CN104854642B - 用于使用物理特征标记制造物品的方法和设备 - Google Patents

Abstract

描述了一种标记制造物品的方法，包括：为制造物品创建唯一的产品标识符；创建一个或多个加密密钥；使用所述唯一的产品标识符和所述一个或多个加密密钥生成秘密密钥；通过对所述秘密密钥和所述唯一的产品标识符执行散列函数，生成系统噪声值；由所述制造物品的测量物理性质生成物理密钥；通过对所述物理密钥和所述唯一的产品标识符执行散列函数，生成物理噪声值；生成来源于或包含所述系统噪声值和所述物理噪声值的安全标识符；以及在所述制造物品上设置标记，所述标记包括所述安全标识符或来源于所述安全标识符的标识符。还描述了对根据所描述的方法标记的物品进行认证的方法。

Description

用于使用物理特征标记制造物品的方法和设备

技术领域

本发明涉及用于标记制造物品的方法和设备。更具体地，本发明涉及标记包装商品。

背景技术

假冒和禁运商品对于顾客、制造商和政府主管部门来说是一个普遍性问题。假冒商品通常是质量低劣的未授权生产的商品，在全世界销售都是非法的。这些商品由于其可能是质量低劣的，可能是危险的，因而对顾客是有害的(对于诸如医药品或其它消费品之类的产品，这是特别重要的)。假冒商品对制造商是有害的，原因是制造商可能会蒙受名誉损失、来自生产他们产品的非法制造商的竞争增加以及侵犯其它合法权益。禁运商品是出于逃避税收或政府规定目的而制造的商品，给制造商和政府主管部门也带来相当大的问题。这些商品被非法转移、交易或进口，由于不适当的征收关税或税收，导致政府主管部门的税收的显著损失。

能够使用物品上的唯一标记不需要在认证物品的位置存储每个唯一标记来认证制造物品是有利的。还希望不需要存储每个唯一标记的认证记录，就能够检测假冒物品或复制真实产品的唯一标记的物品。

发明内容

在本申请的一方面，提供了一种标记制造物品的方法，包括：

为制造物品创建唯一的产品标识符；

创建一个或多个加密密钥；

使用所述唯一的产品标识符和所述一个或多个加密密钥生成秘密密钥；

由所述制造物品的测量物理性质生成物理密钥；

生成来源于或包含所述秘密密钥和所述物理密钥的安全标识符；以及

在所述制造物品上设置标记，所述标记包括所述安全标识符或来源于所述安全标识符的标识符。

所述安全标识符可以包含所述唯一的产品标识符。

优选地，所述方法还包括步骤：使用所述秘密密钥和所述唯一的产品标识符生成系统噪声值，其中，所述安全标识符来源于或包含所述系统噪声值。优选地，生成系统噪声值的步骤包括对所述秘密密钥和所述唯一的产品标识符执行散列函数。

优选地，所述方法还包括使用所述物理密钥和所述唯一的产品标识符生成物理噪声值，其中，所述安全标识符来源于或包含所述系统噪声值。优选地，生成物理噪声值的步骤包括对所述物理密钥和所述唯一的产品标识符执行散列函数。

如本文中使用的“唯一的产品标识符”表示唯一地标识制造物品的标识符。每个制造物品被赋予不同的唯一的产品标识符。唯一的产品标识符通常是数字或字母数字序列或值。

如本文中使用的“加密”表示使用算法转换信息以使得该信息对除了以加密密钥的形式处理专门知识的那些人之外的任何人不可读。解密是相反过程。“加密密钥”是与加密算法一起使用以加密或解密信息的一条信息。加密密钥通常是数字或字母数字序列或值。

如本文中使用的词语“秘密密钥”用来描述在密钥散列中使用的密钥，它是使用唯一的产品标识符和一个或多个附加密钥或数据项生成的。在生成秘密密钥的时候，秘密密钥不为除了创建该秘密密钥的一方之外的其它任何一方所知。在此背景下的词语“秘密密钥”不局限于表示在不对称加密方案背景下的秘密密钥。

如本文中使用的“散列函数”是将输入数据映射到被称作散列值的固定大小的输出(通过比输入数据要小)的函数。散列函数通常置换或转置，或者置换和转置信息，以创建散列值或噪声值。优选地，散列函数是加密散列函数。加密散列函数产生输入数据的指纹或核验和。如果使用相同的加密散列函数，两段数据产生相同的散列值，则认为两段数据是相同的。有利的是，散列函数是单向散列函数，这意味着通过散列值在计算上是不可能得到输入数据。如将要描述的，这些性质可以用在认证过程中。散列函数可以通过将秘密密钥和输入消息组合来被加密，以便创建加密的散列值或噪声。

