Не поддающиеся подделке и фальсификации этикетки со случайно встречающимися признаками

Не поддающиеся подделке и фальсификации этикетки со случайно встречающимися признаками

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение, в общем, касается не поддающихся подделке и/или фальсификации этикеток и, в частности, использования случайно встречающихся признаков этикеток (искусственно внедренных или естественно существующих) для ограничения запрещенных попыток подделки и/или фальсификации этикетки.

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Подделка и фальсификация этикеток обходятся продавцам и изготовителям товаров в миллиарды долларов ежегодного ущерба от неполученных доходов и утраты потенциальных покупателей. С распространением компьютерной технологии создание этикеток, имеющих сходство с подлинным изделием, стало проще. Например, сканер может быть использован для сканирования подлинной этикетки с высоким разрешением и последующего многократного воспроизведения полученного изображения за минимальную цену. Купоны также могут быть подвергнуты сканированию, модификации (например, с целью присвоения более высокой стоимости), многократной печати и погашению.

В последние годы стали использоваться различные технологии, призванные остановить поток подделок и фальсификаций. Одним из путей стало появление этикеток, защищенных штрихкодом. Штрихкод - это, как правило, машиночитаемый код, напечатанный на этикетке. Использование специального сканера позволяет быстро прочитать штрихкод и аутентифицировать этикетку. Проблема популярных этикеток со штрихкодом заключается в возможности использования идентичной этикетки на различных изделиях.

Другое получившее широкое распространение решение состоит в проверке сканированного штрихкода по надежным данным, хранимым в базе данных (например, система кассовых терминалов POS). Однако это решение требует введения и сохранения новейших данных от продавца (или изготовителя). Необходимым условием реализации такого решения является регулярное тесное сотрудничество разнообразных организаций. Кроме того, такое решение ограничивает гибкость своей реализации и не всегда выполнимо.

К тому же эти технологии имеют общий недостаток, а именно сканированные этикетки являются материально идентичными для данного товара. Следовательно, даже при высокой сложности процесса производства легальных этикеток фальсификаторам, как правило, не требуется много времени для нахождения способа создания "проходных" подделок. А в случае успеха однократного копирования этикетка может быть воспроизведена многократно (например, путем создания эталонной копии, тиражирование которой стоит недорого). Даже если этикетка помещена в черный список в базе данных после того, как была использована определенное число раз, нет никакой гарантии, что первые сканированные этикетки действительно являются подлинными.

Следовательно, существующие способы решения проблемы не позволяют создать этикетки, сравнительно трудно поддающиеся копированию и достаточно дешевые в производстве.

РЕЗЮМЕ

Предлагаются способы, позволяющие использовать случайно встречающиеся признаки этикетки (искусственно внедренные или естественно существующие) для создания не поддающихся подделке и/или фальсификации этикеток. В частности, этикетки со случайно встречающимися признаками подвергают сканированию для определения признаков этих этикеток. Полученную в результате сканирования информацию используют для создания идентифицирующего знака, который однозначно идентифицирует каждую этикетку и может быть впоследствии подвергнут верификации по имеющимся признакам для определения подлинности этикетки или подделки. В описываемом примере реализации изобретения идентифицирующий знак может быть снабжен криптографической подписью.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Подробное описание снабжено ссылками на прилагаемые фигуры. На этих фигурах крайняя левая цифра(ы) ссылочной позиции соответствует фигуре, на которой эта ссылочная позиция появляется впервые. Одни и те же ссылочные позиции на различных фигурах означают подобные или идентичные элементы.

Фиг.1 - вид сбоку волоконно-оптической пряди.

Фиг.2 - пример этикетки с прядями оптического волокна.

Фиг.3 - пример математического представления физических волоконно-оптических свойств этикетки, представленной на фиг.2.

Фиг.4 - пример способа изготовления и верификации этикетки, не поддающейся подделке и фальсификации.

Фиг.5 - пример системы изготовления универсальной этикетки.

Фиг.6 - пример системы изготовления специализированной этикетки.

Фиг.7 - пример способа генерации сертификата спецификации с использованием криптографической хеш-функции.

Фиг.8 - пример системы верификации этикетки.

