KR102523147B1 - 피유에프 아이디, 및 피유에프 아이디 리더기 - Google Patents

피유에프 아이디, 및 피유에프 아이디 리더기 Download PDF

Info

Publication number
KR102523147B1
KR102523147B1 KR1020210121161A KR20210121161A KR102523147B1 KR 102523147 B1 KR102523147 B1 KR 102523147B1 KR 1020210121161 A KR1020210121161 A KR 1020210121161A KR 20210121161 A KR20210121161 A KR 20210121161A KR 102523147 B1 KR102523147 B1 KR 102523147B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
random
light
medium
cellulose
fiber
Prior art date
Application number
KR1020210121161A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20220112162A (ko
Inventor
송영민
김민석
이길주
Original Assignee
광주과학기술원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 광주과학기술원 filed Critical 광주과학기술원
Priority to US17/592,190 priority Critical patent/US20220247559A1/en
Publication of KR20220112162A publication Critical patent/KR20220112162A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102523147B1 publication Critical patent/KR102523147B1/ko

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F21/00Security arrangements for protecting computers, components thereof, programs or data against unauthorised activity
    • G06F21/70Protecting specific internal or peripheral components, in which the protection of a component leads to protection of the entire computer
    • G06F21/71Protecting specific internal or peripheral components, in which the protection of a component leads to protection of the entire computer to assure secure computing or processing of information
    • G06F21/73Protecting specific internal or peripheral components, in which the protection of a component leads to protection of the entire computer to assure secure computing or processing of information by creating or determining hardware identification, e.g. serial numbers
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L9/00Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols
    • H04L9/32Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols including means for verifying the identity or authority of a user of the system or for message authentication, e.g. authorization, entity authentication, data integrity or data verification, non-repudiation, key authentication or verification of credentials
    • H04L9/3271Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols including means for verifying the identity or authority of a user of the system or for message authentication, e.g. authorization, entity authentication, data integrity or data verification, non-repudiation, key authentication or verification of credentials using challenge-response
    • H04L9/3278Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols including means for verifying the identity or authority of a user of the system or for message authentication, e.g. authorization, entity authentication, data integrity or data verification, non-repudiation, key authentication or verification of credentials using challenge-response using physically unclonable functions [PUF]

Abstract

본 발명에 따른 피유에프 아이디에는, 랜덤 섬유소 매체; 및 상기 랜덤 섬유소 매체를 지지하는 프레임을 포함한다.
본 발명에 따르면, 저렴하고, 암호화성능이 뛰어난 피유에프 아이디, 및 그 아이디를 읽는 피유에프 아이디 리더기를 구현할 수 있다.

