CN104318444B - 基于标签真伪双码和限时回传防伪方法及防伪装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种对目标物的鉴伪/防伪技术，其公开了基于标签真伪双码和限时回传防伪方法及防伪装置，提高防伪的可靠性。本发明中为防止造假者以随机密钥破解标签的验证码数据库，在标签中增设了另一套与真验证码数据库结构一样但验证码不同的伪验证码数据库，每当向标签传入密钥时，标签均输出一个验证码，根据密钥的正确与否，标签输出的验证码也有真假之分，从而迷惑造假者不知验证码真假，因此也不敢贸然地复制该验证码；此外，服务器在向手机传送密钥的同时也开启计时器对验证码的返回时间开始计时，计时一到便删除该密钥及其对应的验证码和计时器，此后若再有该验证码上传服务器，则肯定为假冒伪品。本发明适用于对目标物进行鉴伪、防伪。

Description

基于标签真伪双码和限时回传防伪方法及防伪装置

技术领域

本发明涉及一种对目标物的鉴伪/防伪技术，具体的说，是涉及一种基于标签真伪双码和限时回传防伪方法及防伪装置。

背景技术

目前对物品的电码防伪方式通常有一、二维码或刮刮卡等图型码的防伪以及近年来的RFID加密防伪，但该些方式在防伪及保密效果均不理想，都可以通过直接复制防伪码或硬码复制或破解加密算法而可大量地复制、制假，使得市场更是真假难辨，反而给假货伪品披上了合法的外衣。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提出一种基于标签真伪双码和限时回传防伪方法及防伪装置，使目标物品既不能被复制和仿冒，同时又能对真品进行有效识别和保护，提高防伪的可靠性。

本解决上述技术问题所采用的技术方案是：

防伪装置，包括异或门电路、标签、CMOS开关组、电压升压泵；所述标签的芯片接地引脚通过多根从外部连接线接入所述防伪装置内异或门电路的输入端，或芯片内部印刷线路外延到防伪装置外，所述异或门电路的输出端接入CMOS开关组的控制端，所述CMOS开关组的输出端通过电压升压泵接入至标签的芯片。

进一步，该防伪装置还包括太阳能薄膜电池，所述太阳能薄膜电池连接标签的芯片电源。

基于标签真伪双码和限时回传防伪方法，应用在包括防伪装置、移动终端、服务器的系统中，所述防伪装置中包含标签，所述标签具有唯一标识码并且固化存储有一套密钥数据库及互不关联的真、伪两套验证码数据库，其中真验证码数据库中的验证码与密钥数据库中的密钥一一关联对应；伪验证码数据库与真验证码数据库结构相同但验证码不同；所述服务器中存储有与标签中相同的真验证码数据库及密钥数据库，并且服务器中的真验证码数据库中的验证码与密钥数据库中的密钥一一关联对应；

该方法包括以下步骤：

A.移动终端向标签发送前导码以激活标签，标签在收到前导码后启动预固化程序并判断内部逻辑电平是否正常，若正常，则进入步骤B，否则不启动通信流程，结束流程；

B.移动终端从标签处获取识别码；

C.移动终端将识别码发送给服务器；

D.服务器将在该识别码对应的密钥数据库中任选一个密钥发送给移动终端,同时启动针对移动终端返回该密钥对应验证码计时的计时器；

E.移动终端将收到的密钥发送给标签；

F.标签将收到的密钥与密钥数据库中的密钥进行比对，判断收到的密钥是否存在，若存在，则从其真验证码数据库中输出该密钥对应的验证码并传送给移动终端，若不存在，则从其伪验证码数据库任输出一验证码并传送给移动终端；

G.移动终端将收到的验证码连同该标签的识别码一同回传至服务器；

H.服务器将收到的验证码与所述识别码在服务器中对应验证码数据库中的验证码进行比对，判断该验证码是否存在，若存在且该验证码返回时间并未超时，则服务器向移动终端发送针对该标签识别码的认证信息，同时删除该验证码及其对应的密钥和计时器；若该验证码不存在，则直接回复移动终端该标签识别码为假冒的信息。

