CN106971311A - 一种农资物流防伪追溯***及方法 - Google Patents
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Abstract
一种农资物流防伪追溯***及方法属于信息服务技术领域，***包括防伪标签、防伪识读机、服务器和供应商卡，所述防伪标签固定安装在农资包装袋的封口处；所述防伪识读机与服务器通过网络数据传输连接，防伪识读机识读防伪标签和供应商卡；所述供应商卡为便携式信息卡。本发明应用信息产业及现代服务业的技术，解决农资物流领域的防伪与溯源问题，可以让农户简单快捷的辨识产品真伪，让企业有效控制假冒，让政府了解农资安全的市场运行情况，实现农资商品信息可识别、去向可追踪、责任可追溯。本发明以产品生产商利益为核心，以物流为主要通道，保证真实产品能够顺利通过各种经销渠道到达消费者手中，最终达到保护农民利益的目标。
Description
技术领域
本发明属于信息服务技术领域，特别是涉及到一种农资物流防伪追溯***及方法。
背景技术
农业是关系我国国计民生和社会稳定的第一产业，而农资安全则是为农业生产提供保障的重要出口。农资产品流通管理没有统一标准，给农资的储存、运输和加工造成一定的困难，降低了物流效益；尤其是假冒伪劣农资坑农害农事件时有发生，危害、损害了农民利益。
当前我国农资及其流通领域主要存在以下问题：第一，农资质量安全问题严峻。由于化肥、种子、农药等农资商品难以事前鉴别，导致坑农害农事件屡禁不止。传统的治理模式社会成本巨大，使得假冒伪劣农资产品带来了数以百亿元的经济社会损失。第二，农资供应物流流通环节繁多，造成农资追溯链条不畅，发现伪劣农资生产商与渠道商互相推诿，难以理清责任归属，追溯、问责、召回机制迟迟无法落到实处。第三，农资市场供需信息不对称。由于缺乏对农资市场信息的掌握，造成农资市场信息的不对称，农村消费者购买农资商品时具有很大的盲目性和随意性，农资供应链中存在严重的供需矛盾。
《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》中明确重点领域“农业”、“交通运输业”、“信息产业及现代服务业”优先主题内容；多部委多次联合印发《2012年全国农资打假和监管工作要点》、《2012年全国农资打假专项治理行动实施方案》、召开全国农资打假专项治理行动电视电话会议等，严厉打击制售假劣农资坑农害农行为，构建长效机制，规范农资市场秩序，切实维护农民的合法权益，有力保障农产品质量安全。
近几年，由于RFID技术与其它防伪技术(激光防伪、印刷防伪等)相比具有明显的优势，因此RFID技术在防伪领域的应用引起了广泛的关注。国内外有许多专家学者已经开始研究和探讨RFID技术应用于防伪领域的问题，并且已经取得了一些突破。
Juels提出了一种模型用于强化EPC标签防复制性能。该模型中采用一个32位的PIN(Personal Identification Number)来形成一个永久不能操作的标签；Juels提出另外一个可访问的32位PIN，结合Gen2标准下的标签命令以及互认证协议来完成标签认证。在这个方案下，假设标签与阅读器是可信任的。
Kim等提出了另外一个模型，这个模型能够在移动RFID环境中认证产品。该模型使用了水印技术，它的目的在于描述Stake模型的Gen2标准兼容问题，以及Juels模型的阅读器信任水平的问题。他们通过数字摄像机蜂窝电话，将这个电话嵌入到RFID设备中。一个用户扫描EPC产品同时捕获产品中的水印图像，然后将图像通过GSM或者CDMA网络发送到认证中心进行认证，最后返回一个数字签名的认证结果。
Staake等认为Duc的方案以明文形式保存EPC数字的RFID标签很容易被克隆，因此产品不可能被很好地识别。假设不能及时更新中心数据库，伪造产品可能仍然有一个不完整但看似合理的历史。因此他们建议通过增加一个EPC产品认证服务器，以允许在数据库.阅读器.标签环境中进行安全产品认证。一个加密单元嵌入到RFID阅读器内，因此在阅读器装置上不再提出新的需求。但是支持这种加密的RFID标签比普通的标签要贵，而且这样的安全功能和EPC Gen2标准不是完全兼容的。
上述方法的优势是可以有效地防止抵赖攻击，因为产品的所有活动和供应链合作伙伴的行动都被中心服务器跟踪。一个客户可以拒绝买一个没有可靠来源的产品或者一个假的产品。这个方法依赖于ONS(Object Name System)更新系谱信息。但是因为他们在功能上的相似性，互联网的通常弱点直接转移给了ONS。作为一个高暴露服务，ONS容易成为拒绝服务等攻击手段的主要目标。
国外RFID防伪技术研究已经引起国内专家以及学者的关注，科技部、国家发展改革委员会等十五部委编制的《中国射频识别(RFID)技术政策***》正式发布。***鼓励在物流、交通管理、防伪等应用领域优先发展RFID。中国的RFID产业开始了正规化的发展道路。
RFID技术在防伪中的应用在国内已经蓬勃发展。863计划先进制造技术领域重大项目“射频识别(RFID)技术与应用”立项课题正式公布。其中总共有19个RFID课题立项，分别由来自全国33所大专院校、科研单位和企业承担。该课题中茅台酒股份有限公司的《RFID技术在茅台酒防伪的应用》和宜宾五粮液集团有限公司的《RF ID技术在五粮液酒防伪的应用》以及《基于RFID技术的食品安全追踪***研发与示例》是RFID技术在防伪***中的应用。一些大学和科研机构联合企业已经开始积极投入其中展开相关的研究，并且取得了不少成果。
