專利名稱：編碼圖形防偽識別方法及其防偽標貼的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及防偽技術領域，具體是基于計算機網(wǎng)絡通訊系統(tǒng)的一種編碼圖形防偽識別方法及其防偽標貼。
目前防偽技術主要包括防偽紙與防偽印刷、防偽油墨、激光全息圖、磁卡及IC卡、機械或物理式的揭損型防偽、編碼防偽等。這些防偽技術及其防偽產(chǎn)品的推廣應用，在一定程度上有力地打擊了假冒偽劣現(xiàn)象，維護了市場經(jīng)濟秩序。但是，隨著科學技術的飛速發(fā)展，商品的假冒犯罪也向高科技、智能化、規(guī)?；?、集團化的方向發(fā)展，使傳統(tǒng)的防偽技術逐漸暴露出其局限性，存在成本過高，不易識別，成千上萬的同類產(chǎn)品只能用一個相同的防偽標識物，只要攻破一個便可進行大規(guī)模的仿制等不足。
伴隨計算機、網(wǎng)絡等高新技術出現(xiàn)的編碼防偽已成為現(xiàn)實。編碼防偽給每件商品一個唯一的防偽號碼，使商品擁有一個身份證，通過網(wǎng)絡，輸入商品的防偽編碼便可查驗商品的真?zhèn)?。但是，由于商品的種類繁多，數(shù)量巨大，要賦予每一件商品唯一的編號，必定使商品的編碼位數(shù)變得很長。商品編碼位數(shù)過長，編碼占用的位置大，不僅給打碼帶來了困難，而且使編碼的輸入識別難度大大增加。
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的上述不足，為制造商提供一種基于計算機網(wǎng)絡通訊系統(tǒng)的編碼圖形防偽識別方法，以及用編碼圖形防偽識別方法制作的由編碼圖案構成的防偽標貼。
本發(fā)明提出的基于計算機網(wǎng)絡通訊系統(tǒng)的編碼圖形防偽識別方法，其特征在于采取如下步驟a、打碼系統(tǒng)主機登錄認證中心服務器，申請需要的認證碼；認證中心服務器按照認證碼生成規(guī)則生成規(guī)定的明碼，再由明碼和密鑰生成暗碼，組成含明碼和暗碼的認證碼，存儲所述的認證碼于中心數(shù)據(jù)庫；b、根據(jù)打碼系統(tǒng)主機的請求，中心服務器分批從數(shù)據(jù)庫取出認證碼，加密，通過數(shù)據(jù)網(wǎng)發(fā)送；c、打碼系統(tǒng)主機接收加密的認證碼，解密，添加生產(chǎn)日期組成全認證碼；將所述的全認證碼分三組，并產(chǎn)生各自的糾錯碼和列偶校驗碼，通過打碼控制器使其打碼機自動對商品打印出相應的編碼圖案；d、查驗時，查驗系統(tǒng)通過掃描器在商品的所述編碼圖形中讀取全認證碼，剝離日期，加密，傳輸?shù)秸J證中心服務器，根據(jù)其明碼在中心數(shù)據(jù)庫中查找相應的密鑰，由明碼和密鑰重新生成暗碼，組成新的認證碼，并比較新的認證碼和數(shù)據(jù)庫的原認證碼是否一致，同時檢查該認證碼被查詢的次數(shù)，最后將檢查結果返回查詢系統(tǒng)終端。
上述編碼圖形防偽識別方法制作的防偽標貼，包括薄層載體，其特征在于所述的薄層載體上印有由編碼組成的人字形編碼圖案。
以下結合附圖對本發(fā)明進一步說明。


圖1為發(fā)明的防偽標貼示意圖；圖2為本發(fā)明的系統(tǒng)原理框圖。
實現(xiàn)本發(fā)明編碼圖形防偽識別方法的系統(tǒng)如圖2所示。它包括認證中心服務器、數(shù)據(jù)庫、備份數(shù)據(jù)庫、若干代理服務器、以及通過通訊網(wǎng)絡連接的打碼系統(tǒng)和查驗系統(tǒng)。
