Gần đây, nhóm nghiên cứu của nhà nghiên cứu Shao Yuchuan từ Viện Cơ khí quang học chính xác Thượng Hải, Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc, đã đề xuất một phương án mới để sử dụng hiệu ứng quang nhiệt của các hạt nano vàng để chế tạo PUF quang học và các kết quả nghiên cứu liên quan được tóm tắt là "Các hàm vật lý không thể sao chép dựa trên hiệu ứng quang nhiệt của các hạt nano vàng". Các kết quả nghiên cứu đã được công bố trên ACS Applied Materials & Interfaces với tiêu đề "Hiệu ứng quang nhiệt của các hạt nano vàng".
Hiện nay, các nhãn bảo mật thông thường có thể dễ dàng bị bắt chước do quy trình sản xuất cố định của chúng. Các Chức năng Vật lý Không thể Sao chép (PUF) sử dụng độ lệch chuẩn bị không thể kiểm soát của vật liệu trong quá trình chuẩn bị, có thể tạo ra các tín hiệu phản hồi duy nhất và không thể lặp lại làm mã chống hàng giả. Cũng giống như không có hai chiếc lá giống hệt nhau trên thế giới, ngay cả một nhà sản xuất cũng không thể tạo ra hai PUF giống hệt nhau. Mặc dù PUF quang học đã thu hút được nhiều sự chú ý do khả năng mã hóa cao và độ tương phản phản hồi cao, nhưng chúng vẫn phải đối mặt với nhiều thách thức: tín hiệu phản hồi của PUF tán xạ không ổn định, tuổi thọ của PUF huỳnh quang bị đe dọa bởi quá trình tẩy trắng huỳnh quang và hệ thống xác thực của PUF Raman phức tạp và đòi hỏi thiết bị giải mã quang phổ đắt tiền. Thế hệ PUF quang học tiếp theo sẽ yêu cầu kết tủa miễn dịch miễn dịch. PUF quang học thế hệ tiếp theo cần khả năng miễn dịch huỳnh quang và kích thích Raman, do đó về cơ bản loại bỏ ảnh hưởng của các khuyết tật riêng của vật liệu đối với hiệu suất an toàn của PUF quang học.
Các nhà nghiên cứu đề xuất một sơ đồ mới để chế tạo PUF quang học sử dụng hiệu ứng quang nhiệt nanogold. Sơ đồ bắt đầu bằng cách tối ưu hóa mật độ bề mặt và cường độ phản hồi của các khuyết tật dưới bề mặt silica nóng chảy, và sử dụng các hạt nano vàng có hiệu ứng quang nhiệt rõ ràng để thay thế các khuyết tật dưới bề mặt và tạo ra các tín hiệu phản hồi với độ tương phản phản hồi đủ cao. Mật độ bề mặt tối ưu của các hạt nano vàng đạt được bằng cách tối ưu hóa quy trình chế tạo để tối đa hóa khả năng mã hóa của PUF. PUF quang học đã chế tạo không chỉ đáp ứng các yêu cầu về hiệu suất của PUF như tính duy nhất, độ tin cậy và tính đồng nhất của bit, mà khóa bí mật mã hóa của nó cũng vượt qua bài kiểm tra số ngẫu nhiên NIST để xác minh tính ngẫu nhiên của nó. Công trình này cung cấp sự hỗ trợ mạnh mẽ cho việc hiện thực hóa ứng dụng hiệu ứng quang nhiệt trên PUF quang học.
Hình 1 Sơ đồ nguyên lý của PUF quang học dựa trên tính chất quang nhiệt nanogold
