CN104680220A - 一种商品防伪码批量生成方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种商品防伪码批量生成方法，包括如下步骤：将某批商品的身份信息编码生成批量商品标识码并设置一定长度的商品生产序号数值序列；根据自定义批量商品标识码字符与数值型数据对应关系，将批量商品标识码转化成数值序列；利用混沌序列排序前后的位置变化置乱规则分别对某批商品的生产序号数值序列、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；该批商品中各件商品依据相应混沌序列及其排序前后位置变化置乱规则依次对转码后数值序列进行移位、置乱，产生各件商品防伪号，进而组合批量生成商品防伪码。本发明所提方法简单可行，具有很强的安全性、不易破解，批量生成的商品防伪码具有“唯一性和不可伪造性”。

Description

一种商品防伪码批量生成方法

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批量生成方法。

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；现有的商品防伪码生成方法绝大多数是针对单件商品所提的防伪码生成算法，运算比较复杂，没有考虑某批次商品之间、各批次商品之间生成商品防伪码的安全性和运算效率，难以在批量商品的实际生产中加以应用。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批量生成方法，批量生成具有“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批量生成方法，采用自定义对应关系，利用初值和参数可变的混沌系统所产生的混沌序列排序前后的位置变化置乱规则分别对某批商品的生产序号数值序列、自定义对应关系中的密文字符进行批次置乱，该批商品中各件商品依次对转码后数值序列进行移位、置乱，产生各件商品防伪号，进而组合批量生成商品防伪码，以此保证所提方法简单可行，具有很强的安全性、不易破解，批量生成的商品防伪码具有“唯一性和不可伪造性”。

技术方案：一种商品防伪码批量生成方法，其特征在于，包括如下几个步骤：

(1)编码：将某批商品的身份信息编码生成批量商品标识码A，其中批量商品标识码长度为L,同时根据该批商品的数量，设置一定长度的商品生产序号数值序列B；

(2)转码：根据自定义的批量商品标识码字符与数值型数据对应关系，将批量商品标识码转化成数值型数据，获得与批量商品标识码A长度相等的数值序列S1；

(3)某批商品的生产序号数值序列置乱：

首先利用该批商品的身份信息，即编码生成的批量商品标识码和密钥Z₁₁、Z₁₂，由如下公式(1)计算得到混沌系统的初值X1₀、参数P1和初始迭代步数n₁，

$\left\{\begin{array}{c}{X1}_0=\mathrm{mod}(\sin \left(\mathrm{sum}\left(\mathrm{double}\left(A\right)\right)\right)+Z_{11},1)\\ P1=3.7+\mathrm{mod}(\cos \left(\mathrm{sum}\left(\mathrm{double}\left(A\right)\right)\right)+Z_{12},0.3)\\ n_1=200+\mathrm{mod}(127\×L-\mathrm{sum}\left(\mathrm{double}\left(A\right)\right),199)\end{array}\right.---\left(1\right)$

其中，Z₁₁∈(-1,1)，Z₁₂∈(-1,1)，同时判断初值X1₀是否为0，一旦为0，则将X1₀设置为0.5，从而保证X1₀∈(0,1)，P1∈[3.7,4)，可见该混沌系统的初值、参数、初始迭代步数不仅与密钥Z₁₁，Z₁₂有关，而且会随着某批商品的身份信息变化；

然后由初值X1₀和参数P1，对如下公式(2)所示的Logistic混沌映射进行迭代，得到混沌序列X1，从第n₁个元素开始连续取元素，从而形成长度与商品生产序号数值序列B的长度一致的混沌序列Y1，

X_k+1＝P·X_k·(1-X_k)    (2)

再将序列Y1按升序排序，按序列Y1排序前、后的位置变化置乱规则，对商品生产序号数值序列进行置乱，得到该批商品置乱后的商品生产序号数值序列B1；

(4)某批商品的自定义对应关系置乱：

首先利用该批商品的身份信息，即编码生成的批量商品标识码和密钥Z₂₁，Z₂₂，由如下公式(3)计算得到混沌系统的初值X2₀、参数P2、初始迭代步数n₂以及迭代间隔步数m₂，

$\left\{\begin{array}{c}{X2}_0=\mathrm{mod}(\cos \left(\mathrm{sum}\left(\mathrm{double}\left(A\right)\right)\right)+Z_{21},1)\\ P2=\mathrm{mod}(\cos (127\×L-\mathrm{sum}\left(\mathrm{double}\left(A\right)\right))+Z_{22},1)\\ n_2=210+\mathrm{mod}(\mathrm{sum}\left(\mathrm{double}\left(A\right)\right),177)\\ m_2=1+\mathrm{mod}(127\×L-\mathrm{sum}\left(\mathrm{double}\left(A\right)\right),13)\end{array}\right.---\left(3\right)$