进一步，在上述实现方法中，每次终端向标签传入密钥时，电子标签均要输出一个验证码，依输入密钥的正确与否，标签输出的验证码也有真假之分。

进一步，步骤H中还包括：当计时时间到但验证码仍没返回，则服务器主动向该移动终端发送本次验证失败信息后删除所选取的密钥及对应的验证码和计时器，结束流程。

进一步，步骤A中，所述标签在收到前导码后判断内部逻辑电平是否正常的方法为：

判断防伪装置中异或门电路的输出端电平是否为0，如果为0，则判定内部逻辑电平正常，如果不为0，则判定内部逻辑电平不正常。

进一步，所述标签为电子标签，其包括NFC模块，移动终端与标签通过NFC进行通信。

或者所述标签为不具备NFC功能的图形码标签，在标签上配置有太阳能薄膜电池和信号接收电路，并具备采用电子纸或者在电场下变色材料制备的显示条，在太阳能薄膜电池未工作时仅显示标签的识别码，移动终端通过扫描显示条来获取识别码；移动终端在收到服务器发送的密钥后打开闪光灯以使标签中的太阳能薄膜电池工作，标签中的光电管接收电路启动以接收移动终端闪光灯发出的密钥数据，在标签判断收到密钥后，根据密钥的正确与否从真验证码数据库或伪验证码数据库中输出相应验证码，并接通显示条电源，在电场的作用下显示条显示相应的验证码以供移动终端进行扫描。

进一步，所述移动终端上加载有APP应用，在所述APP应用中包含服务器的IP地址或网站全名以及与目标标签通信的前导码。

或者，所述标签上固化存储了服务器的IP地址或网站全名。

本发明的有益效果是：在目标标签中固化一真一伪两套验证码数据库，在标签收到的密钥正确时，向移动终端输出真验证码数据库中的验证码，在标签收到的密钥错误时，向移动终端输出伪验证码数据库中的验证码，旨在迷惑造假者弄不清猜算的密钥的真假，因此也不敢贸然使用该验证码，若造假者通过强猜密钥来获取验证码，由于其获取的验证码基本都是错误的，若直接将目标标签输出的验证码复制用于制假，那么当该验证码在服务器验证时其验证信息一定为假，因此这就杜绝了复制、造假的可能；

若造假者向服务器上传目标标签识别码以套取本次对目标标签的密钥，并想以此密钥骗出目标标签验证码后用于复制、造假，但由于服务器每次发出密钥后均要对其对应验证码的返回时限计时，若时限已到，服务器会主动地向移动终端发送本次验证失败信息，同时删除该验证码及其对应的密钥和计时器。因此若有用户以该骗取并复制的目标标签识别码及验证码上传服务器作验证，但由于该验证码服务器已早删除，那么验证肯定不成功，服务器可直接判该识别码为假。

附图说明

图1为本发明实施例中的系统数据交互流程图；

图2为本发明实施例中的防伪装置损毁结构示意图；

图3为本发明实施例中的防伪方法流程图。

具体实施方式

本发明依托移动通信网络实现对目标物品的鉴伪。移动终端从目标物标签获取验证码后在后台服务器进行验证，并将验证结果信息返回移动终端。

下面结合附图及实施例对本发明的方案作更进一步的描述：

本例中的系统如图1所示，其包括电子标签、移动终端、服务器；

该电子标签具有唯一标识码并且固化存储有一套密钥数据库及互不关联的真、伪两套验证码数据库，其中真验证码数据库中的验证码与密钥数据库中的密钥一一关联对应；

鉴于固化在电子标签的防伪数据系无密码及无算法保护地随物品随处流转，因此为防止造假者以随机密钥暴力破解电子标签的验证码数据库，本发明在电子标签中增设了另一套与真验证码数据库结构相同但验证码不同的伪验证码数据库。每当向电子标签传入密钥时，电子标签均要输出一个验证码，依输入密钥的正确与否，电子标签输出的验证码也是真假之分，目的是迷惑造假者不知验证码的真假，因此也不敢贸然地将该验证码复制。显然，错误的密钥得到错误的验证码，若以此验证码复制到其他电子标签，那么当该验证码在服务器验证时一定为假。由此可见，假伪验证码很好地保护了真验证码的安全，因此本发明能有效防堵制假售假的行径。