Фиг.9 - пример системы для сканирования по участкам.

Фиг.10 - вид сбоку системы линейного сканирования.

Фиг.11 - пример способа обработки данных сканера.

Фиг.12 и 13 - два извлеченных последовательных снимка одной и той же этикетки.

Фиг.14 - соответствие точек извлечения данных, полученных из снимков, представленных на фиг.12 и 13.

Фиг.15 - результаты совпадения точек, полученные по двум отдельным проходам линейного сканера по волоконно-оптической этикетке.

Фиг.16 - пример вычисленной в цифровой форме функции распределения точек для квадратной этикетки, сканированной матрицей из 100×100 пикселов, и длине волокон, соответствующей 20 пикселам.

Фиг.17 - общая компьютерная среда, которая может быть использована для реализации описываемых в данном изобретении способов создания не поддающихся подделке и/или фальсификации этикеток с использованием случайно введенных оптических волокон.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

В приводимом ниже описании изобретения рассмотрены способы создания этикеток, не поддающихся подделке и/или фальсификации. Этикетки содержат случайный рисунок физических признаков, естественно существующих или преднамеренно внедренных. Этот рисунок уникален для каждой этикетки и не может быть точно скопирован за приемлемую цену (т.е. обладает свойством, необходимым для не поддающихся подделке этикеток). Информация об этом уникальном рисунке снабжена криптографической подписью и/или напечатана на этикетке и хранится в прилагаемом считываемом устройстве типа смарт-чипа или создается дистанционно (например, посредством базы данных).

При верификации аутентичности такой этикетки необходимо всего лишь осуществить сканирование физического рисунка и проверить, соответствует ли этот рисунок информации, содержащейся в подписи. Шифрование с открытым ключом позволяет проводить верификацию информации, содержащейся в подписи, с использованием открытого ключа без воспроизведения соответствующего секретного закрытого ключа, который используется для подписи.

Кроме того, как изготовление, так и верификация этикеток требуют при реализации недорогих, имеющихся в наличии компонентов, не чувствительных к различным операционным ошибкам и к естественному износу этикеток. Рассмотрено также решение проблемы сжатия, обеспечивающего возможность эффективного кодирования сканированного рисунка этикетки.

ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИЕ ПРЯДИ

На фиг.1 представлен типичный вид сбоку волоконно-оптической пряди (100). Волоконно-оптические пряди (называемые также прядями оптического волокна), типа показанных на фиг.1, могут быть использованы в различных примерах реализации для создания не поддающихся подделке и/или фальсификации этикеток (как будет далее рассмотрено в данном изобретении со ссылками на остальные фигуры). Волоконно-оптическая прядь 100 может быть выполнена из стекла или пластмасс и включает в себя сердцевину 102 и защитное покрытие 104. Защитное покрытие 104, как правило, тоньше чем сердцевина 102. Более того, толщина некоторых существующих волоконно-оптических прядей может составлять всего один микрон.

Защитное покрытие 104 обладает более высоким показателем преломления, чем сердцевина 102, чтобы обеспечить прохождение световых лучей (106) через волоконно-оптическую прядь без больших потерь (108). Иногда световой луч может входить в сердцевину волокна под таким острым углом, что падает на защитное покрытие 104 под углом выше критического значения. В этом случае световой луч просачивается сквозь волоконно-оптическую прядь (110). В общем, большинство оптических волокон имеют незначительную величину потерь. Даже осветительные оптические волокна (которые легко можно купить в магазине по продаже аппаратуры), имеющие более низкое качество (но намного более дешевые), чем волокна, используемые в системах связи, как правило, не вызывают значительных потерь света.

ЭТИКЕТКИ С ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИМИ ПРЯДЯМИ

На фиг.2 представлена типичная этикетка 200 с прядями оптического волокна (например, 202 и 204). Пряди оптического волокна могут иметь различную длину, толщину, цвет и т.п. для обеспечения изменения признаков, например при освещении. В примере реализации пряди оптического волокна могут быть разрезаны, перемешаны и внедрены в этикетку 200. К примеру, различные типы волоконно-оптических прядей (например, имеющие различную толщину, цвет, флуоресценцию и т.п.) могут быть разрезаны на отрезки различной длины и помещены в лоток для перемешивания. Перемешанные волоконно-оптические пряди могут быть затем подвергнуты распылению с помощью прозрачного и защитного вещества (например, с помощью прозрачного клея или смолы типа эпоксидной) на подложку для формирования случайно внедренных оптических волокон на этой подложке.

