CN1255757C - 用变形字符的位置和个数表示编码特征值的商品多维防伪方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种商品多维防伪方法，通过对商品编码加密、用加密后码内不定个数和位置的变形字符表示其特征值，把码直接印设在商标或待防伪物品的关键部位，使每一个物品拥有一个仅属于它的防伪编码。利用电话、上网工具或手机短信息就能准确鉴别编码的有效性，将鉴定物品真伪这种复杂的技术行为转化为验证编码有效性的简单操作，识别准确可靠。

Description

用变形字符的位置和个数表示编码特征值的商品多维防伪方法

本发明涉及一种商品多维防伪方法，利用事先印设在物品上的防伪编码、消费者便能准确签定此物品的真伪。

传统的防伪方法较多，较为流行的防伪方法有激光全息防伪、水印图案防伪、纹理防伪和电码电话防伪。由于图像信息的识别难以为一般人所掌握，随着计算机和电话的普及，越来越多的产品选用了数码防伪。目前许多的防伪方法属于一维防伪，其防伪效果均不理想。数码防伪为商品提供防伪措施，但忽视了对自身数码的防伪和数码本身的严格检验。有些公司虽然对数码进行了加密处理，可以防止他人破译数码的组成要素。但为了减少编码的有效长度，许多防伪码仅设置一个校验位，用加权因子法计算校验和(详见后面的公式(4))，校验和对10取余数即得到其校验码。这种设置校验码的方式效果非常差，任何一个字符出错，若其与正确值之差、乘以其对应因子的积是10的倍数，就会忽略该字符值的变化，更谈不上可以发现多处错误的可能性。另一种计算方法是把加权因子的值全部设为1，相当于把各字符的数值相加即得到校验和。此方法虽可发现某一位数值的变化，但无法发现任意两个字符位置的交换或相反方向的同步变化，这都为仿造者提供了方便之门。即各校验方法都有其缺陷，单独使用一种方法无法保证数码本身的正确性，仅靠编码的惟一性去判断防伪码的有效性，因而许多非法编码能骗过校验码检验关，造成防伪码张冠李戴的现象，入网企业越多，防伪数据库越大，这种串码现象就越严重。另外，统一制标，标识物的粘贴位置极不规范，防伪标识物与待防伪的物品分离，实物被调包，防伪标识物也丝毫无损，这些缺陷严重制约了目前各防伪方法的应用效果。随着电子技术和计算机网络的发展，产品信息数码化的趋势越来越明显，如数码身份证、数字签名、数码影片等，均对编码的有效性提出了更高的要求。

本发明的目的在于提供一种用电话、上网工具或手机短信息进行查询辨伪、不可变造的防伪编码。将鉴定物品真伪这种复杂的技术行为转化为验证编码有效性的简单操作。

用变形字符的位置和个数表示编码特征值的商品多维防伪方法，它由编码生成和编码验证两部分组成。编码生成是为每一个待防伪的物品产生一个惟一的、具有防伪性能的编码，即对原始编码进行了一系列的加工：添加校验位、加密、求取加密后编码的特征值，并用特征值确定待变形字符的位置和个数；把码直接印设在商标或待防伪物品的关键部位，在打印码的同时改变码内某些位置的字符输出形状或字符类型，这些字符即称为变形字符。从而改变了编码的外观形状特征，形成最终的防伪编码，加上覆盖层的保护即成为防伪标识物。编码验证***由电话、计算机网络、服务器和中心数据库组成，将各物品的编码信息统一保存在数据库中。***根据给定的流程，对用户输入的防伪编码进行检验。检验内容有变形字符的位置和个数、校验码和编码的惟一性。主要特征是码内含有变形字符，且变形字符的位置和个数与码的构成和表示方式有关；编码验证***能对编码的有效性进行多级检验。具体处理流程如下：

一、编码生成流程

编码可以是商品或各种重要证件的编码，为了描述的方便，在这里选定商品编码。整个编码信息从左到右依次是厂家编号、生产年份、商品序号、校验码和特征码五个部分。设置2个校验位，用于解密后的数码校验，即在加密之前完成校验码的生成；最后一个字符和编码中部分变形字符用于表示编码的特征值，它由加密后的编码计算得到，用于输入码的检验。整个商品编码共20个字符长，各要素均使用十进制数字编码。厂家编号用6个字符表示；商品序号设置9个字符长；商品生产年份，用当年与2000年的差来表示，占用两个字符。注：为了便于描述才设定编码要素和长度，不能认为是对本发明的限制。