Description

피유에프 아이디, 및 피유에프 아이디 리더기{PUF ID, and reading apparatus for the ID}
본 발명은 피유에프기술(물리적 복제 불가 기능, PUF(Phsically unclonable function))에 관한 것이다.
암호화 방법은 소프트웨어를 이용하는 것이 널리 알려져 있다. 소프트웨어적인 암호화 방법은 여러 가지 물리 장치에 범용적으로 사용 가능한 장점이 있다. 그러나, 소프트웨어적인 암호화 방법은 외부에서 암호키에 대한 유출이 일어나게 되면 동일 소프트웨어를 사용하는 물리 장치에 대해 정보의 유출이 다수 발생할 수 있다.
이에 근거하여 물리적 암호 장치를 이용함으로써, 각 장치 외부에서는 암호화 키를 접근 불가능하게 하여 외부유출을 방지할 수 있다. 상기 물리적 암호장치의 암호화키에 접근하기 위해서는 물리적으로 장치를 해독해야 한다. 하지만, 물리적 암호 장치 제작할 때 같은 암호키를 가진 장치가 생기지 않도록 공정이 각각 다르게 해야 한다는 단점이 있다.
본 발명에서는 물리적 암호 장치에서 나타나는 단점을 보완하기 위해서 물리적 복제 불가 소자(Phsically unclonable function device, PUF)을 핵심 원리로 사용하다. 물리적 복제 불가 소자는 제작 공정 시 발생하는 제어 불가능한 무질서함을 이용하는 소자이다. 제어 불가능한 무질서함에서 기인하는 특징이기 때문에, 같은 제작 공정을 진행하더라도, 매크로(Macro)한 특성은 변하지 않지만 사람의 지문과 같이 개인을 구별할 수 있는 특징을 가진다. 이러한 소자들은 광학적 기반, 반도체 기반, 및 나노기술 기반 등을 활용하여서 많이 개발되었다.
예를 들어, 광학적 특징을 이용한 물리적 복제 불가능 소자에 대하여 발명자는, 'Edible unclonable functions' Jung Woo Leem, Min Seok Kim, Seung Ho Choi, Seong-Ryul Kim, Seong-Wan Kim, Young Min Song, Robert J. Young & Young L. Kim, Nature Communications volume 11, Article number: 328 (2020)'를 제안한 바가 있다.
상기 종래기술에서 제시하는, 입력과 출력 쌍을 가지는 물리적 복제 불가능 소자는 보안과 암호 측명에서 강점을 가진다.
그러나, 상기 종래기술은 코히어런트 광인 레이저를 사용하고, 스페클 패턴을 획득하기 위하여 복잡하고 큰 규모의 이미징 시스템이 요청된다.
본 발명은 상기되는 배경에서 제안되는 것으로서, 물리적 복제 불가능 소자를 이용하면서, 간단하고 저렴하게 구현가능한 피유에프 아이디, 및 피유에프 아이디 리더기를 제안한다.
본 발명에 따른 피유에프 아이디에는, 랜덤 섬유소 매체; 및 상기 랜덤 섬유소 매체를 지지하는 프레임을 포함한다.
상기 랜덤 섬유소 매체는 섬유소가 엉켜서 제공될 수 있다.
상기 랜덤 섬유소 매체를 이차원 투영하였을 때, 그 투영면적에는 상기 섬유소가 투영되는 부분과, 상기 섬유소가 투영되지 않는 부분이 있을 수 있다.
상기 섬유소는 붙투명할 수 있다.
상기 섬유소가 투영되지 않는 부분은 상기 섬유소에 의한 폐곡선을 이룰 수 있다.
상기 폐곡선은 홀을 이룰 수 있다.
상기 홀을 원으로 환산할 때 그 원의 직경은 26-47마이크로미터일 수 있다.
상기 랜덤 섬유소 매체는 누에고치의 피막일 수 있다.
상기 랜덤 섬유소 매체의 섬유소 밀도는 70-90%일 수 있다.
상기 섬유소에는 나노홀이 포함되거나, 염료 또는 안료가 포함될 수 있다.
상기 랜덤 섬유소 매체는 전기방사에 의해서 제작될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따른 피유에프 아이디 리더기는 랜덤 섬유소 매체를 수용할 수 있다.
