CN106302508A - 一种基于主动应答的光标签防伪方法 - Google Patents

一种基于主动应答的光标签防伪方法 Download PDF

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Abstract

本发明一种基于主动应答的光标签防伪方法，使用方便，防伪可靠，过程简单合理。其包括如下步骤，步骤1，通过个人移动设备采集光标签时，读取光标签的ID号，根据ID号向提供名录服务的第三方机构服务器查询ID号所对应光标签的网络服务地址；步骤2，根据收到的网络服务地址访问该光标签的光标签网络服务器，将ID号发送至光标签网络服务器并提出鉴别该光标签的请求；步骤3，光标签网络服务器根据收到的ID号，查询对应光标签所在位置，构成三元组(r，t，Δt)同时发送给个人移动设备和光标签；步骤4，个人移动设备比较读取到的随机数r’与接收到的验证码r，如果二者一致则光标签通过合法性验证，否则认定光标签为伪冒光标签。

Description

一种基于主动应答的光标签防伪方法
技术领域
本发明涉及光标签的防伪技术，具体为一种基于主动应答的光标签防伪方法。
背景技术
光标签的使用具有远距、可见光条件要求宽松、指向性强、可定位的优势，为用户和商家提供了巨大的方便。由于光标签的注册开放性，任何人都可以通过购买光标签发布个人服务或信息。这就造成了不法分子伪造光标签的可能。为了防止光标签的非法伪造，就需要提供光标签的防伪方法。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种基于主动应答的光标签防伪方法，使用方便，防伪可靠，过程简单合理。
本发明是通过以下技术方案来实现：
一种基于主动应答的光标签防伪方法，包括如下步骤，
步骤1，通过个人移动设备采集光标签时，读取光标签的ID号，根据ID号向提供名录服务的第三方机构服务器查询ID号所对应光标签的网络服务地址；
步骤2，根据收到的网络服务地址访问该光标签的光标签网络服务器，将ID号发送至光标签网络服务器并提出鉴别该光标签的请求；
步骤3，光标签网络服务器根据收到的ID号，查询对应光标签所在位置，并随机生成验证码r；同时指定发送时刻t和指定时间增量Δt作为验证码生命周期，构成三元组(r，t，Δt)；光标签网络服务器将三元组(r，t，Δt)同时发送给个人移动设备和光标签；
步骤4，从接到三元组(r，t，Δt)后的Δt时间内，光标签以一帧或连续多帧的方式显示验证码r，r为自然数；个人移动设备在时间区间[t,t+Δt]内从光标签处读取得到随机数r’；个人移动设备比较读取到的随机数r’与接收到的验证码r，如果二者一致则光标签通过合法性验证，否则认定光标签为伪冒光标签，认证完毕后将结果告知光标签网络服务器，鉴别完毕。
优选的，步骤1中，所述的ID为光标签传递信息中能够唯一标识该光标签的号码信息。
优选的，步骤1中，所述的网络服务地址为url网络链接地址。
优选的，步骤3中，验证码r为大于等于6位的自然数。
优选的，步骤4中，光标签以光标签一帧的方式显示验证码r时，同时加入同时显示能够标注该帧为认证帧的标记；个人移动设备在时间区间[t,t+Δt]内从光标签读取带标记的认证帧得到随机数r’。
优选的，当多个个人移动设备同时向提供名录服务的第三方机构服务器查询ID号所对应光标签的网络服务地址时；各自所对应的个人移动设备分别将ID号发送至光标签网络服务器并提出鉴别该光标签的请求；光标签网络服务器根据收到的ID号，查询对应光标签所在位置，并随机生成多个验证码r，在不同的发送时间下形成多个三元组分别发送给多个个人移动设备和光标签；光标签分别从对应的发送时刻开始在对应的验证码生命周期内持续显示验证码形成分片显示；多个个人移动设备分别读取对应分片的发送时刻和生命周期内显示的随机数，进行合法性验证。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
本发明通过光标签用户服务器进行主动应答响应的方法来实现合法性鉴别，并将信任关系建立在第三方机构服务平台的合法性上，因此在安全性上是有保证的；通过配合发送时间、生命周期以及验证码的三维认证，能够主动的对光标签的真伪进行判别；认证防伪过程简单合理，很好的解决的光标签的防伪。
附图说明
图1本发明实例中所述的光标签样例。
图2本发明实例中所述的单用户的光标签主动应答防伪系统图。
图3本发明实例中所述的三用户的光标签主动应答防伪系统图。
图4本发明实例中所述的主动应答防伪系统抵御重放攻击图。
图5本发明实例中所述的光标签主动应答防伪流程图。
图中，第三方机构服务器1，第一光标签采集者21，第一个人移动设备22，第一光标签23，第二光标签采集者31，第二个人移动设备32，第三光标签采集者33，第三个人移动设备34，第四光标签采集者35，第四个人移动设备36，第二光标签37，第一合法用户41，第一合法用户个人移动设备42，合法光标签43，非法光标签44，恶意用户45，恶意用户个人移动设备46，第二合法用户47，第二合法用户个人移动设备48，光标签网络服务器5。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。