一)、添加校验位。根据用户输入的厂家编号、年份和商品序号，依次生成对应商品的17位原始编码。此处不是直接面对用户输入码的检验，故把加权因子全部置为1，其校验码的计算方法如公式(1)，添加2位校验码后编码长度由17位变成19位。两位校验码作为数据解密后的数码校验，既是为了间接检查用户输入数码的正确性，同时又可防止解密出错的现象发生。

S＝(∑Ai)Mod 100………………………………(1)

公式(1)中：i----表示字符从左至右编号的顺序号，从1开始编号；

Ai----表示第i位上字符的数值；

Mod----表示取余数。

二)、加密处理。即对原始编码和两位校验码统一进行加密处理。加密的目的是为了防止他人根据编码组成特征破译编码的组成要素和各要素所占用的字符长度。目前成熟的加密方法较多，有多种算法供选择，在此设计一简单的加密方法，其实现过程是先把该字符的值加上该字符所在位置的顺序号，再加上前一位加密后的结果，然后对10取余，作为加密后该位的数值，见式(3)。若为第一个字符，由于没有前一位，其加密算法见式(2)。

D1＝(S1+1)Mod 10；第一个字符……………………………(2)

Di＝(Si+i+Dj)Mod 10；i从2到19，j＝i-1……………………(3)

公式(3)中：i----表示字符从左至右编号的顺序号，从1开始编号；

Si----表示第i位上字符的原值；

Di----表示加密后第i位上的数值。

利用以上算法从左往右即可完成对整个编码的加密。用此算法加密后的数码，除了最右边的一个字符外，其它任何一个字符值的改变，同时会影响它和其后字符值的变化。

三)、求取编码的特征值、打印防伪编码。用算法抽取编码的组成特征，其计算方法和参数排列随厂家和生产年份而改变。用非常规的方式表示编码的特征值，而且不同的厂家其对应关系不同。这样在特征值检验时，能从多个方面对编码的组成要素和其自身的有效性进行严格地检查，从而实现编码的多维防伪。它是本方法区别于其它数码防伪的关键。由于各厂家使用不同的参数，因而防伪编码能在商品生产现场实时生成、制作防伪标识物，用商标或物品的关键部位作为载体，使之与待防伪的物品更紧密地结合在一起。非常规表示特征值是把特征值分成数码和特殊两部分：数码部分对应特征值的某一位，放在已加密编码的最后；特殊部分是用编码中少数字符输出形状的变化来表示特征值的剩余部分。对于数字字符，其输出形状的变化方式有：字体的改变(如宋体字改为黑体字、斜体字)、带下划线、改变颜色、带方框、带圆圈、半角字符、改变字模或它们之间的彼此组合。总之是用字符外观形状的变化或字符类型的差异来表示特征值的一部分，但又不改变原字符所表示的具体数值。用权值法求取加密后编码的特征值，为了便于说明，需设定一些参数的值、表示方式和计算公式，这些信息不能认为是对本发明的限制。其处理流程如下：

第一步设置各组的权值。权值的设置与商品生产厂家有关，即不同厂家使用不同的权值序列。以一个或两个字符为一个组，设置各组的权值。前者需设置19个权值；后者需事先在编码的末尾添加一个0，再以两个字符为一组进行分组，共分成10组。以后者为例，选定某厂的权值为：2，4，6，3，1，4，2，5，3，1。

第二步求取特征值。用各组的权值与对应组的字符数值相乘，并把乘积相加，计算方法如公式(4)，即得到了编码的特征值。

S＝∑(Gi×Wi)……………………………………(4)