我国的第二代身份证内嵌RFID芯片，该芯片采用国际标准ISO 14443Type B标准，采用专用的加密模块进行校验防伪，因此二代身份证是我国将RFID技术应用到防伪***的一个典型应用。但是国内农资物流防伪方面的研究相对较少。
因此现有技术当中亟需要一种新型的技术方案来解决这一问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种农资物流防伪追溯***及方法，针对目前农资安全的现状与需求，完成农户简单快捷的辨识产品真伪，企业有效控制假冒，政府了解农资安全的市场运行情况，实现农资商品信息识别、去向追踪和责任可追溯。
一种农资物流防伪追溯***包括防伪标签、防伪识读机、服务器和供应商卡，所述防伪标签固定安装在农资包装袋的封口处；所述防伪识读机与服务器通过网络数据传输连接，防伪识读机识读防伪标签和供应商卡；所述供应商卡为便携式信息卡；
所述防伪标签内设置有伪随机数发生器；
所述防伪识读机包括CPUⅠ、读卡器装置、数据录入装置、GPS定位模块、防伪管理器、显示屏和TD-LTE手机通讯模块；
所述CPUⅠ分别与读卡器装置、数据录入装置、GPS定位模块、防伪管理器、显示屏以及TD-LTE手机通讯模块连接；
所述服务器包括CPUⅡ、生产信息处理器、密钥管理器、仓储运输管理器、销售信息处理器、验证信息处理器和追溯器；所述CPUⅡ分别与生产信息处理器、密钥管理器、仓储运输管理器、销售信息处理器、验证信息处理器以及追溯器连接。
所述防伪标签为RFID射频识别防伪标签，防伪标签采用频率13.56MHz、存储空间4K的CPU卡。
所述防伪标签采用软标签4mm*50mm*2mm条形防水防腐封装，防伪标签的背部附有不干双面胶和保护蜡纸。
一种农资物流防伪追溯方法，包括以下步骤，并且以下步骤顺次进行，
步骤一、生产环节进行标签的初始化工作
①、生产信息录入
生产厂家工作人员操作服务器的生产信息处理器，通过局域网保存该产品的生产信息到服务器上；
②、防伪标签初始化
生产厂家的工作人员操作防伪识读机，选择防伪识读机的数据录入装置，防伪识读机把防伪码生成请求信号通过TD-LTE无线网络发送给服务器，服务器从数据库中提取生产信息，同时服务器为防伪标签生成一个随机的256位的逻辑ID值、一组认证HASH键值对和一个256位的公钥，采用SM2加密算法、服务器密钥以及随机数对随机的256位逻辑ID值和HASH键值对进行加密，形成加密后的唯一的ID值和加密后的一组HASH键值对，通过TD-LTE无线网络发送给防伪识读机；
防伪识读机对防伪标签进行初始化，通过防伪识读机把加密后的唯一的ID值存入防伪标签的第一个区，把公钥存入防伪标签的第二个区，把加密后的一组HASH键值对存入防伪标签的第三个区，把产品的生产信息存入防伪标签的第四个区；
初始化后，防伪识读机通过TD-LTE无线网络把该项产品的防伪标签的加密后的唯一的ID值传送给服务器，服务器把加密后的唯一的ID值、逻辑ID值、一组认证HASH键值对和公钥保存到该产品该批次的数据库中；
③、生产厂家把初始化后的防伪标签粘贴到农资包装标签的封口处，每个包装粘贴一个防伪标签；
步骤二、在运输环节进行追溯链条的数据积累和批量产品抽样防伪认证工作
1、运输信息录入：
工作人员手动录入产品的收货时间、收货数量以及收货人信息至服务器的仓储运输管理器；
②、工作人员操作防伪识读机，读取一批产品中任意三个产品的防伪标签，获取该批产品的生产信息，并通过防伪识读机的GPS定位模块识读地理位置信息和定位时间信息，获取三个防伪标签的逻辑ID值、加密后的生产唯一ID值和公钥，采用群组协议进行标签认证，
认证通过，通过TD-LTE手机通讯模块把该批产品的生产信息、防伪识读机识读的地理位置信息和定位时间信息保存到服务器，并在防伪识读机上显示“正品”；
认证错误，在防伪识读机上显示“您的产品可能是伪造产品，请查明来源”，并通过TD-LTE手机通讯模块把该批产品的生产信息、防伪识读机识读的地理位置信息和定位时间信息传递给服务器，服务器把该项信息用警报的形式通过服务器的验证信息处理器显示给生产者；
③、服务器把录入的生产信息与防伪识读机认证通过的地理位置信息和定位时间信息存储在一起，形成产品运输数据链；
步骤三、在销售环节进行追溯链条的数据积累
1、销售部门工作人员选择防伪识读机的产品信息读取功能键；
②、销售部门工作人员操作防伪识读机读取一批产品中任意三个产品的防伪标签，从防伪标签的第四个数据区读取该产品的生产信息，并通过防伪识读机自身的GPS定位模块识读地理位置信息和定位时间信息，获取这三个防伪标签的逻辑ID值、加密后的销售唯一ID值和公钥，采用群组协议进行标签认证，
认证通过，通过TD-LTE手机通讯模块把产品的生产信息、地理位置信息和定位时间信息保存到服务器，并在防伪识读机上显示“正品”；
认证错误，在防伪识读机上显示“您的产品可能是伪造产品，请查明来源”，并通过TD-LTE手机通讯模块把产品的生产信息、地理位置信息和定位时间信息传递给服务器，服务器把这些信息用警报的形式通过服务器的验证信息处理器显示给生产者；