如本文中使用的词语“噪声值”表示散列值，或加密散列值，或者直接来源于散列值和秘密密钥的值或字符序列。

制造物品的测量物理性质可以是任何测量物理性质，并且可以基于质量、大小、形状、表面纹理或图案、颜色、化学组成或对刺激的响应，诸如对电、磁或光刺激的响应。测量物理性质被优选选择并被测量到某分辨率，使得它可能对每个制造物品是唯一的，或者至少对任何两个制造物品更可能是不同的。测量物理性质优选提供制造物品的物理签名。在优选实施例中，测量物理性质是制造物品的一部分包装的图像。

安全标识符可以是任何类型的标识符，但优选是数字或字母数字序列或值。标记还可以是字符或数字的序列，或者可以是图形表示，诸如一维或二维条形码。

在一个实施例中，生成安全标识符的步骤包括通过加密所述唯一的标识符连同所述系统噪声值生成第一标识符，并且通过加密所述第一标识符连同所述物理噪声值生成安全标识符。

在此实施例中，所述方法还可以包括在验证中心认证制造物品，认证步骤包括：识别物品上的标记；解密所述标记，以得到第一标识符和物理噪声值；解密所述第一标识符，以得到唯一的产品标识符和系统噪声值；从制造物品的测量物理性质生成新的物理密钥；通过对新的物理密钥和得到的唯一的产品标识符执行散列函数生成物理噪声值的新副本；将物理噪声值的新副本与得到的物理噪声值进行比较；以及提供得到的物理噪声值与物理噪声值的新副本是否相同或相关的指示。

比较步骤可以包括得到相关得分，提供指示的步骤包括提供相关得分是否大于阈值的指示。

在此实施例中，认证步骤还可以包括：从所述唯一的产品标识符和所述一个或多个加密密钥生成秘密密钥的新副本；通过对秘密密钥的新副本和所述唯一的产品标识符执行散列函数，生成系统噪声值的新副本；将系统噪声值的新副本与得到的系统噪声值进行比较；以及提供系统噪声值的新副本与得到的系统噪声值是否相同的指示。

在另一实施例中，生成安全标识符的步骤包括通过对所述唯一的产品标识符连同所述系统噪声值加密，生成第一安全标识符；通过对所述唯一的产品标识符连同所述物理噪声值加密，生成第二安全标识符；以及在制造物品上设置标记，所述标记包括第一和第二安全标识符或者来源于所述第一和第二安全标识符的一个或若干标识符。

在此实施例中，所述方法还可以包括在验证中心认证制造物品，认证步骤包括：识别物品上的标记；解密标记以得到唯一的产品标识符、系统噪声值和物理噪声值；通过所述唯一的产品标识符和所述一个或多个加密密钥，生成秘密密钥的新副本；通过对秘密密钥的新副本和所述唯一的产品标识符执行散列函数，生成系统噪声值的新副本；将系统噪声值的新副本与得到的系统噪声值进行比较；通过制造物品的测量物理性质，生成新的物理密钥；通过对新的物理密钥和得到的唯一的产品标识符执行散列函数，生成物理噪声值的新副本；将物理噪声值的新副本与得到的物理噪声值进行比较；以及提供系统噪声值的新副本与得到的系统噪声值是否相同，以及物理噪声值的新副本与得到的物理噪声值是否相同或相关的指示。

在任一实施例中，生成第一安全标识符的步骤可以包括使用代码发生器的密钥对所述唯一的产品标识符和所述系统噪声值加密，其中，生成第二安全标识符的步骤包括将第一安全标识符和物理噪声值连同代码发生器的ID组合，并且其中，可以在验证中心使用代码发生器ID从查询表得到或得到代码发生器的密钥。

在任一实施例中，所述方法还可以包括步骤：在验证中心存储所述一个或多个加密密钥。所述一个或多个加密密钥可以包括静态密钥和动态密钥，并且其中，为每批制造物品创建新的动态密钥，而对于多批制造物品使用相同的静态密钥。

