Способ и устройство для защиты и аутентификации документов

Способ и устройство для защиты и аутентификации документов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Настоящее изобретение относится к способу и устройству для защиты и аутентификации документов, в особенности к распознаванию копий документов, упаковок, готовых изделий, литых изделий и карт, например идентификационных или банковских. Термин "документ" означает любой носитель информации.

Визуальным представлением информации на поверхности, которое может быть считано машиной, является штрих-код. Вначале штрих-коды представляли информацию в виде ширины параллельных линий и ширины промежутков между линиями, что ограничивало количество информации на единицу площади. Поэтому указанные штрих-коды называют одномерными, или "1D", штрих-кодами. Для увеличения количества информации штрих-коды эволюционировали и превратились в узоры из концентрических окружностей или точек.

Штрих-коды широко используются для быстрой и надежной автоматической идентификации захваченного изображения путем автоматической обработки.

Штрих-коды могут считываться портативными оптическими считывающими устройствами или сканерами, оборудованными соответствующим программным обеспечением.

Двумерные матричные штрих-коды, называемые 2D штрих-кодами, являются носителями информации, которые большей частью состоят из квадратных элементов, расположенных внутри заданного периметра, причем каждый элемент или каждая ячейка принимают один из двух заранее определенных цветов, например черный или белый в соответствии со значением двоичного символа, описанного в данной ячейке. Кроме того, двумерный штрих-код позволяет представить на одной и той же площади гораздо большее количество информации, чем одномерный.

Таким образом, двумерный штрих-код является более предпочтительным по сравнению с одномерным, хотя считывающие системы для него являются более сложными и дорогостоящими, а относительно взаимного положения считывающего устройства и штрих-кода в большинстве случаев обеспечивают менее гибкое считывание.

Двумерные штрих-коды широко используются для хранения или передачи информации на пассивных объектах, например на бумаге, идентификационных картах, наклейках, металле, стекле или пластмассе. Система, формирующая двумерные штрих-коды, в качестве информации на входе, как правило, получает последовательность символов заданного алфавита, например 128-символьного ASCII алфавита, 36-символьного буквенно-цифрового алфавита, или двоичного алфавита.

На выходе система выдает цифровое изображение, которое затем печатают на объект, согласно настоящему изобретению называемый «документом». Для считывания штрих-кодов и реконструкции информации, содержащейся в двумерных штрих-кодах, обычно используют систему, захватывающую изображение и подсоединенную к процессору.

Штрих-код, одномерный или двумерный, используется для передачи информации от отправителя к получателю. Во многих областях применения указанный способ передачи информации должен быть исполнен безопасным способом, что влечет за собой обеспечение следующих свойств защиты:

1) сохранение конфиденциальности передаваемого сообщения (нежелательно прочтение ее третьими лицами), 2) аутентичности сообщения (уверенность в его происхождении), 3) целостность сообщения может быть проверена (уверенность, что сообщение не было изменено или подделано), 4) отправитель не может отрекаться от сообщения (желательно избежать ситуации, в которой автор передаваемой информации отрицает его отправление). Указанные различные степени защиты информации могут быть достигнуты путем шифрования или кодирования сообщения шифровальным ключом, известным только уполномоченным лицам или организациям. Для получения нескольких вышеуказанных свойств защиты информации обычно комбинируют способы шифрования открытым ключом или индивидуальным ключом.

При шифровании сообщения 2D штрих-код обеспечивает физический документ свойствами защиты, которые изначально были предназначены для защиты цифровой информации и цифровых документов. Таким образом, 2D штрих-код помогает избежать подделки документов или обнаружить ее. Например, текстовая информация, напечатанная на документе в нешифрованном виде может быть легко изменена, например даты истечения срока действия или срока годности документа, или персональные данные идентификационной карты, в то время как те же данные, закодированные в 2D штрих-коде, не могут быть изменены легко и согласованно с изменением текстовой информации. Таким образом, 2D штрих-код обеспечивает возможность обнаружения изменения текстовой информации.

