CN102945398A - 双变量三阶递进加密二进制防伪印刷方法 - Google Patents

双变量三阶递进加密二进制防伪印刷方法 Download PDF

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CN102945398A CN2012104017939A CN201210401793A CN102945398A CN 102945398 A CN102945398 A CN 102945398A CN 2012104017939 A CN2012104017939 A CN 2012104017939A CN 201210401793 A CN201210401793 A CN 201210401793A CN 102945398 A CN102945398 A CN 102945398A
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董武
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Abstract

一种双变量三阶递进加密二进制防伪印刷方法，该方法可将二进制防伪信息通过[+
Figure 855962DEST_PATH_IMAGE002
+
Figure 398939DEST_PATH_IMAGE003
+]加密运算和信道编码生成二进制调制信号，并通过循环查表法调制方式将防伪信息以调幅网点的形状的有序改变嵌入在整个页面中，可在印刷品识别时从任意一个碎片里识别防伪信息，可广泛应用于印刷品防伪领域。

Description

双变量三阶递进加密二进制防伪印刷方法
所属技术领域：
本发明涉及一种防伪印刷技术，特别是一种双变量三阶递进加密二进制防伪印刷技术，该防伪印刷技术可以用于各种印刷制品的防伪。
背景技术：
现有的较为普通的防伪方法有以下几种：第一种是激光防伪标志，用激光隐性油墨萤光油墨印刷技术将产品的标徽或特殊的识别图案印制成产品的防伪标贴，且同一类产品使用同一种标贴，因防伪标贴较容易伪造，而伪造的防伪标贴又被用在假冒产品上，造成产品的真假混淆，因此难于有效防伪。第二种是密码防伪标贴，其所采用的方法是每件产品编一组数码，每件产品的编码都不相同，将此数码印制在标贴上并遮盖起来，同时将此数码存入可供消费者查询的计算机数据库中，消费者购买产品时，将标识上的数码通过电话或入网计算机输入计算机数据库进行比较识别，相同即为真，不同即为假，方法简单，识别容易，不易伪造，但实际使用中，因编码数据是计算机统一生成后印制标贴的。代表产品真假编码数据可能被非法拷贝造假，同时，编码也可回收未查询的产品上的编码造标而贴在假产品上，防伪效果难于保证。第三种是纹理防伪，以其标贴上的纹理特征防伪，虽然较难伪造，但由于只设标贴的序号码，且是明码，每枚标贴可反复查询，造假者可通过仓库保管员或售货员将标贴上的序号及查询时所反映的必要纹理特征即方格中的有无现象抄袭后按此特征批量伪造。综上所述，现有的防伪方法都存在一定的缺点，因而不能从根本防止假冒产品。
发明内容:
为了克服现有的各种印刷制品防伪印刷技术存在的缺点，本发明针对现有印刷制品防伪印刷技术存在的不足对现有技术进行了改进，提出了一种二进制加密信号调制印刷品调幅网点的形状的加密防伪印刷技术，该防伪印刷技术通过调幅网点的形状的改变将防伪信息嵌入在整个页面中，可在印刷品识别时从任意一个碎片里识别防伪信息，因此具有很强抗碎性，可从根本上杜绝采用照相、扫描等非法复制行为。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：对柔性版印刷混合加网中的调幅网点和调频网点分开进行处理，利用图像信息、文字信息、商标信息等防伪信息生成8位一组的二进制防伪信息表，为防止加密过程中产生信息溢出，将二进制防伪信息表中的8位一组二进制信息扩展为16位一组二进制信息，生成高8位全为0的16位一组二进制防伪信息表，将16位一组二进制防伪信息表中的第i组16位二进制信息记作Ni，i为大于0的正整数，八位二进制加密参数记作C，加密参数C为0≦C≦256的正整数，二位二进制算符控制变量记作k，算符控制变量k为0≦k≦3的正整数，八位控制变量记作j，控制变量j为0≦j≦256的正整数，算符 
Figure 618759DEST_PATH_IMAGE001
采用+ 、－、×、÷四种算符，算符控制变量k=0时
Figure 520856DEST_PATH_IMAGE001
