【儀表網(wǎng) 研發(fā)快訊】近日，中國(guó)科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所紅外光功能材料研究中心董紅星研究員團(tuán)隊(duì)與薄膜光學(xué)實(shí)驗(yàn)室合作，報(bào)道了混合鹵素鈣鈦礦材料的可逆相分離現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)了密鑰尺寸可調(diào)的物理不可克隆函數(shù)。相關(guān)研究成果以“Tunable Key-Size Physical Unclonable Functions Based on Phase Segregation in Mixed Halide Perovskites”為題發(fā)表于ACS Applied Materials & Interfaces。
假冒產(chǎn)品和身份一直是全世界亟待解決的重要挑戰(zhàn)。為解決這個(gè)問(wèn)題，通常會(huì)給商品加以特定的標(biāo)簽，如條形碼、水印等等。如今，電子系統(tǒng)使用的數(shù)字密鑰通常存儲(chǔ)在非易失性存儲(chǔ)器中，這種數(shù)字密鑰是基于數(shù)學(xué)方法存在的而非物理實(shí)體，很容易被復(fù)制和篡改。基于此，具有不可克隆的不可預(yù)測(cè)的防篡改PUF提供了一種新的解決思路。物理不可克隆函數(shù)(PUF)是一種很有前途的防偽方法，即使采用相同的制作工藝，由于不可避免的物理構(gòu)造中的隨機(jī)偏差，也會(huì)產(chǎn)生唯一且不可預(yù)測(cè)的密鑰。其中，光學(xué)PUF因其編碼容量大、響應(yīng)非線性等特點(diǎn)而備受關(guān)注。然而，目前大多數(shù)光學(xué)PUF通常具有固定的激勵(lì)-響應(yīng)對(duì)、靜態(tài)的編碼結(jié)構(gòu)和固定的密鑰尺寸，導(dǎo)致編碼容量和安全性相對(duì)較低，這極大地阻礙了實(shí)際發(fā)展。
圍繞上述問(wèn)題，該研究團(tuán)隊(duì)報(bào)道了基于混合鹵素鈣鈦礦可逆相分離現(xiàn)象的尺寸可調(diào)PUF。由于Br/I比的不可控性及相分離的不可預(yù)測(cè)性，通過(guò)調(diào)諧激勵(lì)光的功率密度，獲得了不可預(yù)測(cè)的光致發(fā)光譜。基于此現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)了具有高度一致性、唯一性和讀出可重復(fù)性的高安全性尺寸可調(diào)PUF。文中提出了一種簡(jiǎn)單高效的全新策略調(diào)制更新PUF編碼響應(yīng)，擴(kuò)展了密鑰尺寸及編碼空間，大幅提升信息存儲(chǔ)能力，增加解密難度，為實(shí)現(xiàn)更高安全性的防偽與認(rèn)證奠定了基礎(chǔ)，并為動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)PUF的發(fā)展提供了新的見(jiàn)解。
(a) 原理流程圖。混合鹵化物鈣鈦礦中相偏析的光致發(fā)光特性為獲得多個(gè)CRPs提供了支持。在遇到激勵(lì)時(shí)，可調(diào)密鑰大小的PUF提供相應(yīng)的響應(yīng)，從而實(shí)現(xiàn)加密密鑰。
(b)認(rèn)證概念示意圖。首先將PUF的CRPs存儲(chǔ)在云數(shù)據(jù)庫(kù)中，然后通過(guò)訪問(wèn)云數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)商品流通各個(gè)階段的PUF標(biāo)簽進(jìn)行認(rèn)證。
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