CN104657871B

CN104657871B - 一种商品防伪码生成方法

Info

Publication number: CN104657871B
Application number: CN201510131285.7A
Authority: CN
Inventors: 盛苏英; 堵俊; 吴新华; 陆国平; 张振娟; 华亮; 吴晓; 刘明; 周俊
Original assignee: Nantong University
Current assignee: Nantong University
Priority date: 2015-03-24
Filing date: 2015-03-24
Publication date: 2017-11-28
Anticipated expiration: 2035-03-24
Also published as: CN104657871A

Abstract

本发明公开了一种商品防伪码生成方法，包括如下步骤：将商品身份信息以一定的预定规则编码生成唯一的商品标识码；根据自定义的商品标识码字符与数值型数据对应关系，将商品标识码转化成数值型数据；利用商品身份信息和外部密钥分别计算得到混沌系统的初值、参数、初始迭代步数以及迭代间隔步数，对倾斜混沌帐篷映射进行迭代后生成两组混沌序列；利用两组混沌信号排序前后的位置变化置乱规则分别对数值型数据、自定义数值型数据与密文字符对应关系中的密文字符进行置乱，产生商品防伪号，进而组合生成商品防伪码。本发明所提商品防伪码生成方法简单可行，具有很强的安全性、不易破解，生成的商品防伪码具有“唯一性和不可伪造性”。

Description

一种商品防伪码生成方法

技术领域

本发明涉及数码防伪技术领域，特别涉及一种商品防伪码生成方法。

背景技术

当今社会，假货盛行，造假成泛滥趋势，食品药品等安全事故频发，如何实现商品防伪，杜绝假冒，挽回国家和企业的经济损失，保护消费者的权益，是一个全球范围内亟待研究解决的问题。现有的数码防伪技术基本上采用基于伪随机序列或有序流水号经过DES对称加密后生成商品防伪码，与数码防伪技术中商品防伪码“不可伪造性和唯一性”的性能要求有一定的差距；混沌信号具有初值敏感性、伪随机性和非周期性的特性，混沌系统已被引入至数码防伪技术的商品防伪码生成方法中，但是现有的基于混沌密码的商品防伪码生成方法还存在着商品身份信息编码有限、运算复杂、安全性相对较低难以抵抗攻击等问题。在此情况下，提出一种简单可行、安全不易破解的商品防伪码生成方法，生成具有“唯一性和不可伪造性”特点的商品防伪码，已经迫在眉睫。

发明内容

发明目的：本发明的目的是为了解决现有技术中的不足，提供一种商品防伪码生成方法，采用自定义对应关系，利用混沌信号排序前后的位置变化置乱规则分别对数值型数据和自定义对应关系中的密文字符进行置乱，产生商品防伪号，进而组合生成商品防伪码，以此保证所提方法简单可行，具有很强的安全性、不易破解，生成的商品防伪码具有“唯一性和不可伪造性”。

技术方案：本发明所述的一种商品防伪码生成方法，包括如下几个步骤：

(1)将商品身份信息编码生成唯一的商品标识码A，其中商品标识码长度为L；

(2)根据自定义的商品标识码字符与数值型数据对应关系，将商品标识码A转化成数值型数据，获得与商品标识码A长度相等的数值序列P1；

(3)利用商品身份信息，即编码生成的商品标识码或数值序列P1，以及外部密钥Z₁₀，Z₂₀，Z₃₀，由下列公式分别计算得到混沌系统的初值X₀、参数P、初始迭代步数n₁,n₂以及迭代间隔步数m₁,m₂：

X₀＝mod(cos(sum(double(A)))×sin(64×L-sum(P1))+Z₁₀+Z₂₀,1)

P＝mod(cos(127×L-sum(double(A)))×sin(sum(P1))+Z₁₀+Z₃₀,1)

m₁＝1+mod(n₁,17)

m₂＝1+mod(n₂,13)_，

其中，Z₁₀∈(-1,1)，Z₂₀∈(-1,1)，Z₃₀∈(-1,1)，同时判断初值X₀和参数P是否为0，如果X₀＝0，则令X₀＝0.5，如果P＝0，则令P＝0.5，从而保证X₀∈(0,1)，P∈(0,1)，可见混沌系统的初值X₀、参数P、初始迭代步数n₁,n₂不仅与外部密钥Z₁₀，Z₂₀，Z₃₀有关，而且会随着商品身份信息变化；

