一种身份认证装置及方法、安全系统制造方法及图纸

本申请公开一种身份认证装置及方法、安全系统，涉及信息安全领域。本申请所提供的身份认证装置，包括激光器、存储器、编码器、单像素探测器，激光器照射编码器形成编码激励光，不同编码的激励光照射在由随机介质组成的身份钥匙上形成不同的散斑，使用单像素探测器采集这些散斑的光强并将其作为身份钥匙的响应信号，将该响应信号与存储器中合法身份钥匙的真实响应信号进行比对，从而进行身份验证。相比于传统的身份认证装置中散斑尺寸不能小于两个相机像素，本申请可实现从亚像素尺寸的散斑中提取响应信号，由于缩小了散斑的尺寸,可使身份钥匙到探测器的距离变短，使身份钥匙的有效体积增大,有利于系统的集成，有利于增强身份钥匙的安全性能。份钥匙的安全性能。份钥匙的安全性能。

【技术实现步骤摘要】
一种身份认证装置及方法、安全系统


[0001]本申请涉及信息安全领域，特别是涉及一种身份认证装置及方法、安全系统。

技术介绍

[0002]近年来，信息技术高速发展，大数据、物联网、人工智能、云计算等新技术的出现使海量信息数据的安全性成为迫切的问题，身份认证问题成为信息安全中的焦点。物理不可克隆函数(Physically Unclonable Functions，PUF)利用复杂随机的物理构造进行唯一身份标识，具有天然不可复制的特性，因此基于PUF的身份认证具有非常好的安全性，在下一代安全认证技术中有广阔的应用前景。
[0003]传统的基于PUF的身份认证装置使用散斑作为激励的响应信号，从散斑的纹理中读取身份钥匙的信息进行认证，因奈奎斯特采样定理的限制，散斑尺寸不能小于两个相机像素，又因为散斑尺寸正比于探测器到身份钥匙的距离，反比于入射光斑的尺寸，所以将导致探测器到身份钥匙的距离较大，不利于认证系统的集成，并且身份钥匙的体积通常很小，由于体积与身份钥匙的复杂程度呈正比，因此小体积的身份钥匙复杂程度较低，使身份钥匙存在逆向工程攻击及数值建模攻击的风险。
[0004]鉴于上述技术，寻找一种利于集成且安全性强的身份认证装置是本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现思路