其中，Z₂₁∈(-1,1)，Z₂₂∈(-1,1)，同时分别判断初值X2₀和参数P2是否为0，如果X2₀＝0，则令X2₀＝0.5，如果P2＝0，则令P2＝0.5，从而保证X2₀∈(0,1)，P2∈(0,1)，可见该混沌系统的初值、参数、初始迭代步数和迭代间隔步数不仅与密钥(Z₂₁，Z₂₂)有关，而且会随着某批商品的身份信息而变化；

然后由初值X2₀和参数P2，对如下公式(4)所示的倾斜混沌帐篷映射进行迭代，得到混沌序列X2，从第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，

$X_{k+1}=\left\{\begin{array}{ccc}{X}_k/P& \mathrm{if}& 0<X_k\&le;P\\ 1-X_k/1-P& \mathrm{if}& P<X_k<1\end{array}\right.---\left(4\right)$

再将序列Y2按升序排序，按序列Y2排序前、后的位置变化置乱规则，对自定义数值型数据与密文字符对应关系中的密文字符进行置乱，得到置乱后的对应关系；

(5)某批商品的防伪号批量生成：

根据该批商品中各件商品生产序号的不同，分别执行单件商品的防伪号生成步骤，即可实现该批商品的防伪号批量生成，其中单件商品的防伪号生成步骤描述如下，

首先利用该批商品的身份信息，即编码生成的批量商品标识码或数值序列S1，密钥Z₃₁，Z₃₂和该件商品的生产序号B(i)，由如下公式(5)计算得到混沌系统的初值X3₀、参数P3、初始迭代步数n₃以及迭代间隔步数m₃，

$\left\{\begin{array}{c}{X3}_0=\mathrm{mod}(\sin \left(\mathrm{sum}\left(S1\right)\right)+Z_{31}+B\left(i\right)/{10}^k,1)\\ P3=3.7+\mathrm{mod}(\sin (L\&times;64-\mathrm{sum}\left(S1\right))+Z_{32}+B\left(i\right)/{10}^k,0.3)\\ n_3=200+\mathrm{mod}(L\&times;127-\mathrm{sum}\left(\mathrm{double}\left(A\right)\right),173)\\ m_3=2+\mathrm{mod}(\mathrm{sum}\left(\mathrm{double}\left(A\right)\right),17)\end{array}\right.---\left(5\right)$

其中，Z₃₁∈(-1,1)，Z₃₂∈(-1,1)，同时判断初值X3₀是否为0，如为0，则将X3₀设为0.5，从而保证X3₀∈(0,1)，P3∈[3.7,4)，可见该混沌系统的初值、参数、初始迭代步数和迭代间隔步数不仅与密钥(Z₃₁，Z₃₂)、该批商品的身份信息有关，而且会随着某件商品的生产序号而变化，且k满足：10^k≥商品生产序号数值序列的长度>10^k-1；

然后由初值X3₀和参数P3，对上述公式(2)所示的Logistic混沌映射进行迭代，得到混沌序列X3，从第n₃个元素开始每隔m₃个元素取1个，从而形成长度为L的混沌序列Y3，

再将数值序列S1中各元素转化为6位二进制，分别进行按位循环右移，并将移位后的6位二进制转化为数值型数据，形成数值序列S2，其中各元素移动位数Shift_B(i)由如下公式(6)计算得到，

最后将序列Y3按升序排序，按序列Y3排序前、后的位置变化置乱规则，对数值序列S2进行置乱，得到数值序列S3，根据置乱后的数值型数据与密文字符对应关系，将数值序列S3转化成密文字符序列C，即获得该件商品的防伪号，其中防伪号的长度与批量商品标识码长度一致，根据该批商品中单件商品防伪号的生成过程，依次进行该批商品中各件商品防伪号的生成；

(6)某批商品的防伪码组合：

将该批商品的批量商品标识码、单件商品防伪号和单件商品置乱后的商品生产序号三者组合，生成该批商品中单件商品的防伪码，按此规则可批量组合生成该批商品的防伪码。

作为优选，步骤(1)中所述的将某批商品的身份信息以一定的预定规则编码生成批量商品标识码，其中批量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(1)中所述的根据该批商品的数量，设置一定长度的商品生产序号数值序列，其中商品生产序号数值序列中各元素为从0开始逐1递增，数值序列的长度等于该批商品的数量。