③、销售部门工作人员选择防伪识读机的用户信息读取功能键；
④、销售部门工作人员操作防伪识读机读取销售单位的供应商卡，获取到供应商的厂家名称、销售区域范围信息和厂家标识信息，并通过TD-LTE手机通讯模块把这些信息保存到服务器；
⑤、销售部门工作人员通过防伪识读机的数据录入装置录入该次销售数量信息和厂家的销售区域信息，并通过TD-LTE手机通讯模块传递为服务器；
步骤四、防伪识别环节通过防伪识读机与防伪标签的防伪信息双向认证，确定产品真伪
①、防伪识读机的CPUⅠ读取防伪识读机自身的公钥和Hash认证码，并生成一个随机码，通过防伪识读机自身的公钥，把防伪识读机的Hash认证码和随机码采用Hash加密算法进行加密计算，得到256位加密后的识读请求数据，通过读卡器装置采用13.56Mhz无线通讯方式将得到256位数据发送给RFID射频识别的防伪标签；
②、RFID射频识别的防伪标签通过内置的CPUⅠ的伪随机数发生器产生一个随机数，采用Hash算法，用RFID射频识别的防伪标签的私钥对步骤四中①中识读请求数据进行解密，获得防伪识读机的Hash值随机码及公钥；
③、RFID射频识别的防伪标签通过自己内置的CPUⅠ对防伪识读机的公钥、Hash认证码、RFID射频识别的防伪标签第四区的厂家编号和产品批次号进行计算，获得加密后的厂家信息数据，将加密后的厂家信息数据与防伪标签自身的加密存储区的Hash值进行匹配。
匹配正确，防伪识读机验证的返回值置为“SUC01”,并同时把识读结果和防伪识读机验证的返回值传递给防伪识读机；
匹配错误，防伪识读机验证的返回值置为“ERR01”,并同时把识读结果和防伪识读机验证的返回值传递给防伪识读机；
RFID射频识别的防伪标签把自身的编号存储区数据、厂家信息区数据以及认证的结果采用RFID射频识别的防伪标签的私钥进行加密，获得加密后的厂家信息数据，传递给防伪识读机，加密后的厂家信息数据与防伪标签自身的加密存储区的Hash值进行匹配。
匹配正确，防伪标签验证的返回值置为“SUC01”，并同时把识读结果和验证的返回值传递给防伪识读机；
匹配错误，RFID射频识别的防伪标签返回值置为“ERR02”，并同时把识读结果和验证的返回值传递给服务器，RFID射频识别的防伪标签发送“您的认证是非法认证”认证数据信息到防伪识读机上；
④、防伪识读机收到RFID射频识别的防伪标签信息后，采用防伪识读机的公钥对加密后的厂家信息数据进行解密，
解密失败，认证数据信息为“您的认证是非法认证”，在防伪识读机的显示屏显示“您的认证是非法认证”；
解密成功，认证数据信息为“您的认证是合法认证”，在防伪识读机的显示屏显示“您的认证是合法认证”；
认证数据信息为合法认证数据信息，防伪识读机内置的CPUⅠ产生一个随机数，并采用Hash算法对防伪标签的公钥、Hash值以及加密后的厂家信息数据进行计算，获得的数值与防伪识读机存储器的Hash值进行匹配，
结果匹配，为合法认证，防伪识读机验证的返回值置为“SUC01”，并同时把防伪标签识读结果和防伪识读机验证的返回值传递给服务器；
匹配错误，为非法认证，防伪识读机验证的返回值置为“ERR01”,并同时把防伪标签识读结果和防伪识读机验证的返回值传递给服务器；
⑤、防伪识读机通过GPS传感器(12)确定识读操作位置；
⑥、防伪识读机通过TD-LTE手机通讯模块和网络把产品编号、防伪识读机编号、识读机操作的功能键、识读机位置、识读厂家及步骤四中②和③的识读结果传递给服务器；
⑦、服务器通过物流时空推理算法进行农资物流链条拟合，把同批次产品的生产、批发以及零售通过时空插值法形成产品的完整流通追溯链条；
⑧、服务器通过数理统计学中的噪点分析法，将该次查询的时间、地理位置、查询人以及查询获得的产品信息数据误差值与该产品的追溯链条所设定的容许的误差阈值对比。
数据误差值超出误差阈值范围的10％，服务器给出“该项识读可能是伪造产品”的识读信息并保存该识读信息到服务器。
数据误差值位于误差阈值范围的10％内，服务器给出“该产品为正品”的识读信息并保存该识读信息到服务器；
⑨、服务器把该产品的真伪识读信息、生产厂家信息数据、防伪识读操作时间和地点信息通过TD-LTE网络传递给该防伪识读机；
⑩、防伪识读机的显示屏显示该产品的真伪、生产信息、查询时间地点信息，显示屏显示该产品是伪造产品并给予伪造品警示的声光警示。
所述步骤二中步骤②和步骤三中步骤②中的群组协议为利用三个防伪标签的ID值、认证Hash码和公钥组成商品矩阵群组，商品矩阵群组与服务器中存储的防伪标签的ID值、认证Hash码以及公钥进行核实，三个防伪标签的ID值、认证Hash码和公钥在服务器中存储的该批次产品信息中至少一个核实失败，操作防伪识读机显示“您的产品可能是伪造产品，请查明来源”的警示信息。
所述防伪识读机对防伪标签的认证方法为双向认证，具体通过步骤四中①至⑥进行验证。
所述步骤四中⑦中的物流时空推理算法的具体做法是将生产该产品的厂家信息、批次包装地点信息、生产时间信息、多次产品识读的地点信息、定位时间信息整合在一起形成时空链条，对于缺失的环节，采用时空推理算法的方法，进行数据链条拟合，通过时空插值算法***拟定的合理数据，形成农资产品流通链条。
