用变形字符的位置和个数表示编码特征值实现编码多维防伪的制作方法
专利名称：用变形字符的位置和个数表示编码特征值实现编码多维防伪的制作方法
技术领域：
本发明属于防伪领域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。但是目前各种防伪方法都属于一维，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。虽然部分系统对编码进行了加密处理，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，许多防伪码只设置一个校验位，用加权因子法计算校验和，参见后面的公式(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，这都为仿造者提供了方便之门。即两种校验码的计算方法都有其缺陷，单独使用一种方法无法保证数码的正确性，仅靠编码的唯一性去判断编码的有效性，因而许多非法编码能躲过校验码检查关，造成张冠李戴的现象，入网企业越多，防伪数据库越大，这种现象就越严重。另外、粘贴位置极不规范，防伪标识物与待防伪的商品分离，实物被调包，防伪标识物也丝毫无损，这些缺陷严重影响了目前各数码防伪的应用效果。随着电子技术和计算机网络的发展，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，对数码的有效性提出了更高的要求。
用变形字符的位置和个数表示编码特征值实现编码多维防伪，从而为其所对应的商品实现多维或综合防伪，为编码本身提供了有效的防伪功能，不用增加过多的字符，就能显著提高数码的检验精度。
用变形字符的位置和个数表示编码特征值实现编码多维防伪，它由防伪标识物生成和编码验证两部分组成。标识物的生成是为待防伪商品定义一个唯一的、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，在打印输出的同时改变编码特定位置字符的输出形状，从而改变了编码的外部特征，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。编码验证系统由电话、计算机网络、服务器和中心数据库组成，系统根据给定的流程，对用户输入数码的特征值、校验码和唯一性进行逐步、逐级检查，从而实现对编码的多维防伪。突出特点是求取编码的特征值，用变形字符的位置和个数表示编码的特征值。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码，由加密后的数据计算得到，用于输入数码的检验。整个商品编码共20个字符长，全部使用数字编码，一年内所生产的商品统一编号。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。
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数码的检验，故把加权因子全部置为1，其校验码的计算方法如公式(1)，此时串的长度由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，又是为了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----一表示取余数。
二)、加密处理。即对厂家编号、生产年份、产品序号和两位校验码进行加密处理。加密的目的是为了防止他人根据编码特征破译编码的组成要素和各要素所占的字符长度。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1个字符，由于没有前一位，其加密算法见式(2)。具体算法如下D1＝(S1+1) Mod 10； ……………………………………………(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编码的加密。用此算法加密后的数码，除了第19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，显然这为仿造者增加了难度。
三)、求取编码的特征值、打印防伪码。为了保证数据的正确性，防止数码被人创改，提高防伪效果，杜绝各种非法数据进入编码唯一性验证系统，必须对用户输入的数码进行严格的检验，只有合格者才能进入其后的数码解密、校验和商品编码有效性检查。前面描述过使用数码校验的方法保证数码的有效性效果非常差，抽取编码的组成特征，用特征码检查其有效性，就能提高编码的检验精度。为了防止他人破译编码的组成，并保证特征码的精度，特征码分成数码和特殊两部分，分别用不同的方式表示。数码部分对应特征码的个位，放在已加密编码的最后。特殊部分用编码中个别字符输出形状的变化来表示特征码剩余的高位部分，它是本方法区别于其他数码防伪的关键之处。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、颜色变化、带方框、带圆圈、半角字符、改变字模或是它们之间的彼此组合等，总之是用外观有变化字符的相对位置和个数来表示特征码的高位部分，但又不改变原字符的数值。其流程如下第一步设置各组的权值。为了提高特征码的有效性，保证任何一个或多个字符值的变化，均能在特征值中反映，考虑到相邻位颠倒的现象多，为此在编码末尾添加一个0，再以两个字符为一组进行分组，共分成10组，各组的权值从左到右依次是2，4，6，3，1，4，2，5，3，1。
