光进入,声音关键退出:来自随机纳米复合材料的光声PUF
Taehyun Park1,2, Junhyung Kim3, Raksan Ko1
1Department of Semiconductor Engineering, Gachon University, Seongnam, Republic of Korea.
Nature communications
|August 8, 2025
概括
这项研究引入了一种新的方法,用于使用光声学效应生成安全的加密密钥. 物理非克隆函数 (PUF) 依赖于光到声音的转换,以实现强大的,抗推理的键创建.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 光电学是指光电子产品.
- 密码学 密码学 密码学
背景情况:
- 物理无法克隆的函数 (PUF) 对硬件安全至关重要.
- 现有的PUF技术在安全性和适应性方面面临挑战.
研究的目的:
- 开发一种基于光声效应的新型物理不可克隆功能 (PUF).
- 使用纳米粒子复合材料生成结构随机,抗推断的加密密钥.
主要方法:
- 使用CuO/SnO2纳米粒子复合物进行光吸收和声波发射.
- 采用纳秒激光脉冲来诱导光声信号.
- 将异质的光声学信号数字化为二进制矩阵,用于键生成.
主要成果:
- 实现了接近理想值的密钥生成指标 (例如,49.54%的比特统一性,49.69%的设备间哈明距离).
- 证明了对机器学习攻击的抵抗力,预测准确度低于54%.
- 在包括人类皮肤在内的各种基板上证实了密码性能,显示出机械适应性.
结论:
- 光声PUF提供了一个可扩展的安全认证平台.
- 光到声音的方法可以在柔性或不透明的表面上安全生成密钥.
- 这项技术为先进的身份验证系统提供了一个有前途的解决方案.
