нейроны в мозгу.
Эти единицы связаны физическими либо моделируемыми дорогами чтобы раздать эти, подобные синаптическим связям между нейронами. Большое количество neuromorphic устройств трудятся на базе физических особенностей ответа главного материала, таких как графеновые лазеры либо магнитные туннельные соединения. Вследствие этого эти устройства потребляют порядки величины меньше энергии, чем их коллеги фон Неймана и смогут влиять на молекулярные временные рамки. По сути, любой метод, способный к работе этих устройств, выдерживает извлечь пользу из их возможностей.
Ускорение, купленное исследователями ARL, происходит из-за формулировки способа для факторизации целого числа посредством neuromorphic копроцессора. Текущие самые стремительные методы для факторинга целых чисел состоят, в первую очередь, из двух этапов, матричного сокращения и просеивания, и стадия просеивания включает солидную часть вычислительного упрочнения.
Просеивание включает поиск многих целых чисел, каковые удовлетворяют определенную собственность по имени B-smooth, целые числа, каковые не содержат основной фактор, больше, чем B. Монако и Vindiola смогли выстроить нейронную сеть, которая обнаруживает более стремительные числа B-smooth и с большей точностью, чем на архитектуре фон Неймана. Их метод усиливает большой параллелизм вдохновленных мозгом компьютеров и врожденную свойство отдельных нейронов выполнить арифметические операции, такие как дополнение. Как neuromorphic архитектура увеличиваются в скорости и размере, не ограниченной Законом Мура, их свойство заняться громадными проблемами факторизации целого числа кроме этого растет. В их работе считается, что 1 024-битные ключи могли быть прерваны примерно год, задача, которая, как в один раз думают, была вне досягаемости.
Для сравнения, текущего отчета, 232 десятичных цифры номер (RSA-768) заняли примерно 2 000 лет вычислительного времени в течение нескольких лет.С более широкой точки зрения это открытие выдвигает нас к вопросу, как изменение в вычислительной парадигме имело возможность бы затронуть кое-какие отечественные самые главные догадки безопасности. В то время, когда появляющиеся устройства переходят, дабы включить большой параллелизм и применять материальную физику, дабы вычислить, вычислительной твердости, лежащей в базе некоторых протоколов безопасности, возможно кинуть вызов методами, не ранее предполагаемыми.
Эта работа кроме этого открывает дверь в новые области изучения появляющихся архитектур ЭВМ, с позиций дизайна алгоритма и представления функции, вместе с приложениями искусственного интеллекта и машинного обучения малой мощности.«У зашифрованных сообщений в войне довольно часто имеется срок годности, в то время, когда их содержание делается непреступным», заявило Монако. «Имеется безотлагательность расшифровать вражеские коммуникации, в особенности те на полевом уровне, поскольку они истекают самое стремительное, если сравнивать с коммуникацией в руководящих кругах. В поле очень ограничены возможность и власть соединения.
Это – сильный мотивирующий фактор для применения вдохновленного мозгом компьютера для таковой задачи, где простые компьютеры не практичны».