所述唯一的产品标识符可以包括标识物品属于哪批物品的信息。

本发明提供基于来自制造商的信息即各个加密密钥和基于物品的物理性质进行认证的能力。这提供两层认证，并允许检测在真正物品上标识符的克隆，而不需要大规模存储认证代码。

在本发明的另一方面，提供了用于标记制造物品的设备，包括：密钥发生器，所述密钥发生器被配置成生成加密密钥；

代码发生器，所述代码发生器被配置成生成每个制造物品的唯一的产品标识符；

物理密钥发生器，所述物理密钥发生器被配置成由每个制造物品的测量物理性质生成物理密钥；

处理装置，所述处理装置被配置成：

使用所述唯一的产品标识符和一个或多个加密密钥，生成每个制造物品的秘密密钥；

生成来源于或包含所述秘密密钥和所述物理密钥的安全标识符；以及

标记器，所述标记器用于用所述安全标识符或来源于所述安全标识符的标识符标记每个制造物品。

优选地，所述处理器被配置成使用秘密密钥和唯一的产品标识符生成每个制造物品的系统噪声值，其中，安全标识符来源于或包含系统噪声值。优选地，所述处理器被配置成通过对秘密密钥和唯一的产品标识符执行散列函数，生成每个制造物品的系统噪声值。

优选地，所述处理器被配置成使用物理密钥和唯一的产品标识符生成每个制造物品的物理噪声值，其中，安全标识符来源于或包含物理噪声值。优选地，所述处理器被配置成通过对物理密钥和唯一的产品标识符执行散列函数，生成每个制造物品的物理噪声值。

在一个实施例中，处理装置被配置成：通过对唯一的产品标识符连同秘密密钥或系统噪声值加密，生成每个制造物品的第一标识符；以及通过对第一标识符连同物理噪声值加密，生成每个制造物品的安全标识符。

在另一实施例中，所述处理装置被配置成：通过对唯一的产品标识符连同秘密密钥或系统噪声值加密，生成每个制造物品的第一安全标识符，以及通过对唯一的产品标识符连同物理密钥或物理噪声值加密，生成每个制造物品的第二安全标识符；以及所述标记器被配置成用第一安全标识符和第二安全标识符或者来源于第一和第二安全标识符的一个或若干标识符标记每个制造物品。

所述制造物品可以是包含烟草产品的容器。烟草产品的示例是香烟、散装烟草、雪茄和电加热吸烟系统或其它电子烟系统的烟弹或新加注物。

本发明不需要存储大量的信息，就可以认证制造物品。这对于适合认证大量生产的物品的任何实用系统是重要的。而且，物理密钥与唯一的产品标识符(UPI)的结合使用提高了安全性，使假冒和禁运商品的生产更困难。物理密钥的加入提供了可以检测克隆，并且难以复制的系统。即便伪造者知道用来生成物理密钥的特定工具，但物理密钥与UPI结合产生标识符使克隆几乎是不可能的。本发明还可以基于系统噪声值使认证在线进行，即通过通信网络连接到验证中心，以及允许基于物理噪声值离线执行认证。要求每个物品上的标记仅仅是一个或多个代码，因此与依赖技术上难以复制的昂贵标签的一些其它解决方案相比给每个物品增加非常小的费用。

附图说明

现在只通过示例参照附图描述本发明的实施例，附图中：

图1是根据本发明的一个实施例的标记系统的示意图；

图2图解说明如何得到系统噪声值和物理噪声值；

图3是显示本发明的一个实施例可以在图1的系统上执行的标记方法的流程图；

图4是显示用于图3中所示的本发明的实施例可以在图1的系统上执行的认证方法的流程图；

图5是显示本发明的另一实施例可以在图1的系统上执行的标记方法的流程图；以及

图6是显示用于图5中所示的本发明的实施例可以在图1的系统上执行的认证方法的流程图。

具体实施方式

制造物品上的唯一标记可以用来跟踪物品。例如，顾客订单可以链接到包含预订商品的一个或若干特定装运箱的一个或若干标识标签。在此背景下的“商品”表示旨在分销或向顾客销售的制造物品或其它物品。这可以使顾客、制造商和任何中间商不断地跟踪所需商品的位置。这可以使用用于扫描标识符并与验证中心通信的扫描器实现。替代性地，标识符可以由人阅读，人们然后手动地与验证中心通信。标识符还可以由顾客、国家主管部门和其它各方阅读以验证特定物品包含真正的产品。例如，参与者可以使用扫描器阅读装运箱上的标识符(或者如上文讨论的标识符可以由人阅读)。标识符的细节可以发送到验证中心。验证中心然后可以查询或另外处理标识符细节，确定装运箱的产品细节，并将这些细节发送到扫描器，从而允许参与者验证装运箱以及其中包含的产品为真品。在中央数据库不能辨识标识符的情况下，参与者可以假定有争议的物品是假冒的。标识符还可以用于跟踪物品。例如，如果制造商需要从选定数目的装运箱召回产品，则可以使用其标识符追踪那些装运箱。