所述步骤四中⑧中的数据噪点分析法为以同批次的时空推理的完整的数据链条为基准线值，计算并获得查询的信息的链条数值与基准线值的标准方差值，标准方差值大于1.5，认证产品为伪造产品；标准方差值不大于1.5，认证产品为正品。
所述供应商卡的发放由销售商发给批发商，批发商发给零售商，每个批发商和零售商最终均至少有一张供应商卡。
通过上述设计方案，本发明可以带来如下有益效果：
本发明针对现有防伪***存在的问题以及复杂的农资运营环境，提出了一种安全可靠的基于RFID的农资物流防伪追溯方法，该方法不仅能够抵抗去同步攻击、中间人攻击、前向安全、重放攻击，也具有强轨迹隐私性。该***以产品生产商利益为核心，以物流为主要通道，保证真实产品能够顺利通过各种经销渠道到达消费者手中，最终达到保护农民利益的目标。
本发明中的群组协议进行标签认证，利用三个防伪标签的ID值、认证Hash码和公钥组成商品矩阵群组，与服务器中存储的标签的ID值、认证Hash码与公钥进行核实，如果在该批次产品中存在，并完全符合，不提出报警。否则，给操作者提出可能遇到伪造产品的警示。
本发明的创新点在于采用一种时空追溯链条拟合、克服实际数据不完整的问题。采用群组协议认证、强轨迹隐私保护协议和数据噪点分析法进行防伪认证，应用到农资防伪领域，该方法不仅能够抵抗去同步攻击、中间人攻击、前向安全、重放攻击，也具有强轨迹隐私性。该***以产品生产商利益为核心，以物流为主要通道，保证真实产品能够顺利通过各种经销渠道到达消费者手中，最终达到保护农民利益的目标。
本发明应用信息产业及现代服务业的技术，解决农资物流领域的防伪与溯源问题，可以让农户简单快捷的辨识产品真伪，让企业有效控制假冒，让政府了解农资安全的市场运行情况，实现农资商品信息可识别、去向可追踪、责任可追溯。
附图说明
以下结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明：
图1为本发明一种农资物流防伪追溯***及方法中一种农资物流防伪追溯***的结构示意图。
图2为本发明一种农资物流防伪追溯***及方法中的防伪认证工作流程图。
图中1-防伪标签、2-防伪识读机、3-服务器、4-供应商卡。
具体实施方式
如图所示，一种农资物流防伪追溯***包括防伪标签1、防伪识读机2、服务器3和供应商卡4，所述防伪标签1固定安装在农资包装袋的封口处；所述防伪识读机2与服务器3通过网络数据传输连接，防伪识读机2识读防伪标签1和供应商卡4；所述供应商卡4为便携式信息卡；
所述防伪标签1内设置有伪随机数发生器；
所述防伪识读机2包括CPUⅠ、读卡器装置、数据录入装置、GPS定位模块、防伪管理器、显示屏和TD-LTE手机通讯模块；所述CPUⅠ分别与读卡器装置、数据录入装置、GPS定位模块、防伪管理器、显示屏以及TD-LTE手机通讯模块连接；
所述防伪识读机2能够与防伪标签1进行通，具有身份认证的功能，读取合法标签内的防伪信息。
所述防伪识读机2显示相关的信息，包括产品的生产、销售相关信息以及防伪认证信息等。
所述防伪识读机2能够通过网络进行注册，下载产品的防伪数据，以定期更新数据和维护管理。
防伪识读机2在使用前，需要进行认证，其认证流程如下：
防伪追溯***中的防伪识读机2的销售由产品生产商进行管理，并同经销商管理和防伪识读机Hash标识码管理结合起来。防伪识读机2本身可授权、可认证。
防伪识读机2的授权：防伪识读机2是由防伪识读机生产商生产。刚出产的防伪识读机2不具有防伪验证功能，仅仅是一台“裸机”。防伪认证中心将其与Hash标识码和经销商绑定，并经过经销商注册，使其成为“合法防伪识读机”。这个过程称为“防伪识读机的授权”。
授权的具体过程如下：
(a)防伪认证中心为防伪识读机2生成证书，以Hash标识码的形式与防伪识读机2绑定起来，同时生成2000个Hash认证值，用自己的私钥，采用Hash加密算法保存到自己的加密存储区。
(b)产品生产商将防伪识读机2销售给经销商之后，将防伪识读机2与经销商绑定。
(c)经销商在首次使用防伪识读机2之前，需要将防伪识读机2通过TD-LTE网络连接服务器3进行注册，目的是确认防伪识读机2的身份。注册之后，防伪识读机2便被授权，成为“合法防伪识读机”。
所述服务器3包括CPUⅡ、生产信息处理器、密钥管理器、仓储运输管理器、销售信息处理器、验证信息处理器和追溯器；所述CPUⅡ分别与生产信息处理器、密钥管理器、仓储运输管理器、销售信息处理器、验证信息处理器以及追溯器连接。
服务器3中存储用户密钥、物品数据等重要信息，并能随时与外接设备通信，内部实现Hash加密算法。
所述防伪标签1为RFID射频识别防伪标签，
防伪标签1采用频率13.56MHz、存储空间4K的CPU卡。
所述防伪标签1采用软标签4mm*50mm*2mm条形防水防腐封装，防伪标签1的背部附有不干双面胶和保护蜡纸。为了降低成本，防水标签可以回收，由最终销售商摘下防伪标签1，在防伪识读机2下读取防伪标签1的信息，操作标签回收键，该标签信息通过TD-LTE无线网络传递给服务器3。防伪标签1送回上级供应商直至厂家。
一种农资物流防伪追溯方法首先由防伪识读机2与供应商卡4之间识读，采用群组协议认证和强轨迹隐私保护协议进行防伪认证，通过TD-LTE网络把产品批号、防伪识读机编号、识读操作、识读机位置、识读时间等信息传递给服务器3，服务器3通过时空数据链条中的噪点分析法进一步确定该产品真伪，并把该产品的真伪信息及产品的品种、型号、生产厂家、生产日期、防伪识读操作时间、地点等信息通过TD-LTE网络传递给该防伪识读机2，防伪识读机2给用户显示该产品的真伪，生产信息、查询时间地点等信息。
