나노기술 및 정책 정보

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● 광주과학기술원(GIST)의 송영민 교수 연구팀이 누에고치에서 뽑아낸 실크에 존재하는 마이크로-나노 크기의 계층적 구조를 이용하여, 물리 보안키(Security Key)를 생성하는 방법을 개발

● 물리적 복제 불가능 소자(Physically Unclonable Function, PUF)로 불리는 보안키 기술은 기존에는 복잡한 반도체 공정을 이용해서 제작하였으나, 해당 연구로 제작된 PUF는 자연계에 존재하는 실크를 이용하기 때문에 별도의 제작공정이 필요 없는 것이 주요 특징

● 자연계 실크 표면에 LED 빛을 조사하면 실크 내부의 무질서하게 분포되어 있는 나노미터(nm) 및 마이크로미터(㎛) 크기의 계층적 구조로 인해 빛이 회절되어 무작위한 위치에서 강하게 빛이 모이게 되며, 이미지 센서에서 흡수하여 전기신호로 변환하면 1과 0으로 이루어진 보안키를 생성할 수 있게 됨

● 실크를 통해 생성된 암호키는 미국 국립표준연구소(NIST)에서 제공하는 랜덤성 테스트를 통과하였으며, 높은 재현성과 랜덤성을 나타내는 것으로 확인

● 특히, 해당 실크 기반 물리 보안키는 사물인터넷 기기의 보안 유지를 위한 인증 소자 뿐만 아니라 데이터 전송 및 저장에 대한 암호화 키 생성 등으로의 응용이 가능하며, 향후 전기 방사, 또는 3D 프린팅 기술을 이용하여 랜덤 섬유매체를 제작하여 습도와 온도에 강인한 물리적 복제 불가능 소자를 개발할 수 있을 것으로 기대

※ 용어설명

- 물리적 복제 불가능 소자(PUF) : 동일한 공정방식을 통해 제작된 소자가 전혀 다른 보안키를 생성하도록 하는 기술. 통상 반도체 공정의 미세구조 차이를 이용하여 제작

※ Nature communications 게재(2022.01.11.), “Revisiting silk: a lens-free optical physical unclonable function”

※ 과학기술정보통신부, 한국연구재단(미래소재디스커버리사업) 지원