CN106339877A - 一种基于产品特征变形组合与相互认证的防伪方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于产品特征变形组合与相互认证的防伪方法，依据产品信息和产品生产时间绑定的产品特征，采用变形组合方式生成防伪码，产品特征和防伪码两者信息不同，相互之间却有着一一对应关系，产品真伪的查询认证方便可行；防伪码不需要存放在查询认证数据库，数据库的安全性得到了保障。本发明仅将产品信息和生产时间录入查询认证数据库；消费者验证产品真伪时，可发送该防伪码至查询认证***，***通过该防伪码演算出产品特征的信息，或验证真伪后反馈信息给消费者，或提供信息供消费者自行验证；并且在数据库中对该记录做出相应标记，可以防止不良商家使用已经验证过的防伪码进行产品伪造，大大提高产品的防伪性能。

Description

一种基于产品特征变形组合与相互认证的防伪方法

技术领域

本发明属于防伪、信息溯源及数据安全技术领域，更具体地，涉及一种基于产品特征变形组合与相互认证的防伪方法。

背景技术

产品特征是产品自身构造所形成的特色，一般指产品的外形、质量、功能、商标和包装等，能反映产品对顾客的吸引力。在防伪领域中，通常以产品名称等***息作为产品的特征，这些特征是消费者凭借自身具有的价值观、信仰和过去的经验来评价和形成的，成为影响消费者购买、使用产品的主要因素，具有十分重要的作用。

名优产品固有的特征数量有限，不能像密码一样可以随时更换重复利用，而且一旦产品固有的特征暴露或被非法盗用于其它目的，将导致巨大的经济损失。例如在指纹特征识别技术应用中，国际上每年都会因为客户指纹信息的丢失等原因，而使得银行指纹识别***被攻破，造成数亿美元的损失。另一方面，在产品溯源***中，大量的产品防伪数据需存放在数据库中，这使得数据安全遭受威胁，产品假冒成为可能。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供一种基于产品特征变形组合与相互认证的防伪方法，本发明借鉴了可撤销生物特征(cancelable biometrics)的概念，应用某种可重复操作的不可逆变换，对产品特征信息进行变形组合，解决产品特征被滥用以及防伪数据库安全性和隐秘性不高的问题。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供一种基于产品特征变形组合与相互认证的防伪方法，包括以下步骤：

步骤1为每件产品生成产品特征信息，并将所述产品特征信息添加进数据库，所述产品特征信息包括产品型号M和产品生产日期B；

步骤2根据所述产品特征信息为每件产品生成一个唯一防伪码K并印制，所述防伪码K采用明码和暗码的组合形式，所述防伪码K的暗码部分的印刷采用油墨方式覆盖，其中，所述防伪码K的生成包括以下子步骤：

(2-1)生成所述防伪码K的明码O＝M|B，表示由产品型号M与产品生产日期B连接而成；

(2-2)生成所述防伪码K的暗码C＝decode(code(b)|R),code表示编码操作，decode表示解码操作，则所述防伪码K＝(M|B|C)，生成所述暗码C包括以下子步骤：

(2-1-1)计算关系码R＝fun(M,T)＝code(M)^code(T)，其中，T表示产品时间信息，fun(M,T)表示对M、T的编码进行按位异或运算；

(2-1-2)根据对所述产品时间信息T的编码规则，对产品生产时间b进行编码；

(2-1-3)将所述步骤(2-1-2)得到的编码和所述关系码R连接后转换为十六进制数即为所述暗码C；

步骤3将所述防伪码K发送至官方查询***进行产品查询认证和信息反馈。

按照本发明的另一方面，提供一种基于产品特征变形组合与相互认证的防伪方法，包括以下步骤：

步骤1为每件产品生成产品特征信息，并将所述产品特征信息添加进数据库，所述产品特征信息包括产品型号M和产品时间信息T；

步骤2根据所述产品特征信息为每件产品生成一个唯一防伪码K并印制，所述防伪码K采用全油墨方式覆盖，其中，所述防伪码K的生成包括以下子步骤：

(2-1)对所述产品时间信息T进行二进制编码，所述产品时间信息T＝B|b，表示由产品生产日期B与产品生产时间b连接而成，其中所述产品生产日期B记录产品生产的年月日，所述产品生产时间b记录产品生产的时分秒；