상기 피유에프 아이디 리더기는, 상기 랜덤 섬유소 매체로 광을 조사할 수 있다.
상기 피유에프 아이디 리더기는, 상기 랜덤 섬유소 매체의 인접하는 이미지 센서가 포함될 수 있다.
상기 피유에프 아이디 리더기는, 상기 랜덤 섬유소 매체와 상기 이미지 센서의 간의 거리(dis)는 프라운호퍼영역의 범위 내에 있을 수 있다.
상기 랜덤 섬유소 매체가 제공하는 홀의 홀 크기가 26-47마이크로미터일 수 있다.
상기 거리(dis)는 0.2-1.7미터일 수 있다.
상기 프라운호퍼영역에서는 단일의 보강간접무늬가 형성될 수 있다.
상기 광은 인코히어런트 광일 수 있다.
상기 광은 인코히어런트한 적녹청 삼색광일 수 있다.
본 발명에 따르면, 저렴하고, 암호화성능이 뛰어난 피유에프 아이디, 및 피유에프 아이디 리더기를 구현할 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 피유에프 아이디 리더기에 피유에프 아이디가 장착되는 상태를 보이는 도면이고, 도 2는 피유에프 아이디 리더기에 피유에프 아이디가 읽히는 작용을 설명하는 도면.
도 3은 상기 랜덤 섬유소 매체에 대하여 설명하는 도면.
도 4는 상기 적정영역의 랜덤 섬유소 매체에 대하여 설명하는 도면.
도 5(a)는 상기 섬유소로 만들어지는 홀을 통과하는 광의 간섭 및 회절에 따른 광의 보강간섭을 설명하는 시뮬레이션 그림이고, 도 5(b)는 프라운호퍼영역에서 스팟이 형성되는 것을 보이는 도면.
도 6과 도 7은 상기 랜덤 섬유소 매체의 섬유소에 대하여 더 상세하게 설명하는 도면.
도 8은 상기 리더기의 작용을 설명하는 도면.
도 9는 실시예의 피유에프 아이디의 비트화된 정보.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명의 사상의 이하의 실시예에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 및 추가 등에 의해서 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명 사상의 범위 내에 포함될 수 있다.
도면 설명에 있어서, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략할 수 있다.
이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.
본 명세서에 개시된 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 실시예에 따른 피유에프 아이디 리더기에 피유에프 아이디가 장착되는 상태를 보이는 도면이고, 도 2는 피유에프 아이디 리더기에 피유에프 아이디가 읽히는 작용을 설명하는 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 피유에프 아이디 리더기(1)에 피유에프 아이디(2)가 배치된다. 이 상태에서, 각 적녹청 삼색의 발광소자에서 발광된 광(11)(12)(13)이 피유에프 아이디(2)를 통과하여 이미지센서(16)에서 센싱된다. 상기 이미지 센서(16)는 이미지 처리를 통하여 디지털 데이터를 획득할 수 있다.
상기 광(11)(12)(13)은 상기 피유에프 아이디(2)를 통과하며 회절(diffraction), 및 간섭(interference)한다. 이에 따라서 상기 이미지 센서(16)에서 광 스팟(이후에는, 그냥 스팟이라고 한다)을 다수 형성할 수 있다. 생성된 광 스팟은 빛이 입사하는 각도에 따라서 위치가 변할 수 있다.
