(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211053532.2 (22)申请日 2022.08.31 (71)申请人 中国工程物理研究院电子 工程研究 所 地址 621900 四川省绵阳市游仙区绵山路 64号 (72)发明人 王丕东　姚尧　李倩　万永彪　 张泰平　黄锋　陈鲲　 (74)专利代理 机构 北京集佳知识产权代理有限 公司 11227 专利代理师 刘源 (51)Int.Cl. H04L 9/32(2006.01) G06F 21/62(2013.01) G06F 21/60(2013.01) (54)发明名称 一种身份认证装置及方法、 安全系统 (57)摘要 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。 权利要求书1页 说明书5页 附图1页 CN 115426119 A 2022.12.02 CN 115426119 A 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。 4.根据权利要求1至3任意一项所述的身份认证装置， 其特征在于， 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。 5.根据权利要求4所述的身份认证装置， 其特征在于， 所述装置还包括： 显示器， 所述显 示器用于在所述身份钥匙合法时， 显示所述身份钥匙所表征的用户身份信息 。 6.一种安全系统， 其特 征在于， 包 含权利要求1至 5任意一项所述的身份认证装置 。 7.一种身份认证方法， 其特征在于， 应用于权利要求1所述的身份认证装置， 所述方法 包括： 接收身份钥匙被编码激励光照 射后生成的散斑对应的光强响应信号， 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； 检测所述单像素探测器探测到的所述响应信号， 将其与 所述存储器中存储合法身份钥 匙的所述响应信号进行比对: 若一致， 则所述身份钥匙合法； 若不一致， 则所述身份钥匙非法。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115426119 A 2一种身份认证装 置及方法、 安全系统 技术领域 [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。 背景技术 [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。 发明内容 [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： [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。说　明　书 1/5 页 3 CN 115426119 A 3