【儀表網 研發快訊】近日，中國科學院上海光學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實驗室合作，報道了混合鹵素鈣鈦礦材料的可逆相分離現象，實現了密鑰尺寸可調的物理不可克隆函數。相關研究成果以“Tunable Key-Size Physical Unclonable Functions Based on Phase Segregation in Mixed Halide Perovskites”為題發表于ACS Applied Materials & Interfaces。
 

　　假冒產品和身份一直是全世界亟待解決的重要挑戰。為解決這個問題，通常會給商品加以特定的標簽，如條形碼、水印等等。如今，電子系統使用的數字密鑰通常存儲在非易失性存儲器中，這種數字密鑰是基于數學方法存在的而非物理實體，很容易被復制和篡改。基于此，具有不可克隆的不可預測的防篡改PUF提供了一種新的解決思路。物理不可克隆函數(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造中的隨機偏差，也會產生唯一且不可預測的密鑰。其中，光學PUF因其編碼容量大、響應非線性等特點而備受關注。然而，目前大多數光學PUF通常具有固定的激勵-響應對、靜態的編碼結構和固定的密鑰尺寸，導致編碼容量和安全性相對較低，這極大地阻礙了實際發展。
 

　　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象的尺寸可調PUF。由于Br/I比的不可控性及相分離的不可預測性，通過調諧激勵光的功率密度，獲得了不可預測的光致發光譜。基于此現象，實現了具有高度一致性、唯一性和讀出可重復性的高安全性尺寸可調PUF。文中提出了一種簡單高效的全新策略調制更新PUF編碼響應，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，為實現更高安全性的防偽與認證奠定了基礎，并為動態結構PUF的發展提供了新的見解。
 

　　(a) 原理流程圖。混合鹵化物鈣鈦礦中相偏析的光致發光特性為獲得多個CRPs提供了支持。在遇到激勵時，可調密鑰大小的PUF提供相應的響應，從而實現加密密鑰。
 

　　(b)認證概念示意圖。首先將PUF的CRPs存儲在云數據庫中，然后通過訪問云數據庫對商品流通各個階段的PUF標簽進行認證。