專利名稱：數(shù)字防偽方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種防止對商品、貨幣、有價證券、證件進行非法復制或假冒偽造行為的方法。
人們經(jīng)常接觸到各種商品、貨幣、有價證券、證件，不時會受到非法復制和假冒偽造的危害和困擾。在日常生活中，我們常常能看到各種防偽的方法，但歸納起來，可分為兩類一類是提高商品(或其包裝及標牌等)、貨幣、有價證券、證件的制作難度，如采用復雜的印刷技術(shù)、特殊的材料、獨特的造型、難以發(fā)現(xiàn)的暗記等措施，使復制或偽造變得比較困難。這種方法的缺點不只是必須提高商品、貨幣、有價證券、證件的制作成本；而且，由于現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的普及速度很快，任何復雜的技術(shù)或方式也無法保證不被他人所掌握，因而是不可靠的；此外，對于使用者來說，識別真?zhèn)我餐皇侨菀椎氖隆?br> 另一類是在商品、貨幣、有價證券、證件上附以數(shù)字，最常見的是順序編號，使每一件商品、每一張貨幣、每一張有價證券、每一分證件上具有不同的數(shù)字，如發(fā)現(xiàn)有數(shù)字相同或數(shù)字超出范圍的情形，即可認定有假冒行為。這類方法只有當防偽對象數(shù)量不大或在某種可以對證的場合下才能分別真?zhèn)?，而當需要防偽的對象?shù)量很大時，制假者即使隨意采用一些數(shù)字，公眾也無法加以辨識，所以難以起到防偽的作用。
本發(fā)明的目的是提供一和防偽方法，它易于實現(xiàn)，易于辨識，可靠性強，制假者很難或無法加以破壞。
本發(fā)明的要點是在商品、貨幣、有價證券、證件或與之有聯(lián)系的部分上印制有可供公眾鑒別真?zhèn)巍s很難或無法加以模仿的數(shù)字序列，此數(shù)字序列之間存在一種特殊的函數(shù)關(guān)系，即從一個數(shù)字序列轉(zhuǎn)換成另一個數(shù)字序列的方法是公開的而且是很簡單的，而由此數(shù)字序列反過來轉(zhuǎn)換成原數(shù)字序列的方法卻是能夠保密的或者是很困難的。為此，可采用陷門函數(shù)(trapdoor one-wayfunction)和由陷門函數(shù)制定的可公開的密碼。
所謂陷門函數(shù)具有如下的性質(zhì)1.它可以把一個正整數(shù)X變成唯一的正整數(shù)Y；2.它又具有把Y重新變成X的反函數(shù)；3.存在著計算函數(shù)與它的反函數(shù)的有效算法(即正算法和逆算法)；4.如果不知道函數(shù)及其正算法，則無法推出它的逆算法。
利用陷門函數(shù)可以編制一種公開的密碼。這種公開的密碼，由明碼(相當于正整數(shù)序列X)加密成密碼(相當于正整數(shù)序列Y)的方法很簡單而且可以公開，但是，只知道加密的方法，卻很難或無法反過來將密碼譯成明碼。密碼譯成明碼的方法是預先設(shè)定好的，是可以保密的。
可以用下面的方法來構(gòu)造一個陷門函數(shù)取兩個足夠大的素數(shù)p和q，二數(shù)相乘，p·q＝m。設(shè)X的位數(shù)不大于m的位數(shù)，并設(shè)O＜X＜m。如果X≥m，則可以將X進行分段處理，這樣仍不失一般性。
然后，對給定的正整數(shù)s((s，p-1)＝(s，q-1)＝1)，計算Xs對m的余數(shù)Y(Xs＝Y(jié)(mod m)，10＜Y≤m)，這就是正函數(shù)和正算法，即為將X加密成Y的過程。
逆算法是對于O＜Y＜m，由st＝1(mod(p-1)(q-1))可決定唯一的正函數(shù)t，并設(shè)O＜t＜(p-1)(q-1)。對于這樣的t，當(X，m)＝1時，有X(p-1)(q-1)＝1(mod m)，Yt＝Xst(mod m)；當(X，m)＝p或q時，仍有Xst＝X(mod m)。
這樣就可以將Y譯成X。
只要給出了m和s就給出了函數(shù)的正算法；再給出p，q(或t)就給出了逆算法。當不知道p和q時，要將m分解成p和q的乘積，是非常困難甚至不可能的。因此，只給出s和m，不給出p和q(或t)，就很難或無法知道逆算法。
以上過程都可以用計算機來實現(xiàn)。
以上只是一種方法。還有種種其它算法，也具有上述的性質(zhì)，可以根據(jù)需要制定不同的公開密碼。
在商品、貨幣、有價證券、證件或其有聯(lián)系的部分(如封簽、包裝、標牌)上印制上述的X數(shù)(即明碼)和Y數(shù)(即密碼)，并給出由明碼變?yōu)槊艽a的方法，公眾可以用這個方法檢查明碼與密碼是否對應，對應即為真，不對應即為假。
為了防止制假者采用同樣的方法編制相應的明碼與密碼，還必須對密碼作出規(guī)定，使其成為含有一定規(guī)則的數(shù)字，即不是隨意的。這種規(guī)則也是公開的，而且應當在每一個密碼數(shù)字上體現(xiàn)出來，公眾同時也需要根據(jù)數(shù)字是否符合所公開的規(guī)則簽別真?zhèn)巍？晒┻x擇的規(guī)則是很多很多的，如數(shù)字中的某一位必須是幾、數(shù)字中必須有兩位相同、數(shù)字中某幾位之和或積必須是幾等等。
