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基于物理不可克隆函数的硫化铅量子点用于超高密度密钥生成

DOI：10.1007/s11664-019-07660-2 期刊：Journal of Electronic Materials 出版年份：2019 更新时间：2025-09-12 10:27:22
摘要： 安全数据加密依赖单向函数，而版权?；ぴ蛞揽磕岩愿粗频奶匦?。本文提出基于硫化铅量子点（QDs）的物理不可克隆函数（PUF）概念，用于超高密度密钥生成。与现有PUF相比，该量子点基PUF可将密钥密度提升约一个数量级，在唯一性、随机性和空间特性方面也具有优势。该PUF通过了美国国家标准与技术研究院适用的随机性测试。其中PbS QDs基PUF1的面积/比特比为14.5 nm2，PbS QDs基PUF2为54.76 nm2，相较光学PUF分别将密钥密度提升约9.6倍和2.3倍。此外，PbS QDs基PUF1和PUF2展现出更大的数据空间，且读取数据具有更优的空间特性和唯一性。我们预期该量子点基PUF电路将为未来电路设计和信息安全技术研究提供启示。
作者： YUEJUN ZHANG，ZHICUN LUAN，XIAOWEI ZHANG，JUNPENG SHU，PENGJUN WANG
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

研究利用硫化铅量子点（QDs）在物理不可克隆函数（PUFs）中实现超高密度密钥生成以增强信息安全。

研究成果

基于量子点的物理不可克隆函数（PUF）在密钥密度、唯一性、随机性及空间特性方面较现有PUF展现出显著优势。该技术通过适用的NIST随机性测试，为未来电路设计与信息安全技术研究提供了潜在价值。

研究不足

该研究解决了物理不可克隆函数（PUFs）实际应用中数据密度、随机性和安全性方面的挑战，但可能未涵盖所有潜在安全威胁，也未充分探讨基于量子点的PUFs在大规模生产中的可扩展性问题。

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