本系統(tǒng)的核心技術是認證碼的生成，為了保護系統(tǒng)的核心技術不被偷竊，認證碼的生成在認證中心完成。一個加密算法的加密強度無論多高，被破解只是時間的問題。為了提高本系統(tǒng)的安全性，系統(tǒng)采用了三個方面的措施1、增加密鑰的長度，密鑰的長度越長，破解所需的時間也就越長。
2、隨機的更改密鑰的內容，增長密鑰使得破解密鑰所需的時間延長，但終究有可能被破解。為了以防萬一，我們不定期的更換密鑰，這樣，即使防冒者破解了一個密鑰，由于每個密鑰應用于很小一批認證碼，仿冒者無法大批量的仿冒，從而大大提高了仿冒的成本。
3、檢驗認證碼被查詢的次數(shù)，為了防止仿冒者抄襲一個認證碼然后大批量的生產(chǎn)，我們在認證中心記載了每個認證碼被查詢的次數(shù)，如果某個認證碼被查詢的次數(shù)過多，我們就對該產(chǎn)品的真?zhèn)萎a(chǎn)生了懷疑，告訴消費者該商品已經(jīng)被查詢了過多的次數(shù)，可能是仿冒產(chǎn)品或經(jīng)過的流通環(huán)節(jié)過多。
4、由于加密算法是系統(tǒng)的核心，必須放在認證中心；而密鑰屬于機密數(shù)據(jù)，也必須在認證中心的存放；對于每個認證碼的訪問次數(shù)，認證中心必須的有記錄。所以就決定了認證中心是系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲中心和加/解密處理中心。
認證中心主要完成以下工作系統(tǒng)安全管理、廠商資料的管理、查驗系統(tǒng)配置于各個查驗點的終端的管理、商品認證碼的生成與儲存、商品的查證以及系統(tǒng)網(wǎng)絡管理等；系統(tǒng)網(wǎng)絡的管理主要包括打碼系統(tǒng)、查驗系統(tǒng)運行狀態(tài)的測試，網(wǎng)上代理臺號的分配，系統(tǒng)時鐘的同步……所述打碼系統(tǒng)由打碼代理主機和至少一個帶打碼機的打碼控制器組成。打碼系統(tǒng)主機接收中心服務器通過網(wǎng)絡傳送來的認證碼，將認證碼分三組，通過打碼機自動對商品打印出相應的編碼圖案。
打碼系統(tǒng)申請認證碼分為三個階段廠商應提前將認證碼的需求向認證中心申報，由認證中心進行審批?？紤]到打碼系統(tǒng)的硬盤空間和網(wǎng)絡通信的帶寬，認證中心審查批準后，并不立即將認證碼發(fā)送到打碼系統(tǒng)，而是需要打碼系統(tǒng)分批向認證中心索取，這些功能由打碼系統(tǒng)和認證中心的程序相互配合自動完成。
打碼系統(tǒng)定期檢測系統(tǒng)認證碼的耗費情況，并提前一段時間(可以在進度管理模塊中設定)向認證中心索取下一批認證碼。
考慮到打碼系統(tǒng)配置的限制以及出于系統(tǒng)安全的考慮，打碼系統(tǒng)只保存最近申請到的一批認證碼，用于實時控制打碼終端對商品打碼。
由于認證中心無法獲知認證碼對應的商品的生產(chǎn)日期，所以中心生成的認證碼中不含有生產(chǎn)日期信息，在打碼系統(tǒng)將認證碼首部加上生產(chǎn)日期，然后分組處理，打印于商品上。該部分功能可由本公司自主開發(fā)的打碼控制終端來控制打碼機完成，打碼機為非接觸式，打碼控制終端感應流水線的速度并控制打碼機打印出商品的編碼圖案。
認證碼的驗證是系統(tǒng)的一個重要環(huán)節(jié)，用于讀取商品認證碼，驗證認證碼真?zhèn)?。考慮到系統(tǒng)的核心機密—認證碼生成算法的安全性，認證碼的驗證由認證中心服務器完成。查驗系統(tǒng)由查驗代理主機和至少一個檢驗終端組成；其所述的檢驗終端采用了能識別編碼圖案的掃描器，該掃描儀采用激光多角度掃描，能掃描不同方向的編碼條塊，把三塊編碼條塊的編碼合成為一組完整的數(shù)據(jù)，剝離日期，加密，傳輸?shù)秸J證中心，由認證中心服務器進行驗證，最后將驗證結果返回查詢系統(tǒng)終端顯示。