本发明中所述的光标签样例如图1所示。光标签包括信号单元(cell)组(或简称为“数据位”)和定位标识(或简称为“标志位”)两部分，其中定位标识为上图三个较大的矩形框(三个此矩形框称为“一组定位标识符”)，工作状态下定位标识以一定的频率同步闪烁，通过图像差分的方法可以很快得被摄像设备检测出来，进而借助定位标识可以确定信号单元的位置，从而进行数据识别与读取；信号单元为定位标识间的矩形黑白小正方形，多个信号单元构成一组，通常信号单元组成5×5(不限于)的阵列，每个信号单元表示数字信号的“0”或“1”，整个信号单元组组成的矩阵构成一帧的数字信号序列(这里标识位的边长为数据位边长的两倍，更加便于定位)，为了增加信号单元表示的数据空间，工作状态下各信号单元也可按照预定的程序进行闪动，从而将更多的信号内容通过多帧显示。这时需要在多帧中给出一个起始帧/结束标识帧，用于标定多帧一个完整周期的开始/结束位置，该帧信号单元组设定为一个特殊的数据组合，如：全0或全1或任何不与实际可能表述的信息相异的特殊组合。
本发明所述的方法，当同一时刻对单用户进行防伪应答时，如图2所示，第一个人移动设备22是第一光标签采集者21持有的个人移动设备，第三方机构服务器1需随时确保光标签网络服务器5的合法性。
当同一时刻对多用户进行防伪应答时，如图3所示，本优选实例以三个用户为例进行说明，第二个人移动设备32、第三个人移动设备34和第四个人移动设备36分别是第二光标签采集者31、第三光标签采集者33、第四光标签采集者35分别持有的个人移动设备，第三方机构服务器1包含所有在该处注册的光标签对应服务器的域名信息，光标签网络服务器5与所对应的光标签相连接，可以与该光标签进行信息交互，是光标签的数据及服务提供者，第三方机构服务器1需随时确保光标签网络服务器5的合法性。
上述光标签主动应答的防伪方法支持单人和多人防伪应答两种情况，单人防伪应答给出单一用户进行防伪鉴定的解决方案和多人防伪应答给出多个用户并发进行防伪鉴定的解决方案，单人防伪应应答过程是，
步骤一：第一光标签采集者21通过第一个人移动设备22采集的光标签第一光标签23信息时，第一光标签采集者21对第一光标签23的真实性产生怀疑，则第一光标签采集者21通过第一个人移动设备22首先采集到第一光标签23的ID号，这里指第一光标签23标签中所包含的任意可以唯一标识该光标签的号码；根据上述ID号，第一个人移动设备22向提供名录服务的第三方机构服务器1查询第一光标签23所对应的网络服务地址；
步骤二：第三方机构服务器1向第一个人移动设备22提供第一光标签23的网络地址为L，L为url网络链接地址；
步骤三：第一个人移动设备22通过L访问光标签网络服务器5，并向光标签网络服务器5提出鉴别第一光标签23的请求；光标签网络服务器5向第一个人移动设备22索取第一光标签23的ID号；
步骤四：第一个人移动设备22将上述ID号提交给光标签网络服务器5；
步骤五：光标签网络服务器5在得到上述ID号后，查询到第一光标签23所在位置；光标签网络服务器5随机生成一个随机的验证码r，r为自然数且大于等于6位，并指定Δt时间增量作为验证码生命周期和指定发送时刻t，从而构成一个三元组(r，t，Δt)；光标签网络服务器5将三元组(r，t，Δt)同时发送给第一个人移动设备22与第一光标签23；
步骤六：从接到(r,Δt)后的Δt时间，第一光标签23以光标签一帧的方式显示验证码r，并用任何一种标识方式构建标记V，标注该帧为认证帧；同时第一个人移动设备22在时间区间[t,t+Δt]内从第一光标签23处读取标注有标记V的帧(二者随机数的显示与读取允许有一定的时间延迟，如果时间延迟不大于指定数T均有效)，从该帧中提取随机数r’；第一个人移动设备22比较第一光标签23显示的随机数r’与第一个人移动设备22从光标签网络服务器5处接收到的验证码r，如果二者一致则第一光标签23通过合法性验证，否则认定第一光标签23为伪冒光标签，第一光标签23认证完毕后将结果告知光标签网络服务器5，鉴别完毕；
多人防伪应应答过程是：
步骤一：第二光标签采集者31、第三光标签采集者33、第四光标签采集者35分别通过第二个人移动设备32、第三个人移动设备34、第四个人移动设备36采集的第二光标签37信息时，第二光标签采集者31、第三光标签采集者33、第四光标签采集者35均对第二光标签37的真实性产生怀疑，则第二光标签采集者31、第三光标签采集者33、第四光标签采集者35通过第二个人移动设备32、第三个人移动设备34、第四个人移动设备36通过光标签识别方法采集第二光标签37的ID号，然后根据该ID号向提供名录服务的第三方机构服务器1查询光标签网络服务器5所对应的网络服务地址；
