基于光学超颖表面的多维信息复用防伪标识与加密技术
一、成果简介
近年来，超颖表面作为一个新兴的研究领域发展迅速，其强大的波前调控能力和与生俱来的超薄、紧凑的性质非常适合应用于光学加密、防伪领域。为了推进超颖表面的实用化发展，增加其信息容量，项目组在超颖表面的多维信息复用领域做出许多努力。将全息技术与位置复用、偏振复用、共形超颖表面、非对称传输、结构色、相变材料、轨道角动量调控等超颖表面相关特性相结合，设计出了多种基于光学超颖表面的多维信息复用防伪标识，为提升光存储技术的存储密度和防伪加密性能提供了新的解决方案，具有极大的设计优势和应用前景。
基于光学超颖表面的多维信息复用防伪标识与加密技术信息容量大，能提供多层次的防伪特征；必须采用电子束刻蚀系统进行加工，设计制造难度高，极难仿制和伪造；面积小，外表精致，不影响产品或证件的外观；具有极高的唯一性，由于全息算法的特性，即使对应的全息再现像完全相同，也可以通过对比SEM图来从根源上避免伪造。该技术代表着未来光学加密、防伪技术的发展方向，可作为数据存储、模式识别、信息处理和光学加密的平台，有望在增强现实、智能手机等人机交互领域及防伪、信息加密等信息安全领域发挥关键作用。
图1：基于光学超颖表面的多维信息复用防伪标识与加密技术的常用加密、防伪维度
二、应用领域
该科技成果提出的基于光学超颖表面的多维信息复用防伪标识的防伪水平极高，可为防伪溯源体系、个人或机构的身份及信用认证、文物及收藏品鉴定、医学药品认证、高端奢侈品或高端定制提供最安全、个性化的身份标识。
首先，从具体的市场需求展开，本项目组的超颖表面多维度信息复用防伪标识存储形式多样化，且内容可自定义，无论视图像、文字均可录入，其信息容量远远大于传统的光学结构防伪技术，能够将产品的各种信息进行存储、展示，如机构认证证书、检验证书、生产流程记录等等信息，均能够通过防伪标识展示给消费者；超颖表面多维度信息复用防伪标识的多种读取方式决定了用户看到的展示内容不同，专业的识读设备不但能够读取加密的信息，同时还起到防伪密钥的作用，只有对应的被激活的防伪信息才能够被消费者读取。在产品没有销售的情况下，即使被非法复制也不能读取其中信息；生产情况、配送情况、仓储情况均能够在超颖表面多维度信息复用防伪标识内体现，且可以通过网络服务平台实时刷新，使防伪信息做到细节化展示，让消费者从各种细节中增加对该品牌的信任度，同时造假者完全没有能力对细节进行仿造，从根源上打击了造假份子。?
其次，该科技成果中的超颖表面多维度信息复用防伪标识可以小型化制造，设计与加工十分隐蔽，如加工于与个人身份、企业归属、国家安全相关的证件之上，则能够利用多个信道和密钥的组合提升身份认证的安全性。同时，这种超颖表面多维度信息复用防伪标识还保证了每个防伪标识的绝对的唯一性，确保一一对应，无法破解和伪造，可以从根本上杜绝不法分子的可乘之机，追踪辨别不法分子，追回国家与社会的重大经济损失。
再次，在文物及收藏品鉴定、医学药品认证、高端奢侈品或高端定制等高端、尖端领域，亟需一种独特、安全性极高的加密认证方式。该科技成果中的超颖表面多维度信息复用防伪标识能够在微纳尺度写入光学加密信息，隐蔽性极强，加密信道、防伪维度极多，无复制可能，保护了收藏品、高端奢侈品消费者的权益；并且基于加密成本，杜绝了对高端医美产品的伪造，确保了消费者的生命健康安全，提升和维护了相关品牌的信誉与形象。
图2：基于光学超颖表面的多维信息复用防伪标识与加密技术的使用场景
三、市场前景
目前防伪标识领域面临如下痛点：对传统激光全息防伪技术来说，由于制作激光全息母版的紫外曝光设备技术门槛变低，伪造者只需要较小成本的投入就能仿造出与正版产品防伪标识相似的标识，这大大降低了相关产品的防伪能力；目前市面上尚且缺少能够提供多维度防伪信道，以及足够的信息容量的新型防伪技术；目前的防伪领域存在综合配套服务缺失，欠缺可定制化、立体化的产品解决方案。
针对以上市场痛点，该科技成果的超颖表面多维度信息复用防伪标识以极小的面积巧妙而高效地存储了多维度、大容量的防伪信息，同时编码了不同层次的多种密钥，具有超强的隐蔽性和极大的信息容量。同时，得益于超颖表面加工时的精细程度和编码的独特性与唯一性，超颖表面多维度信息复用防伪标识基本没有被破解、复制的可能性。首先，该种超颖表面必须采用高精度的电子束刻蚀系统才能进行加工，其精度要比其它加工技术高出几个数量级，设计和制造的难度高，极难仿制和伪造。其次，由于超颖表面的尺寸极小，且是直接刻蚀加工于基底之上的，故通过撕掉并转移的方式伪造防伪标识几乎是完全不可能的。此外，该科技成果中的超颖表面多维度信息复用防伪标识具有极高的唯一性，由于全息所采用的算法，以及算法中的random mask都是唯一的，即使通过检测仪器获得的全息再现像完全相同，也可以通过对比SEM图是否完全一致来从根源上避免伪造。另一方面，该科技成果中的技术允许用户自定义具有个性化特点的防伪标识，提供定制化、立体化的多种产品解决方案。
上述优势是该科技成果与同类产品相比的核心竞争力，这些优势将有利于产品占领市场，相关产品潜在的市场规模及其未来发展不可小觑。
该科技成果相关产品的盈利主要来自于以下几个方面，直接销售硬件获得的收入，提供全方位、多层次、可刷新、自定义的防伪标识等内容服务的盈利，以及立体化解决方案的收入三大盈利方向。
1、硬件销售，包括硬件直销与分销的利润收益。
2、内容服务，包括对于高端客户的防伪标识内容定制化设计的服务费，以及对于低端客户的有偿使用素材库生成防伪标识内容的费用。
3、立体解决方案，包括有偿为客户提供产品硬件、内容定制、活动策划的全流程立体解决方案所获得的收益。
四、知识产权
1、成果由北京理工大学单独持有；
2、已申请专利；
3、申请阶段项数：2项，授权阶段项数：8项。
五、合作方式
合作开发、技术服务、技术咨询、技术许可、技术转让。
六、对接方式
（1）合作意向方联系北理工技术转移中心；
（2）北理工技术转移中心沟通了解意向方情况；
（3）会同成果完成团队与意向方共同研讨合作方案。
北京理工大学技术转移中心
电话：010-68914920
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