本發(fā)明商品認證碼的編制原則如下唯一性每一個商品對應唯一的認證碼。根據(jù)商品的不同性質，如生產(chǎn)單位編號、生產(chǎn)日期、生產(chǎn)順序編號等等，賦予不同的商品認證碼。
永久性商品認證碼一經(jīng)分配，就不再更改，并且是終身的。當此種商品不再生產(chǎn)時，其對應的商品認證碼只能擱置起來，不得重復起用再分配給其它的商品。
可查性每一個認證碼都能在數(shù)據(jù)中心查詢到該產(chǎn)品的生產(chǎn)單位、地址、生產(chǎn)日期、商品類別、生產(chǎn)單位的基本情況及產(chǎn)品的重量、包裝、規(guī)格、氣味、顏色、形狀等等，以及防偽認證碼。
本發(fā)明商品認證碼的圖形表示為數(shù)字用點陣表示，有顏色的表示1，無顏色的表示0，每一個點的大小是0.33×0.33。每一行有10個點，表示一個字節(jié)，其結構如下
開始位總是1，D7、D6、D5、D4、D3、D2、D1、D0是數(shù)據(jù)位，奇校驗位是開始位和數(shù)據(jù)位的奇數(shù)校驗。人字型圖案豎條塊有30行，即30字節(jié)，左下條塊和右下條塊各有20行，即各20字節(jié)，共70字節(jié)。
人字形圖案的內容包括開始字節(jié)、生產(chǎn)日期、明碼、暗碼、糾錯碼和列偶校驗。
1、開始字節(jié)人字形圖形的豎條塊第一行表示的數(shù)據(jù)，數(shù)值是1111111111，即1個節(jié)。
2、生產(chǎn)日期生產(chǎn)日期為4字節(jié)，生產(chǎn)日期的數(shù)據(jù)格式如下
年月日的數(shù)據(jù)采用十進制，每四位表示一個數(shù)據(jù)。如2000年，表示的數(shù)據(jù)是00100000，00000000；如9月，表示的數(shù)據(jù)是00001001；如22日，表示的數(shù)據(jù)是00100010；
3、明碼數(shù)據(jù)長度是34個字節(jié)。
4、暗碼數(shù)據(jù)長度是16個字節(jié)。
5、糾錯碼人字形圖案三個條塊的數(shù)據(jù)中各有4個字節(jié)的糾錯碼，每4個字節(jié)的糾錯碼可以糾錯任意2個字節(jié)的錯誤。三個條塊中總共有12個字節(jié)的糾錯碼。
6、列偶校驗字節(jié)人字形圖形的三條塊的最下一行表示的數(shù)據(jù)，D7-D0是該圖案上面的數(shù)據(jù)每一列的偶數(shù)校驗碼，共3個字節(jié)。
商品認證碼存貯在數(shù)據(jù)庫中，其存儲結構為
商品認證碼定期刪除，刪除周期是一個月，刪除條件是商品認證碼生成日期、使用期限和附加一年的時間之和小于系統(tǒng)的當前時間。
本發(fā)明的防偽標貼如圖1所示，其中各部分是薄層載體(1)，由若干編碼組成的豎條塊(2)、左下條塊(3)及右下條塊(4)。所述的豎條塊(2)、左下條塊(3)及右下條塊(4)組成人字形編碼圖案。所述的薄層載體(1)可以是紙或塑料膜等。
商品防偽標貼上人字形編碼圖案所包含的內容如下每一個商品對應一個認證碼。認證碼由明碼和暗碼二部分組成，暗碼由明碼產(chǎn)生。
人字形圖案上面的豎條塊的數(shù)據(jù)格式如下
其糾錯碼由開始字節(jié)、生產(chǎn)日期、20字節(jié)明碼產(chǎn)生。
人字形圖形的左下條塊的數(shù)據(jù)格式如下
