A Internet das Coisas (IoT) permitindo smartphones, eletrodomésticos, drones e veículos autônomos para trocar informações digitais em tempo real requerem uma solução de segurança poderosa, pois pode ter um impacto direto na segurança e nos ativos do usuário. Uma solução para a segurança IoT que tem sido é uma função física não clonável (PUF) que pode complementar a segurança de chave baseada em software vulnerável a vários ataques ou ataques físicos.

Chips semicondutores PUF baseados em hardware, por exemplo, cada um tem um código físico único, semelhante à íris humana e às impressões digitais. Como as variações na microestrutura derivadas do processo de fabricação atuam como um valor-chave, as chaves de segurança geradas por meio de PUFs são aleatórias e exclusivas, tornando impossível a duplicação. Contudo, havia limitações porque a estrutura do hardware precisava ser alterada para aumentar o número de combinações de chaves para aprimorar as características criptográficas.

Sob essas circunstâncias, uma equipe liderada por Jung-Ah Lim e Hyunsu Ju do Centro de Materiais e Dispositivos Optoeletrônicos do Instituto Coreano de Ciência e Tecnologia (KIST) anunciou que desenvolveu com sucesso um dispositivo de criptografia que pode fortalecer muito as características criptográficas dos PUFs que detectam seletivamente polarização circular, sem modificar a estrutura do hardware, por meio da colaboração com uma equipe liderada por Suk-Kyun Ahn, Professor de Ciência e Engenharia de Polímeros na Pusan ​​National University.

Luz, que se comporta tanto como uma partícula quanto como uma onda, pode viajar em linha reta, enquanto gira na forma de uma espiral, como luz circularmente polarizada.

A tecnologia principal aplicada ao dispositivo de criptografia desenvolvido pela equipe de pesquisa KIST e PNU é um fototransistor que pode detectar a polarização circular da luz girando no sentido horário ou anti-horário.

A principal estratégia usada no fotorresistor recentemente desenvolvido é uma combinação de cristal líquido colestérico e polímero conjugado a π de baixo bandgap com excelente absorção de luz infravermelha próxima e propriedades de transporte de carga. O filme de cristal líquido colestérico tem uma forte tendência de refletir seletivamente luz polarizada circularmente no infravermelho próximo, como a quantidade de luz que atinge o dispositivo é controlada de acordo com a direção de rotação da luz. No estudo, o dispositivo exibiu excelente fator de dissimetria para fotocorrente com alta sensibilidade na detecção de luz polarizada circularmente.

A equipe de pesquisa conseguiu fabricar um dispositivo PUF que poderia servir como uma solução fundamental contra hacking, escuta telefônica, etc. aumentando o número de combinações na geração de chaves de criptografia usando um processo de solução simples, sem alterar o tamanho físico da matriz.

Dr. Jung-Ah Lim do KIST disse:"Este estudo apresenta medidas para implementar um novo dispositivo de criptografia em meio à necessidade de desenvolver uma tecnologia criptográfica altamente segura com o advento da era da IoT."

O Dr. Suk-Kyun Ahn do PNU disse:"Espera-se que a tecnologia para discriminar a direção de rotação da luz polaizada circularmente com base em um processo de fabricação simples tenha um grande potencial não apenas em dispositivos de criptografia de próxima geração, mas também em diversas aplicações optoeletrônicas quirópticas."