公式(4)中：i----表示从左至右组的顺序号，从1开始编号；

Gi----表示第i组的数值；

Wi----表示第i组的权值。

第三步分解特征值。可以用不同的数制和不同的分组模式来表示和S。为了便于说明，以十进制分解为例，先取和S的个位字符添加在已加密码的最后。再从右往左、以9个字符为一组，20个字符共分成3组，从左到右每组的字符个数分别是2、9、9。取特征值的千位，若数值大于1不修改；否则把该数值加上1作为从左边第一个字符往右开始计数(下同)的修改位置。接着取出特征值的百位数值，若该数等于9则不做修改；否则用3加上所得到的数值作为待修改位置。最后取出特征值的十位数值，若该数是9也不做修改；否则用20减去该数值，作为最后一个待修改字符的位置，这样即得到所有待修改字符的位置。

第四步打印防伪编码。选择商标或待防伪物品的关键部位作为码的载体，根据前面所计算的修改位置，在输出到待修改字符时，即对该字符的输出形状或字符类型进行控制，其后到下一个待修改字符之间的字符仍正常输出。再按照前面的方法去修改下一个待修改字符，直到处理完全部的修改对象，其后或其间的字符仍正常输出。这样在编码输出打印的同时即完成了编码中部分字符输出形状或字符类型的变化，完成了特征码的表示，得到了该物品所对应的防伪编码。码的输出方式可以是字符或字符与条码的组合。

四)、增加覆盖层。输出的防伪码可以根据防伪对象或存放位置确定是否添加覆盖层。加上覆盖层的保护即成为防伪标识物，就能有效地防止他人直接看到全部商品的所有编码信息，即使是破坏商品编码的覆盖层，也只能看到部分商品的编码，复制他所看到的防伪编码，无法根据现有的码来推断出码的组成要素、加密机制、特征值的求取方法、加权因子的构成规律、校验码的验算规则等多方面的内容。

二、编码验证流程

为了验证带有以上编码的物品真伪，还需要有一个***来完成编码的验证工作，才能确定码的正确性，由此推断其所对应物品的真伪。编码的验证有三种实现方式：电话、手机短信和Internet。三者统一建立服务中心和中心数据库，用以保存已投入使用的各物品编码信息和其查询情况。三种查询方式的处理流程基本一致，主要差别在前端服务工具上：一个使用普通电话或手机；另一个使用上网工具。后台处理都一样——即用同一个中心数据库为它们提供服务。对于电话查询，宜在各电话区号内设置一查询工作站，用于服务本地的电话查询、输入码的简单检验以及与服务中心的服务器进行数据交换等。防伪码电话查询的网络结构见附图，处理流程如下：

1、用户拨本地的防伪电话号码，电脑自动摘机；

2、语音提示用户编码录入方式，等待用户输入防伪编码；

3、对用户输入字符个数的有效性进行判断，即判断所输入的字符个数是否等于20？不等于则提示用户输入的编码个数有误，返回2；否则转下一步；

4、对变形字符的处理：

A、语音提示用户输入变形字符所对应的位置(从左边1开始编号)，依次输入变形字符所处位置。其位置输入时以两位数字为一组，不足两位前面补0的方式输入，用‘#’结束输入；

B、语音提示用户所输入的内容，等待用户确认其正确性。若用户回答‘1’表示正确，转下一步；其它数字，则表示输入错误，要求用户重新输入，即返回A或结束服务；

5、把20位数码加上用户输入的变形字符所在位置的数值和工作站编号，经加密后送服务中心的服务器，由服务器负责其后的编码检查；

以上处理，全部由查询工作站控制执行。以下由服务中心的服务器完成。

6、服务器接收数码，对接收到的数码进行解密，对解密后的数据进行正确性检查，并检查是否有该查询工作站，有才转下一步；否则不返回任何信息，服务器即退出服务；

7、先保存第20个字符，然后把该处置为0，对20个字符按两个一组进行分组，10组的权值从左到右依次是：2，4，6，3，1，4，2，5，3，1；按前面的公式(4)计算特征值，并把其个位数值与所保存的第20个字符进行核对，若两者一致转下一步；否则返回“假”，服务器退出该服务；

8、分解特征值的高位，求取各修改字符的位置和个数。把计算结果与用户提供的数据一一核对，全部一致转下一步；否则返回“假”，服务器退出该服务；

9、对编码进行解密，即还原前19个字符。解密时宜从右往左，它是公式(2)和(3)的逆运算，其算法见式(5)和(6)。解密后再用公式(1)计算前17个字符的校验码，把计算结果与第18和19两个字符进行核对，即核对解密后的校验码。完全一致转下一步；否则返回“假”，服务器自动退出该服务；

