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【2h】

Security-Enhanced 3D Data Encryption Using a Degradable pH-Responsive Hydrogel

机译：使用可降解的pH响应水凝胶的安全增强3D数据加密

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摘要

Based on degradable pH-responsive hydrogel, we report on an enhanced three-dimensional data encryption security technique in which a pH value is used for information manipulation. Featuring three types of states upon the pH value variation, namely, shrinkage, expansion and degradation, the hydrogel renders a limited pH value window as the “key” for information decryption. The pH-dependent shrinkage-to-expansion conversion of the hydrogel leads to a threshold pH value for retrieving the recorded data, whilst the degradability of the hydrogel, which can be tuned by adjusting the composition ratio of PEGDA/AAc, gives rise to a second threshold pH value for irreversibly sabotaging the retrieved data. Pre-doping silver ions in the hydrogel facilitates explicit recording and reading of binary data in forms of three-dimensional silver patterns through photoreduction and scattering, respectively, with a femtosecond laser. By accurately matching the vertical spacing of the encoded silver nanopatterns with the diffraction-limited focal depth of the decryption microscope, we can tune the pH value to encrypt and retrieve information recorded in layers and set a critical pH value to smash encoded information, which proves a highly secured 3D data encoding protocol. This strategy can effectively enrich data encryption techniques, vastly enhancing data security within unattained chemical dimensions.
机译：基于可降解的pH响应水凝胶，我们报告了增强的三维数据加密安全技术，其中pH值用于信息操纵。在pH值变化，即收缩，膨胀和降解时，特征在三种状态，水凝胶使PP值窗口的限制为“键”，用于信息解密。水凝胶的pH依赖性收缩到膨胀转化导致阈值pH值用于检索记录的数据，而水凝胶的可降解性可以通过调节PEGDA / AAC的组成比来调节，产生a第二个阈值pH值，用于不可逆地破坏检索到的数据。水凝胶中的预掺杂银离子促进了通过光电激光的光电和散射的三维银图案形式明确记录和读数。通过将编码银纳米图的垂直间隔与解密显微镜的衍射限制局部深度精确匹配，我们可以调整pH值以加密和检索记录在层中的信息，并将临界pH值设置为粉碎编码信息，这证明了粉碎编码信息高度安全的3D数据编码协议。该策略可以有效地丰富数据加密技术，从而大大提高了无疗中化学维度的数据安全性。

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