图1是根据本发明的一个实施例的标记系统的示意图。在此实施例中，系统101包括用于产生制造物品109的一个或多个生产中心103、105、107。每个生产中心可以包括生产线或设备，生产线或设备可以是香烟制造和包装线。优选地，生产按批次完成，每一批专用于特定数目的各个制造物品的生产。如果有两个或更多个生产中心，则这些生产中心可以在物理上位于相同或不同的制造地点。在此优选的实施例中，系统包括生产中心103、105、107，但本发明实际上可以在进口点、分销点、购买者、零售商或供应链中的任何其它点执行。

每个生产中心包括用于产生制造物品109的代码的代码发生器111。优选地，代码发生器111是专用于特定的生产中心的完全自主的计算机或微控制器。每个生产中心还包括物理密钥发生器112，其测量或对每个制造物品的物理性质编码，并将其转化成物理密钥207。代码发生器111使用物理密钥来生成标记在物品上的代码。

在此实施例中，物理密钥发生器是在WO2007/071788中描述的类型。每个物品的包装的一部分是被照亮的，被照亮部分的图像被数字图像传感器捕获。包装的一部分是针对其时间稳定的无秩序的微观结构选择的。诸如纸和硬纸板的材料具有无秩序的微观结构，这种结构可以用作物品的“指纹”。物品的一部分的微观结构的图像被转换成物理密钥或签名，如WO2007/071788中描述的形式为字母数字值或矩阵。这种类型的物理密钥发生器可从Signoptic Technologies，Savoie Technolac，5allée Lac d′Aiguebelette BP340 F-73375，LE BOURGET-DU-LAC，France获得。不过，可以使用任何类型的物理密钥发生器，并且任何类型的物理密钥发生器可以取决于诸如质量或形状的物品的物理性质，或甚至可以取决于物品的化学或生物性质。

在此实施例中，每个生产中心还包括标记器113，标记器113用于将所生成的代码标记到制造物品109上。标记器113可以包括任何适当的标记装置，例如但不限于连续式喷墨打印机、按需喷墨打印机、全息打印机、激光打印机或任何其它打印机或可以在各个制造物品上打印或标记所生成的代码的标记器。所生成代码的打印或标记可以在每个物品、在外包装、在标签上或者采用任何其它方便的方式。在一个实施例中，所生成的代码打印在要施加到制造物品上的粘合标牌或标签上，优选是不可移动的。在一个实施例中，所生成的代码由激光光束打印在沉积到制造物品或者物品的包装上的一层激光敏感材料上。这种方法使代码压印透过透明包裹层。

系统101还包括验证中心114，验证中心114包括用于生成密钥209、211以用来标记和认证制造物品的密钥发生器115和中心服务器117。在此实施例中，代码发生器111可以与验证中心114通过安全的互联网连接119和生产中心本地的服务器121，或者通过其它数据通信手段通信。替代性地，代码发生器111可以与验证中心通过专用于一个或多个生产中心的制造端口通信。

密钥发生器115生成加密密钥，加密密钥本文中也称作静态密钥。密钥发生器115生成未加密形式的静态密钥和加密形式的静态密钥。未加密形式的静态密钥在本文中称作活跃静态密钥209，在图1中用实线边框表示。加密形式的静态密钥在本文中称作不活跃静态密钥211，在图1中用虚线边框表示。活跃静态密钥209即不加密形式的静态密钥在密钥发生器115中产生，因此可被中心服务器117访问。密钥发生器115向生产中心103、105、107处的代码发生器111发送不活跃静态密钥211。

不活跃静态密钥211可以从密钥发生器115发送到非易失性数据支持(例如CD-Rom、DVD-Rom或移动硬盘)上的代码发生器111。数据支持物理传递到生产中心103、105、107处的代码发生器111。替代性地，不活跃静态密钥211可以从密钥发生器115通过安全网络连接(例如一次涉及加密)发送到代码发生器111。这可以从代码发生器111请求。这确保静态密钥的真实性、机密性和完整性。

密钥发生器115还生成激活码213，激活码213包括用于解密不活跃静态密钥211以形成活跃静态密钥209的密钥或代码。此激活码213也是中央服务器117可访问的。优选地，活跃静态密钥209和激活码213与他们所分配的生产中心103、105、107的标识一起存储。

在一个实施例中，静态密钥包括许多部分。主要部分可以是多个保密码，例如盐矩阵。盐矩阵可以是例如一长串随机或伪随机的字符数字。所述许多部分还可以包括用于静态密钥的唯一标识符、定义静态密钥如何与动态密钥组合(下文讨论)的串行代码、与静态密钥的唯一标识符关联的数字加密证书和包含上文生成的数字加密证书的静态密钥策略或许可。