Кроме того, 2D штрих-код может использоваться для отслеживания документов. Происхождение, назначение и/или маршрут распространения документа могут быть зашифрованы в 2D штрих-коде, напечатанном на данном документе, что позволяет удостовериться, что документ находится в законном месте согласно маршруту его распространения. Шифрование указанной информации в указанных случаях является необходимым, поскольку в противном случае информация может быть фальсифицирована или даже не иметь никакого отношения к подлинной.

Благодаря использованию штрих-кодов цифровые криптографические способы могут быть использованы для защиты аналоговых документов (представляющих собой реальные объекты) и пассивных документов (не способных отзываться на сигнал). Таким образом, указанным документам могут быть приданы свойства защиты, эквивалентные свойствам защиты цифровой информации или цифровых документов.

Однако 2D штрих-коды не обеспечивают защиты от точного, так называемого слепого копирования. Обычно каждая ячейка 2D штрих-кода может быть идентифицирована и считана с большой точностью, вследствие чего может быть легко изготовлена точная копия каждого штрих-кода. Поэтому двумерный штрих-код не дает полного решения главной проблемы распознания подлинности источника (происхождения) документа, так как зашифрованный 2D штрих-код не позволяет ответить на вопрос, является ли содержащий его документ оригиналом или его репродукцией.

Кроме того, правообладатели интеллектуальной собственности, в особенности товарных знаков, и организации, выпускающие официальные документы, которые для решения проблем, связанных с подделками, внедрили зашифрованные 2D штрих-коды или другие носители информации, например электронные этикетки RFID (сокращение от Radio Frequence Identification - радиочастотная идентификация), тем не менее, для избежания или обнаружения слепого копирования вынуждены использовать совершенно другие методы аутентификации («аутентификаторы»), например голограммы, защитные краски, микротексты или так называемые «гильоширные» узоры (тонкие кривые линии, интерферирующие с системами цифрового воспроизведения, например благодаря эффекту водяного знака).

Тем не менее, указанные средства имеют свои ограничения, которые становятся более заметными по мере ускорения распространения технологий, позволяющих изготовителям подделок все лучше и быстрее копировать указанные аутентификаторы. Таким образом, голограммы копируются изготовителями подделок все лучше и лучше, а конечные пользователи не имеют ни возможностей, ни мотивации для их проверки. Защитные краски, так называемые «гильоширные» узоры и микротексты нерентабельны, трудно включаемы в производственные процессы компаний или информационные каналы, а также не обеспечивают требуемый в большинстве случаев уровень защиты. Кроме того, они могут оказаться сложными для идентификации и не обеспечивают реальных гарантий защиты от изготовителей подделок.

Для определения подлинности документа считываемую информацию по возможности используют в комбинации с базой данных. Таким образом, вы можете, например, косвенно обнаружить подделку, если ранее или в другом месте был обнаружен другой документ, содержащий точно такую же информацию. Следует отметить, что в этом случае предполагается, что отдельный документ содержит уникальную информацию, что не всегда осуществимо всеми средствами изготовления документа, в особенности средствами офсетной печати. Однако осуществление подобных решений является дорогостоящим, а быстрый доступ к базе данных может быть невозможен, в особенности если считывающее устройство является портативным. Наконец, даже доступ к базе данных не решает проблему распознавания, какой из двух на вид идентичных документов является подделкой.

Узоры для распознавания копий представляют собой разновидность видимых аутентификационных узоров, которые обычно образуют некий фон и которые создают с применением ключа псевдослучайным способом. Указанные узоры главным образом используют для распознавания оригинальных печатных документов и печатных документов, скопированных с них, например фотокопированием или с использованием сканера и принтера. Для этого сравнивают захваченное изображение аналогового, т.е. реального, узора для распознавания копии с исходным цифровым представлением данного узора для измерения степени расхождения между ними. Вследствие искажения изображения при копировании более высока степень расхождения такого захваченного изображения узора, которое не было получено с использованием исходного аналогового узора.