本发明在服务器中也植入了与电子标签识别码有相同的真验证码数据库和密钥库，当然，针对每一个标签识别码都对应有一个验证码数据库和密钥库，从而将各个标签的识别码与其对应的验证码数据库和密钥库相关联，而且每个密钥都对应一个不同的验证码，当移动终端通过NFC将获得的电子标签识别码转发服务器后，服务器便在该识别码对应数据库中随机选取任一个密钥并查询该密钥对应的验证码。在向移动终端发送密钥的同时，也开启计时器对该验证码的返回时间开始计时(如3秒)，移动终端将收到的密钥通过NFC传入电子标签。服务器每次发送的密钥均不同，服务器对返回的验证码完成验证流程后便删除该验证码及其对应的密钥和计时器；若时限已到但验证码仍没返回，此刻服务器主动向移动终端发送本次验证失败信息，并删除该验证码及其对应的密钥和计时器，也即，验证码一经到期，其便不可能再出现在服务器上了，此后若再有该验证码上传服务器，则肯定为假冒伪品。

此外，本例还提出了一种防伪装置损毁结构，用于酒类或香烟等消费类产品，在物品开启使用时便毁掉标签以防被二次使用，其结构如图2所示，其包括异或门电路、标签、CMOS开关、电压升压泵、太阳能薄膜电池；所述标签的芯片接地引脚通过若干外引到标签外部然后又接入所述标签内部的异或门电路的输入端，或芯片内部印刷线路外延到防伪装置外，所述异或门电路的输出端接入CMOS开关的输入端，所述CMOS开关的输出端通过电压升压泵接入至标签的芯片，所述太阳能薄膜电池连接标签的芯片电源。

基于上述防伪装置对电子标签自毁措施如下：

①物理损毁：电子标签设计了延展的外围连线，该些连线是芯片内部线路的外延，是组成芯片工作的必要线路。该些连线可用多圈多层细如微米的丝线制成，当物品开启时可轻易拉断或切断，由于该些连接线细到微米且层级较多或可交叉连线，因此该外围延展线一旦被破坏几乎无法修复或焊接；

②高压自毁：在上述外围延展线中，有多根连线其一端连着芯片的工作地，另一端连着CMOS开关管组件的控制管脚，该些连线在异或门作用下使开关管平时处于高阻断开状态，CMOS开关管电路上集成的电压升压泵不工作。若该外围连线任意一根被拉断或切断并当外部与电子标签NFC通信时，标签获电则CMOS开关管组件导通，电压泵此时泵出的高压将芯片数据清除或烧毁芯片。电子标签与外界NFC通信时需首先判定异或门的电平，目的是防止他人有意破坏电压升压泵，若电压升压泵被破坏，虽不能删除芯片数据了，但由于异或门电平不为“0”，因此该电子标签芯片永远不会启动。

另外，即使本防伪设备被二次使用，但由外界读不出标签内的验证码，因此顶多也只能复制一件目标物品，但为了尽可能地减少复制品数量，电子标签上还配载了薄膜太阳能电池：当该外围连线被拉断或切断且外部光能使太阳能薄膜电池产生足够电压时，CMOS开关管组件导通，则电压泵输出的高压直接将芯片数据自动清除或烧毁芯片，即使在没有外部设备与电子标签NFC通信的情况下也能自动烧毁芯片，从而进一步缩减了因认证数据被窃取而被仿冒的目标物数量。

以标签采用具备NFC功能的电子标签为例，在具体实施上，本例中的基于标签真伪双码和限时回传防伪方法如图3所示，包括如下步骤：

1、手机终端经NFC向电子标签发送APP应用中预存的前导码；

2、标签被激活启动进程；

3、电子标签收到前导码后判断异或门输出电平是否为0，如果为0则说明标签芯片的外延连接线未被破坏，则进入步骤4，如果不为0,则说明标签芯片的外延连接线被破坏，则标签不启动通信流程，结束；

4、标签经过NFC向移动终端返回其识别码；

5、手机终端向服务器发送该识别码；

6、服务器在收到该识别码后，在该识别码对应的密钥库中任一选取一个密钥发送给手机终端，同时开启计时器对该密钥对应验证码的返回时间进行计时；

7、手机终端将密钥经过NFC传送给标签；

8、标签将收到的密钥与标签中固化的密钥库中的密钥进行比对，判断该密钥在密钥库中是否存在，即判断该密钥是否正确，如果正确，则从其真验证码数据库中输出该密钥对应的验证码，如果错误，则从其伪验证码数据库中输出验证码；

9、标签经过NFC将输出的验证码传送给手机终端；

10、手机终端将收到的验证码连同该标签的识别码一同发送给服务器；

11、服务器记录移动终端回送认证数据的到达时间，即通过启动的计时器计算从服务器发送密钥开始，到收到验证码结束这一段时间；

12、服务器将收到的验证码与服务器中该识别码对应验证码数据库中的验证码进行比对，如果该验证码存在，则进入步骤13，如果该验证码不存在，则直接向手机终端发送该标签识别码为假冒的信息；