优选地，不活跃静态密钥也就是加密形式的静态密钥，具体是多个保密码(secretcode)是使用强密码(strong cipher)加密的。适当的密码的一个示例是三重DES(数据加密标准)分组密码或三重DES/Rijandel分组密码。这两种都向每个数据分组应用数据加密标准密码算法三次，三重DES/Rijandel是由IBM开发的三重DES的微小变形。在这种情况下，三重DES或三重Des/Rijandel密钥包括激活码213。因此，在优选实施例中，活跃静态密钥209是未加密的，不活跃密钥211是使用三重DES或三重Des/Rijandel密钥加密的，激活码213包括该三重DES或三重Des/Rijandel密钥。

在下一步，注册由代码发生器111接收的不活跃密钥211。这是通过代码发生器111向验证中心114发送关于所接收的静态密钥的信息215和任何相关机器信息(未显示)来进行的。这优选是通过安全互联网连接119发送的，如图1中所示，但可以通过另一适当的路线发送。验证中心114将激活码213发送回代码发生器111。激活码213允许不活跃密钥211被激活。激活码213优选还通过安全互联网连接119发送，如图1中所示。注册过程优选被安排为使得活跃静态密钥209不再通过互联网传送。

注册过程可以采用常规的公开/私有密钥对交换机制的形式。如上文讨论的，这可以使用与形成静态密钥的一部分的数字加密证书关联的不对称密钥对。在这种情况下，不对称密钥对的公开密钥可以是由第三方(例如政府主管部门)发布的密钥。从代码发生器111发送到验证中心114的关于所接收的静态密钥的信息215可以包括形成静态密钥的一部分的静态密钥的唯一标识符，正如上文讨论的。还从代码发生器111发送到验证中心114的相关的机器信息(未显示)可以包括用于代码发生器111或生产中心的唯一标识符或证书。此唯一标识符可以包括关于代码发生器或生产中心被预授权生产的位置和身份的信息。优选地，静态密钥的唯一标识符和代码发生器或生产中心标识符是使用与静态密钥的证书关联的不对称密钥对的公开密钥加密的。

一旦验证中心114接收加密的静态密钥的唯一标识符和代码发生器或生产中心的标识符，验证中心114就可以使用与静态密钥的证书关联的不对称密钥对的私有密钥来解密。验证中心然后可以检查静态密钥的唯一标识符和代码发生器或生产中心的标识符是不是有效的。然后，验证中心114将激活码213发送回代码发生器111。如已经提到的，优选地，激活码213是三重DES或三重DES/Rijandel密码的形式。验证中心用与静态密钥的证书关联的不对称密钥对的公开密钥加密激活码(例如三重DES或三重DES/Rijandel密码)。这允许激活码(例如三重DES或三重DES/Rijandel密码)被代码发生器使用与静态密钥的证书关联的不对称密钥对的私有密钥解密。然后，不活跃密钥211可以使用解密的激活码213激活，以便形成活跃静态密钥209。

一旦代码发生器111上的不活跃静态密钥211被激活，生产中心能够制造物品并在代码发生器111产生用于制造物品的代码。

代码发生器111为每一批制造物品生成新的密钥，新的密钥在本文中称作动态密钥219。动态密钥219优选是随机保密码，诸如随机数。代码发生器使用每一批的动态密钥219以及活跃静态密钥209，生成秘密密钥223。秘密密钥223是与每个物品的物理密钥和唯一产品标识符(UPI)结合使用的n，以产生要标记到该批制造物品上的代码221(例如字母数字代码)。在此实施例中，每个物品的UPI包括标识生产时间连同区分相同的生产中心在单个时间周期内生产的物品的递增计数器值的生产细节。

代码发生器对UPI与秘密密钥的组合以及UPI与物理密钥的组合使用加密散列函数。这产生物品的数字指纹(在本文中称作“噪声值”)，这些噪声值用来产生要由标记器113标记在物品上的代码221。除了通常使用的加密散列函数之外，各种技术可用于产生散列值或噪声值，包括但不限于：转置、置换、表置换和索引。

图2图解说明由代码发生器111执行的生成噪声值的方法。为了生成系统噪声值225，首先从活跃静态密钥209、动态密钥219和UPI 221得到秘密密钥。动态密钥219和活跃静态密钥209只对验证中心114和代码发生器111已知。在步骤301，动态密钥和UPI用来根据静态密钥内的串行代码，从静态密钥中包含的盐矩阵提取秘密密钥。然后在步骤303中，散列化秘密密钥223和UPI 221，产生用于物品的系统噪声。为了生成物理噪声值227，在步骤305中，用UPI 221散列化物理密钥207。用来生成系统噪声值的散列函数可以与用来生成物理噪声值的散列函数相同或不同。

