几年前，麻省理工学院的研究人员发明了一种比传统的射频标签（RFID）更小、更便宜的加密身份标签。这种微小的标签利用了太赫兹波，太赫兹波比无线电波更小且传播速度更快，提供了比RFID更高的安全性。然而，这种太赫兹标签与传统的RFID存在一个重大的安全漏洞：伪造者可以将标签从真品上剥离下来并重新粘贴到假货上，而认证系统则毫不知情。
研究人员通过利用太赫兹波开发了一种防篡改的身份标签，克服了这个安全漏洞，同时仍具有微小、廉价和安全的优点。他们将微小的金属颗粒混入粘贴标签的胶水中，然后利用太赫兹波来检测这些颗粒在物品表面形成的独特图案。这种随机的胶水图案类似于指纹，用于对物品进行认证。
研究人员制造了一个面积约为4平方毫米的光驱动防篡改标签。他们还展示了一个机器学习模型，通过识别具有超过99%准确度的相似胶水图案指纹来检测篡改。
由于太赫兹标签的生产成本非常低廉，因此可以在整个庞大的供应链中实施。而且，由于其微小的尺寸，该标签可以附着在传统RFID无法附着的小型物品上，例如某些医疗设备。
该研究项目部分受到美国国家科学基金会和韩国高级研究基金会的支持。
这项研究计划的一部分灵感来自于研究人员最喜欢的洗车店。该店在他的挡风玻璃上贴了一个RFID标签，用于验证他的洗车会员资格。为了增加安全性，该标签采用易碎纸制成，以防止不诚实的顾客试图将其剥离并贴在其他挡风玻璃上。然而，这并不是一个非常可靠的防篡改方法。
与其验证标签，研究人员认为更好的安全解决方案是对物品本身进行认证。为了实现这一目标，研究人员将焦点放在标签与物品表面之间的胶水上。他们的防篡改标签包含一系列微小的槽，使太赫兹波能够穿过标签并击中混入胶水中的微小金属颗粒。太赫兹波足够小，可以检测到这些颗粒，而较大的无线电波则无法具备足够的灵敏度来观察它们。此外，使用1毫米波长的太赫兹波使研究人员能够制造出不需要更大的片外天线的芯片。
太赫兹波穿过标签并击中物体表面后，会被反射到接收器进行认证。这些波的反射取决于反射它们的金属颗粒的分布。研究人员在芯片上放置了多个槽，使波能够击中物体表面的不同点，捕捉到更多关于颗粒随机分布的信息。
供应商在将防篡改标签粘贴到物品上后会进行初始读取，并将这些数据存储在云端，以供后续验证使用。
然而，在测试防篡改标签时，研究人员遇到了一个问题：要确定两个胶水图案是否匹配，需要进行非常精确且耗时的测量。他们与麻省理工学院计算机科学与人工智能实验室（CSAIL）的一位朋友合作，利用人工智能解决了这个问题。他们训练了一个机器学习模型，可以比较胶水图案并计算它们的相似度，准确率超过99%。
认证系统的限制之一是太赫兹波在传输过程中损耗较高，因此传感器与标签之间的距离必须约为4厘米才能获得准确的读数。对于像条形码扫描这样的应用来说，这个距离不是问题，但对于一些潜在的用途来说，比如自动收费站，这个距离可能太短了。此外，传感器与标签之间的角度必须小于10度，否则太赫兹信号会严重衰减。
研究人员计划在未来的工作中解决这些限制，并希望激发其他研究人员对太赫兹波的应用更加乐观，尽管存在许多技术挑战。
这项工作部分得到了美国国家科学基金会和韩国高级研究基金会的支持。