一种农资物流防伪追溯方法具体步骤如下，并且以下步骤顺次进行，
步骤一、生产环节进行标签的初始化工作
①、生产信息录入
生产厂家工作人员操作服务器3的生产信息处理器，通过局域网保存该产品的生产厂家，品种、批次，生产数量，每个包装数量、生产日期，生产地点等生产信息到服务器3上；
②、防伪标签1初始化
生产厂家的工作人员操作防伪识读机2，选择防伪识读机2的数据录入装置，防伪识读机2把防伪码生成请求信号通过TD-LTE无线网络发送给服务器3，服务器3从数据库中提取生产信息，同时服务器3为防伪标签1生成一个随机的256位的逻辑ID值、一组认证HASH键值对和一个256位的公钥，采用SM2加密算法、服务器密钥以及随机数对随机的256位逻辑ID值和HASH键值对进行加密，形成加密后的唯一的ID值和加密后的一组HASH键值对，通过TD-LTE无线网络发送给防伪识读机2；
防伪识读机2对防伪标签1进行初始化，通过防伪识读机2把加密后的唯一的ID值存入防伪标签1的第一个区，把公钥存入防伪标签1的第二个区，把加密后的一组HASH键值对存入防伪标签1的第三个区，把产品的生产信息存入防伪标签1的第四个区；
初始化后，防伪识读机2通过TD-LTE无线网络把该项产品的防伪标签1的加密后的唯一的ID值传送给服务器3，服务器3把加密后的唯一的ID值、逻辑ID值、一组认证HASH键值对和公钥保存到该产品该批次的数据库中；
③、生产厂家把初始化后的防伪标签1粘贴到农资包装标签的封口处，每个包装粘贴一个防伪标签1；
步骤二、在运输环节进行追溯链条的数据积累和批量产品抽样防伪认证工作
①、运输信息录入：
工作人员手动录入产品的收货时间、收货数量以及收货人信息至服务器3的仓储运输管理器；
②、工作人员操作防伪识读机2，读取一批产品中任意三个产品的防伪标签1，获取该批产品的生产信息，并通过防伪识读机2的GPS定位模块识读地理位置信息和定位时间信息，获取三个防伪标签的逻辑ID值、加密后的生产唯一ID值和公钥，采用群组协议进行标签认证，
认证通过，通过TD-LTE手机通讯模块把该批产品的生产信息、防伪识读机2识读的地理位置信息和定位时间信息保存到服务器3，并在防伪识读机2上显示“正品”；
认证错误，在防伪识读机2上显示“您的产品可能是伪造产品，请查明来源”，并通过TD-LTE手机通讯模块把该批产品的生产信息、防伪识读机2识读的地理位置信息和定位时间信息传递给服务器3，服务器3把该项信息用警报的形式通过服务器3的验证信息处理器显示给生产者；
③、服务器3把录入的生产信息与防伪识读机2认证通过的地理位置信息和定位时间信息存储在一起，形成产品运输数据链；
步骤三、在销售环节进行追溯链条的数据积累
①、销售部门工作人员选择防伪识读机2的产品信息读取功能键；
②、销售部门工作人员操作防伪识读机2读取一批产品中任意三个产品的防伪标签1，从防伪标签1的第四个数据区读取该产品的生产信息，并通过防伪识读机自身的GPS定位模块识读地理位置信息和定位时间信息，获取这三个防伪标签1的逻辑ID值、加密后的销售唯一ID值和公钥，采用群组协议进行标签认证，
认证通过，通过TD-LTE手机通讯模块把产品的生产信息、地理位置信息和定位时间信息保存到服务器3，并在防伪识读机2上显示“正品”；
认证错误，在防伪识读机2上显示“您的产品可能是伪造产品，请查明来源”，并通过TD-LTE手机通讯模块把产品的生产信息、地理位置信息和定位时间信息传递给服务器3，服务器3把这些信息用警报的形式通过服务器3的验证信息处理器显示给生产者；
③、销售部门工作人员选择防伪识读机2的用户信息读取功能键；
④、销售部门工作人员操作防伪识读机2读取销售单位的供应商卡4，获取到供应商的厂家名称、销售区域范围信息和厂家标识信息，并通过TD-LTE手机通讯模块把这些信息保存到服务器3；
⑤、销售部门工作人员通过防伪识读机2的数据录入装置录入该次销售数量信息和厂家的销售区域信息，并通过TD-LTE手机通讯模块传递为服务器3；
步骤四、防伪识别环节通过防伪识读机2与防伪标签1的防伪信息双向认证，确定产品真伪
①、防伪识读机2的CPUⅠ读取防伪识读机2自身的公钥和Hash认证码，并生成一个随机码，通过防伪识读机2自身的公钥，把防伪识读机2的Hash认证码和随机码采用Hash加密算法进行加密计算，得到256位加密后的识读请求数据，通过读卡器装置采用13.56Mhz无线通讯方式将得到256位数据发送给RFID射频识别的防伪标签1；
②、RFID射频识别的防伪标签1通过内置的CPUⅠ的伪随机数发生器产生一个随机数，采用Hash算法，用RFID射频识别的防伪标签1的私钥对步骤四中①中识读请求数据进行解密，获得防伪识读机2的Hash值随机码及公钥；
③、RFID射频识别的防伪标签1通过自己内置的CPUⅠ对防伪识读机2的公钥、Hash认证码、RFID射频识别的防伪标签1第四区的厂家编号和产品批次号进行计算，获得加密后的厂家信息数据，将加密后的厂家信息数据与防伪标签1自身的加密存储区的Hash值进行匹配，