(4)由初值X₀和参数P，对如下公式所示的倾斜混沌帐篷映射进行迭代：

得到混沌序列X，从第n₁个元素开始每隔m₁个元素取1个，从而形成长度为L的混沌序列Y1，同时从混沌序列X的第n₂个元素开始每隔m₂个元素取1个，从而形成长度为64的混沌序列Y2；

(5)将序列Y1按升序排序，按序列Y1排序前、后的位置变化置乱规则，对数值序列P1进行置乱，得到置乱后的数值序列P2，同时将序列Y2按升序排序，按序列Y2排序前、后的位置变化置乱规则，对自定义的数值型数据与密文字符对应关系中密文字符进行置乱，得到置乱后的对应关系；

(6)根据置乱后的对应关系，将数值序列P2转化成密文字符序列C，获得与商品标识码长度相等的防伪号，再将商品标识码和防伪号组合生成商品防伪码。

作为优选，步骤(1)中所述的将商品身份信息以一定的预定规则进行编码生成唯一的商品标识码，其中商品标识码包括数字字符‘0’～‘9’、大写字母‘A’～‘Z’、小写字母‘a’～‘z’以及空格字符‘’和字符‘-’。

作为优选，步骤(2)中所述的商品标识码字符与数值型数据对应关系为：‘0’→0；‘1’→1；‘2’→2；‘3’→3；‘4’→4；‘5’→5；‘6’→6；‘7’→7；‘8’→8；‘9’→9；‘A’→10；‘B’→11；‘C’→12；‘D’→13；‘E’→14；‘F’→15；‘G’→16；‘H’→17；‘I’→18；‘J’→19；‘K’→20；‘L’→21；‘M’→22；‘N’→23；‘O’→24；‘P’→25；‘Q’→26；‘R’→27；‘S’→28；‘T’→29；‘U’→30；‘V’→31；‘W’→32；‘X’→33；‘Y’→34；‘Z’→35；‘a’→36；‘b’→37；‘c’→38；‘d’→39；‘e’→40；‘f’→41；‘g’→42；‘h’→43；‘i’→44；‘j’→45；‘k’→46；‘l’→47；‘m’→48；‘n’→49；‘o’→50；‘p’→51；‘q’→52；‘r’→53；‘s’→54；‘t’→55；‘u’→56；‘v’→57；‘w’→58；‘x’→59；‘y’→60；‘z’→61；‘’→62；‘-’→63。

作为优选，步骤(5)中所述的数值型数据与密文字符对应关系为：0→‘0’；1→‘1’；2→‘2’；3→‘3’；4→‘4’；5→‘5’；6→‘6’；7→‘7’；8→‘8’；9→‘9’；10→‘A’；11→‘B’；12→‘C’；13→‘D’；14→‘E’；15→‘F’；16→‘G’；17→‘H’；18→‘I’；19→‘J’；20→‘K’；21→‘L’；22→‘M’；23→‘N’；24→‘O’；25→‘P’；26→‘Q’；27→‘R’；28→‘S’；29→‘T’；30→‘U’；31→‘V’；32→‘W’；33→‘X’；34→‘Y’；35→‘Z’；36→‘a’；37→‘b’；38→‘c’；39→‘d’；40→‘e’；41→‘f’；42→‘g’；43→‘h’；44→‘i’；45→‘j’；46→‘k’；47→‘l’；48→‘m’；49→‘n’；50→‘o’；51→‘p’；52→‘q’；53→‘r’；54→‘s’；55→‘t’；56→‘u’；57→‘v’；58→‘w’；59→‘x’；60→‘y’；61→‘z’；62→‘:’；63→‘-’。