第二步求取特征码。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。按照十进制分解和S，先把S的个位字符放在已加密编码的最后。取特征值的千位数值，若大于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，若该数是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。
第四步打印防伪码。根据前面求得的修改位置，在输出到待修改字符的位置时，即对该字符的输出形状进行控制，其后到下一个待修改字符之间的字符正常输出。到达下一个待修改的字符时，再按照前面的方法修改其输出形状，直到处理完全部修改的对象，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一个商品编码中部分字符输出形状的变化，完成了特征码的表示。输出方式是字符或字符与条码的组合，形成了最终的防伪码。
四)、增加覆盖层。加上覆盖层的保护，商品编号即成为防伪标识物，就能有效地防止他人直接看到商品的整个编码信息，即使是破坏商品编码的覆盖层，也只能看到部分商品的编号，复制他所看到的商品编号，无法根据个别的商品编号来推断出商品编码的组成要素、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、编码验证流程用以上方法生成的防伪标识物与具体的实物发生联系，还需要有一个系统来完成编码的验证工作，才能确定编码的正确性，由此推断其所对应物品的真伪。对编码的验证有两种实现方式电话和Internet。两种实现方式都要建立一个服务中心和中心数据库，用以保存各编码信息和查询情况。两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；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两者服务。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、输入数码的简单检验以及与服务中心的服务器进行数据交换等。附图
为本发明的电话查询系统的网络结构图。防伪码电话查询的处理流程如下1、用户拨本地的防伪电话号码，电脑自动摘机；2、语音提示用户数码录入方式，等待用户输入防伪码；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序号(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码和工作站编号，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，解密后的数据正确性检查，并有该查询工作站，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、对数码进行解密，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)。解密后用公式(1)计算前17个字符的校验码，把结果与第18和19两个字符进行核对，即数据解密后的校验码检查。完全一致转下一步；否则返回“假”标志，服务器自动退出该服务；S1＝(10+D1-1)Mod 10； …………………………………………(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，检查是否有该商品编号、是否被查询过等。没有该商品编号则返回“无”的标志，服务器退出该服务；有该商品且未被查询过，则记录此次查询的时间和日期，并返回“真”标志，把该编号所对应的查询次数置为1，服务器退出该服务；有该商品但被查询过，则返回真和第一次被查询的时间、日期，把该商品编号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。
有益效果该方法可用于各种编码的检验和防伪，在这里把它用于商品防伪，故只与传统的数码防伪相比，主要效果有
1、数码串本身具有防伪功能。
用变形字符的位置和个数表示编码的特征值，由于特征值完全依赖于编码的组成元素，变形字符的位置不但与编码组成有关；而且其个数也与编码组成有关，是一到三个，这更增加了仿造者刻意仿造的难度，相当于为编码本身增加了防伪功能，这是目前各种数码防伪方法所不具备的功能。
2、数码检验精度明显提高本方法对数据的有效性进行了严格的检验，用两种不同的计算方法进行数码的有效性检验，从而弥补它们各自的不足。用公式(4)计算特征值，其值的变化范围是0到2990，而特征码的表示范围是0到2999，也就是说保存了特征码的全部信息，不存在表示误差，产生误差的可能性仅在于加权因子选取和排列顺序，选择合理，可基本杜绝吻合现象的产生，即出现吻合的可能性是三千分之一。加密前用公式(1)取校验码，17个字符其数值简单相加的和、其变化范围是1到163，对100取校验码其误差约等于64除163，明显小于用10或11取校验码。用两种不同的方法实现数码检验，两次逐级检验的误差是乘积的关系，因此其误差小于0.13‰，接近于计算机磁盘数据的存取误差，这么小的数据检验误差是目前各防伪方法未达到的境界。
3、具有多维防伪的功能编码中带有变形字符，其个数和位置由编码串唯一确定，它集数码自身的防伪和数码正确性检验于一身，其防伪性能明显超过一维防伪的范围，拥有二维防伪的功能。对数码进行两次有效性检验，其检验误差小于0.13‰，完全可以把无效码拒之门外，实现了第二种方式的防伪。数码送到中心服务器，服务器会根据厂家编号、年份和商品序号检查编码的唯一性，从而实现第三种方式的防伪。因此根据编码自身特征设置变形字符的位置和个数，可以实现编码的三维防伪功能。借助待防伪商品本身的特征；对编码的载体使用不易仿造的介质，如带有金属丝或水印的防伪纸张；不能为复印机或打印机所使用的塑料和纤维布；数码印刷使用不能被复印的油墨等，把编码与这些材料结合在一起，从而可实现更多方面和方式的防伪，使综合防伪成为现实。