步骤二：第三方机构服务器1向第二个人移动设备32、第三个人移动设备34、第四个人移动设备36提供光标签网络服务器5的网络地址为L，L为url连接地址；
步骤三：第二个人移动设备32、第三个人移动设备34、第四个人移动设备36通过L访问光标签网络服务器5，并向光标签网络服务器5提出鉴别第二光标签37的请求；光标签网络服务器5向第二个人移动设备32、第三个人移动设备34、第四个人移动设备36索取第二光标签37的ID号；
步骤四：第二个人移动设备32、第三个人移动设备34、第四个人移动设备36将ID号分别提交给光标签网络服务器5；
步骤五：光标签网络服务器5在得到上述ID号后，查询到第二光标签37所在位置；光标签网络服务器5随机生成三个验证码r1、r2、r3验证码，r1、r2、r3为自然数且大于等于6位，并指定Δt时间增量(此处称为验证码生命周期)，从而构成三个三元组(r1,t1，Δt)、(r2,t2，Δt)、(r3,t2，Δt)，其中t1、t2、t3为三个不同的发送时刻；光标签网络服务器5将(r1,t1，Δt)发送给第二个人移动设备32、将(r1,t2，Δt)发送给第三个人移动设备34、将(r1,t3，Δt)发送给第四个人移动设备36；同时将(r1,t1，Δt)、(r2,t2，Δt)、(r3,t2，Δt)也发送给第二光标签37；
步骤六：第二光标签37在接收到(r1,t1，Δt)、(r2,t2，Δt)、(r3,t2，Δt)后，对随机数进行分片显示，即：分别在t1、t2、t3时刻显示r1、r2、r3时长为Δt；同时第二个人移动设备32、第三个人移动设备34、第四个人移动设备36各自在时间点[t1,t1+Δt]、[t2,t2+Δt]、[t3,t3+Δt]内读取数据，分别得到随机数r1’、r2’、r3’；第二个人移动设备32比较r1’与r1、第三个人移动设备34比较r2’与r2、第四个人移动设备36比较r3’与r3，如果一致则第二光标签37通过合法性验证，否则认定第二光标签37为伪冒光标签，鉴别完毕。
上述多人防伪应应答可以抵御如图4所示的重放攻击。如图4所示，第一合法用户个人移动设备42是第一合法用户41持有的个人移动设备，恶意用户个人移动设备46是恶意用户45持有的个人移动设备，第二合法用户个人移动设备48是第二合法用户47持有的个人移动设备；恶意用户45利用恶意用户个人移动设备46对合法光标签43发起主动应答光标签防伪，并将合法光标签43防伪过程中产生的防伪随机码转发给非法光标签44进行重放，企图欺骗用户第二合法用户47。由于该伪冒用的随机数超出有效生命周期，所以失效。
实际应用中，如下实例。
实施例1
商场M通过光标签L发布商品的信息。顾客G想要通过光标签L购买商品，但是对光标签L的真实性存在怀疑。顾客G通过手机H，在公共服务平台上找到光标签L对应的网址为手机Http://www.abc.com；顾客G通过手机H向该网址的光标签网络服务器5发送鉴别请求；光标签网络服务器5向手机H提请光标签L的ID信息；手机H采集光标签L并从中提取ID信息并提交给光标签网络服务器5；光标签网络服务器5根据ID信息发现到光标签L的位置；光标签网络服务器5生成出三元组(562587,t，3)，并将其同时发送给光标签L和手机H；发送时刻t的3秒内，光标签L发出包含562587的光信号，顾客G同时接收该光信号；顾客G将从光标签采集的随机数与光标签网络服务器5发送来的验证码进行鉴别比较，发现二者不一致，则认定光标签L确为商家M的伪冒光标签。
实施例2
商场M通过光标签L发布商品的信息。顾客A、顾客B和顾客C想要通过光标签L购买商品，但是对顾客A、顾客B和顾客C的真实性存在怀疑，他们各自通过手机P顾客A、P顾客B、P顾客C，在公共服务平台上找到光标签L对应的网址为http://www.ABC.CoM；顾客A、顾客B和顾客C通过P顾客A、P顾客B、P顾客C向该网址的光标签网络服务器5发送鉴别请求；光标签网络服务器5向P顾客A、P顾客B、P顾客C提请光标签L的ID信息；P顾客A、P顾客B、P顾客C采集光标签L并从中提取ID信息并各自提交给光标签网络服务器5；光标签网络服务器5根据ID信息发现到光标签L的位置；光标签网络服务器5生成出三元组
(562587,14:20:35.345,0.3)，
(462782,14:20:36.345,0.3)，
(882584,14:20:37.345,0.3)，
并将其同时发送给光标签L和P顾客A、P顾客B、P顾客C；当地时间14:20:35.345至14:20:35.645,14:20:36.345至14:20:36.645,14:20:37.345至14:20:37.645，光标签L先后发出包含562587、462782、882584的光信号，P顾客A、P顾客B、P顾客C上述对应时间接收该光信号；G进行鉴别比较，发现二者一致，则顾客A、顾客B和顾客C一致认定光标签L确为商家商场M的合法光标签。