상기 광 스팟은, 별도의 복잡한 광학계 또는 이미징 장치가 없이 이미지 센서(16)에서 감지될 수 있다. 이를 위하여 피유에프 아이디(2)와 상기 이미지 센서(16)는 광로 상에 근접하여 정렬될 수 있다. 즉, 광로 상의 상류에 피유에프 아이디(2), 및 광로 상의 하류에 이미지 센서(16)가 직접 정렬될 수 있다. 상기 피유에프 아이디(2), 및 상기 이미지 센서(16)는 소정 거리 이격될 수 있다. 상기 피유에프 아이디(2), 및 상기 이미지 센서(16)는 직접 상하 또는 좌우로 정렬될 수 있다. 두 부재가 2차원 소재임을 감안하여 상하로 직접 정렬될 수 있다.
상기 스팟의 랜덤한 성질 및 상기 스팟이 다수 맺히는 성질을 얻기 위하여, 상기 피유에프 아이디(2)는 랜덤 섬유소 매체(random fibrous medium)을 이용할 수 있다. 상기 피유에프 아이디(2)는 상기 랜덤 섬유소 매체를 지지하는 소정의 프레임을 가질 수 있다.
상기 랜덤 섬유소 매체는, 섬유소가 서로 엉켜있는 것을 예시할 수 있다. 상기 랜덤 섬유소 매체는, 그 자신을 이차원 투영하였을 때 상기 섬유소가 차지하는 부분과 상기 섬유소가 없는 부분이 반드시 존재하는 것이 중요하다. 상기 랜덤 섬유소 매체는, 상기 섬유소가 몇 겹으로 겹쳐있더라도 평면으로 투영하였을 때, 상기 섬유소가 없는 영역이 반드시 존재하는 것이 중요하다. 상기 섬유소가 없는 영역이 추후에 홀을 제공하여 상기 스팟을 제공할 수 있다. 상기 랜덤 섬유소 매체의 이차원 투영면적에는 섬유소가 투영되는 부분과 상기 섬유소가 투영되지 않는 부분이 있다.
상기 랜덤 섬유소 매체는, 누에고치의 고치 표피를 예시할 수 있다. 상기 누에고치의 고치 표피는 명주실 상태로 뽑아진 명주실 섬유를 말하는 것이 아니라, 누에가 자신이 뽑아낸 섬유소로 랜덤하게 만든 고치의 표면에서 박피한 고치의 피막을 말한다. 이때문에 향상된 랜덤한 특성을 얻을 수 있다.
상기 랜덤 섬유소 매체는 서로 엉키면서, 광의 광로에 교차하는 방향으로 소정의 폐곡선을 이룰 수 있다. 상기 폐곡선은 광이 통과하는 홀을 제공할 수 있다. 상기 홀을 통과하는 광은 회절 및 간섭을 통하여 상기 피유에프 아이디(2)의 소정거리 후방에 상기 스팟을 맺을 수 있다. 상기 스팟이 맺히는 곳과 상기 스팟이 맺히지 않는 곳은 콘트라스트가 크게 차이날 수 있다. 그러므로, 일반적인 상기 이미지 센서(16)를 통하여 편리하게 디지털 정보를 처리할 수 있다. 상기 홀의 크기는 26-47마이크로미터인 경우에 광의 회절 및 간섭에 의한 효과를 최대로 할 수 있다. 여기서, 상기 홀의 크기는 홀의 면적을 등면적 원으로 환산하였을 때의 직경이라고 할 수 있다.
적녹청 삼색의 발광소자가 아니라 단일 파장의 광원을 이용할 수 있다. 그러나 적녹청 삼색의 발광소자를 이용하면, 파장 별로 다른 광 스팟을 얻을 수 있기 때문에 더 피유에프의 성능을 향상시킬 수 있다. 물론, 색상은 적녹청에 제한되지 않고, 다양한 파장의 광이 이용될 수 있다.
상기 광은 인코히어런트(incoherent) 광으로서, 회절 및 간섭을 일으킬 수 있는 광을 사용할 수 있다. 적녹청 삼색의 광은 일 예이다. 이는 종래 코히어런트 한 레이저 광을 사용함으로써, 비싸진 비용을 줄일 수 있는 장점이 될 수 있다.
상기 리더기(1)에는 상기 삼색 광을 집광하고 반사하는 미러(15)가 더 마련될 수 있다. 샹기 리더기(1)에는 상기 아이디가 삽입되는 슬롯이 마련될 수 있다.
도 3은 상기 랜덤 섬유소 매체에 대하여 설명하는 도면이다.
도 3을 참조하면, 상기 랜덤 섬유소 매체에는 섬유소(20)가 엉켜있다. 도면에는 설명을 위하여 상기 랜덤 섬유소 매체는 과소영역(21), 적정영역(22), 및 과밀영역(23)으로 구분할 수 있다.
상기 과소영역(21)은 섬유소의 밀도가 낮아 섬유소가 소한 영역을 지칭한다. 상기 과소영역은, 섬유소의 밀도가 낮아서 상기 스팟의 갯수가 지나치게 작고, 스팟을 만드는 홀의 크기가 너무 크고, 광의 회절 및 간섭효과를 기대하기 어렵다.
