我國掌握超晶格密碼新技術

摘要： 在19日—20日召開的香山科學會議上，我國科學家稱掌握了一種新型密碼技術——超晶格密碼技術。“以能帶理論為基礎的超晶格材料是由兩種或多種不同組元以幾奈米到幾十奈米的薄層交替生長並保持週期性的多層膜，具有一般半導體材料與器件所不具備的多種特徵。”與會專家介紹。 利用分子束...

利用分子束外延裝置，在半導體材料上依據複雜的組分和結構一層一層鋪設原子，可獲得超晶格材料。由於無法精確控制每一個原子的行為，可以製備出唯一的、不可複製的超晶格器件。

專家介紹，給超晶格器件施加電壓，會產生一種寬頻譜訊號。這種訊號是隨機的、毫無規律可循、不可複製的。提取訊號所產生的隨機資料可作為金鑰應用於空間網路安全加密系統中。

國際上有很多團隊在研究超晶格技術，但我國科學家將超晶格技術應用於密碼學領域，並進行了重大創新。與會專家認為，超晶格密碼是我國極少有的從基礎理論創新到應用都完全自主可控的資訊保安基礎性技術，是網路空間安全領域的一項基礎性突破技術。

傳統的密碼都是基於數學計算產生的，因此理論上都可找到規律進行破解。而超晶格密碼技術是基於材料本身的物理特性產生的，由於材料器件本身的唯一性和所產生訊號的真隨機性，理論上超晶格密碼是不可破解的。

“目前這種技術已完成原理性技術驗證，下一步就是在實際場景中進行應用，例如製成超晶格晶片應用於保密資訊傳輸系統。”與會專家介紹，超晶格密碼技術可以直接應用於網路空間安全，例如國家資訊保安和工業物聯網等領域；另外也有望應用於身份標識、防偽和認證等領域。

本次香山科學會議執行主席、中科院院士夏建白在會上指出，超晶格密碼技術要實現推廣應用，需要在半導體超晶格材料和器件的可靠性、穩定性等方面繼續加以完善。