S1＝(10+D1-1)Mod 10；第一个字符………………………………(5)

Si＝(30+Di-i-Dj)Mod 10；i从2到19，j＝i-1……………………(6)

公式(6)中：i----与上同；

Si----表示第i位还原后的数值；

Di----表示加密后，即还原前第i位上的数值。

10、查询中心数据库，检查是否有该物品编码和是否被查询过？没有该物品的编码信息则返回“无”的标志，服务器退出该服务；有该物品编码且未被查询过，则记录此次查询的时间和日期，并返回“真”标志，把该编码所对应的查询次数置为1，服务器退出该服务；有该物品编码但被查询过，则返回真和第一次被查询的时间、日期，同时把该物品编码所对应的、总的查询次数加1，服务器退出该服务；

以上是由中心服务器负责处理，下面是查询工作站响应返回的结果。

11、查询工作站根据接收到的数据对用户进行相应的语音响应，有几种可能性：超时；假；无；真；真但被查询过；

12、提示用户是继续查询还是退出，回答“1”，返回2继续；否则退出。

采用该防伪编码的优点在于：

1、难于伪造。编码内含有不定个数和位置的变形字符，不但变形字符的位置与编码组成有关；而且其个数也与编码组成有关，即为编码本身设置了防伪功能，完全不同于全数字字符所组成的防伪编码。另有多个参数的设置因物品类型和生产厂家而异，他人难以破译码的构成、参数序列和对应关系。即使被破译或泄密，也仅影响单个产品的防伪效果，决不会波及到其它产品的防伪。

2、易于识别。消费者只需通过电话、上网电脑或手机短信向计算机识别数据库服务器输入整个防伪编码，数据库服务器即能对防伪码的有效性进行严格地多级检验，从而准确确定其所对应物品的真伪。

3、克服了现有数码防伪的缺陷，具有多维防伪的功能。现有的数码防伪，其防伪码均由定长的全数字字符组成，容易被人变造；编码自身的检验精度低，客观上为造假者提供了方便之门；再者防伪标识物粘贴在商品的包装盒上而非待防伪物品本身，也为造假者一码多用提供了便利。用变形字符表示编码的特征值，特征值的计算参数和表示方式均与物品类型和生产厂家有关，它集编码组成要素和数码自身的有效性检查于一身，其防伪性能超出一维防伪的范围，拥有二维防伪的功能。对数码的有效性进行两级检验，其检验误差小于0.12‰，能把各种无效码拒之门外。有加密措施和因厂而异的多个参数设置，实现了编码第三个方面的防伪。编码送到中心服务器，服务器将检查编码的惟一性，从而实现第四个方面的防伪。由物品生产厂家自己实时生成防伪编码、制作防伪标识物，利用商标或待防伪物品的关键部位作为防伪码的载体，可以充分利用物品本身所拥有的防伪特征，从而实现物品的综合防伪。无需贴标，防伪码与实物融为一体，他人无法偷梁换柱；既减少了集中制标所存在的许多中间环节，又杜绝了防伪码被盗窃和泄密的可能性，也大大降低了单个物品的防伪成本。

4、减少了编码的长度，但增加了破译难度。用不定个数和位置的变形字符表示编码的特征值，减少了编码的有效长度、印刷面积和存储空间；降低了用户输入数码出错的几率；每个字符由传统的二维属性增加到三维。传统的数码防伪仅使用加密机制保护防伪码，而且只用简单的校验码去检验编码本身的正确性；而带有变形字符的防伪编码，除了使用加密手段外，还有编码本身的组成成份更复杂，又用非常规的方式表示码的特征值和多种方式检验编码自身的有效性，因而大大增加了编码被破译的难度，造假者惟有对有效码的复制。