作为优选，步骤(2)中所述的自定义的批量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(4)中所述的自定义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)中所述将该批商品的批量商品标识码、单件商品防伪号和单件商品置乱后的商品生产序号三者组合，生成该批商品中单件商品的防伪码，是指采用该批商品的批量商品标识码、单件商品防伪号和单件商品置乱后的商品生产序号直接顺序连接，或间隔插入等预定规则的组合方式。

作为优选，步骤(6)中所述单件商品置乱后的商品生产序号，是指将数值型商品生产序号转换为字符与各位数值完全一样而形成的字符串，其中字符串长度k满足：10^k≥商品生产序号数值序列的长度>10^k-1，同时如果字符串长度不够则在该字符串前补足字符‘0’。

有益效果：本发明采用自定义对应关系(批量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)，利用初值和参数可变的混沌系统所产生的混沌序列排序前后的位置置乱规则分别对某批商品的生产序号数值序列、自定义对应关系中的密文字符进行批次置乱，该批商品中各件商品依次对转码后数值序列进行移位、置乱，产生各件商品防伪号，进而组合批量生成商品防伪码。本发明所提的一种商品防伪码批量生成方法简单可行，具有很强的安全性、不易破解，保证了批量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批量生成流程示意图。

具体实施方式

如图1所示的一种商品防伪码批量生成方法，包括如下几个步骤：

(1)编码：将某批商品的身份信息以一定的预定规则编码生成批量商品标识码A，其中批量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‘-’，批量商品标识码的长度记为L，同时根据该批商品的数量，设置一定长度的商品生产序号数值序列B，其中各元素为从0开始逐1递增，其长度等于该批商品的数量；

(2)转码：根据自定义的批量商品标识码字符与数值型数据对应关系(见表1)，将批量商品标识码转化成数值型数据，获得与批量商品标识码A长度相等的数值序列S1；

表1自定义批量商品标识码字符与数值型数据对应关系

(3)某批商品的生产序号数值序列置乱：

首先利用该批商品的身份信息(即编码生成的批量商品标识码)和密钥(Z₁₁、Z₁₂)，由如下公式计算得到混沌系统的初值X1₀、参数P1和初始迭代步数n₁，

$\left\{\begin{array}{c}{X1}_0=\mathrm{mod}(\sin \left(\mathrm{sum}\left(\mathrm{double}\left(A\right)\right)\right)+Z_{11},1)\\ P1=3.7+\mathrm{mod}(\cos \left(\mathrm{sum}\left(\mathrm{double}\left(A\right)\right)\right)+Z_{12},0.3)\\ n_1=200+\mathrm{mod}(127\&times;L-\mathrm{sum}\left(\mathrm{double}\left(A\right)\right),199)\end{array}\right.$

其中，Z₁₁∈(-1,1)，Z₁₂∈(-1,1)，同时判断初值X1₀是否为0，一旦为0，则将X1₀设置为0.5，从而保证X1₀∈(0,1)，P1∈[3.7,4)，可见该混沌系统的初值、参数、初始迭代步数不仅与密钥(Z₁₁，Z₁₂)有关，而且会随着某批商品的身份信息变化。

然后由初值X1₀和参数P1，对如下公式(2)所示的Logistic混沌映射进行迭代，得到混沌序列X1，从第n₁个元素开始连续取元素，从而形成混沌序列Y1(长度与商品生产序号数值序列B的长度一致)，

X_k+1＝P·X_k·(1-X_k)

再将序列Y1按升序排序，按序列Y1排序前、后的位置变化置乱规则，对商品生产序号数值序列进行置乱，得到该批商品置乱后的商品生产序号数值序列B1；

(4)某批商品的自定义对应关系置乱：

首先利用该批商品的身份信息(即编码生成的批量商品标识码)和密钥(Z₂₁，Z₂₂)，由如下公式计算得到混沌系统的初值X2₀、参数P2、初始迭代步数n₂以及迭代间隔步数m₂，