分别定义为+ 、×、+、÷、－、×、－、÷、+ 、－，算符控制变量k=1时
Figure 1516DEST_PATH_IMAGE001
分别定义为－、×、+、÷、+ 、×、－、÷、+ 、－，算符控制变量k=2时
Figure 356274DEST_PATH_IMAGE001
分别定义为－、÷、+、÷、－、×、+ 、×、+ 、－，算符控制变量k=3时
Figure 213371DEST_PATH_IMAGE001
分别定义为+ 、－、+、÷、－、×、－、÷、+ 、×, 算符控制变量k=0时加密运算定义为 [
Figure 969975DEST_PATH_IMAGE002
+
Figure 621536DEST_PATH_IMAGE003
+
Figure 729169DEST_PATH_IMAGE004
+
Figure 186695DEST_PATH_IMAGE005
], 算符控制变量k=1时加密运算定义为 [
Figure 735488DEST_PATH_IMAGE006
+
Figure 885847DEST_PATH_IMAGE007
+
Figure 152880DEST_PATH_IMAGE004
+
Figure 148518DEST_PATH_IMAGE005
], 算符控制变量k=2时加密运算定义为[+
Figure 141586DEST_PATH_IMAGE003
++
Figure 695245DEST_PATH_IMAGE005
], 算符控制变量k=3时加密运算定义为 [+
Figure 445212DEST_PATH_IMAGE003
+
Figure 749154DEST_PATH_IMAGE004
+
Figure 289857DEST_PATH_IMAGE009
], 设定加密参数C的初值，设定算符控制变量j和k的初值j=0和 k=0，设定16位一组二进制防伪信息表中16位二进制信息Ni的位置控制变量i=1，从16位一组二进制防伪信息表中第一个16位二进制信息N1开始，对16位一组二进制防伪信息表中的每一个16位二进制信息进行[
Figure 730066DEST_PATH_IMAGE002
++
Figure 856470DEST_PATH_IMAGE004
+
Figure 263181DEST_PATH_IMAGE005
]加密运算，并且在对每一个16位二进制信息进行[
Figure 761158DEST_PATH_IMAGE002
+
Figure 329543DEST_PATH_IMAGE003
+
Figure 545761DEST_PATH_IMAGE004
+
Figure 493513DEST_PATH_IMAGE005
]加密运算的同时进行i+1、j+1和k+1运算，使下一运算指向[
Figure 908313DEST_PATH_IMAGE006
+
Figure 585282DEST_PATH_IMAGE007
+
Figure 85534DEST_PATH_IMAGE004
+
Figure 771730DEST_PATH_IMAGE005
]其中i、j和k都增加了1，通过对16位一组二进制防伪信息表中的每一个16位二进制信息进行[+
Figure 154487DEST_PATH_IMAGE003
+
Figure 142035DEST_PATH_IMAGE004
+
Figure 428659DEST_PATH_IMAGE005
]加密运算，生成16位一组的二进制加密防伪信息表，调幅网点的形状设置为两种： 
Figure 755736DEST_PATH_IMAGE010
和
Figure 102403DEST_PATH_IMAGE011
，其中
Figure 249351DEST_PATH_IMAGE010
定义为数字0、
Figure 339667DEST_PATH_IMAGE011
定义为数字1，利用生成的16位一组的二进制加密防伪信息通过循环查表法调制调幅网点，使其有规律的按照上述两种调幅网点的形状改变混合加网中调幅网点的形状，使混合加网中调幅网点的形状有规则的发生改变，调制后相邻16个调幅网点构成一组16位二进制信息，使其携带防伪信息，并使该防伪信息嵌入在整个页面网点中，能更有效地对抗基于照相机、扫描仪、电子文档等非法复制行为。通过在印刷品中非显见地嵌入可提取的防伪信息，能够为真品提供有效证明，同时具有较强的抗伪造能力，且不增加额外的防伪成本。 
