Недавно исследовательская группа под руководством исследователя Шао Юйчуаня из Шанхайского института оптического точного машиностроения Китайской академии наук предложила новую схему использования фототермического эффекта золотых наночастиц для приготовления оптических ПНФ, а соответствующие результаты исследований обобщены как «Физические неклонируемые функции, основанные на фототермическом эффекте золотых наночастиц». Результаты исследований были опубликованы в журнале ACS Applied Materials & Interfaces под названием «Фототермический эффект золотых наночастиц».
В настоящее время обычные защитные этикетки можно легко подделать из-за фиксированного процесса производства. Физические неклонируемые функции (PUF) используют неконтролируемое отклонение подготовки материалов во время процесса подготовки, что может генерировать уникальные и неповторимые сигналы ответа в качестве кодов защиты от подделки. Так же, как в мире нет двух одинаковых листьев, даже производитель не может изготовить два идентичных PUF. Хотя оптические PUF привлекли большое внимание из-за их высокой кодирующей способности и высокой контрастности ответа, они по-прежнему сталкиваются со многими проблемами: сигналы ответа рассеивающих PUF нестабильны, срок службы флуоресцентных PUF находится под угрозой из-за обесцвечивания флуоресценции, а система аутентификации Рамановских PUF сложна и требует дорогостоящего спектрального декодирующего оборудования. Следующее поколение оптических PUF потребует иммуноиммунопреципитации. Оптические PUF следующего поколения нуждаются в способности иммунофлуоресценции и возбуждения Рамана, тем самым принципиально исключая влияние собственных дефектов материала на показатели безопасности оптических PUF.
Исследователи предлагают новую схему подготовки оптических PUF с использованием фототермического эффекта нанозолота. Схема начинается с оптимизации поверхностной плотности и интенсивности отклика дефектов подповерхности плавленого кварца и использует золотые наночастицы с очевидным фототермическим эффектом для замены дефектов подповерхности и генерации ответных сигналов с достаточно высоким контрастом отклика. Оптимальная поверхностная плотность золотых наночастиц была достигнута путем оптимизации процесса подготовки для максимизации кодирующей способности PUF. Подготовленный оптический PUF не только соответствует требованиям производительности PUF, таким как уникальность, надежность и однородность битов, но его секретный ключ кодирования также проходит тест случайных чисел NIST для проверки его случайности. Эта работа обеспечивает сильную поддержку реализации применения фототермического эффекта на оптическом PUF.
Рис. 1 Принципиальная схема оптического ППУ на основе фототермических свойств нанозолота