상기 과밀영역(23)은 섬유소의 밀도가 높아 섬유소가 밀한 영역을 지칭한다. 상기 과밀영역은, 섬유소의 밀도가 높아서 광이 통과하지 못하여 스팟의 갯수가 지나치게 작고, 상기 홀이 작아 스팟의 광량이 지나치게 낮아 콘트라스트가 저하할 수 있다.
상기 적정영역(22)에는 적녹청 삼색의 광이 서로 독립적으로 회절 및 간섭할 수 있다. 이를 통하여 적녹청 삼색의 스팟이 형성된 것을 확인할 수 있다. 상기 적정영역의 섬유소의 밀도가 제공되는 경우에는 상기 랜덤 섬유소 매체와 이미지 센서(16)와의 사이에는 소정의 미리 결정된 거리를 유지해야 한다. 이를 통하여 상기 스팟을 정확하게 형성할 수 있기 때문이다.
도 4는 상기 적정영역의 랜덤 섬유소 매체에 대하여 설명하는 도면이다.
도 4(a)는, 상기 랜덤 섬유소 매체의 이차원 투영면적에서 섬유소가 차지하는 비율이 70, 80, 및 90%인 경우를 예시한다. 상기 90%인 경우보다 더 크면 상기 홀의 크기가 너무 작고, 빛이 통과하기가 어려우므로 바람직하지 않다. 70%이하면 광이 회절 및 간섭이 원활하기 때문에 바람직하지 않다.
도 4(b)는, 상기 홀의 기하학적 평균지름(D)을 기준으로, 상기 랜덤 섬유소 매체의 섬유로 비율별로, 상기 홀의 최대크기, 평균크기, 및 최소크기를 나타내는 그래프이다. 상기 홀의 적정크기인 26-47마이크로 미터의 크기는 대략 56~83%에 이르는 것을 확인할 수 있다.
도 4(c)는, 상기 홀의 적정크기인 26-47마이크로 미터 크기의 홀의 갯수를 나타내는 그래프이다. 65-90%인 경우에 상기 홀의 갯수가 가장 큰 것을 확인할 수 있다.
도 4(d)는, 상기 홀과 상기 이미지 센서까지의 거리별로 스팟이 형성되는 것을 보이는 도면이다. 도 4(d)를 참조하면, 홀에서 이미지 센서까지의 거리(dis)가 영이면 스팟이 형성되지 않은 것을 확인할 수 있다. 상기 거리(dis)가 서서히 늘어날수록 스팟이 조금씩 작아진다. 플레넬 영역(Fresnel region)에서는 집광되기는 하지만, 스팟을 형성하지 못한다. 프라운호퍼영역(Fraunhofer region)의 범위 내에서는 스팟이 형성되는 것을 확인할 수 있다. 상기 거리(dis)가 상기 프라운호퍼영역에서 더 멀어지면 스팟이 없어지고 지고 확장할 수 있다.
그러므로, 상기 랜덤 섬유소 매체와 상기 이미지 센서의 간의 거리는 프라운 호퍼 영역에 있는 것을 것이 바람직하다. 상기 홀의 크기가 26-47마이크로 미터인 경우에 상기 거리(dis)는 0.2-1.7밀리미터가 될 수 있다.
상기 프라운호퍼영역에서의 상시 스팟형성에 대하여 더 상세하게 설명한다.
도 5(a)는 상기 섬유소로 만들어지는 홀을 통과하는 광의 간섭 및 회절에 따른 광의 보강간섭을 설명하는 시뮬레이션 그림이고, 도 5(b)는 프라운호퍼영역에서 스팟이 형성되는 것을 보이는 도면이다.
도 5를 참조하면, 상기 섬유로(20)로 제공되는 상기 홀을 통과하는 광은 회절 및 간섭하여, 제 1 섬유소의 에지에서 시작하는 제 1 보강간섭(31), 및 제 2 섬유소의 에지에서 시작하는 제 2 보강간섭(32)을 보인다. 이후에 상기 프라운호퍼영영에 진입하면 상기 스팟을 이룰 수 있다. 상기 스팟은 단일한 제 3 보강간섭(33)에 의해서 만들어질 수 있다. 상기 단일한 제 3 보강간섭(33)에 의해서 상기 스팟이 만들어질 수 있다. 상기 제 3 보강간섭의 무늬 및 상기 스팟은 상기 홀의 투영영역의 중앙부에 형성될 수 있다.
상기 홀의 직경(D)이 26-47마이크로미터일 때, 상기 프라운호퍼영역에 해당하는 거리(dis)는 0.2-1.7밀리미터가 될 수 있다. 더 바람직하게, 상기 프라운호퍼영역중에서도 상기 스팟의 크기가 가장 크고 가운데에 상당하도록 상기 거리(dis)는 0.6-0.7밀리미터인 것이 가장 바람직하다.
