Thay vì dùng nước chanh, trong tương lai các nhân viên tình báo có thể mã hóa những thông điệp bí mật bằng vi khuẩn để gửi tới đồng đội hoặc cấp trên. Mực không màu, nước chanh là những loại dung dịch mà giới điệp viên sử dụng để ghi thông điệp trong suốt vài thập kỷ qua. Đương nhiên, giới tình báo ...
Thay vì dùng nước chanh, trong tương lai các nhân viên tình báo có thể mã hóa những thông điệp bí mật bằng vi khuẩn để gửi tới đồng đội hoặc cấp trên.
Mực không màu, nước chanh là những loại dung dịch mà giới điệp viên sử dụng để ghi thông điệp trong suốt vài thập kỷ qua. Đương nhiên, giới tình báo cũng nghĩ ra hàng loạt cách để giải mã những thông điệp được viết bằng các loại "mực" đặc biệt ấy. Tìm ra cách mới để giấu thông điệp là nhu cầu thường xuyên trong thế giới tình báo.
Một thông điệp được mã hóa bằng màu sắc ánh sáng từ vi khuẩn. (Ảnh: Newscientist)
David Walt, một nhà hóa học của Đại học Tuft tại Mỹ, cùng các đồng nghiệp nghĩ tới việc dùng vi khuẩn để cất giấu thông tin mật. Các nhà khoa học gây biến đổi gene đối với vi khuẩn Escherichia coli để chúng sản sinh các protein có khả năng phát sáng huỳnh quang. Nhờ các protein này mà vi khuẩn phát ra ánh sáng có 7 màu, Newscientist cho biết.
Mỗi ký tự của thông điệp được mã hóa bằng hai màu. Do vi khuẩn phát ra ánh sáng có 7 màu nên tổng số ký tự có thể mã hóa là 49 – đủ dùng cho bản chữ cái, các số tự nhiên từ 0 tới 9 và vài biểu tượng khác.
“Bạn có thể mã hóa mọi ứng dụng tình báo bí mật với 7 màu của vi khuẩn”, Walt tuyên bố.
Vi khuẩn được nuôi trên một đĩa thạch trắng trước khi người ta chuyển chúng sang một tấm phim mỏng. Tấm phim mỏng có thể được gửi cho người nhận qua bưu điện. Trong mọi điều kiện ánh sáng người ta không thấy gì trên tấm phim. Song thông điệp sẽ hiện ra khi người nhận đưa phim vào môi trường phù hợp để vi khuẩn trên phim phát sáng.
Ngoài việc làm cho vi khuẩn phát sáng, kỹ thuật biến đổi gene của Walt còn khiến vi khuẩn chỉ có thể phát sáng trong một số môi trường nhất định. Chẳng hạn, nếu một chủng vi khuẩn được biến đổi gene để chống lại một loại thuốc kháng sinh nào đó, chúng sẽ chỉ phát sáng khi phơi nhiễm kháng sinh ấy. Khi đó thuốc kháng sinh được coi là chìa khóa để giải mã thông điệp, Walt nói rằng ông có thể tạo ra hàng nghìn chìa khóa như vậy bằng cách kết hợp một số đặc tính di truyền của vi khuẩn.
Các nhà khoa học cũng có thể làm mất khả năng phát sáng của vi khuẩn sau một khoảng thời gian nhất định, nhờ đó họ sẽ tạo ra những thông điệp có khả năng tự hủy.
Trong nhiều thập kỷ, giới điệp viên từng dựa vào nước chanh và những loại mực không màu để viết thông điệp bí mật mà mắt thường gần như không thể phát hiện.
Những phương pháp ấy buộc bên nhận phải biết cách xử lý đặc biệt mới đọc được nội dung, đồng thời khiến cuộc đua tìm kỹ thuật che giấu thông tin luôn tiếp diễn.
Trong tương lai, thay vì giấu chữ trên giấy bằng dung dịch quen thuộc, nhân viên tình báo có thể gửi mật thư nhờ những sinh vật cực nhỏ nhưng sở hữu khả năng phát sáng đặc biệt.
Ý tưởng này do David Walt, nhà hóa học thuộc Đại học Tuft tại Mỹ, cùng các đồng nghiệp đề xuất và phát triển dựa trên kỹ thuật biến đổi gene.