Для того чтобы псевдослучайное изображение содержало информацию, его разрезают на блоки, а цвета пикселей каждого блока, представляющего одно из двоичных значений, инвертируют, оставляя неизменными пиксели каждого блока, представляющего другое двоичное значение. Кроме того, может быть использовано другое кодирование двоичного значения блока. На практике блоки должны быть достаточно большими, с тем чтобы указанное двоичное значение надежно считывалось, так что количество информации, которую несет изображение, ограничено.

Однако указанная технология имеет недостатки. В частности, она является оптимальной для распознавания копий, но не позволяет нести большое количество информации на заданной площади, тогда как во многих областях применения документы несут большое количество защищенной информации и при этом имеют большие ограничения (эстетика, доступная площадь, изображение торговой марки и т.д.), ограничивающие площадь, доступную для распознавания копий. Использование указанной технологии требует сравнения двух изображений и масштабирования захваченного узора, для чего необходим большой объем. Кроме того, указанное масштабирование может привести к искажению модифицированного изображения, которое при определенных обстоятельствах может привести к ограничению способности к распознаванию копий. Кроме того, считывающее устройство должно воспроизводить и сохранять в памяти узор для распознавания копии на этапе сравнения изображений, что одновременно является дорогостоящей и потенциально опасной операцией, поскольку злоумышленник может "считать" память, что может позволить ему точно воспроизвести узор для распознавания копии.

Целью настоящего изобретения является устранение как недостатков 2D штрих-кодов, так и недостатков узоров для распознавания копий. В особенности, целью настоящего изобретения является создание средств и способа создания информационной матрицы, обеспечивающей распознавание копий или поддельных документов.

Первым аспектом настоящего изобретения предложено создание способа защиты документа, содержащего:

- этап определения условиий печати указанного документа,

- этап определения физических характеристик ячеек по меньшей мере одной конфигурации в соответствии с указанными условиями печати, например доля ячеек, напечатанных с ошибкой печати, возникающей исключительно вследствие непредвиденных переменных, больше, чем заданное первое значение, и меньше, чем заданное второе значение,

- этап представления единицы информации путем изменения внешнего вида ячеек, представляющих указанные физические характеристики, и

- этап печати указанной конфигурации с использованием указанных условий печати, причем указанная конфигурация выполнена с обеспечением возможности распознавания копии, модифицирующей внешний вид множества указанных ячеек.

В настоящем описании "ошибкой печати" называют изменение внешнего вида ячейки, модифицирующее представление информации, которую несет данная ячейка, при анализе, позволяющем избежать ошибок чтения или захвата, например под микроскопом. Следует отметить, что если изначально ячейки часто имеют двоичные значения, то захваченные изображения часто содержат оттенки серого, и следовательно, с ячейкой ассоциируется значение, которое не является двоичным и которое может быть интерпретировано, например, как вероятность того, что ячейка будет иметь исходное двоичное значение.

Авторами настоящего изобретения обнаружено, что если доля ошибок печати превышает заданное значение, копирование конфигурации, выполненное с применением тех же средств печати, что и оригинальный оттиск, или аналогичных средств, обязательно вызывает появление дополнительной доли ошибок, дающей возможность распознавания указанной копии.

Кроме того, авторами настоящего изобретения обнаружено, что в зависимости от заданных ограничений (например, ограничения количества или физического размера ячеек защищенной информационной матрицы) существует доля ошибок печати, оптимальная для обеспечения возможности распознавания копии. Указанная оптимальная доля ошибок печати соответствует заданному размеру ячейки или разрешению печати и зависит от средств печати.

Таким образом, вопреки сложившемуся мнению, наивысшее разрешение печати не обязательно, и даже редко, является разрешением, обеспечивающим наилучший результат для обеспечения возможности распознавания копий.