图3图解说明根据本发明的第一实施例使用系统噪声值和物理噪声值生成每个物品的安全标识符的方法。在步骤311，组合系统噪声值255和UPI 221。在步骤313，由代码发生器混淆密钥(CGOK)231对组合的系统噪声值和UPI加密，产生第一标识符241。CGOK对代码发生器是特有的，并被预加载到代码发生器上。第一标识符241然后与物理噪声值227和代码发生器的标识符233组合。代码发生器标识符(CGID)233允许CGOK在认证过程中获得。然后，在步骤317中，第一标识符、物理噪声值和CGID的组合使用全局密钥235加密，产生安全标识符251。全局密钥235对所有的生产中心是共用的，可以是验证中心已知的对称或不对称密钥对的一部分。然后在步骤319，安全标识符251然后通过标记器113标记在物品上。

代码发生器111或生产中心103、105、107记录标记到制造物品上的代码的数目。此外，代码发生器111向验证中心114发送每一批的动态密钥219以及关于该批的信息(未显示)。这可以通过安全互联网连接119执行。关于每一批的信息可以包括各种信息，例如但不限于品牌、潜在市场或潜在目的地。动态密钥219不需要实时地发送到验证中心114，可以在任何适当时间(例如每月)传送到验证中心。发送到验证中心114的动态密钥219存储在验证中心114上或验证中心114可访问的数据库(例如在中央服务器117上)上。每一批的动态密钥219优选与同时发送到验证中心114的批次信息一起存储。

优选地，活跃静态密钥209在特定的生产中心103、105、107上的代码发生器111停止工作时被删除。这防止恶意用户没有适当注册而获得对活跃静态密钥209的访问。可以提供用于禁止代码发生器111并用于阻止未授权使用代码发生器111的附加手段。

图4图解说明当用户601希望认证根据图3的过程标记的各个制造物品时由验证中心114和由用户601执行的步骤。用户601阅读物品上的代码221，并将代码发送到验证中心114。这显示于图1中。用户601可以通过任何适当的手段(诸如安全或不安全互联网连接)向验证中心114发送代码。

在步骤321中，验证中心接收安全标识符。在步骤323中，安全标识符是使用全局密钥235(或者如果使用不对称密钥，则是密钥对中的相应密钥)解密的，以揭示物理噪声值227和第一标识符241。还揭示了CGID。然后使用查询表，从CGID中获得CGOK 231。然后在步骤325中，使用CGOK 231解密第一ID，以揭示系统噪声225和UPI 221。使用此信息，以及活跃静态密钥209和动态密钥219及新的物理密钥，物理噪声值和系统噪声值可以被重新创建以认证物品。

为了重新创建物理噪声值，在步骤327中，必须由用户601以与生成原始物理密钥207相同的方式以及在相同的条件下记录物品的一部分的图像，来获得新的物理密钥。然后在步骤329中，UPI和新的物理密钥被散列化，产生新的物理噪声值。在步骤331中，将新的物理噪声与在步骤323中揭示的提取物理噪声值进行比较。如果新物理噪声值与提取的物理噪声值足够相似，则完成认证过程的一部分。如果新物理噪声值与提取的物理噪声值不足够相似，则在步骤339中确定物品是不真实的。

可以要求新物理噪声值与提取的物理噪声值相同，这样才认为物品是真实的。然而，通过使用相关得分，并要求阈值相关得分以便认为物品是真实的，新物理噪声值和提取的物理噪声值之间可以允许有一些差异。US2005/0257064描述了一种计算从纤维介质的测量物理性质得到的两个数字签名之间的相关或相似度的适当的统计方法。

用户601或者验证中心114都可以执行步骤329和331。如果验证中心给用户601提供UPI，则终端用户可以基于物理噪声值认证物品。类似地，如果新的物理密钥提供给验证中心114，则验证中心可以基于物理噪声值认证物品。

为了重新创建系统噪声值，必须重新生成秘密密钥。在步骤333，使用UPI和CGID，验证中心114能够从验证中心保存的记录中检索动态密钥219和活跃静态密钥209。然后可以使用UPI 221、动态密钥219和活跃静态密钥209重新生成秘密密钥。在步骤335，通过散列化UPI和秘密密钥，重新创建新的系统噪声值。在步骤337，将新的系统噪声值与在步骤325中提取的系统噪声值进行比较。如果新的系统噪声值和提取的系统噪声值相同，则在步骤339中可以确定物品是真实的。

