【儀表網(wǎng) 研發(fā)快訊】近日，鄭州大學(xué)物理學(xué)院在含時物理不可克隆函數(shù)的構(gòu)建及其在防偽加密領(lǐng)域的應(yīng)用研究方面取得積極進展，相關(guān)成果為動態(tài)信息安全與防偽技術(shù)提供了新思路。
物理不可克隆函數(shù)(PUF)因其具備獨一無二的隨機結(jié)構(gòu)單元，在防偽加密領(lǐng)域發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。傳統(tǒng)PUF多依賴空間維度上的靜態(tài)結(jié)構(gòu)差異生成密鑰，存在編碼容量和防偽復(fù)雜性的局限，難以應(yīng)對日益先進的攻擊手段。因此，開發(fā)具有動態(tài)響應(yīng)能力的新型PUF系統(tǒng)成為當(dāng)前研究的重點。
研究團隊受量子力學(xué)中“波函數(shù)隨時間演化”的啟發(fā)，創(chuàng)新性地利用具有長壽命三重態(tài)激子的碳點(CDs)構(gòu)建了含時物理不可克隆函數(shù)(TD-PUF)。該TD-PUF可隨時間動態(tài)演化，生成多個不可復(fù)制的密鑰模式，顯著提升了系統(tǒng)的復(fù)雜性和防偽能力。團隊進一步提出像素矩陣函數(shù)(PMF)，以數(shù)學(xué)模型刻畫PUF在時空維度的動態(tài)行為，使其編碼容量提升五個數(shù)量級。
研究人員還利用碳點材料制作了一幅30×40 cm²的“動態(tài)防偽孔雀畫”，該畫作的結(jié)構(gòu)與色彩隨時間發(fā)生不可預(yù)測的變化，兼具藝術(shù)價值與防偽功能。該項研究突破了傳統(tǒng)PUF在空間維度上的限制，首次將時間維度引入防偽加密系統(tǒng)，為下一代動態(tài)信息安全技術(shù)奠定了材料與理論基礎(chǔ)。
相關(guān)研究成果以“Time-dependent physical unclonable functions by long-lived triplet excitons in carbon dots”為題發(fā)表在國際知名光學(xué)期刊《Light: Science & Applications》上。其中，博士研究生胡宴偉為論文第一作者，博士研究生曹慶為共同第一作者，單崇新教授和劉凱凱教授為通訊作者，鄭州大學(xué)物理學(xué)院為第一通訊單位。該工作得到了國家自然科學(xué)基金、中國博士后科學(xué)基金和河南省重點研發(fā)計劃的資助。
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