我国掌握超晶格密码新技术

在9月19日—20日召开的香山科学会议上，我国科学家称掌握了一种新型密码技术——超晶格密码技术。

“以能带理论为基础的超晶格材料是由两种或多种不同组元以几纳米到几十纳米的薄层交替生长并保持周期性的多层膜，具有一般半导体材料与器件所不具备的多种特征。”与会专家介绍。

利用分子束外延设备，在半导体材料上依据复杂的组分和结构一层一层铺设原子，可获得超晶格材料。由于无法精确控制每一个原子的行为，可以制备出唯一的、不可复制的超晶格器件。

专家介绍，给超晶格器件施加电压，会产生一种宽频谱信号。这种信号是随机的、毫无规律可循、不可复制的。提取信号所产生的随机数据可作为密钥应用于空间网络安全加密系统中。

国际上有很多团队在研究超晶格技术，但我国科学家将超晶格技术应用于密码学领域，并进行了重大创新。与会专家认为，超晶格密码是我国极少有的从基础理论创新到应用都完全自主可控的信息安全基础性技术，是网络空间安全领域的一项基础性突破技术。

传统的密码都是基于数学计算产生的，因此理论上都可找到规律进行破解。而超晶格密码技术是基于材料本身的物理特性产生的，由于材料器件本身的唯一性和所产生信号的真随机性，理论上超晶格密码是不可破解的。

“目前这种技术已完成原理性技术验证，下一步就是在实际场景中进行应用，例如制成超晶格芯片应用于保密信息传输系统。”与会专家介绍，超晶格密码技术可以直接应用于网络空间安全，例如国家信息安全和工业物联网等领域；另外也有望应用于身份标识、防伪和认证等领域。

本次香山科学会议执行主席、中科院院士夏建白在会上指出，超晶格密码技术要实现推广应用，需要在半导体超晶格材料和器件的可靠性、稳定性等方面继续加以完善。

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