4、防伪的有效性明显提高传统的数码防伪就是在自身防伪、数码有效性校验和标识物粘贴位置等方面考虑不周，从而带来了许多不利因素，影响了整个方法的防伪效果。本方法就是在发现它们存在以上不足，才提出各种创新和改进方案，因此其防伪效果与传统的数码防伪相比，优势显而易见。本防伪方法具有多维防伪性能，而目前各种防伪方法均是一维防伪，可以说在多个方面优于传统的各种防伪方法。
5、减少了编码的长度，但增加了破译难度用变形字符的位置和个数表示编码的特征值，减少了编码的长度、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。传统的编码防伪，仅使用加密机制保护编码；而带有变形字符的编码，除了用加密手段外，还有编码组成复杂，用特殊方法计算特征值，并用非常规的方式表示特征码，因而大大增加了编码被破译的难度。
6、应用范围广该方法适用于目前各种商品的数码防伪，因其具有多维防伪的功能，为名优企业和消费者的利益提供有力保障，具体应用是各种名优商品的保护。除了应用于商品的数码防伪之外，还可以把该方法用于各种证件号码、银行帐号和一些重要编码或编号的防伪、数码正确性检验，无论是数字串还是字符串均可应用该方法，达到其所需的目的。
实例假定厂家编号是01，2001年生产的06号商品，其防伪标识物的生成和编码验证过程如下标识物生成根据上面数据和编码各要素的长度和排列顺序，生成该商品的原始编号00000101000000006。按公式(1)计算其校验码，商品编号即由17位变成了19位0000010100000000608，最后两位08是校验码。用加密算法对其处理，编码变成了1360574544570495863。运用公式(4)和前面给定的权值，得此编码的特征值是1786，把特征值的个位数值6添加在商品编号的最后，此时的商品编号是13605745445704958636。根据特征码的剩余部分将对串中的第2个、第10个和第12个字符的字形进行变换，以五个字符一组最终输出的商品编号将是13605 74544 57049 58636或13605 74544 57049 58636或13605 74544 57049 58636或1③605 7454④5⑦49 58636等，总之可以用多种方式表示输出串中字形的差异。
编码验证用户拨通本地防伪电话，电脑自动摘机，语音提示用户输入方法。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(2)和前面给定的加权因子，对前19位计算特征值S＝1786，和S的个位数值是6与串中第20个字符比较，两者一致。根据特征值剩余部分的值得到第2个、第10个和第12个字符的字形应该有变化，把它们与接收到的、放在从21开始的字符一一核对，与要求的一致。服务器即可对前19位数码解密还原，则数码复原为0000010100000000608；再进行解密后的校验码核对，用公式(1)计算，与第18和19两个字符比较，两者一致。则根据年份、厂家编号和产品序号等信息去查询中心数据库、是否有该商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商品编码的真假。
权利要求
1.用变形字符的位置和个数表示特征码实现编码多维防伪，由防伪标识物的生成和编码验证两部分组成，其特征在于防伪标识物的生成过程是(1)编码组成要素，从左到右依次是6位厂家编号，2位年号，9位商品顺序号，两位校验码，1位特征值；(2)添加校验位，对编码的原17位字符，用各字符的数值相加，对100取余数，作为两位校验码，放在17位原始编码后，算法见式(A)；S＝(∑Ai)Mod 100………………………………(A)公式(A)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；(3)编码加密，其算法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(C)；若为第1个字符，由于没有前一位，其加密算法见式(B)；D1＝(Si+1) Mod 10；i＝1………………………………………(B)Di＝(Si+i+Dj)Mod 10；i从2到19，j＝i-1……………………(C)公式(B)、(C)中i----与上同；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；Mod----与上同；(4)求取加密后编码的特征值，先在编码末尾添加一个0，再以两个字符为一组进行分组，共分成10组，各组的权值从左到右依次是2，4，6，3，1，4，2，5，3，1；算法见式(D)；S＝∑(Ai×Wi)……………………………………(D)公式(D)中i----表示从左至右组的顺序号，从1开始编号；Gi----表示第i组的字符数值；Wi----表示第i组的权值；(5)分解特征值，把S的个位字符放在已加密编码的最后，编码长度成为20；取特征值的千位数值，若大于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)的待修改位置；取出特征值的百位数值，若该数是9则不做修改；否则用3加上所得到的数值作为下一个待修改位置；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；(6)打印防伪码，根据前面求得的修改位置，在输出到待修改字符的位置时，即对该字符的输出形状进行控制，其后到下一个待修改字符之间的字符正常输出；到达下一个待修改的字符时，再按照前面的方法修改其输出形状，直到处理完全部修改的目标，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一个商品编码中部分字符输出形状的变化，完成了特征码的表示，形成最终的防伪码；字符输出形状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、颜色变化、带方框、带圆圈、半角字符、改变字模或是它们之间的彼此组合等，是用字符外部形态的变化，且不改变该字符所表示的数值；又不增加串的长度；(7)加上覆盖层，防伪编码即成为防伪标识物。