作为优选，步骤(6)中所述的将商品标识码和防伪号组合生成商品防伪码，是指采用商品标识码和防伪号直接顺序连接，或间隔插入等预定规则的组合方式。

有益效果：本发明采用自定义对应关系(商品标识码字符与数值型数据以及数值型数据与密文字符)，利用两组混沌信号排序前后的位置置乱变化规则分别对数值型数据和自定义对应关系中的密文字符进行置乱，根据置乱后对应关系产生商品防伪号，进而组合生成商品防伪码，保证本发明所提的一种商品防伪码生成方法简单可行，具有很强的安全性、不易破解，以保证生成的商品防伪码具有“唯一性和不可伪造性”。

附图说明

图1为本发明的商品防伪码生成流程示意图。

具体实施方式

如图1所示的一种商品防伪码生成方法，包括如下几个步骤：

(1)将商品身份信息以一定的预定规则编码生成唯一的商品标识码A，其中商品标识码包括数字字符‘0’～‘9’、大写字母‘A’～‘Z’、小写字母‘a’～‘z’以及空格字符‘’和字符‘-’，商品标识码的长度记为L；

(2)根据自定义的商品标识码字符与数值型数据对应关系(见表1)，将商品标识码转化成数值型数据，获得与商品标识码长度相等的数值序列P1；

表1自定义商品标识码字符与数值型数据对应关系表

(3)利用商品身份信息(即编码生成的商品标识码或数值序列P1)和外部密钥(Z₁₀，Z₂₀，Z₃₀)，由下列公式分别计算得到混沌系统的初值X₀、参数P、初始迭代步数(n₁,n₂)以及迭代间隔步数(m₁,m₂)；

X₀＝mod(cos(sum(double(A)))×sin(64×L-sum(P1))+Z₁₀+Z₂₀,1)

P＝mod(cos(127×L-sum(double(A)))×sin(sum(P1))+Z₁₀+Z₃₀,1)

m₁＝1+mod(n₁,17)

m₂＝1+mod(n₂,13)

其中，Z₁₀∈(-1,1)，Z₂₀∈(-1,1)，Z₃₀∈(-1,1)，同时判断初值X₀和参数P是否为0，如果X₀＝0，则令X₀＝0.5，如果P＝0，则令P＝0.5，从而保证X₀∈(0,1)，P∈(0,1)，可见混沌系统的初值X₀、参数P、初始迭代步数n₁,n₂不仅与外部密钥(Z₁₀，Z₂₀，Z₃₀)有关，而且会随着商品身份信息变化。

(4)由初值X₀和参数P，对如下公式所示的倾斜混沌帐篷映射进行迭代，得到混沌序列X，从第n₁个元素开始每隔m₁个元素取1个，从而形成混沌序列Y1(长度为L)，同时从混沌序列X的第n₂个元素开始每隔m₂个元素取1个，从而形成混沌序列Y2(长度为64)；

(5)将序列Y1按升序排序，按其位置变化置乱规则对数值序列P1进行置乱，得到置乱后的数值序列P2，同时将序列Y2按升序排序，按其位置变化置乱规则对自定义的数值型数据与密文字符对应关系(见表2)中密文字符进行置乱，得到置乱后的对应关系；

表2自定义数值型数据与密文字符对应关系表

(6)根据置乱后的对应关系，将数值序列P2转化成密文字符序列C，获得与商品身份标识码长度相等的防伪号，再将商品标识码和防伪号采用直接顺序连接，或间隔插入等预定规则的组合方式生成商品防伪码。

下面结合具体的实施例对本发明作进一步说明：

实施例1

按照上述商品防伪码生成方法，步骤如下：

(1)当某件商品的标识码编码为“A123E1212342014-12-26d1987654”，长度L＝30；

(2)根据表1中自定义商品标识码字符与数值型数据对应关系，得到数值序列P1为{10，1，2，3，14，1，2，1，2，3，4，2，0，1，4，63，1，2，63，2，6，62，39，1，9，8，7，6，5，4}；

(3)取外部密钥(Z₁₀＝0.12345，Z₂₀＝0.56789，Z₃₀＝-0.98765)，利用商品身份信息(即编码生成的商品标识码或数值序列P1)和外部密钥，根据上述商品防伪码生成方法步骤(3)中公式计算得到混沌系统的初值X₀、参数P、初始迭代步数n₁,n₂以及迭代间隔步数m₁,m₂分别为