도 6과 도 7은 상기 랜덤 섬유소 매체의 섬유소에 대하여 더 상세하게 설명하는 도면이다.
도 6(a)는 누에고치의 표피를 상기 랜덤 섬유소 매체의 현미경 사진이고, 도 6(b)는 섬유소의 내부에 나노크기의 홀의 밀도를 보이는 도면이다.
도 6(a)을 참조하면, 누에고치의 섬유소에는 다수의 나노홀(30)이 제공되는 것을 볼 수 있다. 상기 나노홀에 의해서 상기 섬유소(20)는 불투명이 될 수 있다. 그러므로 도 6(b)에서 가장 아래쪽 사진에 근접할 수 있다.
상기 나노홀에 의해서 누에고치의 섬유소는 불투명(opaque)하게 되고, 이 구성에 의해서 상기 스팟을 원활히 제공할 수 있다.
도 7(a)는 도 6의 (b)의 각 경우에 광의 보강간섭을 보이는 도면이다. 가장 위의 그림을 참조하면, 상기 나노홀이 없이 투명인 경우에는 보강간섭이 적절치 않아서 상기 스팟이 형성되지 않는 것을 볼 수 있다. 상기 나노홀이 증가할수록 보강간섭이 적절히 이루어져 단일의 스팟이 가운데에 형성되는 것을 확인할 수 있다.
도 7(b)는 도 7(a)의 각 경우에 상기 홀에서 일정 거리 이격한 곳에서 광의 강도(I)를 측정한 그래프이다. 이에 따르면, 불투명한 섬유소의 경우에 광이 한 곳의 스팟으로 잘 집중되는 것을 볼 수 있다. 이에 따라서 콘트라스트를 향상시킬 수 있다.
상기 랜덤 섬유소 매체는 누에고치의 고치피막이 아니라, 다른 매체를 이용할 수도 있다. 정확하게는 불투명한 섬유소가 랜덤하게 엉겨있는 섬유상 물질이라면 어떠한 형태로도 사용할 수 있다. 상기 불투명한 섬유소를 통과하여 광이 투과하지 않도록 하는 것이 바람직하다. 상기 불투명한 섬유소를 제공하기 위하여 나노홀을 형성하지 않고, 염료 또는 안료를 첨가하여 방사할 수도 있다. 상기 섬유소가 랜덤하게 방사되도록 하기 위하여 전기방사(electrospinning)를 이용할 수도 있다.
도 8은 상기 리더기의 작용을 설명하는 도면이다.
도 8을 참조하면, 상기 이미지 센서(16)에 의해서 적녹청 삼색의 이미지가 획득된다. 이후에는 노이즈를 제거한다. 노이즈를 제거할 때에는 소정의 강도에 이르지 않은 픽셀도 제거할 수 있다. 노이즈가 제거된 적녹청 삼색의 이미지를 모아서, 디지털 처리를 한 후에, 암호화된 비트정보를 출력할 수 있다.
도 9는 비트화된 정보를 나타낸다.
도 9를 참조하면, 다수의 피유에프 아이디(1)를 실험한 결과, 각각의 아이디는 이진화된 정보로서 충분한 헤밍거리를 가지고 랜덤한 성질을 가지는 것을 확인할 수 있다.
실시예에서 본 바와 같이, 작은 사이즈의 이미지 장치(imaging setup), 저비용의 광원(light source), 저비용의 랜덤한 광학 소자(optical random element)가 필요하다. 이에 본 발명에서는 저비용으로 제작가능한 랜덤 섬유 매체(random fibrous medium)(자연 실크(고치상태의 막을 말함)로 예시할 수 있음)를 이용하고, 인코히러언트(incoherent)한 저비용의 발광소자(Light emitting diode)을 이용하였다. 랜덤 무질서 섬유 매체에서는 공간적으로 랜덤하게 빛이 지나갈 수 있는 홀(aperture)을 생성하며, 이 홀을 통해서 나오는 빛이 회절(diffraction) 빛의 간섭(interferenece)이 겪게 된다. 이러한 광학적은 현상으로 인하여, 섬유 매체와 미리 결정된 만큼 떨어진 거리(Fraunhofer region)에서 빛이 강하게 모이는 현상이 일어난다. 이러한 현상은 “self-focusing”이라고 명명할 수도 있다. 이 현상으로 인하여, 이미징을 위한 렌즈가 필요없는 물리적 복제 불가 소자의 셋업을 구현 할 수 있다
1: 피유에프 아이디 리더기
2: 피유에프 아이디
20: 섬유소
33: 제 3 보강간섭

