基于对等级加密协议的随机表面散射的多层光学物理非克隆功能
Jeong Jin Kim1, Min Seong Kim1, Gil Ju Lee1
1School of Electrical and Electronics Engineering, Pusan National University, 2, Busandaehak-ro 63 beon-gil, Geumjeong-gu, Busan, 46241, Republic of Korea.
Advanced science (Weinheim, Baden-Wurttemberg, Germany)
|October 2, 2025
概括
这项研究引入了可适应的光学物理不可克隆功能 (PUF) 以提高安全性. 通过控制斑点模式,可以生成多级密钥,用于诸如物联网认证和图像加密等多功能应用.
科学领域:
- 光学和光子学 在光学和光子学.
- 密码学 密码学 密码学 密码学
- 信息安全 信息安全
背景情况:
- 传统的光学物理不可克隆函数 (PUF) 提供有限的加密灵活性,由于刚性密钥空间.
- 现代网络需要可适应的安全原体,可以从资源有限的设备扩展到高安全性系统.
研究的目的:
- 开发一种新的光学PUF平台,用于多级别的密钥生成,具有层次可控的随机性.
- 为了证明这个平台对高级安全应用程序的可行性,包括层次认证和多阶段图像加密.
主要方法:
- 基于激光光斑特征的等级可控随机性源的实施.
- 调节光斑大小,通过调整照明直径来生成64,256和1,024位的键.
- 对生成的密钥进行性能评估,以确定其统一性,独特性,可重复性和随机性.
主要成果:
- 成功生成具有优异性能指标的多级键 (64,256,1024位).
- 展示两种实际应用:物联网和敏感数据的层次认证系统和多阶段图像加密算法.
- 拟议的光学PUF平台与传统加密方法相比,具有卓越的全密性能.
结论:
- 开发的光学PUF平台为下一代安全系统提供了强大而可扩展的基础.
- 光学PUF中的等级可控随机性使可适应性安全解决方案适用于各种应用.
- 这项工作为光学PUF建立了新的范式,提高了安全可扩展性和性能.