В примере реализации использование прозрачного и защитного вещества позволяет ограничить перемещение волокон и гарантировать поддержание этикеткой своих случайно встречающихся признаков. Подложка может быть разрезана предварительно или после этапа внедрения. Кроме того, подложка может быть выполнена из бумаги, пластмассы, ткани и т.п. В одном примере реализации подложка является гибкой, что позволяет сохранить долговечность этикетки, например, после прикрепления к гибкому материалу или упаковке товара.

Фиг.3 иллюстрирует типичное математическое представление физических волоконно-оптических свойств, соответствующих этикетке 200, представленной на фиг.2. На фиг.2 каждая прядь оптического волокна этикетки 200 может быть представлена парой точек (например, двумя концами пряди волокна) и пунктирной линией, соединяющей эти две точки. Например, волоконно-оптические пряди 202 и 204 представлены соответствующими парами 302 и 304. Следовательно, прядь оптического волокна можно рассматривать просто как пару двух концов светового туннеля.

В одном примере реализации координаты двух концов каждой волоконно-оптической пряди на этикетке используются как случайно встречающиеся признаки для создания не поддающихся подделке и/или фальсификации этикеток. Однако по-видимому можно использовать и другие признаки волоконно-оптических прядей, такие как кривизна прядей, относительные интенсивности света, флуоресценцию, цвет, толщину (например, при измерении ширины прядей на каждом конце) и т.п. В примере реализации два конца каждой волоконно-оптической пряди могут быть сделаны видимыми при освещении этикетки для определения координат.

Эти координаты составляют уникальное свойство подложки со случайно внедренными оптическими волокнами. Если волокна внедрены в подложку случайно, эти координаты могут быть использованы как случайные числа. Кроме того, обычными способами копирования невозможно воспроизвести светопроводящие характеристики оптических волокон. Следовательно, этикетки с внедренными волокнами сравнительно трудно копировать. Эти два свойства - уникальность и невозможность копирования - могут быть использованы при решении проблем создания не поддающихся подделке и фальсификации этикеток, как будет далее рассмотрено в данном изобретении, к примеру, со ссылками на фиг.4-6.

ИЗГОТОВЛЕНИЕ И ВЕРИФИКАЦИЯ ЗАЩИЩЕННЫХ ЭТИКЕТОК

Фиг.4 иллюстрирует типичный способ 400 изготовления и верификации этикетки, не поддающейся подделке и фальсификации. В способе 400 сканируют необработанную этикетку (402) типа этикеток, рассмотренных со ссылками на фиг.2 и 3 для получения данных, относящихся к физическим признакам необработанной этикетки (например, координат концов волоконно-оптических прядей на этикетке). Полученные в результате сканирования данные могут быть по выбору подвергнуты сжатию (404) для уменьшения требуемой емкости памяти, как будет дополнительно рассмотрено ниже в разделе под названием "сжатие данных волокна". Полученные в результате сканирования (402) необработанной этикетки данные кодируют (406) для получения криптографического сертификата подложки (MC). Предполагается, что сертификат подложки позволит обеспечить надежную идентификацию уникального рисунка волокон на этикетке. В одном примере реализации сертификат подложки может быть снабжен криптографической подписью с секретным ключом, как будет далее рассмотрено со ссылками на фиг.5.

Сертификат спецификации (AC) может быть по выбору привязан (408) к этикетке и/или сертификату подложки, например, для создания данных спецификации, связанных с конкретным применением (например, серийного номера, кода авторизации, суммы чека и т.п.). При реализации сертификат спецификации может быть снабжен криптографической подписью с помощью секретного ключа спецификации, как будет далее рассмотрено со ссылками на фиг.6. Следовательно, каждая этикетка может быть закодирована двумя сертификатами (т.е. сертификатами подложки и спецификации).