(2-2)计算关系码R＝fun(M,T)＝code(M)^code(T)，其中，M表示产品型号，code表示编码操作，fun(M,T)表示对M、T的编码进行按位异或运算；

(2-3)将所述步骤(2-1)编码的结果与所述关系码R进行连接,并将结果以十六进制形式表示得到所述防伪码K；

步骤3将所述防伪码K发送至官方查询***进行产品查询认证和信息反馈。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：

产品特征信息是不可撤销的，而产品特征和随机数结合的编码是可撤销的，因此可以防止因为产品特征数据被滥用而导致的损失。将本发明应用于防伪，能够有效地提高产品防伪的性能。本发明解决产品特征被滥用和提高防伪数据库安全性、隐秘性的方法是防伪领域的一个发展方向；

本发明以产品名称等其特定可***息生成产品特征码，将其作为唯一的标识码，用于追踪流通产品信息，或以可***息生成唯一防伪码，以明码或暗码形式印制在产品上，以供消费者查询真伪。消费者可用手机或网络客户端联网查询，亦可以将防伪码以短信形式发送至查询***验证真伪；

本发明具备以下安全性与功能：

1、造假者即使取得数据库内容，也无法根据数据库内容制作出防伪码；

2、每件产品拥有唯一特定防伪码，使伪造防伪码具有相当大的难度；

3、具有真伪辨别和假冒报警功能；

4、本防伪码具有相互认证功能，并可以提供多种查询反馈方式，亦可让消费者自行判断真伪。

附图说明

图1为本发明基于产品特征变形组合与相互认证的防伪方法的流程图；

图2为本发明暗码(C)生成算法流程图；

图3为本发明形式一防伪码(K)的结构示意图；

图4为本发明方案一查询认证流程图；

图5为本发明B|C解析流程图；

图6为本发明形式二防伪码(K)生成算法流程图；

图7为本发明方案二查询认证流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

为了清晰描述本发明产品特征变形组合与相互认证的防伪码产生过程和方法，首先给出其中的变量说明和相关操作说明。下表1中列出了文中所有字母变量的含义。

字母代号	含义
		M	产品型号
T	产品时间信息(年、月、日、时、分、秒)
		D	产品特征信息
R	关系码
		B	产品生产日期(年、月、日)
b	产品生产时间(时、分、秒)
		O	明码
C	暗码
		K	防伪码

表1

本发明涉及一种运算(fun)和三个核心数据，即产品型号信息(M)、产品时间信息(T)、关系码(R)。对于z＝fun(x,y)，指z的二进制编码等于x与y的二进制编码按位异或运算。另外，x＝fun(y,z)，y＝fun(z,x)。本发明中M、T在产品生产时就被确定，并且写进查询认证数据库。R＝fun(M,T)提供了关系码的生成，而R又是防伪码K生成的基础。M＝fun(T,R)、T＝fun(R,M)为查询认证提供了依据：根据前式，若K中包含着T与R，通过推算可以得到产品型号M；后式是在得到M后，由R与M，又可运算推算出T，得到了M与T，就可以与数据库中保存的信息进行验证比对鉴别真伪。

在本发明实施例中，设code表示编码操作；decode表示解码或16进制转换操作；“|”表示连接操作，A|B表示将A和B的字符进行连接。

(1)产品型号：用字母M表示，由若干英文字母组成。例如产品大中华香烟的产品型号M可用DZH表示。

(2)产品时间信息：用字母T表示，具体可精确到秒、甚至可以更小的时间单位，以确保同种型号产品不存在2个及以上产品有相同的生产时间。数据库中可取14位十进制数字，精确到秒。例如2014年12月30日23点10分20秒，则T＝20141230231020。