匹配正确，，防伪识读机2验证的返回值置为“SUC01”,并同时把识读结果和防伪识读机2验证的返回值传递给防伪识读机2；
匹配错误，防伪识读机2验证的返回值置为“ERR01”,并同时把识读结果和防伪识读机2验证的返回值传递给防伪识读机2；
RFID射频识别的防伪标签1把自身的编号存储区数据、厂家信息区数据以及认证的结果采用RFID射频识别的防伪标签1的私钥进行加密，获得加密后的厂家信息数据，传递给防伪识读机2，加密后的厂家信息数据与防伪标签1自身的加密存储区的Hash值进行匹配，
匹配正确，防伪标签1验证的返回值置为“SUC01”，并同时把识读结果和验证的返回值传递给防伪识读机2；
匹配错误，RFID射频识别的防伪标签1返回值置为“ERR02”，并同时把识读结果和验证的返回值传递给服务器3，RFID射频识别的防伪标签1发送“您的认证是非法认证”认证数据信息到防伪识读机2上；
④、防伪识读机2收到RFID射频识别的防伪标签1信息后，采用防伪识读机2的公钥对加密后的厂家信息数据进行解密，
解密失败，认证数据信息为“您的认证是非法认证”，在防伪识读机2的显示屏显示“您的认证是非法认证”；
解密成功，认证数据信息为“您的认证是合法认证”，在防伪识读机2的显示屏显示“您的认证是合法认证”；
认证数据信息为合法认证数据信息，防伪识读机2内置的CPUⅠ产生一个随机数，并采用Hash算法对防伪标签1的公钥、Hash值以及加密后的厂家信息数据进行计算，获得的数值与防伪识读机2存储器的Hash值进行匹配，
结果匹配，为合法认证，防伪识读机2验证的返回值置为“SUC01”，并同时把防伪标签1识读结果和防伪识读机2验证的返回值传递给服务器3；
匹配错误，为非法认证，防伪识读机2验证的返回值置为“ERR01”,并同时把防伪标签1识读结果和防伪识读机2验证的返回值传递给服务器3；
⑤、防伪识读机2通过GPS传感器(12)确定识读操作位置；
⑥、防伪识读机2通过TD-LTE手机通讯模块和网络把产品编号、防伪识读机编号、识读机操作的功能键、识读机位置、识读厂家及步骤四中②和③的识读结果传递给服务器3；
⑦、服务器3通过物流时空推理算法进行农资物流链条拟合，把同批次产品的生产、批发以及零售通过时空插值法形成产品的完整流通追溯链条；
⑧、服务器3通过数理统计学中的噪点分析法，将该次查询的时间、地理位置、查询人以及查询获得的产品信息数据误差值与该产品的追溯链条所设定的容许的误差阈值对比，
数据误差值超出误差阈值范围的10％，服务器3给出“该项识读可能是伪造产品”的识读信息并保存该识读信息到服务器3，
数据误差值位于误差阈值范围的10％内，服务器3给出“该产品为正品”的识读信息并保存该识读信息到服务器3；
⑨、服务器3把该产品的真伪识读信息、生产厂家信息数据、防伪识读操作时间和地点信息通过TD-LTE网络传递给该防伪识读机2；
⑩、防伪识读机2的显示屏显示该产品的真伪、生产信息、查询时间地点信息，显示屏显示该产品是伪造产品并给予伪造品警示的声光警示。
所述步骤二中步骤②和步骤三中步骤②中的群组协议为利用三个防伪标签的ID值、认证Hash码和公钥组成商品矩阵群组，商品矩阵群组与服务器3中存储的防伪标签1的ID值、认证Hash码以及公钥进行核实，三个防伪标签的ID值、认证Hash码和公钥在服务器3中存储的该批次产品信息中至少一个核实失败，操作防伪识读机2显示“您的产品可能是伪造产品，请查明来源”的警示信息。
所述防伪识读机2对防伪标签1的认证方法为双向认证，具体通过步骤四中①至⑥进行验证。
所述步骤四中⑦中的物流时空推理算法的具体做法是将生产该产品的厂家信息、批次包装地点信息、生产时间信息、多次产品识读的地点信息、定位时间信息整合在一起形成时空链条，对于缺失的环节，采用时空推理算法的方法，进行数据链条拟合，通过时空插值算法***拟定的合理数据，形成农资产品流通链条。
所述步骤四中⑧中的数据噪点分析法为以同批次的时空推理的完整的数据链条为基准线值，计算并获得查询的信息的链条数值与基准线值的标准方差值，标准方差值大于1.5，认证产品为伪造产品；标准方差值不大于1.5，认证产品为正品。
所述供应商卡4的发放由销售商发给批发商，批发商发给零售商，每个批发商和零售商最终均至少有一张供应商卡4。
Claims (9)
1.一种农资物流防伪追溯***，其特征是：包括防伪标签(1)、防伪识读机(2)、服务器(3)和供应商卡(4)，所述防伪标签(1)固定安装在农资包装袋的封口处；所述防伪识读机(2)与服务器(3)通过网络数据传输连接，防伪识读机(2)识读防伪标签(1)和供应商卡(4)；所述供应商卡(4)为便携式信息卡；
所述防伪标签(1)内设置有伪随机数发生器；
所述防伪识读机(2)包括CPUⅠ、读卡器装置、数据录入装置、GPS定位模块、防伪管理器、显示屏和TD-LTE手机通讯模块；所述CPUⅠ分别与读卡器装置、数据录入装置、GPS定位模块、防伪管理器、显示屏以及TD-LTE手机通讯模块连接；
所述服务器(3)包括CPUⅡ、生产信息处理器、密钥管理器、仓储运输管理器、销售信息处理器、验证信息处理器和追溯器；所述CPUⅡ分别与生产信息处理器、密钥管理器、仓储运输管理器、销售信息处理器、验证信息处理器以及追溯器连接。