其糾錯碼由14字節(jié)明碼和1字節(jié)暗碼產(chǎn)生。
人字形圖形的右下條塊的數(shù)據(jù)格式如下
其糾錯碼是由15字節(jié)明碼產(chǎn)生的。
上述明碼的內容包括(1)版本號長度16位，范圍0-65535，如果每年版本升級12次，則可以升級5461年，然后版本又從0開始。
(2)商品類別編號長度24位，范圍0-16777215，把所有的商品歸類16777215類。
(3)生產(chǎn)單位編號長度32位，范圍0-4294967295，如果平均2人一個公司，世界上的人數(shù)有86億。
(4)密鑰批號長度56位，范圍0-720575940379279935，密鑰批號相對應每個單位一天的生產(chǎn)批號。4294967295個單位平均一天生產(chǎn)批次
720575940379279936/4294967295＝16777216批次。
(5)生產(chǎn)順序編號長度128位，范圍0-3.4e+38，是生產(chǎn)單位每一批的生產(chǎn)個數(shù)。
(6)使用期限使用期限是每件商品的有效期，如果商品的有效期已過，該認證碼的數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)庫中自動刪除。查驗時在數(shù)據(jù)終端上顯示“假冒商品、商品已失效或中奎商標已被損壞”。
使用期限的單位是月，數(shù)據(jù)長度是16位。即2個字節(jié)。
商品明碼根據(jù)生產(chǎn)單位申請的生產(chǎn)計劃數(shù)由數(shù)據(jù)中心產(chǎn)生，并把生產(chǎn)單位及該產(chǎn)品的基本情況儲存在中心數(shù)據(jù)庫中。
密鑰由128位計數(shù)器產(chǎn)生。原理是計數(shù)器不斷的循環(huán)計數(shù)，計算機不定期讀取計數(shù)器的數(shù)據(jù)，并與計算機內的密鑰庫的數(shù)據(jù)比較，如果有相同的數(shù)據(jù)，則重新讀取計數(shù)器的數(shù)據(jù)，反之，該數(shù)據(jù)記錄在生產(chǎn)日期和密鑰批號相應的位置上。
密鑰的長度128位。密鑰的個數(shù)是3.4e+38。如果每生產(chǎn)一批產(chǎn)品，相應一個密鑰。如果每一批生產(chǎn)一億億個產(chǎn)品，一天生產(chǎn)1.8億億批，可以工作5000年，5000年后再從0開始。
密鑰在數(shù)據(jù)庫中的存儲結構為
密鑰可定期刪除，刪除周期是一個月，該密鑰批號的商品認證碼的記錄被刪除時，相應的密鑰的記錄被刪除。
暗碼由數(shù)據(jù)位生成。暗碼長度是128位。暗碼算法在通常情況下，有兩個相關的函數(shù)，一個用于加密，一個用于解密。如果算法的保密性是基于保持算法的秘密，這種算法稱為受限制的算法。它們的保密性遠遠不夠，必須使用密鑰。所有這些算法的安全性都基于密鑰的安全性，而不是基于算法的細節(jié)的安全性。這就意味著算法可以公開，也可以被分析，可以大量生產(chǎn)使用算法的產(chǎn)品。
暗碼的產(chǎn)生，是對每一個產(chǎn)品產(chǎn)生一個唯一的編碼。其編碼由兩部分組成，即明碼和暗碼，并且暗碼由明碼產(chǎn)生。
暗碼的數(shù)據(jù)位由循環(huán)查表生成。設密鑰M，明碼A，表Tab，暗碼C，暗碼長度n，計算公式如下C[j]＝Tab[M[j]]A[j]C[j-1]j＝0，1，2，…n-1如上所述，糾錯碼在生產(chǎn)日期、明碼和暗碼三者中取其若干字節(jié)生成。其長度共96位。