В этом случае следует различать собственное разрешение средств печати и разрешение печати ячеек, каждая из которых обычно состоит из множества точек типографской краски, каждая из которых соответствует собственному разрешению печати. Очевидно, разрешение печати защищенной информационной матрицы не может варьироваться. На самом деле, большинство средств печати печатают в двоичном коде (точка типографской краски присутствует или отсутствует) с фиксированным разрешением, уровни серого или других цветов воспроизводят с использованием различных методов растрирования. В случае офсетной печати указанное "собственное" разрешение определяется разрешением печатной формы, которое составляет, например 2400 точек на дюйм (2400 dpi). Таким образом, изображение по шкале серого, предназначенное для печати с разрешением 300 пикселей на дюйм (300 ppi), на практике печатается в двоичном коде с разрешением 2400 точек на дюйм (2400 dpi), причем каждый пиксель соответствует приблизительно 8×8 точек растра.

Несмотря на то что, как правило, разрешение печати не может быть изменено, с другой стороны можно изменить размер ячеек защищенной информационной матрицы в пикселях с тем, чтобы одна ячейка была представлена несколькими печатными точками. Таким образом, вы можете, например представить ячейку квадратным блоком размером 1×1, 2×2, 3×3, 4×4 или 5×5 пикселей (также возможны блоки неквадратной формы), соответствующим разрешению 2400, 1200, 800, 600 и 480 ячеек на дюйм соответственно.

Согласно отличительным признакам изобретения, на этапе определения физических характеристик ячеек определяют размеры ячеек, предназначенных для печати.

Согласно отличительным признакам изобретения, на этапе определения физических характеристик ячеек определяют часть ячейки, имеющую постоянную форму и изменяющийся цвет для представления различных значений единицы информации, причем указанная часть безусловно меньше, чем указанная ячейка.

Согласно отличительным признакам изобретения, первое заданное значение составляет более 5%.

Согласно отличительным признакам изобретения, первое заданное значение составляет более 10%.

Согласно отличительным признакам изобретения, первое заданное значение составляет более 15%.

Согласно отличительным признакам изобретения, первое заданное значение составляет более 20%.

Согласно отличительным признакам изобретения, второе заданное значение составляет менее 25%.

Согласно отличительным признакам изобретения, второе заданное значение составляет менее 30%.

Согласно отличительным признакам изобретения, на этапе печати используется собственное разрешение средств печати, осуществляющих указанную печать.

Согласно отличительным признакам изобретения, способ защиты документа, краткое описание которого приведено выше, дополнительно содержит этап создания конфигурации в цифровой информационной матрице, представляющей сообщение, содержащее избыточность.

На самом деле, авторами настоящего изобретения обнаружено, что любая копия или любой оттиск единицы напечатанной информационной матрицы, имеющей небольшой размер, воспроизводит количество ошибок, возрастающее с повышением качества печати, а вставка в матрицу избыточной информации, например кодов коррекции ошибок, позволяет определить, данный документ является копией или оригиналом: вставка избыточной информации позволяет прочитать сообщение по зашумленному каналу и/или измерить количество ошибок зашифрованного сообщения, таким образом обеспечивая возможность определить, является данный документ копией или оригиналом.

Необходимо отметить, что искажения, возникающие при печати или копировании, зависят от многих факторов, например от качества печати, разрешения подложки и изображения, используемого во время захвата изображения или на этапе нанесения меток, осуществляемого с целью изготовления копии.

Согласно отличительным признакам изобретения, на этапе создания конфигурации имеется достаточная доля избыточности, позволяющая скорректировать долю ошибок большую, чем указанное первое заданное значение.

Согласно отличительным признакам изобретения, на этапе создания конфигурации указанная избыточность содержит коды коррекции ошибок.

Благодаря указанным средствам содержимое метки дает возможность скорректировать ошибки на этапе нанесения меток и воспроизвести оригинальное сообщение.