(3)产品特征信息：用字母D表示。D＝M|T，其中‘|’表示连接操作，即产品型号M后连接产品具体生产时间T。在本发明实施例中，T是14位十进制数字。设M、T如上所示，则D＝DZH20141230231020。

(4)产品生产日期：用英字母B表示。在本发明实施例中，取产品生产的年月日形成8位十进制数，例如B＝20141230。

(5)产品生产时间：用英字母b表示。在本发明实施例中，取产品生产的时分秒形成6位十进制数，例如b＝231020。

(6)关系码：关系码用字母R表示，是31位二进制数，由M、T计算得到，R＝fun(M,T)，具体计算过程如下所示：

①将产品型号M、T分别编码成31位二进制码；

a)产品型号M的编码：

可事先建立一个编解码对应关系，例如当M＝DZH时：

code(M)＝1111111111111111111111111111111。

b)产品时间信息T的编码：

对产品时间信息T的具体编码过程是按照年月日时分秒的十进制数编码成其对应的二进制数。在本发明实施例中，年、月、日、时、分、秒分配二进制位数分别为5、4、5、5、6、6位，表示年份的后两位数5位+月份位数4位+日的位数5位+小时位数5位+分钟位数6位+秒位数6位。对于产品生产日期B和产品生产时间b的编码方法与产品生产日期T的编码方法相同。

在本发明实施例中，对年份的编码采用5位二进制数，是取年份的后2位对32求余再二进制化，例如2001年和2033年的5位二进制数相同；对月份的编码采用4位二进制数表示，直接取月份数的二进制数，例如12月的4位二进制数为1100；日采用5位二进制数表示，例如30号的5位二进制数为11110；时采用0-24计时，位数用5位，例如23时的5位二进制数为100111；分采用0-60分计，秒也采用0-60秒计，位数均用6位，例如10分20秒的两个6位二进制数为001010、010100。

所以，若T＝20141230231020，则T的编码(用code表示)为：

code(T)＝01110 1100 11110 10111 001010 010100。

②对M、T的二进制编码进行按位异或运算得到31位二进制关系码R；

例如2014年12月30日23点10分20秒生产的大中华烟：

M＝DZH，T＝20141230231020

R＝fun(M,T)＝code(M)^code(T)

＝(1111111111111111111111111111111)^(0111011001111010111001010010100)

＝1000100110000101000110101101011。

本发明实施例提供两种查询认证***方案，两种方案采用各自的防伪码形式。其中，形式一防伪码采用明码和暗码的组合形式，暗码部分采用油墨方式覆盖，形式二防伪码采用全油墨方式覆盖。现以2014年12月30日23点10分20秒生产的大中华烟为例对每种方案进行详细描述。

图1所示为本发明基于产品特征变形组合与相互认证的防伪方法的流程图，本发明实施例查询认证***方案一(采用形式一防伪码)的具体实施步骤包括：

步骤1在产品生产阶段为每件产品显示注明产品型号M(DZH)、产品生产日期(2014.12.30)，并将每件产品的产品特征信息D(DZH20141230231020)写进数据库；

步骤2防伪码的生成与印制，包括以下子步骤：

(2-1)防伪码生成：

形式一防伪码K：采用明码和暗码的组合形式，明码部分用英文字母O表示，其中O＝M|B，由产品型号M与产品生产日期B连接而成；暗码部分用英文字母C表示,C＝decode(code(b)|R)，是12位十六进制数，C采用暗码生成算法得到。图2所示为本发明暗码(C)生成算法流程图，具体包括以下步骤：

(2-1-1)计算关系码R：

关系码R的计算前文已经做相关说明，在本发明实施例中，R＝1000100110000101000110101101011。

(2-1-2)根据时间编码规则，将产品生产时间b编码成17位二进制：b＝231020，code(b)＝10111 001010 010100。

(2-1-3)将步骤(2-1-2)所求二进制数和关系码R组合成48位二进制数并表示成12位十六进制数即为暗码C：

C＝decode(code(b)|R)