Nhóm nghiên cứu thay đổi vi khuẩn Escherichia coli, khiến chúng sản sinh những protein có khả năng phát sáng huỳnh quang khi được đặt trong điều kiện phù hợp.
Nhờ các protein ấy, những vi khuẩn được biến đổi có thể phát ra ánh sáng với bảy màu khác nhau, tạo nên một hệ thống mã hóa thông tin khá linh hoạt.
Mỗi ký tự trong thông điệp được biểu diễn bằng một cặp màu, thay vì bằng hình dạng chữ hoặc dấu hiệu dễ bị phát hiện trên bề mặt vật liệu.
Với bảy màu có thể phối hợp theo hai vị trí, hệ thống tạo ra tổng cộng 49 tổ hợp, đủ biểu diễn bảng chữ cái, các số tự nhiên từ 0 tới 9 cùng một số biểu tượng khác.
David Walt tuyên bố rằng bảy màu do vi khuẩn tạo ra có thể đáp ứng mọi ứng dụng tình báo bí mật, ít nhất trong phạm vi thông tin cần mã hóa.
Quy trình chuẩn bị bắt đầu bằng việc nuôi những vi khuẩn biến đổi gene trên một đĩa thạch trắng, nơi chúng phát triển trước khi được chuyển sang vật liệu mỏng hơn.
Sau đó, các vi khuẩn được đưa lên một tấm phim mỏng, giúp thông điệp có thể nằm gọn trong vật phẩm nhẹ, phẳng và thuận tiện gửi qua đường bưu điện.
Ở điều kiện ánh sáng thông thường, người ngoài chỉ nhìn thấy một tấm phim dường như trống rỗng, không nhận ra trên đó đang chứa dữ liệu được mã hóa.
Thông điệp không tự xuất hiện ngay khi người nhận cầm tấm phim, bởi họ cần đặt phim vào môi trường thích hợp để các vi khuẩn bắt đầu phát sáng.
Khi ánh sáng huỳnh quang hiện lên, người nhận có thể quan sát những màu sắc tương ứng rồi giải mã từng cặp màu thành các ký tự ban đầu.
Cách thức này biến một lớp vi khuẩn gần như vô hình thành phương tiện lưu trữ thông tin, đồng thời khiến việc phát hiện bằng quan sát thông thường trở nên khó khăn.
Kỹ thuật của nhóm Walt không chỉ khiến vi khuẩn phát sáng, mà còn quy định chính xác những điều kiện môi trường cần thiết để ánh sáng xuất hiện.
Chẳng hạn, một chủng vi khuẩn có thể được biến đổi gene nhằm chống lại một loại thuốc kháng sinh cụ thể, rồi chỉ phát sáng khi tiếp xúc với thuốc đó.
Trong trường hợp này, thuốc kháng sinh đóng vai trò như chiếc chìa khóa giải mã, vì thiếu đúng chất kích hoạt, thông điệp vẫn nằm im trên tấm phim.
Theo Walt, các nhà khoa học có thể tạo ra hàng nghìn chìa khóa khác nhau bằng cách kết hợp nhiều đặc tính di truyền riêng biệt của vi khuẩn.
Mỗi chìa khóa có thể tương ứng với một điều kiện kích hoạt hoặc một kiểu phản ứng sinh học, khiến người không biết thiết kế ban đầu khó đoán được cách làm thông điệp hiện ra.
Hệ thống vì thế không chỉ che giấu nội dung bằng màu sắc, mà còn bổ sung một lớp bảo vệ dựa trên sinh học và môi trường kích hoạt.
Các nhà khoa học còn có thể lập trình để vi khuẩn mất khả năng phát sáng sau một khoảng thời gian nhất định, tạo ra những thông điệp có khả năng tự hủy.
Nếu cơ chế này hoạt động đúng như thiết kế, tín hiệu huỳnh quang sẽ biến mất sau thời hạn quy định, dù tấm phim vẫn còn tồn tại.
Từ nước chanh và mực không màu đến vi khuẩn phát sáng, kỹ thuật mới cho thấy cuộc chơi giấu tin có thể chuyển từ hóa học sang sinh học đầy bất ngờ.