为解决上述的技术问题，首先对防伪信息进行数字化，生成8位一组的二进制防伪信息表，防伪信息可以是图像信息、文字信息、商标信息等，将二进制防伪信息表中的8位一组二进制信息扩展为16位一组二进制信息，生成高8位全为0的16位一组二进制防伪信息表，对16位一组二进制防伪信息表中的每一个16位二进制信息进行 
[
Figure 521249DEST_PATH_IMAGE002
++
Figure 3888DEST_PATH_IMAGE004
+
Figure 569998DEST_PATH_IMAGE005
]加密运算，生成16位一组的二进制加密防伪信息表，利用生成的16位一组二进制加密防伪信息表中的16位二进制信息经过信道编码，生成具有检错和纠错功能的16位一组的二进制调制信号。信道编码可以采用循环编码、卷积编码或Turbo编码等多种形式，将原始连续调图像信号经过栅格化处理（RIP）和混合加网输出半色调混合加网图像信号，其中包括调幅网点和调频网点图像信号，利用生成的16位一组二进制调制信号采用循环查表法调制方式调制混合加网图像信号中调幅网点的形状，使调幅网点的形状按照
Figure 668404DEST_PATH_IMAGE010
和
Figure 294558DEST_PATH_IMAGE011
有规律的发生改变，使混合加网图像信号中相邻16个调幅网点通过形状的改变携带16位二进制防伪信息，从而生成在整个页面网点中嵌入防伪信息的混合加网图像信号，实现防伪印刷。
在提取防伪信息时，首先采集网点图像信号，经过对调幅网点的形状的模糊识别，分辨调幅网点的形状，提取调幅网点的边沿信号和形状信息，解调调幅网点的形状信息，输出16位一组的二进制调制信号。对解调输出的16位一组的二进制调制信号进行信道解码, 信道解码后生成16位一组的二进制解密防伪信息表, 将二进制解密防伪信息表中的16位二进制信息记作Hi，通过加密过程可知， 
算符控制变量k=0时Hi=[
Figure 478414DEST_PATH_IMAGE002
++
Figure 66708DEST_PATH_IMAGE004
+
Figure 926079DEST_PATH_IMAGE005
]，
算符控制变量k=1时Hi=[
Figure 534915DEST_PATH_IMAGE006
+
Figure 505145DEST_PATH_IMAGE007
+
Figure 515826DEST_PATH_IMAGE004
+]，
算符控制变量k=2时Hi=[
Figure 695759DEST_PATH_IMAGE006
+
Figure 407363DEST_PATH_IMAGE003
+
Figure 600447DEST_PATH_IMAGE008
+
Figure 739304DEST_PATH_IMAGE005
]，
算符控制变量k=3时Hi=[
Figure 119470DEST_PATH_IMAGE006
+
Figure 697082DEST_PATH_IMAGE003
+
Figure 682356DEST_PATH_IMAGE004
+
Figure 54431DEST_PATH_IMAGE009
]，二进制解密防伪信息表中16位二进制信息Hi的位置控制变量初值设定为i=1，从二进制解密防伪信息表中第一位H1开始，对二进制解密防伪信息表中的每一个16位二进制信息进行Hi=[
Figure 921893DEST_PATH_IMAGE002
+
Figure 975300DEST_PATH_IMAGE003
+
Figure 877397DEST_PATH_IMAGE004
+
Figure 358056DEST_PATH_IMAGE005
]解密运算，解出二进制防伪信息Ni，生成高8位全为0的16位一组二进制防伪信息表，去掉高8位，生成8位一组的二进制防伪信息表，恢复防伪信号并输出防伪信息。
附图说明
下面结合附图对本发明进一步说明。 
图1 加载防伪信息流程图，加密流程图如图1所示。 
图2 提取防伪信息流程图，解调流程图如图2所示。 
具体实施方式
在加载防伪信息流程图1中，原始防伪信息（图像、文字、商 标）经数字化处理，生成8位一组的二进制防伪信息表，将二进制防伪信息表中的8位一组二进制信息扩展为16位一组二进制信息，生成高8位全为0的16位一组二进制防伪信息表，16位一组二进制防伪信息表中的第i组16位二进制信息记作Ni，i为大于0的正整数，八位二进制加密参数记作C，加密参数C为0≦C≦256的正整数，二位二进制算符控制变量记作k，算符控制变量k为0≦k≦3的正整数，八位控制变量记作j，控制变量j为0≦j≦256的正整数，算符 