$\left\{\begin{array}{c}{X2}_0=\mathrm{mod}(\cos \left(\mathrm{sum}\left(\mathrm{double}\left(A\right)\right)\right)+Z_{21},1)\\ P2=\mathrm{mod}(\cos (127\&times;L-\mathrm{sum}\left(\mathrm{double}\left(A\right)\right))+Z_{22},1)\\ n_2=210+\mathrm{mod}(\mathrm{sum}\left(\mathrm{double}\left(A\right)\right),177)\\ m_2=1+\mathrm{mod}(127\&times;L-\mathrm{sum}\left(\mathrm{double}\left(A\right)\right),13)\end{array}\right.$

其中，Z₂₁∈(-1,1)，Z₂₂∈(-1,1)，同时分别判断初值X2₀和参数P2是否为0，如果X2₀＝0，则令X2₀＝0.5，如果P2＝0，则令P2＝0.5，从而保证X2₀∈(0,1)，P2∈(0,1)，可见该混沌系统的初值、参数、初始迭代步数和迭代间隔步数不仅与密钥(Z₂₁，Z₂₂)有关，而且会随着某批商品的身份信息而变化。

然后由初值X2₀和参数P2，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X2，从第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)，

$X_{k+1}=\left\{\begin{array}{ccc}{X}_k/P& \mathrm{if}& 0<X_k\&le;P\\ 1-X_k/1-P& \mathrm{if}& P<X_k<1\end{array}\right.$

再将序列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(见表2)中的密文字符进行置乱，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

(5)某批商品的防伪号批量生成：

单件商品的防伪号生成步骤描述如下，

首先利用该批商品的身份信息(即编码生成的批量商品标识码或数值序列S1)、密钥(Z₃₁，Z₃₂)和该件商品的生产序号B(i)，由如下公式计算得到混沌系统的初值X3₀、参数P3_、初始迭代步数n₃以及迭代间隔步数m₃，

$\left\{\begin{array}{c}{X3}_0=\mathrm{mod}(\sin \left(\mathrm{sum}\left(S1\right)\right)+Z_{31}+B\left(i\right)/{10}^k,1)\\ P3=3.7+\mathrm{mod}(\sin (L\&times;64-\mathrm{sum}\left(S1\right))+Z_{32}+B\left(i\right)/{10}^k,0.3)\\ n_3=200+\mathrm{mod}(L\&times;127-\mathrm{sum}\left(\mathrm{double}\left(A\right)\right),173)\\ m_3=2+\mathrm{mod}(\mathrm{sum}\left(\mathrm{double}\left(A\right)\right),17)\end{array}\right.$

其中，Z₃₁∈(-1,1)，Z₃₂∈(-1,1)，同时判断初值X3₀是否为0，如为0，则将X3₀设为0.5，从而保证X3₀∈(0,1)，P3∈[3.7,4)，可见该混沌系统的初值、参数、初始迭代步数和迭代间隔步数不仅与密钥(Z₃₁，Z₃₂)、批量商品的身份信息有关，而且会随着某件商品的生产序号而变化，k满足：10^k≥商品生产序号数值序列的长度>10^k-1。

然后由初值X3₀和参数P3，对上述步骤(3)所示的Logistic混沌映射进行迭代，得到混沌序列X3，从第n₃个元素开始每隔m₃个元素取1个，从而形成混沌序列Y3(长度为L)，

再将数值序列S1中各元素转化为6位二进制，分别进行按位循环右移，并将移位后的6位二进制转化为数值型数据，形成数值序列S2，其中各元素移动位数Shift_B(i)由如下公式计算得到，

最后将序列Y3按升序排序，按序列Y3排序前、后的位置变化置乱规则，对数值序列S2进行置乱，得到数值序列S3，根据置乱后的数值型数据与密文字符对应关系，将数值序列S3转化成密文字符序列C，即获得该件商品的防伪号，其中防伪号的长度与批量商品标识码长度一致，

根据该批商品中各件商品生产序号的不同，分别执行单件商品的防伪号生成步骤，即可实现该批商品的防伪号批量生成；

(6)某批商品的防伪码组合：

将该批商品的批量商品标识码、单件商品防伪号和单件商品置乱后的商品生产序号三者采用直接顺序连接，或间隔插入等预定规则的组合方式生成该件商品的防伪码，按此规则可批量组合生成该批商品的防伪码，其中单件商品置乱后的商品生产序号，是指将数值型商品生产序号转换为字符与各位数值完全一样而形成的字符串，其中字符串长度k满足：10^k≥商品生产序号数值序列的长度>10^k-1，同时如果字符串长度不够则在该字符串前补足字符‘0’。

下面结合具体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批量生成方法，步骤如下：

(1)当某批商品的批量商品标识码编码为“A123E1212342014-12-26d19”，长度L＝25，同时设置该批商品的生产序号数值序列B，其中各元素为从0开始逐1递增，其长度为10⁵；