Claims (6)

1.一种基于主动应答的光标签防伪方法，其特征在于，包括如下步骤，
步骤1，通过个人移动设备采集光标签时，读取光标签的ID号，根据ID号向提供名录服务的第三方机构服务器查询ID号所对应光标签的网络服务地址；
步骤2，根据收到的网络服务地址访问该光标签的光标签网络服务器，将ID号发送至光标签网络服务器并提出鉴别该光标签的请求；
步骤3，光标签网络服务器根据收到的ID号，查询对应光标签所在位置，并随机生成验证码r；同时指定发送时刻t和指定时间增量Δt作为验证码生命周期，构成三元组(r，t，Δt)；光标签网络服务器将三元组(r，t，Δt)同时发送给个人移动设备和光标签；
步骤4，从接到三元组(r，t，Δt)后的Δt时间内，光标签以一帧或连续多帧的方式显示验证码r，r为自然数；个人移动设备在时间区间[t,t+Δt]内从光标签处读取得到随机数r’；个人移动设备比较读取到的随机数r’与接收到的验证码r，如果二者一致则光标签通过合法性验证，否则认定光标签为伪冒光标签，认证完毕后将结果告知光标签网络服务器，鉴别完毕。
2.根据权利要求1所述的一种基于主动应答的光标签防伪方法，其特征在于，步骤1中，所述的ID为光标签传递信息中能够唯一标识该光标签的号码信息。
3.根据权利要求1所述的一种基于主动应答的光标签防伪方法，其特征在于，步骤1中，所述的网络服务地址为url网络链接地址。
4.根据权利要求1所述的一种基于主动应答的光标签防伪方法，其特征在于，步骤3中，验证码r为大于等于6位的自然数。
5.根据权利要求1所述的一种基于主动应答的光标签防伪方法，其特征在于，步骤4中，光标签以光标签一帧的方式显示验证码r时，同时加入同时显示能够标注该帧为认证帧的标记；个人移动设备在时间区间[t,t+Δt]内从光标签读取带标记的认证帧得到随机数r’。
6.根据权利要求1所述的一种基于主动应答的光标签防伪方法，其特征在于，当多个个人移动设备同时向提供名录服务的第三方机构服务器查询ID号所对应光标签的网络服务地址时；各自所对应的个人移动设备分别将ID号发送至光标签网络服务器并提出鉴别该光标签的请求；光标签网络服务器根据收到的ID号，查询对应光标签所在位置，并随机生成多个验证码r，在不同的发送时间下形成多个三元组分别发送给多个个人移动设备和光标签；光标签分别从对应的发送时刻开始在对应的验证码生命周期内持续显示验证码形成分片显示；多个个人移动设备分别读取对应分片的发送时刻和生命周期内显示的随机数，进行合法性验证。
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