На этапе 410 для одного или более сертификатов (т.е. сертификатов подложки и спецификации) создают идентифицирующий знак. Идентифицирующий знак может быть создан в виде одномерного или двумерного штрихкода, смарт-тега (например, в виде радиочастотного идентификатора (RFID) или смарт-чипа) и т.п. Создание этого знака может быть проведено непосредственно на этикетке или дистанционно посредством базы данных, которая может содержать корреляционные данные, связанные с физическим рисунком этикетки, сертификатом подложки и/или сертификатом спецификации. Закодированная этикетка (например, этикетка, снабженная идентифицирующим знаком) может быть затем подвергнута верификации (412), к примеру, путем проверки действительности сертификата(ов) подложки и/или спецификации (например, с помощью открытого ключа подложки и/или спецификации), как будет далее рассмотрено со ссылками на фиг.8.

ИЗГОТОВЛЕНИЕ УНИВЕРСАЛЬНОЙ ЭТИКЕТКИ

На фиг.5 представлена типичная система 500 изготовления универсальной этикетки. Система 500 осуществляет обработку необработанной этикетки (502) (например, этикетки, рассмотренной со ссылками на фиг.2) и создает криптографически защищенный сертификат рисунка прядей волокна на подложке. Необработанную этикетку (502) пропускают под сканером (504) универсальной подложки, который анализирует рисунок прядей волокна на ней и вырабатывает набор геометрических данных (например, координат), соответствующий этому рисунку. Данные рисунка поступают в кодер (506) универсальной этикетки для генерации криптографического сертификата подложки (MC), который надежно и однозначно идентифицирует уникальный рисунок волокон на этикетке (типа этикетки, рассмотренной со ссылками на стадию 404 на фиг.4). Следовательно, имеется взаимно-однозначное соответствие между сертификатом и этикеткой. В примере реализации генерация этого сертификата требует секретного ключа (508), доступ к которому возможен только в месте изготовления универсальных этикеток.

Сертификат этикетки (например MC) затем пересылают в принтер (510) универсальной этикетки, который может представлять собой любой имеющийся в наличии принтер, для печати сертификата непосредственно на самой этикетке для изготовления универсальной этикетки (512) с сертификатом. Как было рассмотрено со ссылками на фиг.4, сертификат может быть напечатан как одномерный или двумерный штрихкод. Этот сертификат может быть внедрен в смарт-тег (типа радиочастотного идентификатора RFID), когда принтер (510) универсальной этикетки представляет собой устройство записи смарт-тегов. Следовательно, конечный продукт представляет собой универсальную этикетку (512), которая содержит криптографический сертификат подложки (MC) этикетки.

В одном примере реализации универсальная этикетка (512) является самосертифицируемым изделием, у которого сертификат подложки привязан к этикетке уникальным и корректным образом. Не зная секретного ключа подложки, фальсификатор не может изготовить универсальную этикетку с действительным сертификатом подложки. Это свойство ключа позволяет производителю специализированных этикеток расширить универсальную этикетку до специализированной самоаутентифицируемой этикетки, связанной с конкретным применением, как будет далее рассмотрено со ссылками на фиг.6.

ИЗГОТОВЛЕНИЕ СПЕЦИАЛИЗИРОВАННОЙ ЭТИКЕТКИ

На фиг.6 представлена типичная система 600 изготовления специализированной этикетки. Специализированная этикетка может быть изготовлена или отдельным производителем, или тем же самым производителем, который изготавливает универсальную этикетку. Сканер (602) этикетки считывает сертификат подложки (MC) с универсальной этикетки (512). Сканер может подтвердить или не подтвердить действительность сертификата подложки по рисунку волокон, внедренному в этикетку. Затем сертификат подложки (MC) пересылается в кодер (604) специализированной этикетки, который, используя данные спецификации (606) (например, серийный номер товара или числовую информацию на кассовом чеке) и специальный секретный ключ (608) производителя, генерирует криптографически защищенный сертификат спецификации (AC). Сертификат спецификации является уникальным и надежным средством идентификации данных спецификации и сертификата подложки (а впоследствии и самой материальной этикетки). Затем этот сертификат печатается (или внедряется) на самой этикетке с помощью принтера (610) специализированных этикеток (или дистанционно, как рассмотрено со ссылками на этап 410 на фиг.4).