Figure 978394DEST_PATH_IMAGE001
采用+ 、－、×、÷四种算符，算符控制变量k=0时
Figure 635159DEST_PATH_IMAGE001
分别定义为+ 、×、+、÷、－、×、－、÷、+ 、－，算符控制变量k=1时
Figure 595024DEST_PATH_IMAGE001
分别定义为－、×、+、÷、+ 、×、－、÷、+ 、－，算符控制变量k=2时
Figure 308902DEST_PATH_IMAGE001
分别定义为－、÷、+、÷、－、×、+ 、×、+ 、－，算符控制变量k=3时
Figure 88640DEST_PATH_IMAGE001
分别定义为+ 、－、+、÷、－、×、－、÷、+ 、×, 算符控制变量k=0时加密运算定义为 [
Figure 546166DEST_PATH_IMAGE002
+
Figure 422855DEST_PATH_IMAGE003
+
Figure 245317DEST_PATH_IMAGE004
+
Figure 574668DEST_PATH_IMAGE005
], 算符控制变量k=1时加密运算定义为 [
Figure 773568DEST_PATH_IMAGE006
++
Figure 560444DEST_PATH_IMAGE004
+
Figure 314773DEST_PATH_IMAGE005
], 算符控制变量k=2时加密运算定义为[
Figure 379681DEST_PATH_IMAGE006
+
Figure 903067DEST_PATH_IMAGE003
++
Figure 374204DEST_PATH_IMAGE005
], 算符控制变量k=3时加密运算定义为 [
Figure 977223DEST_PATH_IMAGE006
++
Figure 18178DEST_PATH_IMAGE004
+
Figure 543837DEST_PATH_IMAGE009
], 设定加密参数C的初值，设定算符控制变量j和k的初值j=0和 k=0，设定16位一组二进制防伪信息表中16位二进制信息Ni的位置控制变量i=1，从16位一组二进制防伪信息表中第一个16位二进制信息N1开始，对16位一组二进制防伪信息表中的每一个16位二进制信息进行[+
Figure 182946DEST_PATH_IMAGE003
+
Figure 954593DEST_PATH_IMAGE004
+]加密运算，并且在对每一个16位二进制信息进行[
Figure 912370DEST_PATH_IMAGE002
+
Figure 264854DEST_PATH_IMAGE003
+
Figure 269719DEST_PATH_IMAGE004
+
Figure 707654DEST_PATH_IMAGE005
]加密运算的同时进行i+1、j+1和k+1运算，使下一运算指向[
Figure 459097DEST_PATH_IMAGE006
+
Figure 728404DEST_PATH_IMAGE007
+
Figure 841853DEST_PATH_IMAGE004
+
Figure 829401DEST_PATH_IMAGE005
]其中i、j和k都增加了1，通过对16位一组二进制防伪信息表中的每一个16位二进制信息进行[
Figure 53709DEST_PATH_IMAGE002
+
Figure 443102DEST_PATH_IMAGE003
+
Figure 461874DEST_PATH_IMAGE004
+
Figure 936717DEST_PATH_IMAGE005
]加密运算，生成16位一组的二进制加密防伪信息表，调幅网点的形状设置为两种：和，其中
Figure 726185DEST_PATH_IMAGE010
定义为数字0、
Figure 360428DEST_PATH_IMAGE011
定义为数字1，生成的16位二进制加密防伪信息经过信道编码，生成具有检错和纠错功能的二进制调制信号。信道编码可以采用循环编码、卷积编码或Turbo编码等多种形式。将原始连续调图像信号经过栅格化处理（RIP）和混合加网输出半色调混合加网图像信号，其中包括调幅网点和调频网点图像信号。利用生成的二进制调制信号采用循环查表调制方式，调制混合加网图像信号中调幅网点的形状，使混合加网中调幅网点的形状有规则发生改变，生成嵌入防伪信息的混合加网图像信号，通过循环查表调制方式，使相邻16位调幅网点通过形状的改变生成一个16位二进制数据，使其携带防伪信息，并使该防伪信息嵌入在整个页面网点中，实现防伪印刷。 