X₀＝mod(cos(1585)×sin(1592)+0.12345+0.56789,1)＝0.644250118102595

P＝mod(cos(2225)×sin(328)+0.12345-0.98765,1)＝0.834008646738464

m₁＝1+mod(n₁,17)＝1+mod(309,17)＝4

m₂＝1+mod(n₂,13)＝1+mod(299,13)＝1

(4)由初值X₀和参数P，对上述商品防伪码生成方法步骤(4)中公式所示倾斜混沌帐篷映射进行迭代，得到混沌序列X，从第309个元素开始每隔4个元素取1个，从而形成长度为30的混沌序列Y1，同时从混沌序列X的第299个元素开始每隔1个元素取1个，从而形成长度为64的混沌序列Y2；

(5)将序列Y₁按升序排序，按序列Y1排序前、后的位置变化置乱规则，对数值序列P1进行置乱，得到置乱后的数值序列P2为{0，10，1，6，1，1，4，62，2，2，6，3，63，9，39，1，3，63，5，4，1，7，2，8，1，2，14，2，2，4}，同时将序列Y₂按升序排序，按序列Y₂排序前、后的位置变化置乱规则，对表2中密文字符进行置乱，得到置乱后的对应关系表(见表3)；

表3置乱后的数值型数据与密文字符对应关系表

(6)根据置乱后对应关系表3，将数值序列P2转化成密文字符序列C为{‘L’，‘k’，‘M’，‘E’，‘M’，‘M’，‘O’，‘j’，‘N’，‘N’，‘E’，‘D’，‘b’，‘u’，‘z’，‘M’，‘D’，‘b’，‘R’，‘O’，‘M’，‘c’，‘N’，‘A’，‘M’，‘N’，‘o’，‘N’，‘N’，‘O’}，获得与商品标识码长度相等的防伪号为“LkMEMMOjNNEDbuzMDbROMcNAMNoNNO”，

若采用商品标识码和防伪号直接顺序连接的预定规则进行组合，生成的商品防伪码为“A123E1212342014-12-26d1987654LkMEMMOjNNEDbuzMDbROMcNAMNoNNO”；

若采用商品标识码和防伪号等间隔插入的预定规则进行组合，生成的商品防伪码为“AL1k2M3EEM1M2O1j2N3N4E2D0b1u4z-M1D2b-R2O6M cdN1A9M8N7o6N5N4O”(如间隔为1)；

若采用商品标识码和防伪号非等间隔插入的预定规则进行组合，生成的商品防伪码为“AL12kM3E1EMM2123OjNN42014EDbuz-12-26MDbROM d19876cNAMNoN54NO”(如间隔分别为1，2，3，4，5，6，7)；

由此可见，此方法生成的防伪号是杂乱无章的、没有原始数据的任何痕迹，且其长度会随着商品标识码的长度而变化，同时采用不同预定规则的商品标识码和防伪号组合方式，可以生成不同组合的商品防伪码。

实施例2

按照上述商品防伪码生成方法，某件商品标识码及其防伪码生成步骤与具体实施例1相似，仅某个外部密钥发生细微变化：Z₁₀＝0.123450000000001；或Z₂₀＝0.567890000000001；或Z₃₀＝-0.987650000000001，商品防伪码的生成结果如表4所示。由下表可见：一旦外部密钥发生即使细微变化，即“失之毫厘”，生成的商品防伪号会“差之千里”，由此可见本专利所提一种商品防伪码生成方法具有密钥敏感性。

表4外部密钥发生微变时，商品防伪码的生成结果

实施例3

按照上述商品防伪码生成方法，外部密钥及其防伪码生成步骤与具体实施例1相似，微变的商品标识码(如“A123E1212342014-12-26d1987653”、“a123E1212342014-12-26d1987654”和“A123E1212342004-12-26d1987654”)生成的商品防伪码结果如表5所示。由下表可见：商品标识码的细微变化会引起密文字符串(即商品防伪号)发生很大的变化，由此可见本专利所提一种商品防伪码生成方法对商品身份信息(即商品标识码)具有敏感性。