所采用的密碼是有大小順序和互不重復的數(shù)字序列，因此，對于一批商品、一批貨幣、一批有價證券、一批證件還可以通過檢查密碼的大小順序和是否重復來鑒別真?zhèn)巍?br> 順序數(shù)也是一個有規(guī)則的不隨意的數(shù)，但是對于某一個人來說，只有同時看到許多數(shù)值，才能判斷是不是一個順序數(shù)。如果只能見到一個數(shù)值，仍無法判別此數(shù)是否為順序數(shù)中的某一個。保存順序數(shù)字，其連貫性以及與密碼之間的關(guān)系也可作為判別真假的一種輔助性依據(jù)。但是，商品、貨幣等在銷售和使用過程中，會使順序受到擾亂，因此可靠的辦法是要使每一個密碼上都能呈現(xiàn)出一和公開的規(guī)則。
明碼變?yōu)槊艽a的方法和密碼所含有的規(guī)則可以通過各種媒介、廣告、公告等在社會上公開，使公眾都能知道，而制假者無法加以改變。因為由密碼譯成明碼的方法是保密的，又由于密碼不是任意的，制假者很難或無法編制出既能符合密碼本身規(guī)則又符合密碼與明碼關(guān)系的數(shù)字序列。
本方法采用的數(shù)字序列個數(shù)可以增加，譯碼過程也可以是多重的，從而提高其可靠性。
采用本方法，每一件真品上的數(shù)字是不會重復的，只按一個不變的數(shù)字進行大量的復制，很容易被發(fā)現(xiàn)，無法大量流通使用。制假者如欲進行假冒偽造必須先購進真品，一件一件地完全像真品一樣地印制數(shù)字才行，這樣不但得不償失，而且很難實現(xiàn)。
有些商品消耗后其容器或包裝仍是完整的，可能被用來重新裝入假商品。對這種情形，則需要將防偽數(shù)字印制在該商品開始使用時便會被破壞的封簽或包裝上。
數(shù)字防偽方法本身具有趣味性，須要用計算機進行計算，有利于提高公眾的文化素質(zhì)。數(shù)字防偽適用面很廣，因為可以用“軟件”來進行更新，不需要更新“硬件”，成本很低，可靠性高，易于變化，可以有效地對地對付假冒偽造行為。
以下通過一個例子對本發(fā)明作進一步的說明。
首先，確定一個含有公開規(guī)則的數(shù)字序列1199，1289，1298，1379，1388，1397，1469，1478，1487……。此數(shù)列的規(guī)則是四位數(shù)相加值都是20，按大小順序排列且互不重復。
以這個數(shù)列作為密碼，將其譯成明碼。為此，先要暗設(shè)兩個素數(shù)，即p和q，令p＝29，q＝379，這樣就可以求出m＝p·q＝10991。再設(shè)s＝73，便能推算出t＝145。這樣一來，即可以求出相應的明碼為8215，8967，5900，10985，3326，2458，9997，8525，6987……。
于是，可以得到成對的數(shù)字序列8215→1199，8967→1289，5900→1298，10985→1379，3326→1388，2458→1397，9997→1469，8525→1478，6987→1487……。
可以公開的密鑰是m＝10991，s＝73，公眾只要用下面一個簡短的程序DEFDBL RM＝10991S＝73INPUT″請輸入明碼″；ER＝EFORI＝1TOSR＝R*ER＝R-INT(R/M)*MNEXTIPRINT″相應密碼為″；REND即可校驗商品、貨幣、有價證券、證件或與其有聯(lián)系的部分上的數(shù)字對是否相對應以判別真?zhèn)?。然而，由于企圖制假者很難或無法反推出p和q值，也就很難或不可能編制出這樣的數(shù)字對。
以上只是一個簡單的例子，所設(shè)的素數(shù)都很小，仍有被破譯的可能。如果采用的素數(shù)足夠大，就很難甚至無法破譯。這種方法是完全公開的，人人都可以采用，實施起來很容易，但是，由于有保密的成分，而且可以采用種種更為復雜的數(shù)學技巧，并有可能經(jīng)常變化密鑰，使得假冒偽造變得非常困難甚至完全不可能。
權(quán)利要求
1.一種防止對商品、貨幣、有價證券、證件進行非法復制或假冒偽造行為的方法，其特征在于在商品、貨幣、有價證券、證件或與之有聯(lián)系的部分上印制有可供公眾鑒別真?zhèn)?、卻很難或無法加以模仿的數(shù)字序列；在數(shù)字序列之間存在一種特殊的函數(shù)關(guān)系，即從一個數(shù)字序列轉(zhuǎn)換成另一個數(shù)字序列的方法是公開的而且是很簡單的，而由此數(shù)字序列反過來轉(zhuǎn)換成原數(shù)字序列的方法卻是能夠保密的或者是很困難的；在所用的數(shù)字序列中，至少有一個含有預先確定的和公開的規(guī)則，即不能是隨意編造的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征于對所用的數(shù)字序列個數(shù)沒有限制。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于所用的數(shù)字序列印制在消耗性商品使用后便會被破壞的封簽、標牌或包裝上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種數(shù)字防偽方法。它利用一類正運算與逆運算存在很大差別的函數(shù)，編制出一種可供公眾鑒別、卻很難或無法加以模仿的數(shù)字序列。將這種數(shù)字序列印制在商品、貨幣、有價證券、證件或與之有聯(lián)系的部分上，可以防止非法復制和假冒偽造行為。本方法易于實現(xiàn)、易于辨識、可靠性強。
文檔編號G06F17/00GK1166656SQ9710155
公開日1997年12月3日 申請日期1997年2月18日 優(yōu)先權(quán)日1997年2月18日
發(fā)明者周克前 申請人:周克前