Claims (12)

  1. 발광소자에서 발생된 인코히어런트 광이 통과하는 랜덤 섬유소 매체; 및
    상기 랜덤 섬유소 매체를 지지하는 프레임을 포함하고,
    상기 랜덤 섬유소 매체는 불투명한 섬유소가 엉켜서 제공되고,
    상기 랜덤 섬유소 매체를 이차원 투영하였을 때, 상기 랜덤 섬유소 매체의 이차원 투영면적에는 상기 섬유소가 투영되는 부분과, 상기 섬유소가 투영되지 않는 부분이 있고,
    상기 섬유소가 투영되지 않는 부분에는, 상기 섬유소에 의한 폐곡선을 이루며, 원으로 환산할 때 그 원의 직경은 26-47마이크로미터인 홀이 제공되고,
    상기 발광소자에서 발생된 인코히어런트 광은, 상기 홀을 통과한 후 상기 랜덤 섬유소 매체와 상하로 정렬된 이미지 센서에 다수의 광 스팟을 형성하고,
    상기 홀과 상기 이미지 센서의 사이 거리는, 프라운호퍼영역의 범위 내에 상기 광 스팟이 형성될 수 있는 0.2-1.7밀리미터인,
    피유에프 아이디.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 랜덤 섬유소 매체는 누에고치의 피막인 피유에프 아이디.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 랜덤 섬유소 매체의 섬유소 밀도는 70-90%인 피유에프 아이디.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 섬유소에는 나노홀이 포함되거나, 염료 또는 안료가 포함되는 피유에프 아이디.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 랜덤 섬유소 매체는 전기방사에 의해서 제작되는 피유에프 아이디.
  8. 불투명한 섬유소가 엉켜서 제공되며, 폐곡선을 이루는 홀을 가지는 랜덤 섬유소 매체를 수용할 수 있고,
    상기 랜덤 섬유소 매체로 인코히어런트 광을 조사하고,
    상기 랜덤 섬유소 매체와 상하로 정렬되는 이미지 센서가 포함되고,
    상기 인코히어런트 광은, 상기 홀을 통과한 후 상기 이미지 센서에 다수의 광 스팟을 형성하고,
    상기 랜덤 섬유소 매체와 상기 이미지 센서의 간의 거리(dis)는 프라운호퍼영역의 범위 내에 있고,
    상기 홀의 크기가 26-47마이크로미터일 때, 상기 거리(dis)는 0.2-1.7밀리미터인,
    피유에프 아이디 리더기.
  9. 삭제
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 프라운호퍼영역에서는 단일의 보강간접무늬가 형성되는 피유에프 아이디 리더기.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 광은 인코히어런트 광인 피유에프 아이디 리더기.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 광은 인코히어런트한 적녹청 삼색광인 피유에프 아이디 리더기.