2.根据权利要求1生成的编码，用于商品防伪。
3.根据权利要求1生成的编码，用于编码正确性检验。
4.根据权利要求1编码特征值的求取算法。
5.根据权利要求1编码特征值的分解及与变形字符的位置和个数设置方法。
6.根据权利要求1编码的构成要素。
7.对编码的验证方式，其特点在于对编码中变形字符位置和个数的处理，有电话和Internet两种验证方式；电话验证过程是(1)用户拨防伪电话号码；(2)用户输入20个防伪编码；(3)用户输入各变形字符所对应的序号；(4)把20位数码加上用户输入的变形字符所在位置的数码和工作站编号，送中心服务器；(5)服务器接收数码，检查工作站编号的有效性；(6)计算特征值，先保存第20个字符，然后把该处置为0，算法见式(D)；(7)分解特征值，先把其个位数值与原第20个字符的值进行比较；再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；(8)对数码进行解密，即还原前19个字符；(9)解密后用公式(A)计算前17个字符的校验码，把结果与第18和19两个字符进行核对；(10)查询中心数据库，检查该编码的唯一性；(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。
8.根据权力要求7用特征码检验编码正确性的过程。
全文摘要
用变形字符的位置和个数表示特征码实现编码多维防伪,属于防伪领域。传统的编码防伪忽视了自身数码的防伪和数码的严格检验。通过求取加密后编码的特征值,并根据特征值修改编码中部分字符的输出形状,其个数和位置由特征值唯一确定,为编码本身增加了防伪功能。借助计算机和网络系统即可对编码进行高精度的多级检验,从而实现编码的多维防伪。该方法除了用于商品防伪外,还可以用于其它编码的防伪或数码验证。
文档编号G09C1/00GK1356665SQ0113271
公开日2002年7月3日 申请日期2001年9月1日 优先权日2001年9月1日
发明者肖祥省 申请人:肖祥省
技术领域：
本发明属于防伪领域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。但是目前各种防伪方法都属于一维，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。虽然部分系统对编码进行了加密处理，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，许多防伪码只设置一个校验位，用加权因子法计算校验和，参见后面的公式(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，这都为仿造者提供了方便之门。即两种校验码的计算方法都有其缺陷，单独使用一种方法无法保证数码的正确性，仅靠编码的唯一性去判断编码的有效性，因而许多非法编码能躲过校验码检查关，造成张冠李戴的现象，入网企业越多，防伪数据库越大，这种现象就越严重。另外、粘贴位置极不规范，防伪标识物与待防伪的商品分离，实物被调包，防伪标识物也丝毫无损，这些缺陷严重影响了目前各数码防伪的应用效果。随着电子技术和计算机网络的发展，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，对数码的有效性提出了更高的要求。
用变形字符的位置和个数表示编码特征值实现编码多维防伪，从而为其所对应的商品实现多维或综合防伪，为编码本身提供了有效的防伪功能，不用增加过多的字符，就能显著提高数码的检验精度。
用变形字符的位置和个数表示编码特征值实现编码多维防伪，它由防伪标识物生成和编码验证两部分组成。标识物的生成是为待防伪商品定义一个唯一的、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，在打印输出的同时改变编码特定位置字符的输出形状，从而改变了编码的外部特征，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。编码验证系统由电话、计算机网络、服务器和中心数据库组成，系统根据给定的流程，对用户输入数码的特征值、校验码和唯一性进行逐步、逐级检查，从而实现对编码的多维防伪。突出特点是求取编码的特征值，用变形字符的位置和个数表示编码的特征值。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码，由加密后的数据计算得到，用于输入数码的检验。整个商品编码共20个字符长，全部使用数字编码，一年内所生产的商品统一编号。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。