13、服务器判断该验证码的时效性，即验证码到达的时间是否超过定时器预设的时间(如：3秒钟)，如果超过，则要求手机终端重新申请验证，并删除服务器中的该验证码及其对应的密钥和计时器，那么手机终端在重新请求验证时，服务器向其发送另外一个密钥，相应地标签也应返回新的验证码；

如果时间未超过，则本次验证通过，服务器回复手机终端通过认证的信息后删除该验证码及其对应的密钥和计时器，同样，如果下次进行认证时，服务器向手机终端发送的又是一个新的密钥，而标签返回的也是新的验证码，这样可以避免重复使用真验证码而造成造假的恶果。由于该密钥及对应的验证码已经在服务器中删除，若再以该复制的验证码去服务器认证，则肯定无法通过，从而减少了造假的可能。

14、手机终端在收到服务回复验证的信息后，正确显示本次验证信息。

此外，虽服务器已下发了密钥，但考虑到移动终端没电或移动信号瞬间中断等特殊情况而不能及时回送验证码，当服务器对验证码的计时已到，服务器会主动向该移动终端发送本次验证失败信息后删除该验证码及其对应的密钥和计时器。在移动终端有电或有信号后便会收到服务器就发送的该信息，如“验证码已过期，本次验证失败，请重新验证”。此后若再有该验证码出现，则服务器直接回复该识别码是假冒。

本发明要求保护方案中所述的“标签”不仅包括具备NFC功能的电子标签，还包括不具备NFC功能的图形码标签，以显性的一、二维图型码表示编码；

对该类标签可在标签上配载太阳能薄膜电池，并用电子纸(E-ink)作图型码显示条或使用在电场下变色的材料制作显示条(如WO₂)，标签在没有电源时仅显示标签的识别码。当需要鉴伪时，移动终端先将读取的识别码发往服务器，服务器在发送该识别对应码密钥的同时，也对其对应的验证码的返回时间开始计时。移动终端在收到服务器发送的密钥后打开闪光灯以使标签太阳能电池工作，同时激活标签光电管接收电路，移动终端以闪光灯频闪信号将前导码及密钥数据发往标签光电管。若标签判定异或门逻辑电平为“0”，则标签根据密钥的正确与否从真验证码数据库或伪验证码数据库中输出相应验证码，并接通显示条电源，在电场作用下显示条显示相应的验证码，移动终端在读取该验证码后回传服务器；若标签判定异或门逻辑电平非“0”，则标签不启动进程。服务器完成对该验证码的时效性及一致性比对后向移动终端发送本次验证信息，同时删除该识别码对应的密钥及计时器，也即，以后不可能再有该验证码出现了。

基于上述方案描述，为了更充分的表明本发明的技术方案实质，下面对本发明的防伪机理进行概括说明，鉴于防伪系统的验证码至关重要性且为一次性使用，造假者可能通过如下两种途径获取验证码：

①强猜密钥

若造假者臆想以枚举方式猜测密钥以获得目标标签的真验证码，由于目标标签有真假两个数据库，同时鉴于目标标签对每次传入密钥均要输出验证码，因此不论其猜对与否目标标签均输出一个验证码，旨在迷惑造假者弄不清猜算的密钥的真假，故其也不敢贸然使用该验证码。可以想象没规律地胡乱猜测密钥其获得的验证码几乎都是错误的，若造假者直接将目标标签输出的验证码复制用于制假，那么当该验证码在服务器验证时其验证信息一定为假，因此这就杜绝了复制、造假的可能。

②骗取验证码

若造假者向服务器上传目标标签识别码以套取本次对目标标签的密钥，并想以此密钥骗出目标标签验证码后用于复制、造假，但由于服务器每次发出密钥后均要对其对应验证码的返回时限计时(如3秒)。若时限已到，服务器在主动地向移动终端发送本次验证失败信息的同时，也删除该验证码及其对应的密钥和计时器。因此有用户以该骗取并复制的目标标签识别码及验证码上传服务器作验证，由于该验证码服务器已早删除，故验证不成功，服务器直接判该识别码为假。

另外，鉴于假冒服务器的钓鱼网站，当移动终端验真时，其回复的信息可能全是认证合法的信息，因此移动终端上需加载专用的APP应用，APP上预写明该服务器的IP地址或网站全名以及与目标标签通信的前导码。当然也可以将服务器IP地址或网站全名固化于目标标签上，当移动终端验真时将服务器IP地址传与移动终端。