表5商品标识码发生微变时，商品防伪码的生成结果

由上述具体实施例2和例3分析可知，本专利所提一种商品防伪码生成方法所生成的商品防伪码不仅与外部密钥密切相关，而且依赖于商品身份信息(即商品标识码)，因此本专利所提的一种商品防伪码生成方法具有很强的安全性，可以较好地抵抗已知/选择明文攻击，不易破解，以保证生成的商品防伪码具有“唯一性和不可伪造性”。

Claims

1.一种商品防伪码生成方法，其特征在于，包括如下几个步骤：

X₀＝mod(cos(sum(double(A)))×sin(64×L-sum(P1))+Z₁₀+Z₂₀,1)

P＝mod(cos(127×L-sum(double(A)))×sin(sum(P1))+Z₁₀+Z₃₀,1)

m₁＝1+mod(n₁,17)

m₂＝1+mod(n₂,13)_，

2.根据权利要求1所述的一种商品防伪码生成方法，其特征在于：步骤(1)中所述的将商品身份信息以一定的预定规则进行编码生成唯一的商品标识码，其中商品标识码包括数字字符‘0’～‘9’、大写字母‘A’～‘Z’、小写字母‘a’～‘z’以及空格字符‘’和字符‘_’。

3.根据权利要求1所述的一种商品防伪码生成方法，其特征在于：步骤(2)中所述的商品标识码字符与数值型数据对应关系为：‘0’→0；‘1’→1；‘2’→2；‘3’→3；‘4’→4；‘5’→5；‘6’→6；‘7’→7；‘8’→8；‘9’→9；‘A’→10；‘B’→11；‘C’→12；‘D’→13；‘E’→14；‘F’→15；‘G’→16；‘H’→17；‘I’→18；‘J’→19；‘K’→20；‘L’→21；‘M’→22；‘N’→23；‘O’→24；‘P’→25；‘Q’→26；‘R’→27；‘S’→28；‘T’→29；‘U’→30；‘V’→31；‘W’→32；‘X’→33；‘Y’→34；‘Z’→35；‘a’→36；‘b’→37；‘c’→38；‘d’→39；‘e’→40；‘f’→41；‘g’→42；‘h’→43；‘i’→44；‘j’→45；‘k’→46；‘l’→47；‘m’→48；‘n’→49；‘o’→50；‘p’→51；‘q’→52；‘r’→53；‘s’→54；‘t’→55；‘u’→56；‘v’→57；‘w’→58；‘x’→59；‘y’→60；‘z’→61；‘’→62；‘-’→63。

4.根据权利要求1所述的一种商品防伪码生成方法，其特征在于：步骤(5)中所述的数值型数据与密文字符对应关系为：0→‘0’；1→‘1’；2→‘2’；3→‘3’；4→‘4’；5→‘5’；6→‘6’；7→‘7’；8→‘8’；9→‘9’；10→‘A’；11→‘B’；12→‘C’；13→‘D’；14→‘E’；15→‘F’；16→‘G’；17→‘H’；18→‘I’；19→‘J’；20→‘K’；21→‘L’；22→‘M’；23→‘N’；24→‘O’；25→‘P’；26→‘Q’；27→‘R’；28→‘S’；29→‘T’；30→‘U’；31→‘V’；32→‘W’；33→‘X’；34→‘Y’；35→‘Z’；36→‘a’；37→‘b’；38→‘c’；39→‘d’；40→‘e’；41→‘f’；42→‘g’；43→‘h’；44→‘i’；45→‘j’；46→‘k’；47→‘l’；48→‘m’；49→‘n’；50→‘o’；51→‘p’；52→‘q’；53→‘r’；54→‘s’；55→‘t’；56→‘u’；57→‘v’；58→‘w’；59→‘x’；60→‘y’；61→‘z’；62→‘:’；63→‘-’。

5.根据权利要求1所述的一种商品防伪码生成方法，其特征在于：步骤(6)中所述的将商品标识码和防伪号组合生成商品防伪码，是指采用商品标识码和防伪号直接顺序连接，或间隔插入预定规则的组合方式。