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数码的检验，故把加权因子全部置为1，其校验码的计算方法如公式(1)，此时串的长度由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，又是为了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----一表示取余数。
二)、加密处理。即对厂家编号、生产年份、产品序号和两位校验码进行加密处理。加密的目的是为了防止他人根据编码特征破译编码的组成要素和各要素所占的字符长度。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1个字符，由于没有前一位，其加密算法见式(2)。具体算法如下D1＝(S1+1) Mod 10； ……………………………………………(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编码的加密。用此算法加密后的数码，除了第19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，显然这为仿造者增加了难度。
三)、求取编码的特征值、打印防伪码。为了保证数据的正确性，防止数码被人创改，提高防伪效果，杜绝各种非法数据进入编码唯一性验证系统，必须对用户输入的数码进行严格的检验，只有合格者才能进入其后的数码解密、校验和商品编码有效性检查。前面描述过使用数码校验的方法保证数码的有效性效果非常差，抽取编码的组成特征，用特征码检查其有效性，就能提高编码的检验精度。为了防止他人破译编码的组成，并保证特征码的精度，特征码分成数码和特殊两部分，分别用不同的方式表示。数码部分对应特征码的个位，放在已加密编码的最后。特殊部分用编码中个别字符输出形状的变化来表示特征码剩余的高位部分，它是本方法区别于其他数码防伪的关键之处。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、颜色变化、带方框、带圆圈、半角字符、改变字模或是它们之间的彼此组合等，总之是用外观有变化字符的相对位置和个数来表示特征码的高位部分，但又不改变原字符的数值。其流程如下第一步设置各组的权值。为了提高特征码的有效性，保证任何一个或多个字符值的变化，均能在特征值中反映，考虑到相邻位颠倒的现象多，为此在编码末尾添加一个0，再以两个字符为一组进行分组，共分成10组，各组的权值从左到右依次是2，4，6，3，1，4，2，5，3，1。
第二步求取特征码。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。按照十进制分解和S，先把S的个位字符放在已加密编码的最后。取特征值的千位数值，若大于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，若该数是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。
第四步打印防伪码。根据前面求得的修改位置，在输出到待修改字符的位置时，即对该字符的输出形状进行控制，其后到下一个待修改字符之间的字符正常输出。到达下一个待修改的字符时，再按照前面的方法修改其输出形状，直到处理完全部修改的对象，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一个商品编码中部分字符输出形状的变化，完成了特征码的表示。输出方式是字符或字符与条码的组合，形成了最终的防伪码。
四)、增加覆盖层。加上覆盖层的保护，商品编号即成为防伪标识物，就能有效地防止他人直接看到商品的整个编码信息，即使是破坏商品编码的覆盖层，也只能看到部分商品的编号，复制他所看到的商品编号，无法根据个别的商品编号来推断出商品编码的组成要素、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、编码验证流程用以上方法生成的防伪标识物与具体的实物发生联系，还需要有一个系统来完成编码的验证工作，才能确定编码的正确性，由此推断其所对应物品的真伪。对编码的验证有两种实现方式电话和Internet。两种实现方式都要建立一个服务中心和中心数据库，用以保存各编码信息和查询情况。两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；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两者服务。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、输入数码的简单检验以及与服务中心的服务器进行数据交换等。附图
为本发明的电话查询系统的网络结构图。防伪码电话查询的处理流程如下1、用户拨本地的防伪电话号码，电脑自动摘机；2、语音提示用户数码录入方式，等待用户输入防伪码；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序号(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码和工作站编号，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，解密后的数据正确性检查，并有该查询工作站，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、对数码进行解密，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)。