KR1020210121161A 2021-02-03 2021-09-10 피유에프 아이디, 및 피유에프 아이디 리더기 KR102523147B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US17/592,190 US20220247559A1 (en) 2021-02-03 2022-02-03 Puf id and puf id reader

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20210015703 2021-02-03
KR1020210015703 2021-02-03

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20220112162A KR20220112162A (ko) 2022-08-10
KR102523147B1 true KR102523147B1 (ko) 2023-04-21

Family

ID=82846720

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210121161A KR102523147B1 (ko) 2021-02-03 2021-09-10 피유에프 아이디, 및 피유에프 아이디 리더기

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102523147B1 (ko)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2834524B2 (ja) * 1990-03-26 1998-12-09 花王株式会社 微粒子の粒径測定方法
JP2011028050A (ja) * 2009-07-27 2011-02-10 Dainippon Printing Co Ltd 光学シート、面光源装置、透過型表示装置
KR101104432B1 (ko) * 2009-11-10 2012-01-12 엘지이노텍 주식회사 알에프 아이디 태그 및 알에프 아이디 시스템 및 그의 제어 방법
JP2018523240A (ja) * 2015-04-16 2018-08-16 シーベルス・アセット・マネージメント・リサーチ・リミテッド 被保護物品管理

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101172745B1 (ko) * 2010-01-29 2012-08-14 한국전기연구원 생체로부터 발생하는 다중 분광 광 영상 검출 및 광치료를 위한 복합 장치
KR20110127812A (ko) * 2010-05-20 2011-11-28 엘지이노텍 주식회사 불법 복제 방지 시스템 및 방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2834524B2 (ja) * 1990-03-26 1998-12-09 花王株式会社 微粒子の粒径測定方法
JP2011028050A (ja) * 2009-07-27 2011-02-10 Dainippon Printing Co Ltd 光学シート、面光源装置、透過型表示装置
KR101104432B1 (ko) * 2009-11-10 2012-01-12 엘지이노텍 주식회사 알에프 아이디 태그 및 알에프 아이디 시스템 및 그의 제어 방법
JP2018523240A (ja) * 2015-04-16 2018-08-16 シーベルス・アセット・マネージメント・リサーチ・リミテッド 被保護物品管理

Also Published As

Publication number Publication date
KR20220112162A (ko) 2022-08-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101743130B (zh) 真伪认证对象物、真伪认证芯片读取装置以及真伪判定方法
CN108140127A (zh) 包括参考图像获取模块和用户模块的对象真实性检测系统及其方法
CN108803294B (zh) 使用全息光学元件的显示器及其方法
CN102472848B (zh) 图像显示体及带标签的物品
US9658373B2 (en) Anti-copy optical materials and methods
JP6999080B2 (ja) 画像認識システム、画像認識方法、ホログラム記録媒体、ホログラム再生装置および画像撮影装置
CN101816184B (zh) 摄像用光检测装置
CN105247347B (zh) 关于方位角的表面特征
CN107429993A (zh) 用于产生图案化照明的装置
JPWO2009072387A1 (ja) 真贋証明方法、真贋証明部材及び真贋証明部材の製造方法
US7898648B2 (en) Optical identifier comprising randomly oriented partial faces
CN102314894A (zh) 全息图记录介质及其制造方法、全息图再生装置以及方法
WO2004102542A1 (ja) 光情報記録、再生装置及び方法
CN104076581A (zh) 激光投影仪
US20160103065A1 (en) Authentication structure/apparatus and method
CN109186494A (zh) 一种感测方法
KR102523147B1 (ko) 피유에프 아이디, 및 피유에프 아이디 리더기
TW202130754A (zh) 以防偽油墨為基礎的防偽特徵
US10168280B2 (en) Authentication structure and authentication method using the same
CN206932229U (zh) 一种基于单光子激励和光学puf的认证系统
US20220247559A1 (en) Puf id and puf id reader
JP4722705B2 (ja) 積層ホログラム情報記憶媒体の製造方法および積層ホログラム情報記憶媒体
CN209980781U (zh) 一种具有物理结构三维码的光盘
CN207427176U (zh) 一种小型化量子认证系统
CN103885103A (zh) 微透镜阵列、光强度分布均匀化元件以及投影装置

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right