(2)根据表1中自定义的批量商品标识码字符与数值型数据对应关系，得到数值序列S1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}；

(3)该批商品的生产序号数值序列置乱：

取密钥(Z₁₁＝0.12345，Z₁₂＝0.56789)，利用批量商品身份信息和密钥，根据上述商品防伪码批量生成方法步骤(3)中公式计算得到混沌系统的初值X1₀、参数P1和初始迭代步数n₁分别为

$\left\{\begin{array}{c}{X1}_0=\mathrm{mod}(\sin \left(1315\right)+\mathrm{0.12345,1})=0.0939562222633856\\ P1=3.7+\mathrm{mod}(\cos \left(1315\right)+\mathrm{0.56789,0.3})=3.72681392788157\\ n_1=200+\mathrm{mod}(127\&times;25-\mathrm{1315,199})=269\end{array}\right.$

然后由初值X1₀和参数P1，对如下公式(2)所示的Logistic混沌映射进行迭代，得到混沌序列X1，从第269个元素开始连续取元素，从而形成混沌序列Y1(长度与商品生产序号数值序列B的长度一致)，再将序列Y1按升序排序，按序列Y1排序前、后的位置变化置乱规则，对商品生产序号数值序列进行置乱，得到该批商品置乱后的商品生产序号数值序列B1；

(4)该批商品的自定义对应关系置乱：

取密钥(Z₂₁＝0.12345，Z₂₂＝0.56789)，利用批量商品身份信息和密钥，根据上述商品防伪码批量生成方法步骤(4)中公式计算得到混沌系统的初值X2₀、参数P2、初始迭代步数n₂以及迭代间隔步数m₂分别为

$\left\{\begin{array}{c}{X2}_0=\mathrm{mod}(\cos \left(1315\right)+\mathrm{0.12345,1})=0.882373927881567\\ P2=\mathrm{mod}(\cos (127\&times;25-1315+0.56789,1)=0.552240093784543\\ n_2=210+\mathrm{mod}(1315,177)=286\\ m_2=1+\mathrm{mod}(127\&times;L-1315,13)=2\end{array}\right.$

然后由初值X2₀和参数P2，对上述商品防伪码批量生成方法步骤(3)中公式所示的倾斜混沌帐篷映射进行迭代，得到混沌序列X2，从第286个元素开始每隔2个元素取1个，从而形成长度为64的混沌序列Y2，再将序列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(见表3)，其中置乱规则可以用序列{4，60，51，5，22，12，15，61，9，30，34，39，7，42，26，48，1，52，37，38，59，29，33，58，54，20，55，24，46，18，19，53，57，47，6，50，21，64，28，23，45，56，63，44，13，16，2，14，11，3，41，36，32，49，27，62，10，31，35，40，43，17，25，8}表示混沌序列Y2排序后各元素对应的排序前位置；

表3置乱后的数值型数据与密文字符对应关系

(5)该批商品的防伪号批量生成：

取该批商品中生产序号为00001的某件商品，其商品防伪号生成步骤如下，

取密钥(Z₃₁＝0.23456，Z₃₂＝0.45678)，利用批量商品身份信息、密钥和该商品的生产序号，根据上述商品防伪码批量生成方法步骤(5)中公式计算得到混沌系统的初值X3₀、参数P3、初始迭代步数n₃以及迭代间隔步数m₃分别为

$\left\{\begin{array}{c}{X3}_0=\mathrm{mod}(\sin \left(298\right)+0.23456+1/{10}^5,1)=0.670707629146049\\ P3=3.7+\mathrm{mod}(\sin \left(1302\right)+0.45678+1/{10}^5,0.3)=3.93876496664211\\ n_3=200+\mathrm{mod}(25\&times;127-\mathrm{1315,173})=330\\ m_3=2+\mathrm{mod}(298,17)=8\end{array}\right.$

然后由初值X3₀和参数P3，对上述商品防伪码批量生成方法步骤(3)中公式所示的Logistic混沌映射进行迭代，得到混沌序列X3，从第330个元素开始每隔8个元素取1个，从而形成长度为25的混沌序列Y3为{0.79300870221715，0.32956445606031，0.57454866377938，0.69179047229779，0.56628273659802，0.30796314154750，0.51805499596699，0.71409055890575，0.95310549109701，0.84073696380587，0.85985869814522，0.72495545532720，0.06253536556618，0.20449590086260，0.97478171230915，0.63690053604272，0.81672789064816，0.08491813189859，0.95753416358834，0.57018437042378，0.95386525098061，0.98240237043999，0.29924008528880，0.97820010721957，0.37585675375598}，