在提取防伪信息流程图2中，在提取防伪信息时，首先采集网点图像信号，经过对调幅网点的形状的模糊识别，分辨调幅网点的形状，提取调幅网点的边沿信号和形状信息，解调调幅网点的形状信息，输出16位一组的二进制调制信号。对解调输出的16位一组的二进制调制信号进行信道解码, 信道解码后生成16位一组的二进制解密防伪信息表, 将二进制解密防伪信息表中的16位二进制信息记作Hi，通过加密过程可知， 
算符控制变量k=0时Hi=[+
Figure 290524DEST_PATH_IMAGE003
+
Figure 306143DEST_PATH_IMAGE004
+]，
算符控制变量k=1时Hi=[
Figure 859801DEST_PATH_IMAGE006
+
Figure 78293DEST_PATH_IMAGE007
+
Figure 875347DEST_PATH_IMAGE004
+
Figure 546500DEST_PATH_IMAGE005
]，
算符控制变量k=2时Hi=[
Figure 454413DEST_PATH_IMAGE006
++
Figure 557685DEST_PATH_IMAGE008
+
Figure 653817DEST_PATH_IMAGE005
]，
算符控制变量k=3时Hi=[
Figure 427737DEST_PATH_IMAGE006
+
Figure 292925DEST_PATH_IMAGE003
+
Figure 494099DEST_PATH_IMAGE004
+
Figure 77528DEST_PATH_IMAGE009
]，二进制解密防伪信息表中16位二进制信息Hi的位置控制变量初值设定为i=1，从二进制解密防伪信息表中第一位H1开始，对二进制解密防伪信息表中的每一个16位二进制信息进行Hi=[
Figure 658069DEST_PATH_IMAGE002
+
Figure 440080DEST_PATH_IMAGE003
+
Figure 749839DEST_PATH_IMAGE004
+
Figure 882880DEST_PATH_IMAGE005
]解密运算，解出二进制防伪信息Ni，生成高8位全为0的16位一组二进制防伪信息表，去掉高8位，生成8位一组的二进制防伪信息表，恢复防伪信号并输出防伪信息。
  

Claims (1)

1.一种将防伪信息通过加密运算和信道编码生成二进制调制信号，并通过循环查表调制方式将防伪信息嵌入在整个页面中的双变量三阶递进加密二进制防伪印刷方法，其特征是：对防伪信息进行数字化，生成8位一组的二进制防伪信息表，防伪信息是图像信息、文字信息或商标信息，为防止加密过程中产生信息溢出，将二进制防伪信息表中的8位一组二进制信息扩展为16位一组二进制信息，生成高8位全为0的16位一组二进制防伪信息表，将16位一组二进制防伪信息表中的第i组16位二进制信息记作Ni，i为大于0的正整数，八位二进制加密参数记作C，加密参数C为0≦C≦256的正整数，二位二进制算符控制变量记作k，算符控制变量k为0≦k≦3的正整数，八位控制变量记作j，控制变量j为0≦j≦256的正整数，算符                                                
Figure 2012104017939100001DEST_PATH_IMAGE001
采用+ 、－、×、÷四种算符，算符控制变量k=0时
Figure 392086DEST_PATH_IMAGE001
分别定义为+ 、×、+、÷、－、×、－、÷、+ 、－，算符控制变量k=1时
Figure 336908DEST_PATH_IMAGE001
分别定义为－、×、+、÷、+ 、×、－、÷、+ 、－，算符控制变量k=2时
Figure 689392DEST_PATH_IMAGE001
分别定义为－、÷、+、÷、－、×、+ 、×、+ 、－，算符控制变量k=3时
Figure 694257DEST_PATH_IMAGE001
分别定义为+ 、－、+、÷、－、×、－、÷、+ 、×, 算符控制变量k=0时加密运算定义为 [
Figure 194508DEST_PATH_IMAGE002
++
Figure 677442DEST_PATH_IMAGE004
+
Figure 2012104017939100001DEST_PATH_IMAGE005