2.根据权利要求1所述的一种农资物流防伪追溯***，其特征是：所述防伪标签(1)为RFID射频识别防伪标签，防伪标签(1)采用频率13.56MHz、存储空间4K的CPU卡。
3.根据权利要求1或2所述的一种农资物流防伪追溯***，其特征是：所述防伪标签(1)采用软标签4mm*50mm*2mm条形防水防腐封装，防伪标签(1)的背部附有不干双面胶和保护蜡纸。
4.一种农资物流防伪追溯方法，其特征是：包括以下步骤，并且以下步骤顺次进行，
步骤一、生产环节进行标签的初始化工作
①、生产信息录入
生产厂家工作人员操作服务器(3)的生产信息处理器，通过局域网保存该产品的生产信息到服务器(3)上；
②、防伪标签(1)初始化
生产厂家的工作人员操作防伪识读机(2)，选择防伪识读机(2)的数据录入装置，防伪识读机(2)把防伪码生成请求信号通过TD-LTE无线网络发送给服务器(3)，服务器(3)从数据库中提取生产信息，同时服务器(3)为防伪标签(1)生成一个随机的256位的逻辑ID值、一组认证HASH键值对和一个256位的公钥，采用SM2加密算法、服务器密钥以及随机数对随机的256位逻辑ID值和HASH键值对进行加密，形成加密后的唯一的ID值和加密后的一组HASH键值对，通过TD-LTE无线网络发送给防伪识读机(2)；
防伪识读机(2)对防伪标签(1)进行初始化，通过防伪识读机(2)把加密后的唯一的ID值存入防伪标签(1)的第一个区，把公钥存入防伪标签(1)的第二个区，把加密后的一组HASH键值对存入防伪标签(1)的第三个区，把产品的生产信息存入防伪标签(1)的第四个区；
初始化后，防伪识读机(2)通过TD-LTE无线网络把该项产品的防伪标签(1)的加密后的唯一的ID值传送给服务器(3)，服务器(3)把加密后的唯一的ID值、逻辑ID值、一组认证HASH键值对和公钥保存到该产品该批次的数据库中；
③、生产厂家把初始化后的防伪标签(1)粘贴到农资包装标签的封口处，每个包装粘贴一个防伪标签(1)；
步骤二、在运输环节进行追溯链条的数据积累和批量产品抽样防伪认证工作
1、运输信息录入：
工作人员手动录入产品的收货时间、收货数量以及收货人信息至服务器(3)的仓储运输管理器；
②、工作人员操作防伪识读机(2)，读取一批产品中任意三个产品的防伪标签(1)，获取该批产品的生产信息，并通过防伪识读机(2)的GPS定位模块识读地理位置信息和定位时间信息，获取三个防伪标签的逻辑ID值、加密后的生产唯一ID值和公钥，采用群组协议进行标签认证，
认证通过，通过TD-LTE手机通讯模块把该批产品的生产信息、防伪识读机(2)识读的地理位置信息和定位时间信息保存到服务器(3)，并在防伪识读机(2)上显示“正品”；
认证错误，在防伪识读机(2)上显示“您的产品可能是伪造产品，请查明来源”，并通过TD-LTE手机通讯模块把该批产品的生产信息、防伪识读机(2)识读的地理位置信息和定位时间信息传递给服务器(3)，服务器(3)把该项信息用警报的形式通过服务器(3)的验证信息处理器显示给生产者；
③、服务器(3)把录入的生产信息与防伪识读机(2)认证通过的地理位置信息和定位时间信息存储在一起，形成产品运输数据链；
步骤三、在销售环节进行追溯链条的数据积累
1、销售部门工作人员选择防伪识读机(2)的产品信息读取功能键；
②、销售部门工作人员操作防伪识读机(2)读取一批产品中任意三个产品的防伪标签(1)，从防伪标签(1)的第四个数据区读取该产品的生产信息，并通过防伪识读机自身的GPS定位模块识读地理位置信息和定位时间信息，获取这三个防伪标签(1)的逻辑ID值、加密后的销售唯一ID值和公钥，采用群组协议进行标签认证，
认证通过，通过TD-LTE手机通讯模块把产品的生产信息、地理位置信息和定位时间信息保存到服务器(3)，并在防伪识读机(2)上显示“正品”；
认证错误，在防伪识读机(2)上显示“您的产品可能是伪造产品，请查明来源”，并通过TD-LTE手机通讯模块把产品的生产信息、地理位置信息和定位时间信息传递给服务器(3)，服务器(3)把这些信息用警报的形式通过服务器(3)的验证信息处理器显示给生产者；
③、销售部门工作人员选择防伪识读机(2)的用户信息读取功能键；
④、销售部门工作人员操作防伪识读机(2)读取销售单位的供应商卡(4)，获取到供应商的厂家名称、销售区域范围信息和厂家标识信息，并通过TD-LTE手机通讯模块把这些信息保存到服务器(3)；
⑤、销售部门工作人员通过防伪识读机(2)的数据录入装置录入该次销售数量信息和厂家的销售区域信息，并通过TD-LTE手机通讯模块传递为服务器(3)；
步骤四、防伪识别环节通过防伪识读机(2)与防伪标签(1)的防伪信息双向认证，确定产品真伪
①、防伪识读机(2)的CPUⅠ读取防伪识读机(2)自身的公钥和Hash认证码，并生成一个随机码，通过防伪识读机(2)自身的公钥，把防伪识读机(2)的Hash认证码和随机码采用Hash加密算法进行加密计算，得到256位加密后的识读请求数据，通过读卡器装置采用13.56Mhz无线通讯方式将得到256位数据发送给RFID射频识别的防伪标签(1)；
②、RFID射频识别的防伪标签(1)通过内置的CPUⅠ的伪随机数发生器产生一个随机数，采用Hash算法，用RFID射频识别的防伪标签(1)的私钥对步骤四中①中识读请求数据进行解密，获得防伪识读机(2)的Hash值随机码及公钥；
