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中國科學家發明主客體隐形墨水,或有助實物檔案資訊存儲的安全性

“作者研究了一種新的資訊加密方法,主要利用主客體互相作用來調節自組裝超分子網絡 (SN) 的結構和嵌入網絡中的螺吡喃部分的時間依賴性光緻變色行為。”

針對最近浙江大學黃飛鶴教授、吳子良研究員、王虎博士等人,在 Advanced Materials 上發表的最新研究論文,絡繹科學的使用者做出如上評論。

中國科學家發明主客體隐形墨水,或有助實物檔案資訊存儲的安全性

圖 | 相關研究論文(來源:Advanced Materials)

同時,絡繹科學使用者對該項研究的應用前景,信心十足:“機密的政府檔案、公司檔案等繼續以紙質形式傳輸。但是,實物檔案可能會丢失或被盜,這為提高紙面資訊的安全性提供了激勵,包括改進加密。有了這項研究,實物檔案的資訊安全性得到了很大的提升,再也不用擔心檔案被盜了。”

資訊技術的迅速發展為改善資訊安全提供了相應的需要。

現代社會中,資訊可以分為兩種,一個是線上資訊,一個是離線資訊。如今線上資訊無處不在,但底層網絡越來越容易受到攻擊,威脅資訊安全。

是以基于紙張的加密方法正在複興,紙質資訊的實體性質降低了可通路性,進而提高了相對于網絡資訊的保密性。

浙江大學黃飛鶴教授、吳子良研究員等人的論文中,研究了一種用于資訊時變加密的刺激響應隐形墨水,這些材料由柱芳烴基超分子網絡與螺吡喃接枝而成,顯示出随時間變化的光緻變色行為和可調節的褪色速率。

中國科學家發明主客體隐形墨水,或有助實物檔案資訊存儲的安全性

論文基本資訊

通訊作者:

黃飛鶴,浙江大學教授

吳子良,浙江大學研究員

王虎, 浙江大學博士

Jonathan L. Sessler, 得克薩斯大學奧斯汀分校研究員

Zachariah A. Page, 得克薩斯大學奧斯汀分校研究員

論文标題:

Paper without a Trail: Time-Dependent Encryption using Pillar[5]arene-Based Host–Guest Invisible Ink

領域方向:化學材料、高分子材料

來源期刊:Advanced Materials

DOI:10.1002/adma.202108163

原文連結:

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202108163

期刊影響因子:30.849

JCR分區:Q1

為什麼主客體隐形墨水能夠實作資訊的時間依賴性加密呢?

其實,其原理很明确:紫外(UV)光導緻無色螺吡喃異構化為相應的有色花青,而可見光或熱導緻反向異構化,其速率取決于主客體交聯的密度。

與此同時,變色動力學與花青聚集有關,随着主客體交聯密度的增加,花青聚集變得更加明顯,導緻轉化率降低和緩慢的時間依賴性褪色。交聯度和褪色率可通過添加未結合的柱芳烴主體或腈客體作為競争者來調節。

中國科學家發明主客體隐形墨水,或有助實物檔案資訊存儲的安全性

圖 | 資訊的時間加密方案(來源:Advanced Materials)

另外,時間相關的資訊加密是通過将主體和客體競争者的選擇性放置和 UV 圖案結合起來實作的。UV 圖案提供了一個最初的“假”圖像,該圖像不會顯示所需的資訊,并且隻有在給定的時間之後,加密資料才會出現。

這意味着,研究人員展示了一種新的資訊加密方法,該方法利用主客體互相作用來調節自組裝超分子網絡 (SN) 的結構和嵌入網絡中的螺吡喃部分的時間依賴性光緻變色行為。

SN 的一個關鍵特征是基于主客體作用的交聯有助于增強螺吡喃光緻變色基序的空間阻力,延緩從初始光輻照産生的有色部花青形式轉換回無色螺吡喃,進而減少系統整體顔色褪色的速度。

另一方面,可以通過添加有競争力的己二腈客體來加快褪色速度。

是以,時間相關的彩色圖案可以通過光刻法編碼到 SN 中,進而允許以産生時間相關狀态為特征的資訊加密,包括那些表達誤導性或無效資訊的狀态。

總之,這項研究提供了一種獨特的方法來增強與脫機便攜式資料加密相關的資訊存儲的安全性。

參考

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