Согласно отличительным признакам изобретения, на этапе создания конфигурации указанная избыточность содержит коды коррекции ошибок.

Благодаря каждому из указанных средств, количество ошибок, искажающих метку, может быть определено и использовано в качестве базы для распознавания копии указанной метки.

Согласно отличительным признакам изобретения, на этапе генерации информационной матрицы указанная информационная матрица на уровне каждой элементарной ячейки и независимо от соседних элементарных ячеек представляет сообщение, содержащее избыточность.

Таким образом, количество информации, которую несет метка, увеличивается по отношению к представлению значений блоками точек.

Согласно отличительным признакам изобретения, на этапе нанесения меток делается по меньшей мере пять процентов несвязанных ошибок, а использование избыточности позволяет их подсчитать.

Авторами настоящего изобретения обнаружено, что проще использовать высокий коэффициент ошибок, сделанных на этапе нанесения меток, для отличения копии от метки, причем коэффициент ошибок копии зависит от коэффициента ошибок исходной метки.

Согласно отличительным признакам изобретения, на стадии генерации информационной матрицы избыточность создается для обеспечения возможности распознавания в метке несвязанных ошибок, сделанных на этапе нанесения меток.

Согласно отличительным признакам изобретения, на этапе нанесения меток к метке информационной матрицы добавляют дополнительную надежную метку, несущую сообщение.

Благодаря указанным средствам сообщение, которое несет дополнительная метка, является более устойчивым к искажениям, вызванным копированием, и следовательно, будет считано даже, если указанные искажения являются значительными, например после нескольких последовательных копий. Согласно отличительным признакам изобретения на этапе генерации информационной матрицы представление указанного сообщения шифруют с помощью шифровального ключа.

Согласно отличительным признакам изобретения, на этапе генерации информационной матрицы представление указанного сообщения кодируют для создания указанной избыточности.

Согласно отличительным признакам изобретения, на этапе генерации информационной матрицы представление указанного сообщения воспроизводят с целью создания нескольких идентичных копий.

Таким образом, очень простым способом создается избыточность, обеспечивающая обнаружение ошибок в процессе считывания метки.

Согласно отличительным признакам изобретения, на этапе генерации информационной матрицы позиции элементов представления указанного сообщения меняют местами в соответствии с секретным ключом.

Согласно отличительным признакам изобретения, на этапе генерации информационной матрицы позиции элементов представления указанного сообщения частично меняют местами в соответствии с секретным ключом, отличающимся от ключа первой перестановки.

Согласно отличительным признакам изобретения, на этапе генерации информационной матрицы функцию замещения значения, зависящую, с одной стороны, от значения элемента, а с другой стороны, от значения элемента секретного ключа, применяют по меньшей мере к одной части элементов представления указанного сообщения.

Согласно отличительным признакам изобретения, на этапе генерации информационной матрицы функцию частичного замещения значений, зависящую, с одной стороны, от значения элемента, а с другой стороны, от значения элемента секретного ключа, который отличается от секретного ключа первой замещающей функции, применяют по меньшей мере к одной части элементов представления указанного сообщения.

Согласно отличительным признакам изобретения, указанная функция замещения попарно замещает значения, связанные с соседними ячейками в указанной конфигурации.

Благодаря каждому из указанных средств указанное сообщение обеспечивается свойствами защиты от чтения неуполномоченными третьими лицами.

Согласно отличительным признакам изобретения, на этапе генерации информационной матрицы используют по меньшей мере один ключ, причем этот не тот связанный ключ, который необходим для воспроизведения информации, а другой ключ.

Таким образом, ключ для определения аутентичности документа или продукта, содержащего метку, представляющую указанную информационную матрицу, не может быть использован для создания другой информационной матрицы, содержащей другое сообщение.

