微納加工是納米研究的兩大基礎(chǔ)之一，備受重視。然而，隨著各種新型器件和結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)，常規(guī)的微納加工方法已無法完全滿足需要，激發(fā)了人們探索更高性價(jià)比、更強(qiáng)加工能力的非常規(guī)加工方法。中國(guó)科學(xué)院國(guó)家納米科學(xué)中心劉前團(tuán)隊(duì)基于自主開發(fā)的新概念激光直寫設(shè)備，開發(fā)出多種非常規(guī)加工方法。近日，該團(tuán)隊(duì)在物理不可復(fù)制功能（PUF）防偽標(biāo)簽研究中取得新進(jìn)展。相關(guān)研究成果以Random fractal-enabled physical unclonable functions with dynamic AI authentication為題，在線發(fā)表在《自然-通訊》（Nature Communications）上。 &H# l*  
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當(dāng)前，傳統(tǒng)防偽標(biāo)簽因其確定性的構(gòu)筑模式在自身安全性上面臨挑戰(zhàn)。PUF標(biāo)識(shí)本征的唯一性和不可預(yù)測(cè)性可作為商品的“指紋”秘鑰，從根本上遏制標(biāo)簽自身被偽造的可能。為此，科學(xué)家利用金屬薄膜去濕原理產(chǎn)生的隨機(jī)分形金網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)作為PUF，開發(fā)出一種由隨機(jī)分形網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)符和深度學(xué)習(xí)識(shí)別驗(yàn)證模型組成的新型PUF防偽系統(tǒng)，并展示該P(yáng)UF的多層級(jí)防克隆能力。 Z%o.kd"  
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借助高通量的圖案化光刻（鏤空模板）、薄膜沉積及一步熱退火技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)晶圓級(jí)PUF單元制作，體現(xiàn)了批量化、低成本（單個(gè)標(biāo)簽成本不到1美分）的生產(chǎn)特點(diǎn)。為了應(yīng)用到實(shí)際防偽場(chǎng)景，研究人員開發(fā)了一種基于深度學(xué)習(xí)算法的圖像PUF識(shí)別驗(yàn)證系統(tǒng)，借助ResNet50分類神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型對(duì)37000個(gè)PUF標(biāo)識(shí)符（10348）實(shí)現(xiàn)了可溯源、快速（6.36 s）、高精度（0%假陽(yáng)性）驗(yàn)證，并提出了動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)策略，賦予深度學(xué)習(xí)模型極高的數(shù)據(jù)庫(kù)擴(kuò)容能力，理論上打破了龐大數(shù)據(jù)庫(kù)的建立與低時(shí)間成本之間難以兼容的障礙。此外，這種PUF制作與微電子工藝流程高度兼容，有望與元器件同時(shí)集成并完成元件單元的真實(shí)性驗(yàn)證。PUF系統(tǒng)可初步滿足工業(yè)化需求，有望推動(dòng)商業(yè)化的PUF防偽技術(shù)的發(fā)展與普及。相關(guān)技術(shù)已申請(qǐng)國(guó)家發(fā)明專利并已獲授權(quán)。 7vgRNzZoq  
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研究工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金，國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“納米科技”專項(xiàng)等的支持。該工作由國(guó)家納米中心、北京航空航天大學(xué)和德國(guó)卡爾斯魯厄理工學(xué)院合作完成。  >%6j