Изготовленная таким образом специализированная этикетка (612) содержит два сертификата: сертификат подложки (MC) и сертификат спецификации (AC). Сочетание этих сертификатов обеспечивает уникальную и надежную привязку данных спецификации к материальной этикетке. Сертификат спецификации, который привязывает подложку этикетки к данным спецификации, может быть использован в самых различных ситуациях. Например, изготовитель кассовых чеков может изготавливать пустые кассовые чеки с аутентичными сертификатами подложки этикетки. При выдаче кассового чека касса может просто генерировать сертификат спецификации, который объединяет в себе сертификат подложки этикетки, а также сумму чека и его предъявителя. Фальсификатор не в состоянии дублировать чек, так как дублировать рисунок волокон чрезвычайно трудно. Кроме того, фальсификатор не может генерировать свои собственные универсальные чеки с соответствующими сертификатами подложки этикетки, потому что он не владеет секретным ключом (508) универсальной этикетки. Более того, он не сможет напечатать свой собственный кассовый чек, даже в случае наличия пустых чеков с аутентичными сертификатами подложки, так как не владеет секретным ключом (608) кассы.

ГЕНЕРАЦИЯ СЕРТИФИКАТА СПЕЦИФИКАЦИИ

На фиг.7 представлен типичный способ 700 генерации сертификата спецификации с использованием криптографической хеш-функции (например, алгоритма MD5). Разумеется, могут быть использованы и другие криптографически сильные хеш-функции или кодирование. На этапе 702 кодер (604) специализированной этикетки берет значение хеш-функции (H _MC) сертификата подложки этикетки, добавляет это значение (H _MC) к данным 606 спецификации (AD) и на этапе 704 формирует расширенные данные спецификации (EAD). На этапе 706 с помощью секретного ключа K _appl-priv (608) специализированной этикетки получают криптографическую подпись EAD (SIG _EAD). Затем на этапе 708 путем конкатенации данных спецификации (AD), значения (H _MC) хеш-функции сертификата подложки и подписи EAD (SIG _EAD) может быть получен сертификат спецификации (AC) (например AC = AD + H _MC + SIG _EAD).

ВЕРИФИКАЦИЯ ЭТИКЕТКИ

На фиг.8 представлена типичная система 800 верификации этикетки. В примере реализации система 800 использует двухэтапный процесс верификации. Сначала система 800 верифицирует сертификат спецификации по сертификату подложки. Затем система 800 верифицирует сертификат подложки по материальной этикетке. Несмотря на взаимную логическую независимость этих этапов, на практике они могут быть осуществлены в одном устройстве.

Система 800 верификации включает в свой состав два сканера: сканер (802) подложки и сканер (804) этикетки (сканер штрихкода или сканер смарт-тега типа устройства считывания радиочастотного идентификатора RFID, если сертификаты хранятся в RFID-чипе). Сканер (802) подложки может представлять собой такой же универсальный сканер 504 подложки, как и рассмотренный со ссылками на фиг.5. Сканеры 802 и 804 восстанавливают рисунок волокон (P), сертификат подложки (MC) и сертификат спецификации (AC) со специализированной этикетки (614).

На этапе 808 действительность сертификата подложки (MC) подтверждается с использованием открытого ключа универсальной этикетки (806) и осуществляется проверка MC по рисунку волокон (P). При любых несоответствиях этикетка объявляется недействительной. На этапе 810 с использованием открытого ключа спецификации (812) проверяют и сертификат спецификации (AC). Кроме того, верифицируют соответствие сертификата спецификации (AC) сертификату подложки (MC) (810). В частности, если используют способ генерации сертификата спецификации, описанный со ссылками на фиг.7, то верификация сертификата спецификации влечет за собой проверку соответствия подписи EAD (SIG _EAD) данным спецификации (AD) и значению хеш-функции сертификата подложки (H _MC), а также соответствия между H _MC и сертификатом подложки (MC). Этикетка объявляется подлинной, если проходит тест 810. В противном случае - фальшивой.