Согласно отличительным признакам изобретения, на этапе генерации информационной матрицы генерируется цифровая информационная матрица, представляющая по меньшей мере два сообщения, оснащенных различными средствами защиты.

Благодаря указанным средствам различные люди или компьютерные системы могут иметь различные полномочия и средства считывания, например с целью разграничения функций аутентификации и определения происхождения подделок.

Согласно отличительным признакам изобретения, одно из указанных сообщений представляет собой информацию, требуемую при чтении информационной матрицы для определения другого сообщения и/или обнаружения ошибок в нем.

Согласно отличительным признакам изобретения, одно из указанных сообщений представляет собой по меньшей мере один ключ, требуемый для чтения другого сообщения.

Согласно отличительным признакам изобретения, на этапе генерации информационной матрицы к представлению указанного сообщения добавляют его хеш-значение.

Вторым аспектом настоящего изобретения предложено создание устройства для обеспечения защиты документа, содержащего:

- средства определения условий печати указанного документа,

- средства определения физических характеристик ячеек по меньшей мере одной конфигурации в соответствии с указанными условиями печати, например доля ячеек, напечатанных с ошибкой печати, возникающей исключительно вследствие непредвиденных переменных, больше, чем заданное первое значение, и меньше, чем заданное второе значение,

- средства представления единицы информации путем изменения внешнего вида ячеек, представляющих указанные физические характеристики, и

- средства печати указанной конфигурации с использованием указанных условий печати, причем указанная конфигурация выполнена с обеспечением возможности распознавания копии, модифицирующей внешний вид множества указанных ячеек.

Поскольку преимущества, цели и отличительные признаки указанного устройства, создание которого предложено вторым аспектом настоящего изобретения, те же самые, что и для способа, создание которого предложено первым аспектом настоящего изобретения, здесь они повторно не приводятся. Третьим аспектом настоящего изобретения предложено создание компьютерной программы, содержащей инструкции, которые могут быть прочитаны компьютером, и внедрение способа, краткое описание которого приведено выше.

Четвертым аспектом настоящего изобретения предложено создание носителя информации, читаемого компьютером и содержащего инструкции, читаемые компьютером, и применение способа, краткое описание которого приведено выше.

Кроме того, настоящее изобретение относится к способу и устройству защиты документов и продуктов, основанному на усовершенствованных защищенных информационных матрицах, в особенности к идентификации и аутентификации документов и продуктов. Изобретение используют, в частности, для однозначной идентификации, аутентификации оригиналов и распознавания копий документов, упаковок, промышленных изделий, литых изделий и карт, идентификационных или банковских.

Существует много способов защиты документов, с использованием или дорогостоящих средств (голограмм, защитных красок и т.д.), поскольку они требуют расходных материалов, или цифровых средств, которые в большинстве случаев являются более экономичными. Цифровые средства дают дополнительное преимущество, так как хорошо приспособлены к цифровой обработке данных. Таким образом, могут быть использованы не очень дорогие детекторы, содержащие, главным образом, процессор, подсоединенный к устройству для захвата изображений или сигналов (сканеру и т.д.), и интерфейс с оператором.

Для защиты документа цифровыми средствами вы можете обратиться к использованию цифровых аутентификационных кодов. Например, вы можете напечатать на нем защищенную информационную матрицу или узор для распознавания копий. Кроме того, цифровые аутентификационные коды обеспечивают возможность содержать в себе зашифрованную информацию и, таким образом, отслеживать передвижение документов или продуктов.

Цифровой аутентификационный код - это цифровое изображение, которое, во-первых, печатается на документе, во-вторых, обеспечивает возможность его отслеживания, и в то же время распознавания копии документа. В отличие от двумерного штрих-кода, который является просто носителем информации, который может быть идентично скопирован, любая копия цифровых аутентификационных кодов влечет за собой ее искажение. Указанное искажение может быть измерено компьютерными средствами из захваченного изображения и позволяет считывающему устройству определить, является цифровой аутентификационный код оригиналом или копией. Более того, информация, содержащаяся в цифровом аутентификационном коде, как правило, зашифрована и/или скремблирована.