再将数值序列S1中各元素转化为6位二进制，得到二进制序列{001010,000001,000010,000011,001110,000001,000010,000001,000010,000011,000100,000010,000000,000001,000100,111111,000001,000010,111111,000010,000110,111110,100111,000001,001001}，分别进行按位循环右移，移动位数分别为{0，2，0，2，2，1，2，0，5，4，4，5，3，3，3，0，1，0，0，4，3，4，2，2，4}，并将移位后的6位二进制转化为数值型数据，形成数值序列S2为{10，16，2，48，35，32，32，1，4，12，16，4，0，8，32，63，32，2，63，8，48，59，57，16，36}，

最后将序列Y3按升序排序，按序列Y3排序前、后的位置变化置乱规则，对数值序列S2进行置乱，其中置乱规则用序列{13，18，14，23，6，2，25，7，5，20，3，16，4，8，12，1，17，10，11，9，21，19，15，24，22}表示混沌序列Y3排序后各元素对应的排序前位置，得到数值序列S3为{0，2，8，57，32，16，36，32，35，8，2，63，48，1，4，10，32，12，16，4，48，63，32，16，59}，根据置乱后的数值型数据与密文字符对应关系，将数值序列S3转化成密文字符序列C为{‘3’，‘o’，‘8’，‘U’，‘u’，‘0’，‘K’，‘u’，‘n’，‘8’，‘o’，‘7’，‘A’，‘x’，‘L’，‘X’，‘u’，‘6’，‘0’，‘L’，‘A’，‘7’，‘u’，‘0’，‘d’}，即获得该件商品的防伪号为“3o8Uu0Kun8o7AxLXu60LA7u0d”，其中防伪号的长度与批量商品标识码长度一致，

根据该批商品中各件商品生产序号的不同，分别执行单件商品的防伪号生成步骤，即可实现该批商品的防伪号批量生成；

(6)该批商品的防伪码组合：

将该批商品的批量商品标识码、单件商品防伪号和单件商品置乱后的商品生产序号三者采用直接顺序连接，或间隔插入等预定规则的组合方式生成该件商品的防伪码，按此规则可批量组合生成该批商品的防伪码。

对于该批商品中生产序号为00001的某件商品，若采用直接顺序连接的预定规则进行组合，生成商品防伪码为“A123E1212342014-12-26d193o8Uu0Kun8o7AxLXu60LA7u0d73907”；

对于该批商品中生产序号为00001的某件商品，若采用等间隔插入的预定规则进行组合，可生成商品防伪码为“A31o283UEu102K1u2n384o270A1x4L-X1u26-02L6A 7du109d73907”。

取该批商品中生产序号分别为00002、00022、00222、02222、22222的五件商品，各件商品生成的防伪码如表4所示，

表4同批商品中各件商品防伪码的生成结果

由此可见，此方法生成的各件商品防伪号均是杂乱无章的、没有原始数据的任何痕迹，且同批商品的防伪号之间也无规律可循，同时采用不同预定规则的组合方式，可以生成不同组合的商品防伪码，因此该方法对于商品防伪码的批量生成具有可行性和安全性。

实施例2

按照上述商品防伪码批量生成方法，批量商品标识码及其防伪码批量生成步骤与具体实施例1相似，仅某个密钥发生细微变化：Z₁₁＝0.12345000000001；或Z₁₂＝0.56789；或Z₂₁＝0.12345；或Z₂₂＝0.56789；或Z₃₁＝0.23456；或Z₃₂＝0.45678，商品防伪码的生成结果如表5所示。由下表可见：一旦密钥发生即使细微的变化，即“失之毫厘”，置乱后的商品生产序号或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批量生成方法具有密钥敏感性。

表5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批量生成方法，密钥及其防伪码批量生成步骤与具体实施例1相似，仅批量商品标识码发生微变(如“B123E1212342014-12-26d19”、“A123E1212342014-12-26d18”和“A123E1212322014-12-26d19”)，生成的商品防伪码结果如表6所示。由下表可见：批量商品标识码的细微变化会引起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批量生成方法对某批商品的身份信息(即批量商品标识码)具有敏感性。