＝decode(101110010100101001000100110000101000110101101011)

＝B94A44C28D6B。

图3所示为本发明形式一的防伪码(K)的结构示意图，其中K＝M|B|C，即由产品型号M与8位十进制数字和12位十六进制数字组成(产品生产日期B是8位，暗码C是12位)组成。故K＝DZH20141230B94A44C28D6B。

(2-2)防伪码印制：

形式一防伪码K以明码与暗码组合形式呈现，明码部分为O(M|B)，暗码部分为C。明码和暗码都要印制在产品上，但暗码部分需采用油墨方式覆盖，供检测验证时，刮开油墨涂层并输入***进行认证。

步骤3消费者查询认证和信息反馈。图4所示为方案一查询认证流程图，具体包括以下子步骤：

(3-1)校对明码部分产品型号与产品具体生产日期是否与产品商标和日期喷码一致；

(3-2)刮开暗码覆盖的油墨涂层，将完整防伪码K发送至官方查询***，查询***认证防伪码K＝(M|B|C)的过程由2个认证环节完成：

认证1是根据输入的B、C计算得到M’，M’为计算得到的预期产品型号，看M’是否等于产品型号M；

认证2是提取输入防伪码中的产品特征D’＝M’|T’，T’为计算得到的预期产品时间信息，查询D’是否存在于数据库中。

若两者答案皆为是，则查询认证***给予消费者查询结果为真品，并在数据库中对该项记录作相应标记，表示已被查询过；否则，反馈信息给消费者此查询结果为假，并提醒商家出现假冒产品。

对于上述认证1与认证2中M’与T’以及D’的计算过程就是对B|C的一个解析过程。在本发明实施例中，2014年12月30日23点10分20秒生产的大中华香烟形式一防伪码为：K＝DZH20141230B94A44C28D6B，其中，B|C＝20141230B94A44C28D6B。图5所示为本发明B|C解析流程图，具体包括以下步骤：

①对B|C部分前8位和后12位分别进行编码操作。对于前8位的编码与产品生产时间B编码规则相同，后12位编码规则是将十六制数转化为二进制码：

A＝code(B)＝code(20141230)＝01110 1100 11110；

W＝code(C)＝code(B94A44C28D6B)＝1011 1001 0100 1010 0100 0100 11000010 1000 1101 0110 1011

②将W分成2段，前17位作为一段，后31位作为另一段：

V＝10111001010010100

Y＝1000100110000101000110101101011

③取A与V组成31位二进制数X：

X＝0111011001111010111001010010100

④将X、Y进行异或操作：

Z＝X^Y＝1111111111111111111111111111111

⑤根据二进制码对应表解码Z得到产品型号M’：

M’＝Decode(Z)＝DZH(大中华香烟)

⑥解码V与B拼接得到T’。V的解码规则为：将V的位数按照5、6、6划分成3段，然后将每段的二进制数转化成2位十进制数，得到6位十进制数：

b＝decode(V)＝decode(10111 001010 010100)＝231020。

T’＝B|b＝20141230231020

⑦拼接M’、T’可得到产品特征信息D’：

D’＝M’|T’＝DZH20141230231020

本发明另一实施例为查询认证***方案二(采用形式二防伪码)，具体包括以下步骤：

步骤1在产品生产阶段为每件产品显示注明产品型号M(DZH)、生产日期(2014.12.30)，并将每件产品的产品特征信息D＝(DZH20141230231020)写进数据库；

步骤2防伪码的生成与印制，包括以下子步骤：

(2-1)防伪码生成：

形式二防伪码K：K＝decode(code(T)|R)，由16位十六进制数组成。图6所示为本发明形式二防伪码(K)生成算法流程图，具体包括以下子步骤：

(2-1-1)对产品生产时间信息T进行二进制编码：T＝20141230231020，code(T)＝01110 1100 11110 10111 001010 010100；