錯誤檢測與錯誤糾正碼字的計算是根據(jù)GB/T17172-1997國標，采用Reed-Solomon循環(huán)糾錯碼，簡稱RS碼，是一類非二進制BCH碼，在(n，k)RS碼中，輸入信號分成k*m比特一組，每組包括k個字節(jié)，每個字節(jié)由m個比特組成。
1、編碼過程由生產(chǎn)日期、明碼和暗碼組成數(shù)據(jù)碼字。
第一步建立符號數(shù)據(jù)多項式d(x)＝dn-1xn-1+dn-2xn-2+...+d1x+d0式中，多項式的系數(shù)由數(shù)據(jù)碼字組成。
第二步建立糾正碼字的生成多項式對于一個長度為n＝2m-1的RS碼，每個字節(jié)可以看成是有限域GF(2m)中的一個元素。最小距離為d的RS碼，其生成多項式具有如下形式g(x)=Πi=1d-1(x+ai)]]>式中αi是GF(2m)中的一個元素。其糾錯能力(即糾錯字節(jié)數(shù))為t＝(d-1)/2。
多項式的展開g(x)＝(x-α)(x-α2)...(x-αd-1)第三步錯誤糾正碼字的計算對一組給定的數(shù)據(jù)碼字，錯誤糾正碼字為符號數(shù)據(jù)多項式d(x)乘以xd-1，然后除以生成多項式g(x)，所得余式的各系數(shù)的補數(shù)。
2、譯碼過程原始數(shù)據(jù)是 v(x)＝v0+v1x+v2x2+...+vn-1xn-1接收數(shù)據(jù)是 r(x)＝r0+r1x+r2x2+...+rn-1xn-1則錯誤信息是e(x)＝v(x)-r(x)＝e0+e1x+e2x2+...+en-1xn-1設有m個錯誤在xj1，xj2，...，xjm定義錯誤位置β1＝αjll＝1，2，…，m錯誤S1＝r(α)＝ej1β1+ej2β2+...+ejmβmS2＝r(α2)＝ej1β12+ej2β22+...+ejmβm2Si＝r(x)/(x+αi)定義錯誤位置多項式δ(x)＝(1+β1x)(1+β2x)...(1+βmx)＝1+δ1x+δ2x2+…+δmxm與現(xiàn)有技術比較本發(fā)明優(yōu)點如下
本發(fā)明是基于計算機網(wǎng)絡通訊系統(tǒng)的編碼圖形防偽識別方法，其認證中心務器生成商品的認證碼，加密，通過網(wǎng)絡發(fā)送；打碼系統(tǒng)接收商品認證碼，添加生產(chǎn)日期、校驗碼，將其分為三組在防偽標貼上打印出人字形編碼圖案，識別系統(tǒng)通過掃描儀從所述商品的編碼圖案讀取其認證碼，加密，傳送到認證中心，根據(jù)其明碼查找相應的密鑰，由明碼和密鑰重新生成暗碼，組成新的認證碼，并比較新的認證碼和數(shù)據(jù)庫的原認證碼是否一致，來驗證商品的真?zhèn)巍Ｆ鋸氐捉鉀Q了防偽編碼位數(shù)過長所帶來的打碼困難、輸入識別難度大、以及不能機器自動識別的難題。
其每個商品的認證碼是唯一的，認證碼的各種編碼的生成、組合均由系統(tǒng)的不同部分來完成，認證碼在發(fā)送端與接收端之間傳送均進行了加密、解密處理，保密性能好，解密和仿制的難度大。
其防偽標貼的圖案由編碼分三段組成，大大減少了占用面積，編碼圖案新穎、美觀，增加了商品外包裝的美感。
其識別系統(tǒng)配備有專用的高精度的圖形掃描器，可多角度掃描不同方向的編碼條塊，分辨率高，使用方便、快捷。
顧客可通過安裝在商場、社區(qū)的查詢系統(tǒng)的專用終端或便攜式終端或網(wǎng)站等多種手段，隨時隨地對商品進行驗證。
權利要求