Claims (8)

1.基于标签真伪双码和限时回传防伪方法，其特征在于，应用在包括防伪装置、移动终端、服务器的系统中，所述防伪装置中包含标签，所述标签具有唯一识别码并且固化存储有一套密钥数据库以及互不关联的真、伪两套验证码数据库，其中真验证码数据库中的验证码与密钥数据库中的密钥一一关联对应，伪验证码数据库与真验证码数据库结构相同但验证码不同；所述服务器中存储有与标签识别码相同的真验证码数据库及密钥数据库，并且服务器中的真验证码数据库中的验证码与密钥数据库中的密钥一一关联对应；

该方法包括以下步骤：

A.移动终端向标签发送前导码以激活标签，标签在收到前导码后启动预固化程序并判断内部逻辑电平是否正常，若正常，则进入步骤B，否则不启动通信流程，结束流程；

B.移动终端从标签处获取识别码；

C.移动终端将识别码发送给服务器；

D.服务器将在该识别码对应的密钥数据库中任选一个密钥发送给移动终端,同时启动针对移动终端返回该密钥对应验证码计时的计时器；

E.移动终端将收到的密钥发送给标签；

F.标签将收到的密钥与其密钥数据库中的密钥进行比对，判断收到的密钥是否存在，若存在，则从其真验证码数据库中输出该密钥对应的验证码并传送给移动终端，若不存在，则从其伪验证码数据库中输出任一验证码并传送给移动终端；

G.移动终端将收到的验证码连同该标签的识别码一同回传至服务器；

H.服务器将收到的验证码与所述识别码在服务器中对应验证码数据库中的验证码进行比对，判断该验证码是否存在，若存在且该验证码返回时间并未超时，则服务器向移动终端发送针对该标签识别码的认证信息，同时删除该验证码及其对应的密钥和计时器；若该验证码不存在，则直接回复移动终端该标签识别码为假冒的信息。

2.如权利要求1所述的基于标签真伪双码和限时回传防伪方法，其特征在于，每次终端向标签传入密钥时，标签均要输出一个验证码，依输入密钥的正确与否，标签输出的验证码也有真假之分。

3.如权利要求1所述的基于标签真伪双码和限时回传防伪方法，其特征在于，步骤H中还包括：当计时时间到但验证码仍没返回，则服务器主动向该移动终端发送本次验证失败信息后删除所选取的密钥及对应的验证码和计时器，结束流程。

4.如权利要求1所述的基于标签真伪双码和限时回传防伪方法，其特征在于，步骤A中，所述标签在收到前导码后判断内部逻辑电平是否正常的方法为：

判断防伪装置中异或门电路的输出端电平是否为0，如果为0，则判定内部逻辑电平正常，如果不为0，则判定内部逻辑电平不正常。

5.如权利要求1所述的基于标签真伪双码和限时回传防伪方法，其特征在于，所述标签为电子标签，其包括NFC模块，移动终端与标签通过NFC进行通信。

6.如权利要求1所述的基于标签真伪双码和限时回传防伪方法，其特征在于，所述标签为不具备NFC功能的图形码标签，在标签上配置有太阳能薄膜电池和光电管接收电路，并具备采用电子纸或者在电场下变色材料制备的显示条，在太阳能薄膜电池未工作时仅显示标签的识别码，移动终端通过扫描显示条来获取识别码；移动终端在收到服务器发送的密钥后打开闪光灯以使标签中的太阳能薄膜电池工作，标签中的光电管接收电路启动以接收密钥数据，在标签收到密钥后，若标签判定异或门逻辑电平为0，则标签根据密钥的正确与否从真验证码数据库或伪验证码数据库中输出相应验证码，并接通显示条电源，在电场的作用下显示条显示相应的验证码以供移动终端进行扫描，移动终端在读取该验证码后回传服务器；若标签判定异或门逻辑电平非0，则标签不启动通信进程。

7.如权利要求1-6任意一项所述的基于标签真伪双码和限时回传防伪方法，其特征在于，所述移动终端上加载有APP应用，在所述APP应用中包含服务器的IP地址或网站全名以及与目标标签通信的前导码。

8.如权利要求1-6任意一项所述的基于标签真伪双码和限时回传防伪方法，其特征在于，所述标签上固化存储了服务器的IP地址或网站全名。