表6批量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批量生成方法生成的商品防伪码不仅与某批商品的身份信息(即批量商品标识码)、密钥密切相关，而且依赖于商品生产序号，因此本专利所提的一种商品防伪码批量生成方法简单可行，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，以保证批量生成的商品防伪码具有“唯一性和不可伪造性”。

Claims (7)

1.一种商品防伪码批量生成方法，其特征在于，包括如下几个步骤：

(1)编码：将某批商品的身份信息编码生成批量商品标识码A，其中批量商品标识码长度为L,同时根据该批商品的数量，设置一定长度的商品生产序号数值序列B；

(2)转码：根据自定义的批量商品标识码字符与数值型数据对应关系，将批量商品标识码转化成数值型数据，获得与批量商品标识码A长度相等的数值序列S1；

(3)某批商品的生产序号数值序列置乱：

首先利用该批商品的身份信息，即编码生成的批量商品标识码和密钥Z₁₁、Z₁₂，由如下公式(1)计算得到混沌系统的初值X1₀、参数P1和初始迭代步数n₁，

$\left\{\begin{array}{c}{X1}_0=\mathrm{mod}(\sin \left(\mathrm{sum}\left(\mathrm{double}\left(A\right)\right)\right)+Z_{11},1)\\ P1=3.7+\mathrm{mod}(\cos \left(\mathrm{sum}\left(\mathrm{double}\left(A\right)\right)\right)+Z_{12},0.3)\\ n_1=200+\mathrm{mod}(127\&times;L-\mathrm{sum}\left(\mathrm{double}\left(A\right)\right),199)\end{array}\right.---\left(1\right)$

其中，Z₁₁∈(-1,1)，Z₁₂∈(-1,1)，同时判断初值X1₀是否为0，一旦为0，则将X1₀设置为0.5，从而保证X1₀∈(0,1)，P1∈[3.7,4)，可见该混沌系统的初值、参数、初始迭代步数不仅与密钥Z₁₁，Z₁₂有关，而且会随着某批商品的身份信息变化；

然后由初值X1₀和参数P1，对如下公式(2)所示的Logistic混沌映射进行迭代，得到混沌序列X1，从第n₁个元素开始连续取元素，从而形成长度与商品生产序号数值序列B的长度一致的混沌序列Y1，

X_k+1＝P·X_k·(1-X_k)   (2)

再将序列Y1按升序排序，按序列Y1排序前、后的位置变化置乱规则，对商品生产序号数值序列进行置乱，得到该批商品置乱后的商品生产序号数值序列B1；

(4)某批商品的自定义对应关系置乱：

首先利用该批商品的身份信息，即编码生成的批量商品标识码和密钥Z₂₁，Z₂₂，由如下公式(3)计算得到混沌系统的初值X2₀、参数P2、初始迭代步数n₂以及迭代间隔步数m₂，

$\left\{\begin{array}{c}{X2}_0=\mathrm{mod}(\cos \left(\mathrm{sum}\left(\mathrm{double}\left(A\right)\right)\right)+Z_{21},1)\\ P2=\mathrm{mod}(\cos (127\&times;L-\mathrm{sum}\left(\mathrm{double}\left(A\right)\right))+Z_{22},1)\\ n_2=210+\mathrm{mod}(\mathrm{sum}\left(\mathrm{double}\left(A\right)\right),177)\\ m_2=1+\mathrm{mod}(127\&times;L-\mathrm{sum}\left(\mathrm{double}\left(A\right)\right),13)\end{array}\right.---\left(3\right)$

其中，Z₂₁∈(-1,1)，Z₂₂∈(-1,1)，同时分别判断初值X2₀和参数P2是否为0，如果X2₀＝0，则令X2₀＝0.5，如果P2＝0，则令P2＝0.5，从而保证X2₀∈(0,1)，P2∈(0,1)，可见该混沌系统的初值、参数、初始迭代步数和迭代间隔步数不仅与密钥(Z₂₁，Z₂₂)有关，而且会随着某批商品的身份信息而变化；

然后由初值X2₀和参数P2，对如下公式(4)所示的倾斜混沌帐篷映射进行迭代，得到混沌序列X2，从第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，

$X_{k+1}=\left\{\begin{array}{cc}{X}_k/P& \mathrm{if}0<X_k\&le;P\\ 1-X_k/1-P& \mathrm{if\; P}<X_k<1\end{array}\right.---\left(4\right)$