解密后用公式(1)计算前17个字符的校验码，把结果与第18和19两个字符进行核对，即数据解密后的校验码检查。完全一致转下一步；否则返回“假”标志，服务器自动退出该服务；S1＝(10+D1-1)Mod 10； …………………………………………(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，检查是否有该商品编号、是否被查询过等。没有该商品编号则返回“无”的标志，服务器退出该服务；有该商品且未被查询过，则记录此次查询的时间和日期，并返回“真”标志，把该编号所对应的查询次数置为1，服务器退出该服务；有该商品但被查询过，则返回真和第一次被查询的时间、日期，把该商品编号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。
有益效果该方法可用于各种编码的检验和防伪，在这里把它用于商品防伪，故只与传统的数码防伪相比，主要效果有
1、数码串本身具有防伪功能。
用变形字符的位置和个数表示编码的特征值，由于特征值完全依赖于编码的组成元素，变形字符的位置不但与编码组成有关；而且其个数也与编码组成有关，是一到三个，这更增加了仿造者刻意仿造的难度，相当于为编码本身增加了防伪功能，这是目前各种数码防伪方法所不具备的功能。
2、数码检验精度明显提高本方法对数据的有效性进行了严格的检验，用两种不同的计算方法进行数码的有效性检验，从而弥补它们各自的不足。用公式(4)计算特征值，其值的变化范围是0到2990，而特征码的表示范围是0到2999，也就是说保存了特征码的全部信息，不存在表示误差，产生误差的可能性仅在于加权因子选取和排列顺序，选择合理，可基本杜绝吻合现象的产生，即出现吻合的可能性是三千分之一。加密前用公式(1)取校验码，17个字符其数值简单相加的和、其变化范围是1到163，对100取校验码其误差约等于64除163，明显小于用10或11取校验码。用两种不同的方法实现数码检验，两次逐级检验的误差是乘积的关系，因此其误差小于0.13‰，接近于计算机磁盘数据的存取误差，这么小的数据检验误差是目前各防伪方法未达到的境界。
3、具有多维防伪的功能编码中带有变形字符，其个数和位置由编码串唯一确定，它集数码自身的防伪和数码正确性检验于一身，其防伪性能明显超过一维防伪的范围，拥有二维防伪的功能。对数码进行两次有效性检验，其检验误差小于0.13‰，完全可以把无效码拒之门外，实现了第二种方式的防伪。数码送到中心服务器，服务器会根据厂家编号、年份和商品序号检查编码的唯一性，从而实现第三种方式的防伪。因此根据编码自身特征设置变形字符的位置和个数，可以实现编码的三维防伪功能。借助待防伪商品本身的特征；对编码的载体使用不易仿造的介质，如带有金属丝或水印的防伪纸张；不能为复印机或打印机所使用的塑料和纤维布；数码印刷使用不能被复印的油墨等，把编码与这些材料结合在一起，从而可实现更多方面和方式的防伪，使综合防伪成为现实。
4、防伪的有效性明显提高传统的数码防伪就是在自身防伪、数码有效性校验和标识物粘贴位置等方面考虑不周，从而带来了许多不利因素，影响了整个方法的防伪效果。本方法就是在发现它们存在以上不足，才提出各种创新和改进方案，因此其防伪效果与传统的数码防伪相比，优势显而易见。本防伪方法具有多维防伪性能，而目前各种防伪方法均是一维防伪，可以说在多个方面优于传统的各种防伪方法。
5、减少了编码的长度，但增加了破译难度用变形字符的位置和个数表示编码的特征值，减少了编码的长度、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。传统的编码防伪，仅使用加密机制保护编码；而带有变形字符的编码，除了用加密手段外，还有编码组成复杂，用特殊方法计算特征值，并用非常规的方式表示特征码，因而大大增加了编码被破译的难度。
6、应用范围广该方法适用于目前各种商品的数码防伪，因其具有多维防伪的功能，为名优企业和消费者的利益提供有力保障，具体应用是各种名优商品的保护。除了应用于商品的数码防伪之外，还可以把该方法用于各种证件号码、银行帐号和一些重要编码或编号的防伪、数码正确性检验，无论是数字串还是字符串均可应用该方法，达到其所需的目的。
实例假定厂家编号是01，2001年生产的06号商品，其防伪标识物的生成和编码验证过程如下标识物生成根据上面数据和编码各要素的长度和排列顺序，生成该商品的原始编号00000101000000006。按公式(1)计算其校验码，商品编号即由17位变成了19位0000010100000000608，最后两位08是校验码。用加密算法对其处理，编码变成了1360574544570495863。运用公式(4)和前面给定的权值，得此编码的特征值是1786，把特征值的个位数值6添加在商品编号的最后，此时的商品编号是13605745445704958636。根据特征码的剩余部分将对串中的第2个、第10个和第12个字符的字形进行变换，以五个字符一组最终输出的商品编号将是13605 74544 57049 58636或13605 74544 57049 58636或13605 74544 57049 58636或1③605 7454④5⑦49 58636等，总之可以用多种方式表示输出串中字形的差异。
