在当今全球化和连网的世界中,验证对象和人的能力正成为攸关安全的业务,无论是就个人、社会和国家等各层级来说都是如此。对象验证不可或缺,特别是在购买贵重物品时。证明物品的真实性让买家和卖家均可获益,并确保顾客付费收到的物品相同但不是复制的。此外,对于承受手机、SIM卡、信用卡以及类似设备被仿冒的风险等相关业务来说也格外重要。

有时,对象的拥有人可直接透过护照、ID与类似的证件直接进行验证。但目前的趋势则是采用生物认证,例如指纹、虹膜辨识等。证件主要用于控制进入高度安全限制区域,指纹辨识则多半用于存取个人设备,例如智能手机。

然而,验证策略并不是毫无破绽的,对象可以被复制,卡片也经常被盗刷,甚至有了指纹辨识也一样遭窃。指纹被复制最近还上了新闻头条,暴露出采用这一途径的风险:人们无法让指纹无效,也没办法更新,因而遭窃的指纹仍然持续成为永无止境的威胁。

从这个观点来看,一种更具吸引力的解决方案必须是无法复制的非生物性标记,这是一种在身体中的独特元素,而且十分丰富。为了能实现商用量产,这种独特的标记还必须大幅降低量产成本。这些特性导引了实体不可复制(PUF)的功能,能以独特的方式响应不同类型的实体输入。例如,能以无法预测的方向散射光线或在照明时挥洒不同的色彩,以随机状态因应未知的延迟加以反应。PUF如今已存在于微芯片中,确保芯片组件来自于授权的工厂。此外,光学PUF还可因应光输入发生反应,并可由相机进行撷取,以验证贵重的物品。

因此,在卢森堡大学物理学与材料科学研究所(PhyMS)、安全与信任研究中心(SnT)的跨学科合作下,研究人员们根据胆固醇液晶球体的特殊光学组件提出了一种新型的PUF方法。

研究人员利用微球体中瞻固醇液晶材料的属性和相互作用,产生独特的反射图案。

由于这种液晶类型的特征具有自组装的周期性结构,可使微球体反映出特定的颜色,并且表现出如蝴蝶翅膀和孔雀羽毛的相同方式。

透过微流体微机电系统(MEMS),使其能够准备大量单一分布的液滴或胆固醇液晶外层。研究人员并观察到,在这种液滴光子组件相互作用导致的多色图案是可加以调谐的。这种胆固醇液晶球体的组合因具有独特的光学特征,实际上并不可能复制,而企图篡改其排序则可能毁损其结构。

编译:Susan Hong

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