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  物理不可克隆函數（PUFs）被認為是硬件安全的關鍵組件。這些系統通過利用制造過程中固有的隨機變化來生成獨特的加密密鑰，有效地為每個設備分配一個數字指紋。PUFs因其防克隆的特性、成本效益和抵抗物理攻擊的能力而受到重視，廣泛應用于防偽、安全認證、強大的身份驗證和動態密鑰生成。在各種類型的PUFs中，光學PUFs和基于存儲的PUFs尤其重要。

  光學PUFs依賴于光與材料微觀結構的相互作用，產生幾乎無法復制的復雜模式。這些系統利用散射、折射、偏振或熒光等特性，在高安全性應用中使用多種材料，包括聚合物分散液晶、納米結構材料和自組裝納米材料。相反，基于存儲的PUFs利用諸如憶阻器之類的設備中由制造引起的變化。由于其固有的隨機行為和高熵性，基于憶阻器的PUFs引人注目，這種性質源于周期性阻抗的變化。它們的可重配置性能允許在單一設備中創建多個挑戰-響應對（CRPs），增強安全性并在數據受損時能夠重新生成數據庫。

  盡管在光學和基于存儲的PUFs方面都取得了研究進展，但在單一設備中結合這兩種功能仍然是一個未充分探索的領域。整合兩者可以通過增加額外的保護層來增強安全性，并通過增加可能的CRPs范圍來提高可擴展性。開發能夠合并這些功能的材料對于推進安全認證技術和創造高效的安全解決方案至關重要。

圖5展示了可重配置CSM-PUF的密鑰生成過程。設備首先被初始化為低電阻狀態（LRS），然后系統地重置為高電阻狀態（HRS），從而啟用挑戰-響應對（CRPs）的生成。在CPL條件下放大的導電率變異增強了熵和隨機性。這一過程在重新配置和比特校正后達到了近乎最優的互漢明距離（49.8%）和改善的內部漢明距離（5.1%）。在溫度和環境變化條件下進行了可靠性測試，展示了經過自組裝單層（SAM）和聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）鈍化處理后的穩定性。二進制信號被轉換為條形碼和二維碼，展示了該設備生成安全、防篡改的加密密鑰以進行實時認證的能力。

  原文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acsnano.4c11753

通訊作者簡介

Cheolmin Park 教授，韓國科學院/工程院兩院院士，延世大學（QS 56）杰出教授， H-index 66。目前擔任Director of BK21 Education and Research Division for Futuristic Human-centric Materials, Director of Center for Artificial Synesthesia Materials Discovery，以及Board of Directors in Materials Research Society (MRS)。他于1992年和1995年在首爾國立大學獲得學士和碩士學位， 2001年在麻省理工學院獲得博士學位，2001-2022年，在哈佛大學擔任博士后研究員。2002年9月起，在延世大學成立Nanopolymer課題組，研究方向涉及光電材料和器件，鈣鈦礦以及低維納米材料，能量收集等并探索其在柔性傳感，發電和交互顯示器件的廣泛應用。迄今已在Nature materials, Nature communications, Science advance, Energy & Environmental Science, Advanced materials等期刊發表270多篇SCI論文。

課題組網站：https://yonseinpl.wixsite.com/nanopolymer