1.一種編碼圖形防偽識別方法，其特征在于采取如下步驟a、打碼系統(tǒng)主機登錄認證中心服務器，申請需要的認證碼；認證中心服務器按照認證碼生成規(guī)則生成規(guī)定的明碼，再由明碼和密鑰生成暗碼，組成含明碼和暗碼的認證碼，存儲所述的認證碼于中心數(shù)據(jù)庫；b、根據(jù)打碼系統(tǒng)主機的請求，中心服務器分批從數(shù)據(jù)庫取出認證碼，加密，通過數(shù)據(jù)網(wǎng)發(fā)送；c、打碼系統(tǒng)主機接收加密的認證碼，解密，添加生產(chǎn)日期組成全認證碼；將所述的全認證碼分三組，并產(chǎn)生各自的糾錯碼和列偶校驗碼，通過打碼控制器使其打碼機自動對商品打印出相應的編碼圖案；d、查驗時，查驗系統(tǒng)通過掃描器在商品的所述編碼圖案中讀取全認證碼，剝離日期，加密，傳輸?shù)秸J證中心服務器，根據(jù)其明碼在中心數(shù)據(jù)庫中查找相應的密鑰，由明碼和密鑰重新生成暗碼，組成新的認證碼，并比較新的認證碼和數(shù)據(jù)庫的原認證碼是否一致，最后將檢查結果返回查詢系統(tǒng)終端。
2.根據(jù)權利要求1所述的編碼圖形防偽識別方法，其特征在于所述的認證碼包括272位明碼和128位暗碼。
3.根據(jù)權利要求3所述的編碼圖形防偽識別方法，其特征在于所述的認證碼的明碼由16位版本號，24位商品類別編號，32位生產(chǎn)單位編號，56位密鑰批號，以及128位生產(chǎn)順序編號組成。
4.根據(jù)權利要求3所述的編碼圖形防偽識別方法，其特征在于所述的認證碼的明碼的密鑰由128位多通道計數(shù)器產(chǎn)生，每一通道的時鐘頻率都不同，計數(shù)器不斷的循環(huán)計數(shù)，計算機不定期讀取計數(shù)器的數(shù)據(jù)，并與計算機內的密鑰庫的數(shù)據(jù)比較，如果有相同的數(shù)據(jù)，則重新讀取計數(shù)器的數(shù)據(jù)，反之，該數(shù)據(jù)記錄在密鑰批號相應的位置上。
5.按照權利要求1所述的編碼圖形防偽識別方法制作的防偽標貼，包括薄層載體，其特征在于所述的薄層載體上印有由編碼組成的人字形編碼圖案。
6.根據(jù)權利要求5所述的防偽標貼，其特征在于所述的人字形編碼圖案的豎條塊上有1字節(jié)開始字節(jié)，4字節(jié)生產(chǎn)日期，20字節(jié)明碼，4字節(jié)糾錯碼和1字節(jié)列偶校驗碼；人字形編碼圖形的左下條塊上有14字節(jié)明碼，1字節(jié)暗碼，4字節(jié)糾錯碼和1字節(jié)列偶校驗碼；人字形編碼圖形的右下條塊上有15字節(jié)暗碼，4字節(jié)糾錯碼和1字節(jié)列偶校驗碼。
7.根據(jù)權利要求5所述的防偽標貼，其特征在于所述的薄層載體是紙或塑料膜。
全文摘要
本發(fā)明涉及基于計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)的編碼圖形防偽識別方法及其標貼,其采取如下步驟:認證中心服務器生成商品的認證碼,加密,通過網(wǎng)絡發(fā)送;打碼系統(tǒng)接收商品認證碼,將其分為三組在防偽標貼上打印出人字形編碼圖案,查驗系統(tǒng)通過掃描儀從所述商品的編碼圖案讀取其認證碼,傳送到認證中心查證商品的真?zhèn)巍Ｆ浞纻螛速N的圖案由編碼分三段組成,大大減少了占用面積,編碼圖案新穎、美觀,增加了商品外包裝的美感;保密性能好,解密和仿制的難度大;解決了傳統(tǒng)防偽編碼位數(shù)過長所帶來的打碼、輸入識別難度較大的難題。
文檔編號G06T9/00GK1350265SQ0011752
公開日2002年5月22日 申請日期2000年10月24日 優(yōu)先權日2000年10月24日
發(fā)明者周敬之, 李耀波 申請人:深圳市中奎實業(yè)有限公司