近日，西安电子科技大学先进视觉研究所史丽平教授团队与上海冠中光学科技有限公司合作，提出了一种基于飞秒激光感应的物理不可克隆纳米纹理，并将其应用于高安全性身份证的防伪。研究结果发表在 Advanced Science （5 年 IF=16.3） 上，题为“飞秒激光诱导再结晶纳米纹理化用于具有物理不可克隆功能的身份证明文件安全”。通讯作者为史丽萍教授。
本研究结合了飞秒激光和人工智能的双重技术优势，为下一代国民身份证防伪提供强大的防伪屏障，进一步推动飞秒激光技术在身份安全领域的发展。
目前，伪造身份证、护照等高价值身份证件已成为对个人信息安全乃至国家安全的严重挑战。为了应对这种风险，传统的防伪技术构建了一道复杂的“认证技术长城”，旨在制造工艺壁垒，增加造假的技术难度和成本。但是，这种方法存在一个致命的缺陷：文件本身没有独特的物理防伪标志，也缺乏“卡套”和“身份个体”之间独特的绑定防伪要素。一旦关键流程被破解，文档很容易被复制，带来不可估量的风险。
针对防伪领域的这一问题，物理不可克隆功能 （PUF） 技术已成为一种很有前途的解决方案。这项技术为每张卡创建一个唯一的“生物识别指纹”，使其在物理层面上真正可复制。但目前，大多数PUF标签仍是通过缓慢的化学合成实现的，存在性能不稳定、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实际应用的瓶颈问题，史丽萍教授的研究团队创新性地利用飞秒激光技术，刺激表面等离子体波对硅和金属多层纳米薄膜前驱体的干涉作用，生成独特的PUF纳米纹理。纳米纹理可在飞秒激光照射 0.1 秒内形成，无需依赖缓慢的化学反应过程，也无需使用有毒有害的原材料，并且可以高质量、高质量地打印出微观防伪图案，显着提高生产效率。
此外，飞秒激光器的“冷加工”特性使其与常用的聚合物卡材料兼容。考虑到身份证的使用场景和用户心理，PUF 纳米纹理防伪图案在宏观层面上呈现多变的结构色彩，兼顾高安全等级的防伪特性，也提高了卡片防伪元素的美感。
相关研究还表明，在飞秒激光的作用下，硅的晶体态由非晶态转变为多晶态，并在纹理表面形成氧化物保护膜，大大增强了其抗复制性。这种独特的飞秒激光诱导的PUF纳米织造物具有生物指纹的独特性，在光学显微镜、扫描电子显微镜和原子力显微镜下表现出极高的防伪特性，克服了传统压花PUFs可能通过扫描光刻或纳米压印复制的技术难点。
为了使这项防伪技术在实际应用中更加便捷和普遍，研究团队进一步将轻量级神经网络MobileViT应用于PUF纳米纹理的识别和认证，构建了从制造到终端认证的完整身份证防伪系统。
华商日报大风新闻记者 任 婷 B51
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