在一个实施例中，要求物理噪声值和系统噪声值比较，以便认为物品是真实的。然而，如果需要，基于这些检查中的只一个检查，可以允许进行认证。

通过得到的活跃静态密钥209，可以确定物品是在哪个生产中心103、105、107制造的，原因是活跃静态密钥连同其关联的生产中心的细节一起存储在验证中心中。通过得到的动态密钥219，可以确定物品的批次信息，原因是动态密钥优选连同关联的批次信息一起存储在验证中心。因此，验证中心114可以通过从用户601发送的代码221得到关于各个物品以及检查物品的真实性的各条信息603。然后，所有的或者选择的部分信息603(包括物品是否是真实的指示)可以发送给用户601。这显示于图1中。信息603优选通过与发送原始代码相同的手段发送到用户601。

图5图解说明根据本发明的第二实施例的标记过程。在图5的方法中，产生两个安全标识符，一个基于系统噪声值225，另一个基于物理噪声值227。在步骤341中，系统噪声值225与UPI 221组合。然后，在步骤343中，用CGOK 231对系统噪声值和UPI的组合加密，产生如图3的第一实施例中的第一ID 241。然后在步骤345中，第一ID 241与CGID组合，并在步骤347中用全局密钥235对组合值进行加密，产生第一安全ID 271。物理噪声值227与步骤221中的UPI组合，产生第二ID 261。在步骤353中，用全局密钥235对第二ID加密，产生第二安全ID。然后在步骤355中，用第一安全ID 271和第二安全ID 281或用从第一安全ID 271和第二安全ID 281的组合得到的一个标记或几个标记对物品进行标记。

图6图解说明认证使用图5中图示的过程标记的物品所执行的步骤。在步骤401，一个或若干标记由用户阅读，用户得到第一安全标识符271和第二安全标识符281。在步骤403，全局密钥235用来得到物理噪声值227、UPI 221的第一副本、第一ID 241和CGID 233。如果用户有全局密钥235，则用户可以基于第二安全标识符离线地即不需要连接到验证中心来认证物品。在步骤407中，用户生成新的物理密钥，在步骤409中，此物理密钥是用UPI散列化的，以产生新的物理噪声值。在步骤411中，用户可以将新的物理噪声值与在步骤403中提取的物理噪声值进行比较。如参照图3描述的，在步骤419中，如果新的物理噪声值与提取的物理噪声值相同或者足够相似，则物品可以被认为是真实的。

在步骤405，验证中心使用CGID来检索CGOK 231，CGOK用来解密第一ID 241以揭示物理噪声和UPI的第二副本。在步骤408，作为检查，UPI的第二副本可以可选地与UPI的第一副本进行比较。在步骤413，验证中心114使用CGID和UPI检索动态密钥219和活跃静态密钥209。在步骤415，通过首先由UPI、动态密钥和静态密钥重新生成秘密密钥，然后通过用UPI散列化秘密密钥，生成新的系统噪声值。在步骤417，新系统噪声值与在步骤405中提取的系统噪声值进行比较。在步骤419，如果他们相同，则可以认证物品。如同图3的实施例，要认为物品是真实的，可能需要基于系统噪声值和物理噪声值的认证。

尽管已经参照香烟制造描述了本发明，但应该清楚本发明适用于需要认证的任何产品，诸如药物、酒精饮料和奢侈品。

Claims (14)

1.一种标记制造物品的方法，包括：

为制造物品创建唯一的产品标识符；

创建一个或多个加密密钥；

使用所述唯一的产品标识符和所述一个或多个加密密钥生成秘密密钥；

使用所述秘密密钥和所述唯一的产品标识符生成系统噪声值；

由所述制造物品的测量物理性质生成物理密钥；

使用所述物理密钥和所述唯一的产品标识符生成物理噪声值，

其中，为了创建所述系统噪声值和所述物理噪声值，所述方法对所述唯一的产品标识符与所述秘密密钥的组合以及所述唯一的产品标识符与所述物理密钥的组合使用转置、置换、表置换和索引、或者加密散列函数，

生成来源于或包含所述秘密密钥和所述物理密钥的安全标识符；其中所述安全标识符来源于或包含所述系统噪声值，并且其中所述安全标识符来源于或包含所述物理噪声值，以及

在所述制造物品上设置标记，所述标记包括所述安全标识符或来源于所述安全标识符的标识符。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述安全标识符包含所述唯一的产品标识符。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，生成所述安全标识符的步骤包括通过加密所述唯一的产品标识符连同所述系统噪声值生成第一标识符，以及通过加密所述第一标识符连同所述物理噪声值生成所述安全标识符。