Цифровые аутентификационные коды могут быть невидимыми или по меньшей мере визуально трудноразличимыми, такими, например, как чувствительный к копированию цифровой водяной знак, выполненный за одно целое с изображением, или узор из точек с псевдослучайным распределением, также известный как "AMSM". Цифровые аутентификационные коды подобного рода обычно расположены на большой площади и имеет низкую плотность информации. Однако цифровые аутентификационные коды могут иметь и высокую плотность информации и быть сосредоточены на небольшой площади, например защищенные информационные матрицы и узоры для распознавания копий. Защищенные информационные матрицы и узоры для распознавания копий часто включают в цифровой файл документа или продукта и печатают одновременно с ним.

Узоры для распознавания копий являются фоновыми узорами, генерированными псевдослучайным образом с использованием криптографического ключа. Копии распознают путем сравнения и измерения сходства между оригинальным цифровым изображением и захваченным изображением. Кроме того, узор для распознавания копий может содержать небольшое количество информации.

Защищенные информационные матрицы представляют собой информационные матрицы, предназначенные для содержания большого количества информации в зашифрованном виде, причем при считывании указанная информация является устойчивой к высокому коэффициенту ошибок. Копии распознаются измерением коэффициента ошибок сообщения.

Защищенные информационные матрицы и узоры для распознавания копий часто состоят наполовину из "черных" (или цветных) пикселей и наполовину из "белых", или непечатаемых, пикселей. Однако для некоторых типов печати, типов бумаги или настроек печатных машин напечатанная информационная матрица может быть с избытком залита краской. Избыточный уровень заполнения краской в защищенной информационной матрице может значительно уменьшить ее читаемость и даже способность быть отличенной от одной из ее копий. Следовательно, исключительно важно избежать избыточного уровня краски, однако, на практике это не всегда достижимо, поскольку уровень краски редко является величиной, полностью контролируемой печатником, а в некоторых случаях он является величиной, задаваемой печатнику клиентом. Таким образом, является более предпочтительным создание защищенных информационных матриц, свойства которых являются менее чувствительными к уровню краски, нанесенному на бумагу.

Оказывается, что защищенные информационные матрицы обычно более чувствительны к повышенному уровню краски, чем к пониженному. На самом деле, если уровень краски понижен, черные или содержащие цвет ячейки обычно печатаются, и, следовательно, мало влияют на считывание матрицы. Если уровень краски повышен, краска стремится переполнить подложку, и белые участки до некоторой степени "затопляются" краской из соседних черных участков. Сходный эффект наблюдается при нанесении меток контактной печатью, лазерной гравировкой и т.д.

Теоретически, защищенные информационные матрицы создают в соответствии с заданным разрешением печати, например, 600 точек на дюйм (600 ppi). Однако оказывается, что в зависимости от условий печати оптимальное разрешение печати, или разрешение, обеспечивающее наилучшее распознавание оригиналов и копий, варьируется: чем выше качество печати, тем более высоким должно быть разрешение печати матрицы или соответственно должен уменьшаться размер ее ячеек.

Задачей пятого и шестого аспектов настоящего изобретения является устранение указанных недостатков.

Для этого согласно пятому аспекту настоящего изобретения предложено создание способа защиты документов, согласно которому печатают конфигурацию, содержащую ячейки, которые представляют единицу информации и внешний вид каждой из которых изменяется в соответствии с информацией, которую она представляет, причем указанная конфигурация выполнена с обеспечением возможности распознавания копии, модифицирующей внешний вид указанных ячеек, отличающегося тем, что он содержит:

- этап определения части ячеек, которая имеет постоянную форму и изменяющийся цвет для представления различных значений единицы информации и которая безусловно меньше, чем указанная ячейка, и

- этап представления в указанной конфигурации единицы информации путем изменения внешнего вида частей ячеек.