编码验证用户拨通本地防伪电话，电脑自动摘机，语音提示用户输入方法。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(2)和前面给定的加权因子，对前19位计算特征值S＝1786，和S的个位数值是6与串中第20个字符比较，两者一致。根据特征值剩余部分的值得到第2个、第10个和第12个字符的字形应该有变化，把它们与接收到的、放在从21开始的字符一一核对，与要求的一致。服务器即可对前19位数码解密还原，则数码复原为0000010100000000608；再进行解密后的校验码核对，用公式(1)计算，与第18和19两个字符比较，两者一致。则根据年份、厂家编号和产品序号等信息去查询中心数据库、是否有该商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商品编码的真假。
权利要求
1.用变形字符的位置和个数表示特征码实现编码多维防伪，由防伪标识物的生成和编码验证两部分组成，其特征在于防伪标识物的生成过程是(1)编码组成要素，从左到右依次是6位厂家编号，2位年号，9位商品顺序号，两位校验码，1位特征值；(2)添加校验位，对编码的原17位字符，用各字符的数值相加，对100取余数，作为两位校验码，放在17位原始编码后，算法见式(A)；S＝(∑Ai)Mod 100………………………………(A)公式(A)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；(3)编码加密，其算法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(C)；若为第1个字符，由于没有前一位，其加密算法见式(B)；D1＝(Si+1) Mod 10；i＝1………………………………………(B)Di＝(Si+i+Dj)Mod 10；i从2到19，j＝i-1……………………(C)公式(B)、(C)中i----与上同；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；Mod----与上同；(4)求取加密后编码的特征值，先在编码末尾添加一个0，再以两个字符为一组进行分组，共分成10组，各组的权值从左到右依次是2，4，6，3，1，4，2，5，3，1；算法见式(D)；S＝∑(Ai×Wi)……………………………………(D)公式(D)中i----表示从左至右组的顺序号，从1开始编号；Gi----表示第i组的字符数值；Wi----表示第i组的权值；(5)分解特征值，把S的个位字符放在已加密编码的最后，编码长度成为20；取特征值的千位数值，若大于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)的待修改位置；取出特征值的百位数值，若该数是9则不做修改；否则用3加上所得到的数值作为下一个待修改位置；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；(6)打印防伪码，根据前面求得的修改位置，在输出到待修改字符的位置时，即对该字符的输出形状进行控制，其后到下一个待修改字符之间的字符正常输出；到达下一个待修改的字符时，再按照前面的方法修改其输出形状，直到处理完全部修改的目标，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一个商品编码中部分字符输出形状的变化，完成了特征码的表示，形成最终的防伪码；字符输出形状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、颜色变化、带方框、带圆圈、半角字符、改变字模或是它们之间的彼此组合等，是用字符外部形态的变化，且不改变该字符所表示的数值；又不增加串的长度；(7)加上覆盖层，防伪编码即成为防伪标识物。
2.根据权利要求1生成的编码，用于商品防伪。
3.根据权利要求1生成的编码，用于编码正确性检验。
4.根据权利要求1编码特征值的求取算法。
5.根据权利要求1编码特征值的分解及与变形字符的位置和个数设置方法。
6.根据权利要求1编码的构成要素。
7.对编码的验证方式，其特点在于对编码中变形字符位置和个数的处理，有电话和Internet两种验证方式；电话验证过程是(1)用户拨防伪电话号码；(2)用户输入20个防伪编码；(3)用户输入各变形字符所对应的序号；(4)把20位数码加上用户输入的变形字符所在位置的数码和工作站编号，送中心服务器；(5)服务器接收数码，检查工作站编号的有效性；(6)计算特征值，先保存第20个字符，然后把该处置为0，算法见式(D)；(7)分解特征值，先把其个位数值与原第20个字符的值进行比较；再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；(8)对数码进行解密，即还原前19个字符；(9)解密后用公式(A)计算前17个字符的校验码，把结果与第18和19两个字符进行核对；(10)查询中心数据库，检查该编码的唯一性；(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。
8.根据权力要求7用特征码检验编码正确性的过程。
全文摘要
用变形字符的位置和个数表示特征码实现编码多维防伪,属于防伪领域。传统的编码防伪忽视了自身数码的防伪和数码的严格检验。通过求取加密后编码的特征值,并根据特征值修改编码中部分字符的输出形状,其个数和位置由特征值唯一确定,为编码本身增加了防伪功能。借助计算机和网络系统即可对编码进行高精度的多级检验,从而实现编码的多维防伪。该方法除了用于商品防伪外,还可以用于其它编码的防伪或数码验证。
文档编号G09C1/00GK1356665SQ0113271
公开日2002年7月3日 申请日期2001年9月1日 优先权日2001年9月1日
发明者肖祥省 申请人:肖祥省
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