再将序列Y2按升序排序，按序列Y2排序前、后的位置变化置乱规则，对自定义数值型数据与密文字符对应关系中的密文字符进行置乱，得到置乱后的对应关系；

(5)某批商品的防伪号批量生成：

根据该批商品中各件商品生产序号的不同，分别执行单件商品的防伪号生成步骤，即可实现该批商品的防伪号批量生成，其中单件商品的防伪号生成步骤描述如下，

首先利用该批商品的身份信息，即编码生成的批量商品标识码或数值序列S1，密钥Z₃₁，Z₃₂和该件商品的生产序号B(i)，由如下公式(5)计算得到混沌系统的初值X3₀、参数P3、初始迭代步数n₃以及迭代间隔步数m₃，

$\left\{\begin{array}{c}{X3}_0=\mathrm{mod}(\sin \left(\mathrm{sum}\left(S1\right)\right)+Z_{31}+B\left(i\right)/{10}^k,1)\\ P=3.7+\mathrm{mod}(\sin (L\&times;64-\mathrm{sum}\left(S1\right))+Z_{32}+B\left(i\right)/{10}^k,0.3)\\ n_3=200+\mathrm{mod}(L\&times;127-\mathrm{sum}\left(\mathrm{double}\left(A\right)\right),173)\\ m_3=2+\mathrm{mod}(\mathrm{sum}\left(\mathrm{double}\left(A\right)\right),17)\end{array}\right.---\left(5\right)$

其中，Z₃₁∈(-1,1)，Z₃₂∈(-1,1)，同时判断初值X3₀是否为0，如为0，则将X3₀设为0.5，从而保证X3₀∈(0,1)，P3∈[3.7,4)，可见该混沌系统的初值、参数、初始迭代步数和迭代间隔步数不仅与密钥(Z₃₁，Z₃₂)、该批商品的身份信息有关，而且会随着某件商品的生产序号而变化，且k满足：10^k≥商品生产序号数值序列的长度>10^k-1；

然后由初值X3₀和参数P3，对上述公式(2)所示的Logistic混沌映射进行迭代，得到混沌序列X3，从第n₃个元素开始每隔m₃个元素取1个，从而形成长度为L的混沌序列Y3，

再将数值序列S1中各元素转化为6位二进制，分别进行按位循环右移，并将移位后的6位二进制转化为数值型数据，形成数值序列S2，其中各元素移动位数Shift_B(i)由如下公式(6)计算得到，

最后将序列Y3按升序排序，按序列Y3排序前、后的位置变化置乱规则，对数值序列S2进行置乱，得到数值序列S3，根据置乱后的数值型数据与密文字符对应关系，将数值序列S3转化成密文字符序列C，即获得该件商品的防伪号，其中防伪号的长度与批量商品标识码长度一致，根据该批商品中单件商品防伪号的生成过程，依次进行该批商品中各件商品防伪号的生成；

(6)某批商品的防伪码组合：

将该批商品的批量商品标识码、单件商品防伪号和单件商品置乱后的商品生产序号三者组合，生成该批商品中单件商品的防伪码，按此规则可批量组合生成该批商品的防伪码。

2.根据权利要求1所述的一种商品防伪码批量生成方法，其特征在于：步骤(1)中所述的将某批商品的身份信息以一定的预定规则编码生成批量商品标识码，其中批量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批量生成方法，其特征在于：步骤(1)中所述的根据该批商品的数量，设置一定长度的商品生产序号数值序列，其中商品生产序号数值序列中各元素为从0开始逐1递增，数值序列的长度等于该批商品的数量。

4.根据权利要求1所述的一种商品防伪码批量生成方法，其特征在于：步骤(2)中所述的自定义的批量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。

5.根据权利要求1所述的一种商品防伪码批量生成方法，其特征在于：步骤(4)中所述的自定义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→‘-’。

6.根据权利要求1所述的一种商品防伪码批量生成方法，其特征在于：步骤(6)中所述将该批商品的批量商品标识码、单件商品防伪号和单件商品置乱后的商品生产序号三者组合，生成该批商品中单件商品的防伪码，是指采用该批商品的批量商品标识码、单件商品防伪号和单件商品置乱后的商品生产序号直接顺序连接，或间隔插入等预定规则的组合方式。

7.根据权利要求1所述的一种商品防伪码批量生成方法，其特征在于：步骤(6)中所述单件商品置乱后的商品生产序号，是指将数值型商品生产序号转换为字符与各位数值完全一样而形成的字符串，其中字符串长度k满足：10^k≥商品生产序号数值序列的长度>10^k-1，同时如果字符串长度不够则在该字符串前补足字符‘0’。