[0005]本申请的目的是提供一种身份认证装置，以便于解决目前的身份认证装置不利于集成且安全性不强的问题。
[0006]为解决上述技术问题，本申请提供一种身份认证装置，该装置包括：激光器、存储器、编码器、单像素探测器：<br/>[0007]所述激光器用于使用激光照射所述编码器；
[0008]所述编码器与所述激光器连接，用于将所述激光进行编码后生成编码激励光并使用所述编码激励光照射身份钥匙，所述身份钥匙为使用随机介质制造的密钥；
[0009]所述存储器与所述编码器及单像素探测器连接，用于存储各合法身份钥匙的编码信息和对应的响应信号，所述响应信号为身份钥匙被所述编码激励光照射后生成的散斑所表征的信号；
[0010]所述单像素探测器用于探测所述身份钥匙对应的光强响应信号，探测响应信号后在所述存储器中检测响应信号是否和编码信号一致，若是，则所述身份钥匙合法，若否，则所述身份钥匙非法。
[0011]优选地，所述编码器为空间光调制器，包括但不限于液晶空间光调制器、液晶屏幕、振镜、微振镜、变形镜。
[0012]优选地，所述单像素探测器为光强探测器，包括但不限于功率计、光电二极管、光电倍增管。
[0013]优选地，所述装置还包括：报警器，所述报警器用于在所述单像素探测器检测所述身份钥匙非法时，发出警报。
[0014]优选地，所述装置还包括：显示器，所述显示器用于在所述单像素探测器检测所述身份钥匙合法时，显示所述身份钥匙所表征的用户的身份信息。
[0015]为解决上述问题，本申请还提供一种安全系统，该系统包含上述身份认证装置。
[0016]为解决上述问题，本申请还提供一种身份认证方法，应用上文中所述的身份认证装置，所述方法包括：
[0017]接收身份钥匙被编码激励光照射后生成的散斑对应的响应信号，所述编码激励光为所述编码器将所述激光器的激光进行编码后生成的；
[0018]检测所述单像素探测器探测到的响应信号，将其与所述存储器中存储合法身份钥匙的响应信号进行比对:
[0019]若一致，则所述身份钥匙合法；
[0020]若不一致，则所述身份钥匙非法。
[0021]本申请所提供的身份认证装置，包括激光器、存储器、编码器、单像素探测器，激光器照射编码器形成编码激励光，不同编码的激励光照射在由随机介质组成的身份钥匙上形成不同的散斑，使用单像素探测器采集这些散斑的光强并将其作为响应信号，将该响应信号与存储器中合法身份钥匙对应的响应信号进行比对，从而进行身份验证。与目前传统PUF身份认证装置相比，本申请采取了单像素探测器探测响应信号，相比于传统的身份认证装置中散斑尺寸不能小于两个相机像素，本专利技术使用散射光强度随编码的起伏变化作为响应信号，可实现从亚像素尺寸的散斑中提取响应信号，可有效缩小探测器到身份钥匙的距离，有利于系统的集成，且本申请中由于缩小了散斑的尺寸，又散斑的尺寸反比于入射光斑的尺寸，因此可增大入射编码激励光的面积，使身份钥匙的有效体积增大，结构更加复杂，增强了身份钥匙的安全性能。
[0022]本申请所提供的安全系统及身份认证方法均与身份认证装置对应，有益效果同上。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本申请实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0024]图1为本申请实施例提供的一种身份认证装置结构图。
具体实施方式
[0025]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护范围。
[0026]本申请的核心是提供一种身份认证装置，需要说明的是，本申请中提到的身份认证装置可以应用于各种需要进行身份验证的场合，例如，可以应用于门锁、移动设备等，应
用于门锁时，在指纹识别装置身份验证通过后，自动开门；或者是与移动设备相配合，在指纹识别装置身份验证通过后，解锁设备相应功能等。无论与何种执行设备进行配合完成身份验证以及后续的操作，指纹识别设备与执行设备既可以是分体，也可以集成为一体。
[0027]为了使本
的人员更好地理解本申请方案，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步的详细说明。
[0028]为解决上述技术问题，图1为本申请实施例提供的一种身份认证装置结构图，如图1所示，该装置包括：激光器10、存储器13、编码器11、单像素探测器12：
[0029]激光器10用于使用激光照射编码器11；
[0030]编码器11与激光器10连接，用于将激光进行编码后生成编码激励光并使用编码激励光照射身份钥匙，身份钥匙为使用随机介质制造的密钥；
[0031]存储器13与单像素探测器12连接，用于存储各合法身份钥匙的编码信息以及对应的响应信号，响应信号为身份钥匙被编码激励光照射后生成的散斑所表征的信号；
[0032]单像素探测器12用于检测身份钥匙对应的光强响应信号，探测响应信号后在所述存储器中检测响应信号是否和编码信号一致，若是，则所述身份钥匙合法，若否，则所述身份钥匙非法。
[0033]散斑，也称斑纹。自1960年激光器10问世后不久，人们就观察到了一种现象:被激光照明的物体，其表面呈现颗粒状结构。这种颗粒状态被取名为"激光散斑"。这种强度随机分布的散斑图样，可以由激光在粗糙表面反射或激光通过不均本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种身份认证装置，其特征在于，包括：激光器、存储器、编码器、单像素探测器：所述激光器用于使用激光照射所述编码器；所述编码器与所述激光器连接，用于将激光进行编码后生成编码激励光并使用所述编码激励光照射身份钥匙，所述身份钥匙为使用随机介质制造的密钥；所述存储器分别与所述编码器和单像素探测器连接，用于存储各合法的所述身份钥匙的编码信息和对应的响应信号，所述响应信号为所述身份钥匙被所述编码激励光照射后生成的散斑所表征的信号；所述单像素探测器用于探测所述身份钥匙对应的所述响应信号，探测所述响应信号后在所述存储器中检测所述响应信号是否和编码信号一致，若是，则所述身份钥匙合法，若否，则所述身份钥匙非法。2.根据权利要求1所述的身份认证装置，其特征在于，所述编码器为空间光调制器。3.根据权利要求1所述的身份认证装置，其特征在于，所述单像素探测器为光强探测器...

【专利技术属性】
技术研发人员：王丕东，姚尧，李倩，万永彪，张泰平，黄锋，陈鲲，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院电子工程研究所，
类型：发明
国别省市：