韩国首尔国立大学研发实现百亿次高耐久随机密钥生成的新型硬件加密技术

11月25日，韩国首尔国立大学Jong-Ho Lee研究团队与庆北国立大学合作在《自然－通讯》发文，成功开发出基于正反馈晶体管混沌分岔效应的单器件真随机数生成器，并实现与电荷捕获闪存的单片集成。该技术首次在硬件层面同步完成随机密钥生成、数据加密与存储，器件寿命突破百亿次操作。

物联网设备加密需求日益增长，但传统软件加密算法开销大，而硬件真随机数方案又受限于器件稳定性和集成复杂度。研究团队利用特殊结构的正反馈晶体管在高栅压下产生的抛物线型电学响应，通过构建反馈回路诱发混沌分岔现象，从而直接生成具有内在不可预测性的模拟随机数。在此基础上，团队通过共享工艺，将电荷捕获闪存单元与随机数生成器单片集成，形成了完整的“生成－加密－存储”硬件链路。演示实验中，系统成功对指纹图像进行实时加密与存储，频域分析显示加密数据完全隐藏原始特征。该技术基于成熟的绝缘体上硅工艺，不仅具备高耐久性与可重构性强等优势，能为当前资源受限的边缘计算设备提供可行的安全解决方案，同时也展现出强大的商业化量产潜力，为物联网及边缘计算等场景的底层硬件安全开辟了极具前景的新路径。