(2-1-2)计算关系码R：R＝1000100110000101000110101101011；

(2-1-3)将步骤(2-1-1)计算的结果与关系码R进行连接,并将结果以十六进制形式表示，即形式二防伪码K为16位十六进制码：

K＝decode(code(T)|R)＝decode(01110110011110101110010100101001000100110000101000110101101011)＝3B3D729444C28D6B。

(2-2)防伪码印制：

形式二防伪码K采用全油墨方式覆盖，供检测验证时，刮开油墨涂层并输入***进行认证。

步骤3消费者查询认证和信息反馈。2014年12月30日23点10分20秒生产的大中华香烟形式二防伪码为：K＝3B3D729444C28D6B。图7所示为本发明方案二查询认证流程图，具体包括以下子步骤：

(3-1)消费者刮开涂层，将防伪码K发送至查询认证***，即发送3B3D729444C28D6B到查询认证***；

(3-2)查询***认证鉴别阶段，包括以下子步骤：

(3-2-1)对输入的防伪码K进行二进制编码操作，编码规则为将十六进制数转化为二进制码：

W＝code(3B3D729444C28D6B)＝0001110110011110101110010100101001000100110000101000110101101011；

(3-2-2)将W高2位去掉后分成2段，剩余的前31位作为一段，后31位作为另一段，可得：

X＝0111011001111010111001010010100

Y＝1000100110000101000110101101011

(3-2-3)对X、Y进行异或操作，得：

Z＝X^Y＝1111111111111111111111111111111：

(3-2-4)对Z和X进行解码操作，得到解码后的产品型号M’和产品时间信息T’。其中，Z的解码根据产品型号与二进制码对应表查询，得到解码后的产品型号M’＝decode(Z)＝DZH(大中华香烟)。

X的解码分两步：首先将X的位数按照5、4、5、5、6、6划分成6段，并将每段的二进制数转化成2位十进制数，得到12位十进制数，然后根据结果和当前查询时间推算产品时间信息：

temp＝decode(X)＝decode(01110 1100 11110 10111 001010 010100)

＝141230231020。

产品时间信息满足以下几个条件：1.产品时间不大于当前查询时间；2.产品时间信息中的年份后两位对32求余结果等于temp中的高两位；3.在满足条件1和2的所有时间中，产品时间与当前查询时间之差最小。

本发明实施例中，temp＝141230231020，若查询日期为20140201，则T’＝19781230231020，若查询日期为20150101，则T’＝20141230231020。

(3-2-5)查询预期产品特征信息D’＝M’|T’，反馈产品信息。

若查询日期为20150101，查询***检验DZH20141230231020是否存在于查询数据库中；若存在，则在数据库中对该项记录作相应标记，表示已被查询过，并反馈‘大中华香烟20141230’这一信息给消费者；若不存在，则发出疑似假冒产品警告信息。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种基于产品特征变形组合与相互认证的防伪方法，其特征在于，包括：

步骤1为每件产品生成产品特征信息，并将所述产品特征信息添加进数据库，所述产品特征信息包括产品型号M和产品生产日期B；

步骤2根据所述产品特征信息为每件产品生成一个唯一防伪码K并印制，所述防伪码K采用明码和暗码的组合形式，所述防伪码K的暗码部分的印刷采用油墨方式覆盖，其中，所述防伪码K的生成包括以下子步骤：

(2-1)生成所述防伪码K的明码O＝M|B，表示由产品型号M与产品生产日期B连接而成；

(2-2)生成所述防伪码K的暗码C＝decode(code(b)|R),code表示编码操作，decode表示解码操作，则所述防伪码K＝(M|B|C)，生成所述暗码C包括以下子步骤：

(2-1-1)计算关系码R＝fun(M,T)＝code(M)^code(T)，其中，T表示产品时间信息，fun(M,T)表示对M、T的编码进行按位异或运算；

(2-1-2)根据对所述产品时间信息T的编码规则，对产品生产时间b进行编码；

(2-1-3)将所述步骤(2-1-2)得到的编码和所述关系码R连接后转换为十六进制数即为所述暗码C；

步骤3将所述防伪码K发送至官方查询***进行产品查询认证和信息反馈。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(2-1-1)中，预先建立所述产品型号M的编解码对应关系以供查询，所述产品型号M的编码为二进制数。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(2-1-1)中， 所述产品时间信息T＝B|b，产品生产日期B记录产品生产的年月日，产品生产时间b记录产品生产的时分秒，对所述产品时间信息T的编码过程是按照产品生产的年月日时分秒的十进制数编码成其对应的二进制数。