5、能及时掌握各物品的假冒情况。由于数据库内保存有各物品编码被重复查询的次数，据此即可推断其被假冒的情况，而且可发现假冒产品的主要销售地。

实施例：

为了进一步说明此防伪编码，现结合实例对本发明予以说明。本实例仅用于解释，不能认为是对本发明的限制。

假定厂家编号是01，2001年生产的06号商品，其编码生成和验证过程如下：

一、编码生成

根据上面提供的数值生成该商品的原始编码：00000101000000006。

按公式(1)计算其校验码，编码即由17位变成19位：0000010100000000608。

用加密算法对其加密处理，编码变成：1360574544570495863。

计算编码的特征值，根据特征值确定编码中变形字符的位置。以五个字符为一组最后输出的防伪编码是：1360574544 57049 58636或1 3605 7454 4 5 704958636或1 605 7454 5 049 58636或13，605 74544，57，049 58636或1③6057454④ 5⑦49 58636等，总之可以用多种方式表示串中的变形字符。把它直接印设在商标或待防伪物品的关键部位，即生成具有防伪和无法伪造的编码，加上覆盖层的保护即成为防伪标识物。

二、编码验证

以使用电话验证为例，消费者购买带有此防伪标识物的商品，刮开覆盖层或破坏其包装物即可看到此物品所对应的防伪编码。消费者拨通本地防伪电话，电脑自动摘机，语音提示用户数码录入方法。用户按提示输入“13605745445704958636#”，字符个数等于20、检查字符个数正确。语音提示用户“输入有字形变化的字符所处位置，从左边第一个字符1开始编号”，等待用户输入，用户依次输入“021012#”。语音提示用户刚才输入的结果，用户输入“1”确认输入正确，则把用户输入的数据和查询工作站编号(用XXXXX表示)送服务器，此时送出的编码序列是：“13605745445704958636021012XXXXX”。

中心服务器接收数码，利用公式计算编码的特征值，并与实际接收到的内容进行比较，两者一致服务器即可对其解密还原，根据还原结果去查询中心数据库、是否有该物品编号和其查询情况等，根据实际情况返回查询结果送查询工作站。

工作站根据返回的结果，用语音的方式告知用户此防伪编码的真假。

Claims (5)

1、一种可利用电话、上网工具或手机短信息进行查询鉴别的商品多维防伪方法，其特征在于：对待防伪的商品统一设置编码，用权值法求取加密后编码的特征值，根据选用的数制和表示方式分解此特征值，以所选用的数制值减一作为分组长度对整个加密后的编码进行分组，每组对应特征值的一位，规定组内某个值无对应字符，其它值均对应组内的一个字符，通过修改这些字符的输出形状来表示他们之间的对应关系，从而生成含有不定个数和位置的变形字符编码，把它直接印设在商标或待防伪物品的关键部位，使每一个物品拥有一个仅属于它的防伪编码；把原始编码和其查询状态统一送到编码验证***的数据库中；消费者购买带有此防伪编码的商品，只有破坏其完整性才能看到此防伪编码的全貌；通过常用的通信工具，消费者即能与编码验证***建立联系，它根据用户提供的数码，用权值法求取其特征值，根据所采用的数制和表示方式确定码内变形字符的位置和个数，并与用户所提供的变形字符的实际位置进行逐一对比，确认完全一致才对用户的输入码解密、计算校验码，并把校验码与解密后的末尾两位数值进行对比，确认完全一致才进入编码的惟一性检查，即通过数据库服务器检查此编码的有效性和其查询情况，每次成功查询会修改相应的状态标志；在整个检验过程中***会自动根据对比结果确定运行路线、用相应的语音或短信息响应用户的请求，用户藉此可知道其所持商品的真伪。

2、按照权利要求1所述的商品多维防伪方法，其特征在于：编码内含有不定个数和位置的变形字符，这些字符在外观形状或字符类型方面有别于码内的其它字符，这些变形字符对应特征值的一部分，用于编码自身的正确性检验。

3、按照权利要求1所述的商品多维防伪方法，其特征还在于编码内既有物品的描述信息，又有校验码和特征值；采用权值法求取特征值，特征值的表示方式和权值的选择与厂家编号和产品型号之间存在着对应关系。

4、按照权利要求1所述的商品多维防伪方法，其特征还在于特征值的表示方式采用数字和非数字的组合；非数字部分对应码内的变形字符，它可选用不同的数制、分组模式和与变形字符位置之间的对应关系。

5、按照权利要求1所述的商品多维防伪方法，其特征还在于编码内变形字符的个数和位置均不是固定的常数，它们与特征值的求取参数、算法和表示方式有关，隐藏了码的组成要素和分布规律。