[发明专利]一种基于PUF的防伪方法、PUF防伪标签及其制备方法

说明书

本发明公开了一种基于PUF(Physical unclonable function，物理不可克隆特征)的防伪方法，该方法提供由表面增强拉曼纳米颗粒随机分布形成的图案，获取图案中的数据，并进行数字化处理，形成防伪编码信息。本发明还公开了一种PUF防伪标签，包括防伪层，防伪层为由随机分布的表面增强拉曼纳米颗粒形成的图案。本发明的基于PUF的防伪方法和PUF防伪标签具有成像信号强、灵敏度高、编码容量巨大、读取时间短、成本低等多种优势。

技术领域

本发明涉及防伪领域，具体的涉及一种基于PUF的防伪方法、PUF防伪标签及其制备方法。

背景技术

近年来，从服饰行业、化妆品行业、药品行业、食品行业再到日用品行业等，市场上存在各类假冒伪劣产品，不仅损害企业形象，还对消费者的健康和安全产生威胁。为了解决假冒伪劣产品盛行的现状，防伪技术的研究势在必行。

目前市场上广泛应用的防伪技术是无线防伪技术，通过在产品上设置手机自动标识的防伪标签，用户可以用手机扫描加以鉴别。但是，这样的标签是可以被复制克隆的，极易被不法分子所利用。其它的一些常用防伪方法包括水印、全息图像、安全墨水等，都是由一个确定的生产流程制备出来的，故亦能被仿制，它们的安全性主要依赖于制备技术和生产材料的限制。

现有的光学防伪标签，主要依赖于散射和荧光，前者识别标签的散射光信号，后者则是识别标签的荧光信号。基于散射的防伪标签读取相对简单，信号稳定，但编码能力较低，且高度依赖于激光入射角度；基于荧光的防伪标签，信号强，但易产生荧光漂白，光稳定性能差，且荧光存在串色现象限制了编码容量的进一步提高。

因此，需要设计一种不可复制的防伪方法及防伪标签，以满足防伪的需求。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种基于PUF的防伪方法、PUF防伪标签及其制备方法，以满足防伪的需求，该防伪方法和防伪标签信号强、稳定性好以及编码能力高。

为实现上述目的，本发明的第一个方面提供了一种基于PUF的防伪方法，在一个具体实施方式中，该基于PUF的防伪方法提供由表面增强拉曼纳米颗粒随机分布形成的图案，获取该图案中的数据，并进行数字化处理，形成防伪编码信息。

进一步地，数据为像素点位置信息、表面增强拉曼纳米颗粒的种类信息和拉曼信号信息。

进一步地，拉曼信号信息为拉曼信号的有无和/或强度信息。

进一步地，当使用一种表面增强拉曼纳米颗粒时，通过拉曼光谱中合适的拉曼峰得到强度信息；当使用两种或多种表面增强拉曼纳米颗粒时，分离每种表面增强拉曼纳米颗粒的拉曼光谱，选择分离后的拉曼光谱中合适的拉曼峰得到强度信息。。

进一步地，表面增强拉曼纳米颗粒由金属纳米基底和特征拉曼分子构成。

可选地，金属纳米基底结构选自纳米核壳颗粒结构、纳米树枝晶、纳米星、纳米球、纳米三角片、纳米棒和纳米颗粒二聚体中的一种、两种或多种；特征拉曼分子选自对二巯基苯(1,4-BDT)、对硝基苯硫醇(4-NBT)、邻硝基苯硫酚(2-NBT)、4-甲苯硫酚(4-MBT)、2-巯基-5-硝基苯并咪唑(2-M-5-NBI)、2-巯基-6-硝基苯并噻唑(2-M-6-NBT)、邻氯苯硫酚(2-CBT)、4-氯苯硫酚(4-CBT)、联苯-4,4'-二硫醇(4,4'-BPDT)和2-萘硫醇(2-NT)中的一种、两种或多种。

在一种可选的具体实施方式中，数字化处理包括对从所述图案获取的数据进行数据预处理和数字化。

进一步地，数据预处理为滤除所述拉曼信号信息的部分噪声，去除背景信号。可选地，采用四阶多项式的损失函数拟合去除背景信号。