4.如权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述步骤(2-1-2)中，对所述产品生产时间b的编码过程是按照产品生产的时分秒的十进制数编码成其对应的二进制数。

5.如权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述步骤3包括以下子步骤：

(3-1)校对所述防伪码K的明码O的产品型号M与产品生产日期B是否与产品商标和日期喷码一致；

(3-2)刮开暗码覆盖的油墨涂层，将完整防伪码K发送至官方查询***进行查询，所述查询***根据输入的防伪码K计算得到预期产品型号M’，看M’是否等于产品型号M，所述查询***还根据输入的防伪码K提取产品特征D’＝M’|T’，其中T’为计算得到的预期产品时间信息，查询所述产品特征D’是否存在于数据库中，若两者答案皆为是，则所述查询***反馈信息给消费者查询结果为真，否则反馈信息给消费者此查询结果为假，并提醒商家出现假冒产品。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤(3-2)包括以下子步骤：

(3-2-1)对B|C进行编码操作，记A＝code(B)，W＝code(C)，并将W分为两段，分别记为V和Y；

(3-2-2)记X＝A|V，对X、Y进行异或操作得到Z；

(3-2-3)根据二进制码对应表解码Z得到预期产品型号M’＝Decode(Z)；

(3-2-4)解码V得到产品生产时间b＝decode(V)，并与产品生产日期B拼接得到预期产品时间信息T’＝B|b；

(3-2-5)拼接M’、T’可得到产品特征信息D’＝M’|T’。

7.一种基于产品特征变形组合与相互认证的防伪方法，其特征在于，包括：

步骤1为每件产品生成产品特征信息，并将所述产品特征信息添加进数据库，所述产品特征信息包括产品型号M和产品时间信息T；

步骤2根据所述产品特征信息为每件产品生成一个唯一防伪码K并印制，所述防伪码K采用全油墨方式覆盖，其中，所述防伪码K的生成包括以下子步骤：

(2-1)对所述产品时间信息T进行二进制编码，所述产品时间信息T＝B|b，表示由产品生产日期B与产品生产时间b连接而成，其中所述产品生产日期B记录产品生产的年月日，所述产品生产时间b记录产品生产的时分秒；

(2-2)计算关系码R＝fun(M,T)＝code(M)^code(T)，其中，M表示产品型号，code表示编码操作，fun(M,T)表示对M、T的编码进行按位异或运算；

(2-3)将所述步骤(2-1)编码的结果与所述关系码R进行连接,并将结果以十六进制形式表示得到所述防伪码K；

步骤3将所述防伪码K发送至官方查询***进行产品查询认证和信息反馈。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述步骤(2-2)中，预先建立所述产品型号M的编解码对应关系以供查询，所述产品型号M的编码为二进制数。

9.如权利要求7或8所述的方法，其特征在于，所述步骤3包括以下子步骤：

(3-1)消费者刮开涂层，将所述防伪码K发送至查询认证***；

(3-2)所述查询***将输入的防伪码K转化为二进制码，记为W＝code(K)；

(3-3)将W高2位去掉后分成2段X和Y，并对X、Y进行异或操作， 得Z＝X^Y；

(3-4)根据Z与二进制码对应表查询，得到解码后的产品型号M’＝decode(Z)；

(3-5)将X根据所述产品时间信息T的编码规则转换成十进制数，得到预期产品时间信息T’；

(3-6)查询预期产品特征信息D’＝M’|T’是否存在于所述数据库中，若存在则所述查询***反馈信息给消费者查询结果为真，否则反馈信息给消费者此查询结果为假，并提醒商家出现假冒产品。