4.根据权利要求3所述的方法，其中：

通过加密所述唯一的产品标识符连同所述系统噪声值生成第一标识符的步骤是通过用代码发生器混淆密钥进行加密而被执行的；

所述第一标识符然后被与所述物理噪声值和代码发生器标识符组合；

所述第一标识符、所述物理噪声值和所述代码发生器标识符的组合然后被使用全局密钥加密以产生所述安全标识符。

5.根据权利要求4所述的方法，其中所述代码发生器混淆密钥对其被预加载到的代码发生器是特有的，并且其中所述全局密钥对于一个或多个生产中心中的所有生产中心是共用的。

6.根据权利要求3所述的方法，还包括在验证中心认证所述制造物品，认证的步骤包括：

识别所述物品上的标记；

解密所述标记，以得到所述第一标识符和所述物理噪声值；

解密所述第一标识符，以得到所述唯一的产品标识符和所述系统噪声值；

由所述制造物品的测量物理性质生成新的物理密钥；

通过对所述新的物理密钥和得到的唯一的产品标识符执行散列函数，生成所述物理噪声值的新副本；

将所述物理噪声值的新副本与得到的物理噪声值进行比较；以及

提供得到的物理噪声值与所述物理噪声值的新副本是否相等或相关的指示。

7.根据权利要求6所述的方法，认证步骤还包括：

由所述唯一的产品标识符和所述一个或多个加密密钥，生成所述秘密密钥的新副本；

通过对所述秘密密钥的新副本和所述唯一的产品标识符执行散列函数，生成所述系统噪声值的新副本；

将所述系统噪声值的新副本和得到的系统噪声值进行比较；以及

提供所述系统噪声值的新副本和得到的系统噪声值是否相同的指示。

8.根据权利要求2所述的方法，其中，生成所述安全标识符的步骤包括通过加密所述唯一的产品标识符连同所述系统噪声值，生成第一安全标识符；

通过加密所述唯一的产品标识符连同所述物理噪声值，生成第二安全标识符；以及

在所述制造物品上设置标记，所述标记包括所述第一安全标识符和所述第二安全标识符，或来源于所述第一安全标识符和所述第二安全标识符的一个或若干标识符。

9.根据权利要求8所述的方法，其中：

所述系统噪声值被与所述唯一的产品标识符组合；

所述系统噪声值与所述唯一的产品标识符的组合然后被用代码发生器混淆密钥加密以产生第一标识符；

所述第一标识符然后被与代码发生器标识符组合并被用全局密钥进行加密以产生第一安全标识符；

所述物理噪声值被与所述唯一的产品标识符组合以产生第二标识符；

所述第二标识符被用全局密钥加密以产生第二安全标识符。

10.根据权利要求8所述的方法，还包括在验证中心认证所述制造物品，认证步骤包括：

识别所述物品上的标记；

解密所述标记，以得到所述唯一的产品标识符、所述系统噪声和所述物理噪声；

由所述唯一的产品标识符和所述一个或多个加密密钥，生成所述秘密密钥的新副本；

通过对所述秘密密钥的新副本和所述唯一的产品标识符执行散列函数，生成所述系统噪声值的新副本；

将所述系统噪声值的新副本和得到的系统噪声值进行比较；

由所述制造物品的测量物理性质生成新的物理密钥；

通过对所述新的物理密钥和得到的唯一的产品标识符执行散列函数，生成所述物理噪声值的新副本；

将所述物理噪声值的新副本与得到的物理噪声值进行比较；以及

提供所述系统噪声值的新副本与得到的系统噪声值是否相同，以及所述物理噪声值的新副本与得到的物理噪声值是否相同或相关的指示。

11.根据权利要求1所述的方法，其中，所述一个或多个加密密钥包括静态密钥和动态密钥，并且其中，为每一批制造物品创建新的动态密钥。

12.根据权利要求1所述的方法，其中，所述唯一的产品标识符包括标识物品属于哪一批物品的信息。

13.一种标记制造物品的设备，包括：

密钥发生器，所述密钥发生器被配置成生成加密密钥；

代码发生器，所述代码发生器被配置成为每个制造物品生成唯一的产品标识符；

物理密钥发生器，所述物理密钥发生器被配置成由每个制造物品的测量物理性质生成物理密钥；

处理装置，所述处理装置被配置成：

使用所述唯一的产品标识符和一个或多个加密密钥，生成每个制造物品的秘密密钥；

通过对所述秘密密钥和所述唯一的产品标识符执行散列函数，生成每个制造物品的系统噪声值；

通过对所述物理密钥和所述唯一的产品标识符执行散列函数，生成每个制造物品的物理噪声值；

生成来源于或包含所述秘密密钥和所述物理密钥的安全标识符；其中所述安全标识符来源于或包含所述系统噪声值，并且其中所述安全标识符来源于或包含所述物理噪声值，以及

标记器，所述标记器用于用所述安全标识符或来源于所述安全标识符的标识符标记每个制造物品。

14.根据权利要求13所述的设备，其中，所述制造物品是包含烟草产品的容器。