③、RFID射频识别的防伪标签(1)通过自己内置的CPUⅠ对防伪识读机(2)的公钥、Hash认证码、RFID射频识别的防伪标签(1)第四区的厂家编号和产品批次号进行计算，获得加密后的厂家信息数据，将加密后的厂家信息数据与防伪标签(1)自身的加密存储区的Hash值进行匹配。
匹配正确，防伪识读机(2)验证的返回值置为“SUC01”,并同时把识读结果和防伪识读机(2)验证的返回值传递给防伪识读机(2)；
匹配错误，防伪识读机(2)验证的返回值置为“ERR01”,并同时把识读结果和防伪识读机(2)验证的返回值传递给防伪识读机(2)；
RFID射频识别的防伪标签(1)把自身的编号存储区数据、厂家信息区数据以及认证的结果采用RFID射频识别的防伪标签(1)的私钥进行加密，获得加密后的厂家信息数据，传递给防伪识读机(2)，加密后的厂家信息数据与防伪标签(1)自身的加密存储区的Hash值进行匹配。
匹配正确，防伪标签(1)验证的返回值置为“SUC01”，并同时把识读结果和验证的返回值传递给防伪识读机(2)；
匹配错误，RFID射频识别的防伪标签(1)返回值置为“ERR02”，并同时把识读结果和验证的返回值传递给服务器(3)，RFID射频识别的防伪标签(1)发送“您的认证是非法认证”认证数据信息到防伪识读机(2)上；
④、防伪识读机(2)收到RFID射频识别的防伪标签(1)信息后，采用防伪识读机(2)的公钥对加密后的厂家信息数据进行解密，
解密失败，认证数据信息为“您的认证是非法认证”，在防伪识读机(2)的显示屏显示“您的认证是非法认证”；
解密成功，认证数据信息为“您的认证是合法认证”，在防伪识读机(2)的显示屏显示“您的认证是合法认证”；
认证数据信息为合法认证数据信息，防伪识读机(2)内置的CPUⅠ产生一个随机数，并采用Hash算法对防伪标签(1)的公钥、Hash值以及加密后的厂家信息数据进行计算，获得的数值与防伪识读机(2)存储器的Hash值进行匹配，
结果匹配，为合法认证，防伪识读机(2)验证的返回值置为“SUC01”，并同时把防伪标签(1)识读结果和防伪识读机(2)验证的返回值传递给服务器(3)；
匹配错误，为非法认证，防伪识读机(2)验证的返回值置为“ERR01”,并同时把防伪标签(1)识读结果和防伪识读机(2)验证的返回值传递给服务器(3)；
⑤、防伪识读机(2)通过GPS传感器(12)确定识读操作位置；
⑥、防伪识读机(2)通过TD-LTE手机通讯模块和网络把产品编号、防伪识读机编号、识读机操作的功能键、识读机位置、识读厂家及步骤四中②和③的识读结果传递给服务器(3)；
⑦、服务器(3)通过物流时空推理算法进行农资物流链条拟合，把同批次产品的生产、批发以及零售通过时空插值法形成产品的完整流通追溯链条；
⑧、服务器(3)通过数理统计学中的噪点分析法，将该次查询的时间、地理位置、查询人以及查询获得的产品信息数据误差值与该产品的追溯链条所设定的容许的误差阈值对比。
数据误差值超出误差阈值范围的10％，服务器(3)给出“该项识读可能是伪造产品”的识读信息并保存该识读信息到服务器(3)。
数据误差值位于误差阈值范围的10％内，服务器(3)给出“该产品为正品”的识读信息并保存该识读信息到服务器(3)；
⑨、服务器(3)把该产品的真伪识读信息、生产厂家信息数据、防伪识读操作时间和地点信息通过TD-LTE网络传递给该防伪识读机(2)；
⑩、防伪识读机(2)的显示屏显示该产品的真伪、生产信息、查询时间地点信息，显示屏显示该产品是伪造产品并给予伪造品警示的声光警示。
5.根据权利要求4所述的一种农资物流防伪追溯方法，其特征是：所述步骤二中步骤②和步骤三中步骤②中的群组协议为利用三个防伪标签的ID值、认证Hash码和公钥组成商品矩阵群组，商品矩阵群组与服务器(3)中存储的防伪标签(1)的ID值、认证Hash码以及公钥进行核实，三个防伪标签的ID值、认证Hash码和公钥在服务器(3)中存储的该批次产品信息中至少一个核实失败，操作防伪识读机(2)显示“您的产品可能是伪造产品，请查明来源”的警示信息。
6.根据权利要求4所述的一种农资物流防伪追溯方法，其特征是：所述防伪识读机(2)对防伪标签(1)的认证方法为双向认证，具体通过步骤四中①至⑥进行验证。
7.根据权利要求4所述的一种农资物流防伪追溯方法，其特征是：所述步骤四中⑦中的物流时空推理算法的具体做法是将生产该产品的厂家信息、批次包装地点信息、生产时间信息、多次产品识读的地点信息、定位时间信息整合在一起形成时空链条，对于缺失的环节，采用时空推理算法的方法，进行数据链条拟合，通过时空插值算法***拟定的合理数据，形成农资产品流通链条。
8.根据权利要求4所述的一种农资物流防伪追溯方法，其特征是：所述步骤四中⑧中的数据噪点分析法为以同批次的时空推理的完整的数据链条为基准线值，计算并获得查询的信息的链条数值与基准线值的标准方差值，标准方差值大于1.5，认证产品为伪造产品；标准方差值不大于1.5，认证产品为正品。
9.根据权利要求4所述的一种农资物流防伪追溯方法，其特征是：所述供应商卡(4)的发放由销售商发给批发商，批发商发给零售商，每个批发商和零售商最终均至少有一张供应商卡(4)。
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