中国科大提出一种光学加密新策略
本报讯 中国科大、合肥国家实验室罗毅团队张群研究组在基于光学加密的信息安全领域取得重要进展，提出一种基于二维杂化钙钛矿有机阳离子精细调控的、兼具高安全性和高效率的信息加密/解密新策略。相关研究成果于5月6日在线发表在《德国应用化学》，并被选为热点论文。
研究人员选取了一类代表性的二维杂化钙钛矿材料（苯乙胺铅碘，PEA2PbI4），采用有机阳离子精细调控工程，获得了一系列卤代衍生物，并证实了将其应用于信息加密/解密的可行性，继而构建了一个兼具高信息安全性和高信息提取效率的多模态加密/解密工作平台。首先，在高质量二维钙钛矿薄膜的变温荧光实验中，研究人员定量刻画了比邻的两个发射带在低温条件下的发射强度变化关系，并据此遴选出母体PEA2PbI4及其卤代衍生物（2-F-PEA）2PbI4和（4-Br-PEA）2PbI4作为实施信息加密/解密的三种原料样。其次，在验证了常温下这三种原料样的不可区分性之后，研究人员采用三重“钥匙”（即紫外光照、液氮降温、窄带滤波），使得信息加密/解密运作于八个模态（有且只有一个“Real”信息，余者则为“Fake”或“Null”信息），大大提高了信息安全性。值得一提的是，采用常规的液氮接触直接降温方式，不仅具有显著的成本效益，而且可以大幅缩短信息提取时间（仅需10秒）。最后，为了防止“钥匙”泄漏所带来的保密性降低，研究人员进一步提出了一种基于点阵密码本的加密方式，由简单的2×2点阵所生成的随机变量数可高达4.566×1047（即使采用目前最快的计算机El Capitan也需约1022年方可破解），确保了极高的信息安全性。
这项成果所展示的基于钙钛矿材料刺激响应发光性质的、采用三重“钥匙”运作于多模态下的信息加密/解密新策略和新方案，不仅具有高的信息安全性，而且具有高的信息提取效率，为信息安全领域的光学加密相关研发提供了新的可能性。
中国科大化学物理系博士研究生陈子昂同学为论文的第一作者。
（合肥国家实验室 科研部）