В сегодняшнем глобализированном и связанном мире способность подтвердить подлинность объектов и людей стала критическим по отношению к безопасности бизнесом на многих уровнях; личный, социальный, и национальный. Идентификация объекта желательна, например, в покупке объектов высокой стоимости. У покупателей и продавцов есть общий интерес доказать, что товары, которые получают клиенты, являются тем же самым, что они платят за, и не копии. Идентификация объекта имеет предельное значение в компаниях, которым угрожают подделанные или клонированные телефоны, сим-карты, дебетовые карты и подобные элементы оборудования.
Иногда, держатель объекта заверен непосредственно, как с паспортами, удостоверениями личности и значками. В настоящее время в тенденции к повышению использование биометрической идентификации, такой как признание ириса или отпечаток пальца. Значки, главным образом, используются, чтобы управлять доступом к областям высокой степени безопасности, отпечатки пальцев главным образом к открытому доступу к личным устройствам, таким как смартфон.Однако стратегии идентификации не пуленепробиваемые: Объекты могут быть подделаны, карты регулярно клонируются, и даже отпечатки пальцев могут быть украдены.
Случай скопированных отпечатков пальцев недавно сделал заголовки, выставив большой риск с этим подходом: люди не могут лишить законной силы свои отпечатки пальцев, и при этом они не могут возобновить их, таким образом украденные копии остаются угрозой неопределенно.С этой точки зрения привлекательное решение состояло бы в том, чтобы иметь unclonable небиометрические физические символы, которые так же уникальны как биометрические элементы в наших телах, но доступные много. Для того, чтобы быть коммерчески привлекательными, производственные затраты таких уникальных символов должны быть низкими.
Эти особенности приводят к понятию Физических Функций Unclonable (PUFs). Это объекты, которые отвечают уникальным способом к физическим исходным данным различных видов.
Например, они рассеивают свет в непредсказуемых направлениях или искрятся с переменными цветами, когда освещено, реагируют с неизвестными задержками или запуском в случайных государствах, когда включено. PUFs – в наше время внутренние чипы, гарантируя, чтобы кремниевые компоненты прибыли из уполномоченной фабрики. Намного более редкий оптический PUFs, производя вход реакции на свет, который может быть захвачен камерой, чтобы подтвердить подлинность пункта стоимости, к которой приложен PUF.В междисциплинарном сотрудничестве между Единицей Исследования Физики & Материаловедения (PhyMS) и Междисциплинарным Центром безопасности и Трастом (SnT) в Университете Люксембурга, доктор Габриэле Ленцини (SnT) и группа профессора Яна Лэджервола (PhyMS) предлагают совершенно новый тип PUF, на основе специфической оптики сфер так называемого холестерического жидкого кристалла.
Благодаря самособранной периодической структуре, которая характерна для этого типа жидкого кристалла, сферы отражают определенные цвета таким же образом также, как и крылья бабочки или павлина. С помощью экспертов по фотонике профессор Ирэна Древансек-Оленик (Университет Любляны) и профессор Романо Рупп (Венский университет), команда выполнила подробный анализ оптики большого количества таких сфер, найдя, что сферы общаются друг с другом неожиданными способами.
Эта коммуникация при свете дает начало уникальному красочному образцу, который может быть настроен динамично, изменив способ, которым освещены сферы. Поскольку различные типы жидкокристаллических сфер могут быть устроены беспорядочно в символе, произведенные образцы, которые постулируют авторы, одинаково случайны, поэтому невозможно скопировать символ и его связанный набор образцов, отдавая его очень привлекательный как PUF, чтобы подтвердить подлинность людей или объектов.В их работе, опубликованной в научном журнале Scientific Reports1, Гэн и др., кроме того, вводит технику для обеспечения соответствующей надежности сфер, таких, что они могут быть обработаны легко для подготовки символа PUF, все же они все еще достаточно тонкие, что попытка вмешаться в символ сломала бы сферы и таким образом лишила бы законной силы символ. Кроме того, они разработали новый метод отжига сфер, который решительно уменьшает производственное время, используя микрожидкий процесс, который может быть расширен по низкой цене.
Авторы обсуждают, как эта новая категория PUF может использоваться во множестве приложений безопасности, таким образом помогая, чтобы решить проблему большой текущей социальной важности.