СТОИМОСТЬ ПОДДЕЛКИ

Допустим, что секретные ключи для генерации действительных сертификатов подложки и спецификации надежно охраняются от посягательств фальсификаторов. Остается единственный доступный для фальсификатора путь - изготовить этикетку на основе волокон, имеющую вид аутентичной, которая может пройти процедуру верификации, описанную со ссылками на фиг.8. При этом фальсификатор должен получить практически идентичную копию существующей подлинной этикетки, что означает необходимость копирования рисунка оптических волокон на подлинной этикетке. Стоимость копирования состоит из трех компонентов: стоимости установки системы копирования (стоимость оборудования), стоимости копирования этикетки (стоимость копирования) и стоимости получения рисунков подлинных этикеток (стоимость образцов).

Стоимость оборудования COST_setup относится к одноразовым затратам. Ее величина зависит от сложности машинного оборудования, которое будет создано для целей фальсификации. Стоимость копирования COST_replication относится к периодическим затратам. Между COST_SETUP и COST_REPLICARION имеется приблизительно обратная взаимозависимость. Как правило, чем более несовершенным является копировальное оборудование, тем более длительным и дорогостоящим становится процесс копирования отдельной этикетки.

В одном критическом случае копирование подлинной этикетки делают c аккуратностью вручную. Стоимость оборудования при этом фактически равна нулю, в то время как стоимость копирования может быть очень высокой, поскольку фальсификатор должен нанять специалистов по размещению прядей волокна в точных позициях. Против этих грубых фальсификаторов изготовитель легитимных этикеток может использовать повышение COST_REPLICATION до произвольных значений (и трудоемкости) простым увеличением числа прядей волокна в каждой этикетке.

В другом критическом случае фальсификатор может изготовить чрезвычайно сложную машину, обеспечивающую автоматическую резку волокон на отрезки требуемой длины и размещение этих отрезков в точных положениях как на подлинных этикетках. Такая машина будет несомненно стоить сотни тысяч или даже миллионы долларов. В любом случае перенесенная стоимость в каждой скопированной этикетке будет неизбежно высокой для фальсификаторов, в то время как для легитимных изготовителей эта стоимость в каждой этикетке будет чрезвычайно низкой. Анализ рентабельности показывает, что намного менее выгодно подделывать товары широкого потребления в большом количестве.

Кроме того, так как каждая подлинная этикетка является уникальной по причине случайного характера внедрения прядей волокна, наличие двух или более идентичных материальных этикеток (с одним и тем же сертификатом подложки) однозначно показывает, что этикетки фальсифицированы. Чтобы предотвратить обнаружение подделки, фальсификатору приходится приобретать большое количество образцов волокна с подлинных этикеток, позволяющее гарантировать достаточное разнообразие рисунков волокна в партии товара. Стоимость образцов COST_master увеличивается приблизительно пропорционально числу поддельных копий. Следовательно, покупка легитимных товаров является довольно дорогим способом получения образцов рисунков волокон и сертификатов. К тому же, присвоение легитимных копий (бесплатное или в результате воровства) предполагает участие преступных организаций и может быть расследовано, если товарные этикетки зарегистрированы в базе данных по всем каналам распределения.

Анализ стоимости показывает, что процесс фальсификации этикеток на основе волокон сопряжен с чрезвычайными трудностями для любого фальсификатора с небольшими или средними ресурсами и что крупномасштабная фальсификация является экономически невыгодной и опасной из-за высокой стоимости, трудоемкости и иногда участия в преступных действиях. Короче говоря, система этикеток позволяет существенно поднять барьер для ограничения рентабельности фальсификации.

ТИПИЧНЫЕ СЦЕНАРИИ ПРИМЕНЕНИЯ ЭТИКЕТОК

Так как рассматриваемые в данном изобретении системы этикеток гарантируют уникальность каждой отдельной этикетки и чрезвычайную сложность ее копирования, эти этикетки могут найти применение в разнообразных областях, требующих защиты от фальсификатов и/или подделок.

Вообще описываемые в данном изобретении способы применимы к любым этикеткам или изделиям, подобным этикеткам, поддающимся крупномасштабной фальсификации. В качестве примеров можно привести персональные и банковские чеки, банковские билеты (например, валюту), товарные этикетки типа сертификата аутентичности для программных продуктов и этикеток для лекарств, а также идентификаторы типа водительских прав и паспортов.

