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传统密码是基于数学计算产生的，因此可以找到其规律，从而进行破解。然而，有一种密码技术是基于材料本身的物理特性产生的，其材料器件本身的唯一性和产生信号的真随机性使得这种密码在理论上是不可被破解的，这就是超晶格密码。
超晶格密码是一种基于半导体超晶格自发混沌振荡现象，可实现密钥产生和分发的类物理不可克隆函数（PUF）技术。具体说来，以能带理论为基础的超晶格材料是由两种或多种不同组元，以几纳米到几十纳米的薄层交替生长并保持周期性的多层膜，事实上就是特定形式的层状精细复合材料。
制作时，利用分子束外延设备，在半导体材料上依据复杂的组分和结构一层一层铺设原子，就可获得超晶格材料。这种材料具有一般半导体材料与器件所不具备的多种特征，由于无法精确控制每一个原子的行为，所以制备出的超晶格器件是唯一的、不可复制的。
给超晶格器件施加电压，会产生一种宽频谱信号。这种信号是随机的、毫无规律可循的，同时也是不可复制的。提取此种信号所产生的随机数据，就可作为密钥应用于网络空间安全加密系统中。
半导体超晶格的层状结构
目前，国际上有很多团队在研究超晶格技术，我国科学家将超晶格技术应用于密码学领域，并进行了重大创新。可以说，超晶格密码是在我国物理学家原创性研究成果的基础上发展起来的，是一种全新的基础性信息安全技术。
2018年，在以“超晶格密码理论与应用”为主题的第636次香山科学会议上，我国密码学者、微电子器件专家、信息安全工程师等，曾共同研讨和展望了超晶格密码的研究现状与未来前景。他们认为，超晶格密码有助于解决困扰保密通信领域的难题，能够推动信息安全领域的技术进步。
现在，超晶格密码技术已经完成原理性技术验证，并在应用尝试方面也取得了长足发展。未来可应用于多种实际场景，如保密信息传输系统、国家信息安全与工业物联网领域、身份标识和防伪认证系统等。
但是，与许多处于初创阶段的新型密码技术一样，超晶格密码技术也面临着一些难以避免的问题。为了让这一研究更好地融入密码和信息安全体系，建立完整的应用技术体系和应用生态网络，研究工作者未来将更加深入地分析超晶格PUF特性的物理肌理，丰富超晶格密码安全性检测评估技术，开发设计完善的超晶格密码应用协议等。
原标题：《【网信课堂】你知道吗，什么密码不能被破解？》
