防伪技术新突破！飞秒激光塑造证卡专属“指纹”

中国青年报客户端讯（中青报·中青网记者 孙海华 实习生 付欣宁）记者从西安电子科技大学获悉：近日，该校科研团队提出了一种基于飞秒激光诱导的物理不可克隆纳米纹理，并将其应用于高安全等级身份证卡防伪。研究结合飞秒激光与人工智能的双重技术优势，将进一步推动飞秒激光技术在身份安全领域的发展。

当前，伪造身份证、护照等高价值身份识别证件成为个人信息安全乃至国家安全面临的严峻挑战。传统的防伪技术尽管提高了仿造的技术难度和成本，但存在一个致命缺陷：证件本身没有独一无二的物理防伪标识，缺少“证卡载体”与“识别个人”之间的唯一性绑定防伪元素。一旦关键工艺被破解，证件即可轻松复制，带来难以估量的风险。

具有PUF防伪图案的模拟身份证卡。西安电子科技大学供图

针对这一问题，物理不可克隆（PUF，即“Physical Unclonable Function”）技术的出现，成为极具潜力的解决方案。这项技术能够为每个证卡打造专属的“生物指纹”，在物理层面上实现了真正的不可复制性。但是，目前大部分PUF标签仍通过缓慢的化学合成实现，存在性质不稳定、制造效率低等问题，难以进行大规模批量生产。

为解决影响PUF实际应用中的瓶颈问题，西安电子科技大学先进视觉研究所石理平教授团队创新利用飞秒激光技术，在硅与金属多层纳米膜前驱体上激发表面等离子体波的干涉效应，生成独特的PUF纳米纹理。该纳米纹理在飞秒激光照射的0.1秒内即可形成，无需依赖缓慢化学反应过程，也不使用有毒有害原料，微观防伪图案得以高质量、快速打印，显著提升生产效率。

飞秒光场空间整形打印示意图。西安电子科技大学供图

同时，这种PUF纳米纹理在飞秒激光作用下，硅的晶态从非晶态转变到多晶态，并在纹理表面形成氧化层保护膜，极大增强了防复制性。这一独特的飞秒激光诱导重结晶PUF纳米纹理具备生物指纹般的独特性，在光学显微镜、扫描电镜和原子力显微镜等检测设备下显示出极高的防伪特性，克服了传统浮雕结构PUF可能被扫描光刻或纳米压印复制的技术难题。

为使这项防伪技术在实际应用中更具便利性和普适性，研究团队进一步将轻量化神经网络应用到PUF纳米纹理的识别认证，构建了身份证卡从生产制造到终端认证的完整防伪体系。

来源：中国青年报客户端