], 算符控制变量k=1时加密运算定义为 [
Figure 212329DEST_PATH_IMAGE006
++
Figure 122516DEST_PATH_IMAGE004
+
Figure 47747DEST_PATH_IMAGE005
], 算符控制变量k=2时加密运算定义为[+
Figure 726694DEST_PATH_IMAGE003
++], 算符控制变量k=3时加密运算定义为 [
Figure 248308DEST_PATH_IMAGE006
+
Figure 492208DEST_PATH_IMAGE003
+
Figure 947460DEST_PATH_IMAGE004
+
Figure 2012104017939100001DEST_PATH_IMAGE009
], 设定加密参数C的初值，设定算符控制变量j和k的初值j=0和 k=0，设定16位一组二进制防伪信息表中16位二进制信息Ni的位置控制变量i=1，从16位一组二进制防伪信息表中第一个16位二进制信息N1开始，对16位一组二进制防伪信息表中的每一个16位二进制信息进行[
Figure 971917DEST_PATH_IMAGE002
+
Figure 600344DEST_PATH_IMAGE003
+
Figure 698750DEST_PATH_IMAGE004
+
Figure 324904DEST_PATH_IMAGE005
]加密运算，并且在对每一个16位二进制信息进行[+
Figure 869773DEST_PATH_IMAGE003
+
Figure 88264DEST_PATH_IMAGE004
+]加密运算的同时进行i+1、j+1和k+1运算，使下一运算指向[
Figure 556472DEST_PATH_IMAGE006
+
Figure 792281DEST_PATH_IMAGE007
+
Figure 802962DEST_PATH_IMAGE004
+
Figure 833235DEST_PATH_IMAGE005
]其中i、j和k都增加了1，通过对16位一组二进制防伪信息表中的每一个16位二进制信息进行[
Figure 929367DEST_PATH_IMAGE002
+
Figure 437709DEST_PATH_IMAGE003
+
Figure 630793DEST_PATH_IMAGE004
+
Figure 769650DEST_PATH_IMAGE005
]加密运算，生成16位一组的二进制加密防伪信息表，调幅网点的形状设置为两种： 
Figure 415395DEST_PATH_IMAGE010
和
Figure 2012104017939100001DEST_PATH_IMAGE011
，其中
Figure 730358DEST_PATH_IMAGE010
定义为数字0、定义为数字1，利用生成的16位一组的二进制加密防伪信息经过信道编码，生成具有检错和纠错功能的16位一组二进制调制信号，将原始连续调图像信号经过栅格化处理（RIP）和混合加网输出半色调混合加网图像信号，其中包括调幅网点和调频网点图像信号，利用生成的16位一组二进制调制信号采用循环查表法调制方式调制混合加网图像信号中调幅网点的形状，使调幅网点的形状按照
Figure 87707DEST_PATH_IMAGE010
和有规律的发生改变，使混合加网图像信号中相邻16个调幅网点通过形状的改变携带16位二进制加密防伪信息，从而生成在整个页面网点中嵌入防伪信息的混合加网图像信号，实现防伪印刷。
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101777134A (zh) * 2010-03-01 2010-07-14 北京印刷学院 基于多进制正交振幅调制的印刷品加密防伪印刷技术
CN102201100A (zh) * 2011-05-10 2011-09-28 朱清明 一种物品防伪方法及系统
CN102402696A (zh) * 2011-04-25 2012-04-04 北京印刷学院 基于二进制信号的多维加密防伪印刷技术

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Title
冯登国等: "《密码学导引》", 30 April 1999 *

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