Благодаря указанным средствам, даже если во время печати присутствует повышенный уровень краски, поскольку только ограниченная часть ячеек заполнена краской, снижается риск затопления другой ячейки и изменения ее внешего вида, а способность к распознаванию копии повышается.

Таким образом, для того чтобы защищенные информационные матрицы гарантированно могли обеспечить распознавание копий при любых условиях печати, используют такие защищенные информационные матрицы, в которых по меньшей мере одна часть соответствует условиям печати, при которых уровень заполнения краски повышенный. Таким образом, свойства защищенной информационной матрицы, обеспечивающие защиту от копирования, становятся малочувствительными к уровню заполнения краской, используемому при печати. Следует заметить, что выбор части в каждой ячейке, подлежащей печати, предпочтительно объединяется с выбором размера ячеек, описание которого приведено в другом месте, с целью получения доли ошибок, лучше всего способствующей распознаванию копий.

Согласно отличительным признакам изобретения, способ, краткое описание которого представлено выше, содержит этап определения нескольких конфигураций, не наложенных один на другой, причем размеры ячеек по меньшей мере двух различных конфигураций отличаются.

Благодаря указанным средствам, одна и та же защищенная информационная матрица может быть напечата на различных носителях различными печатными средствами, не имеющими одинакового разрешения, и, тем не менее, сохранять свои свойства распознавания копии.

Согласно отличительным признакам изобретения, способ, краткое описание которого представлено выше, содержит этап определения нескольких конфигураций, не наложенных один на другой, и на этапе определения части указанная часть отличается по меньшей мере для двух различных конфигураций.

Благодаря указанным средствам получают защищенные информационные матрицы, устойчивые к широкому диапазону уровней заполнения краской, поскольку несколько частей указанной защищенной информационной матрицы, соответствующих вышеуказанным конфигурациям, приспособлены к различным уровням заполнения краской. Таким образом, защищенная информационная матрица может содержать несколько участков, на которых плотность ячеек, т.е. отношение площади части к площади ячеек, варьируется с тем, чтобы по меньшей мере одно из значений плотности ячеек соответствовало используемому при печати уровню заполнения краской. В этом случае считывание может быть выполнено с использованием участков, имеющих наиболее подходящий уровень заполнения краской.

Согласно отличительным признакам изобретения, каждая ячейка квадратная, и указанная часть ячейки тоже квадратная.

Например, если размер ячейки составляет 4×4 пикселя, можно выбрать для печати квадратную часть размером 3×3 пикселя или 2×2 пикселя. Следовательно, заполнение краской снижается в отношении 9/16 и 1/4 соответственно (следует отметить, что белые ячейки не затрагиваются). В другом примере, если ячейка составляет 3×3 пикселя, можно выбрать для печати квадратную часть размером 2×2 пикселя или 1×1 пикселя.

Согласно отличительным признакам изобретения, указанная часть имеет форму креста. Например, указанный крест сформирован из пяти напечатанных пикселей из девяти.

Согласно отличительным признакам изобретения, способ, который является предметом настоящего изобретения, краткое описание которого приведено выше, содержит этап определения размеров ячеек по меньшей мере одной конфигурации, подлежащих для печати в соответствии с условиями печати, с тем, чтобы доля ячеек, напечатанных с ошибкой печати, возникающей исключительно вследствие непредвиденных переменных, была больше, чем заданное первое значение, и меньше, чем заданное второе значение.

Поскольку отличительные признаки способа, который предложен первым аспектом настоящего изобретения, также являются отличительными признаками способа, предложенного пятым аспектом настоящего изобретения, они здесь не повторяются.

Шестым аспектом настоящего изобретения предложено создание напечатанной конфигурации, содержащей ячейки, которые представляют единицу информации и внешний вид каждой из которых изменяется в соответствии с информацией, представляемой указанной ячейкой, причем указ