纳米分辨率视觉标识符实现下一代信息物理系统的安全监测
密码学与安全
2023-11-16 v1
摘要
当今供应链严重依赖智能交通、在线购物和电子商务等信息物理系统。在任何实质性变更或 relocation 之后，通过基于网络的产品注册与认证实时追踪货物具有优势。尽管基于技术的追踪系统近期取得进展，大多数供应链仍依赖条形码和快速响应(QR)码等普通印刷标签进行追踪。尽管廉价高效，这些标签对伪造和克隆攻击毫无安全性可言，引发隐私担忧。这是关键问题，因为近年来商品数据库的数起安全漏洞已造成身份丢失、社会恐慌及社区信任丧失等重大社会与经济影响。本文考虑一种使用枝晶作为纳米分辨率视觉标识符的端到端系统以保障供应链安全。枝晶是通过电化学过程在透明基底上生成分形金属图案形成的，因其天然随机性、高熵及不可克隆特征可用作安全标识符。所提框架包含用于识别与认证的后端程序、面向移动设备的基于网络的应用以及云数据库。我们回顾架构设计、枝晶操作阶段(个性化、注册、检验)、基于二维图匹配的轻量识别方法，以及基于数字全息(DH)的深度三维图像认证方法。提出一种两步搜索，通过将搜索空间限制在低维空间中具有高相似度分数的样本，使系统可扩展。最后我们给出使枝晶抵御对抗攻击的解决方案。
引用
@article{arxiv.2211.08678,
title = {Nano-Resolution Visual Identifiers Enable Secure Monitoring in Next-Generation Cyber-Physical Systems},
author = {Hao Wang and Xiwen Chen and Abolfazl Razi and Michael Kozicki and Rahul Amin and Mark Manfredo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2211.08678},
year = {2023}
}