【儀表網(wǎng) 研發(fā)快訊】近日，中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機械研究所紅外光功能材料研究中心董紅星研究員團隊與薄膜光學(xué)實驗室合作，報道了混合鹵素鈣鈦礦材料的可逆相分離現(xiàn)象，實現(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)。為解決這個問題，通常會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)字密鑰通常存儲在非易失性存儲器中，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)造中的隨機偏差，也會產(chǎn)生唯一且不可預(yù)測的密鑰。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-響應(yīng)對、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較低，這極大地阻礙了實際發(fā)展。
 

　　圍繞上述問題，該研究團隊報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)測性，通過調(diào)諧激勵光的功率密度，獲得了不可預(yù)測的光致發(fā)光譜。基于此現(xiàn)象，實現(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。文中提出了一種簡單高效的全新策略調(diào)制更新PUF編碼響應(yīng)，擴展了密鑰尺寸及編碼空間，大幅提升信息存儲能力，增加解密難度，為實現(xiàn)更高安全性的防偽與認(rèn)證奠定了基礎(chǔ)，并為動態(tài)結(jié)構(gòu)PUF的發(fā)展提供了新的見解。
 

　　(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CRPs提供了支持。在遇到激勵時，可調(diào)密鑰大小的PUF提供相應(yīng)的響應(yīng)，從而實現(xiàn)加密密鑰。
 

　　(b)認(rèn)證概念示意圖。首先將PUF的CRPs存儲在云數(shù)據(jù)庫中，然后通過訪問云數(shù)據(jù)庫對商品流通各個階段的PUF標(biāo)簽進行認(rèn)證。