允许智能手机、家用电器、无人机和自动驾驶汽车实时交换数字信息的物联网(IoT)需要强大的安全解决方案,因为它会对用户安全和资产产生直接影响。物联网安全解决方案一直是一种不可克隆的物理功能(PUF),但可以补充容易受到各种攻击或物理攻击和基于软件的密钥安全性。
例如,基于硬件的PUF半导体芯片每个都有唯一的物理代码,类似于人的虹膜和指纹。由于源自制造过程的微观结构变化充当密钥值,因此通过PUF生成的安全密钥是随机且唯一的,因此无法复制。但这也存在局限性,必须更改硬件结构以增加密钥组合的数量以增强密码特性。
在这种情况下,由韩国科学技术研究院(KIST)光电材料与设备中心的Jung Jung-Ah Lim和Ju Hyunsu Ju领导的团队宣布,他们已经成功开发了可以极大增强密码特性的加密设备。PUF的选择性检测圆极化,可以产生无需修改的硬件结构。
光,这表现为既是粒子和波,可以在一条直线上移动,而在螺旋的形式旋转,如圆偏振光。
由KIST和PNU研究小组开发的应用于加密设备的核心技术是光电晶体管,它可以检测沿顺时针或逆时针方向旋转的光的圆偏振。
新开发的光敏电阻器采用的主要策略是将胆甾型液晶与低带隙π共轭聚合物结合,并具有出色的近红外光吸收和电荷传输性能。胆甾型液晶膜具有很强的选择性反射近红外圆偏振光的趋势,因为根据光的旋转方向控制到达装置的光量。在这项研究中,该器件在检测圆偏振光方面具有出色的光电流不对称因子,并且灵敏度很高。
该研究团队成功制造了一种PUF设备,该设备可以通过使用简单的解决方案过程来增加生成加密密钥的组合数量,而无需更改阵列的物理大小,从而可以作为针对黑客入侵、窃听等的基本解决方案。
KIST的Jung-Ah Lim博士说:“随着物联网时代的到来,在需要开发高度安全的加密技术的情况下,这项研究提出了实施新加密设备的措施。”
PNU的Suk-Kyun Ahn博士说:“这种基于简单制造工艺来区分圆偏振光旋转方向的技术,不仅在下一代加密设备上,而且在各种脊背光电应用上都有巨大的潜力。”