Товарные этикетки. Фальсификация обходится большинству крупных отраслей промышленности, например по производству программного обеспечения, одежды и лекарств, в миллиарды долларов ущерба от неполученных доходов. Низкое качество поддельных товаров подвергает опасности доверчивых потребителей.

Особую остроту эта проблема имеет в фармацевтической промышленности, где поддельный препарат может вызвать ситуацию, угрожающую жизни. Рассматриваемые в данном изобретении способы удовлетворяют требованиям процесса изготовления защищенной от фальсификации этикетки аутентичности для товаров широкого потребления. Например, предположим, что компания Perfect Health имеет патентованный лекарственный препарат X и хочет продавать его через аптеки во всем мире. Perfect Health покупает у являющегося третьей стороной изготовителя этикеток Universal Labels большое количество универсальных этикеток с внедренными волокнами, каждая из которых имеет штамп с сертификатом подложки, как было описано со ссылками на фиг.5. Universal Labels - известный, заслуживающий доверия производитель защищенных этикеток. Открытый ключ этой компании для верификации сертификатов подложки зарегистрирован заслуживающей доверия третьесторонней организацией.

Perfect Health ставит штамп сертификата специализации товара на каждой универсальной этикетке, используя способ, рассмотренный со ссылками на фиг.6. Затем такую этикетку аутентичности помещают в каждую бутылку (коробку) с лекарственными препаратами, которые распределяются по аптекам. Дополнительно, Perfect Health также покупает у Universal Labels ряд систем верификации (см., например, фиг.8) и конфигурирует их так, чтобы использовать свой собственный открытый ключ для верификации сертификатов спецификации. Некоторые из этих устройств установлены в аптеках, где продается препарат X компании Perfect Health.

Компания Perfect Health предоставляет потребителям и аптекам возможность сканирования упаковок со своим препаратом X с использованием установленного устройства верификации для подтверждения аутентичности упаковок. Кроме того, устройства верификации соединены с глобальной базой данных, так что всякий раз, когда потребитель проверяет упаковку с лекарственным препаратом компании Perfect Health, внедренный сертификат спецификации (или серийный номер) регистрируется базой данных.

Контрафактная упаковка с повторным использованием выброшенной этикетки от Perfect Health будет немедленно захвачена, когда другой потребитель попробует проверить свою поддельную или фальсифицированную покупку. Perfect Health предоставляет остальные устройства верификации в распоряжение частных сыщиков и правоприменяющих органов типа таможенных постов США. Теперь потребители имеют возможность проверять аутентичность лекарственных препаратов Perfect Health в любом магазине. Правоприменяющим органам такие устройства позволяют повысить конфиденциальность рейдов на подозрительные грузы и склады с лекарствами.

Идентификация. Многие проблемы безопасности обусловлены использованием поддельных идентификационных документов. Среди некоторых часто встречающихся примеров можно назвать водительские права, паспорта, карты профессиональной авторизации и удостоверения личности служащих. Способы, описываемые в данном изобретении, позволяют чрезвычайно затруднить подделку идентификаторов при сохранении очень низкого уровня дополнительных затрат.

Например, правительство США может изготавливать паспорта с использованием специальной бумаги с оптическими волокнами, внедренными внутрь. Одна или более страниц в паспорте или небольшой участок на этих страницах выделены как области маркировки. Всякий раз, когда гражданин США делает запрос на паспорт, правительство генерирует паспортный сертификат, который привязывают к рисунку волокон паспорта в области маркировки. Сертификат печатают непосредственно на паспорте или сохраняют в чипе памяти, внедренном в паспорт.

На контрольно-пропускных пунктах правительство использует описанные выше устройства верификации для проверки аутентичности паспортов. По сравнению с паспортом, изготовленным с использованием криптографии, в котором информация о владельце надежно закодирована на страницах паспорта, такая схема позволяет гарантировать, что фальсификатор не сможет изготовить точную копию существующего паспорта. Правительство может просто увеличивать число волокон, внедренных в паспорт и повышать точность устройства верификации, чтобы делать физическое дублирование подлинного паспорта практически невозможным. Следовательно, проблему использования поддельного паспорта человеком, выдающим себя за кого-то другого, можно считать разрешенной.

Кроме того, проблему с потерянным паспортом можно решить путем регистрации серийного номера паспорта (который может быть включен в сертификат специализации паспорта) в правительственной базе данных, запрос к которой можно легко сделать с помощью устройства верификации.

Банковские билеты. Подделка банковских билетов (или денег) представляет собой значительную опасность для экономической и социальной стабильности независимого государства. В последние годы при оформлении денежных знаков используется большое количество защитных признаков. Однако большинство этих новых признаков может быть отсканировано и скопировано опытным фальсификатором. Описываемые в данном изобретении способы позволят без труда создать защищенный банковский билет (типа рассмотренного со ссылками на фиг.6). Верификатор банковского билета (например, имеющий структуру, такую же или подобную изображенной на фиг.8) ввиду его относительно низкой стоимости можно купить в большинстве магазинов. Возможно также встраивание верификатора в торговые автоматы.

Банковские и персональные чеки. Чек с внедренными волокнами нелегко подделать. Когда банк выдает банковский чек с использованием описываемых в данном изобретении способов, данные чека, такие как предъявитель, сумма и дата выдачи, могут быть закодированы в сертификате спецификации. Такое кодирование не позволяет человеку дублировать или изготавливать свои собственные банковские чеки.

Например, покупатель X обращается в свой банк Y с просьбой выдать банковский чек на сумму D, оставляя бланк на предъявителя. Банк Y печатает чек на бланке универсального чека, который содержит сертификат подложки. Бланк чека изготовлен известным производителем Z. Банк Y также печатает на чеке сертификат спецификации, включающий в себя информацию о покупателе X и сумму D. Сертификат спецификации закодирован с использованием секретного ключ K1 банка. Покупатель X затем пересылает чек в организацию U. U может теперь проверить правильность чека, используя открытый ключ производителя Z бланков чеков и открытый ключ банка Y.

Следовательно, покупатель не может дублировать чек дважды по причинам, изложенным раньше (например, со ссылками на фиг.6). Криптографически защищенный сертификат спецификации также не позволяет покупателю изготавливать свои собственные банковские чеки.

Правовые документы. Подлинные документы часто требуются правовым сообществом. В настоящее время подписи служат основным средством для различения между подлинными и поддельными документами. Эти документы тем не менее часто подделывают. В бумагу для печати могут быть внедрены оптические волокна (например, выпускаемые производителем бумаги). Юридическая фирма может просто напечатать правовой документ на такой бумаге и поставить штамп сертификата специализации, включающего в себя важную информацию о документе, т.е. дату, время, участвующие стороны и т.д.

Применение для предотвращения нарушения целостности. Этикетка на основе волокон может рассматриваться как незаменимая с точки зрения чрезвычайной трудности изготовления идентичной этикетки. Это свойство делает системы маркировки, рассматриваемые в данном изобретении, в высшей степени подходящими для использования в ситуациях, требующих доказательств нарушения целостности.

Например, контейнер для морских перевозок может быть запечатан с помощью этикеток (или лент) с внедренными волокнами. Судоходная компания и/или власть типа таможенной и портовой может напечатать дополнительные сертификаты на использованных для запечатывания этикетках, чтобы указать, что содержимое прошло определенный досмотр. Печати могут быть прикреплены так, что любая попытка вскрыть контейнер обязательно приведет к их повреждению. В пункте назначения покупатель, портовая власть или местная база судоходной компании могут использовать устройство верификации (например, такое как рассмотрено со ссылками на фиг.8), чтобы проверить, является ли использованная для запечатывания этикетка подлинной, и выяснить, не вскрывался ли контейнер.

Печати для обнаружения вскрытия контейнера могут быть внесены регулярно работающими судоходными компаниями в стоимость перевозок. Они могут быть также использованы для организации защиты трансокеанских перевозок, чтобы повысить национальную безопасность.

СИСТЕМА СКАНЕРА ЭТИКЕТКИ

В примере реализации только один из двух торцов пряди волокна освещается одновременно. В результате, каждая прядь волокна может быть представлена четырьмя координатами (например, двумя для каждого торца пряди, так как поверхность этикетки является двумерной), например о