CN106709537A - 一种具有电子墨水技术的动态信息防伪系统及其防伪方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有电子墨水技术的动态信息防伪系统及其防伪方法，所述的防伪系统包括：高频电子防伪标签，电子墨水显示屏，认证服务器和近场通信读写设备。其中,所述高频电子防伪标签是带有密码算法系统的高频电子标签；所述认证服务器包括密码算法系统和商品识别码数据库；所述的电子墨水显示屏是具有电子墨水技术的显示屏；所述近场通信读写设备能支持近场通信，解析动态防伪信息后能够连接认证服务器。本发明利用真随机数与密钥运算生成动态密钥，再对受保护信息进行加密成为动态信息，使被伪造者无法破解及复制；同时通过电子墨水显示屏显示加密信息的图像与认证服务器生成的图像进行肉眼比对，无需其他手段便可鉴别真伪，提升用户体验。

Description

一种具有电子墨水技术的动态信息防伪系统及其防伪方法
技术领域
本发明属于电子标签及电子墨水技术防伪认证领域，具体涉及到一种具有电子墨水技术的动态信息防伪系统及其防伪方法。
背景技术
随着各种高附加值商品的出现，因受利益驱动，各种制售假冒伪劣商品的违法行为也在不断增多，假冒伪劣产品一旦流入市场，不仅严重地扰乱正常的市场经济秩序，更严重地危害了广大消费者的利益。所以生产厂商需要利用防伪技术，保证商品难以被伪造者仿制；而消费者则希望在购买商品后快速方便地了解到该商品的真伪。
目前针对商品的防伪技术主要分为三种，一种属于图像识别技术，是利用一些复杂的印刷技术生成特定或独一无二的图像，但这种技术伪造成本低，很容易被伪造者模仿，无法起到有效的防伪；第二种是在商品上加上唯一的识别码或二维码，通过短信或网络查询等方式验证商品的真伪，由于识别码或二维码均为明码，很容易被复制，也无法起到有效的防伪；第三种是利用RFID电子标签技术，这种电子标签主要由高频或超高频RFID电子标签实现。每张电子标签均包含UID（唯一标识码）码，只能通过特定的RFID读写设备才可以对商品进行验证。虽然这种方法伪造成本较高，但是一旦被伪造者获知电子标签的内部数据，那么还是很容易被不法分子进行复制伪造，也是无法起到真正意义上的防伪。
解决上述问题，需要一种既能易于识别又能动态更新防伪信息的防伪系统。
发明内容
本发明针对上述技术问题，提供了一种具有电子墨水技术的动态防伪系统及其防伪方法，以解决现有的防伪技术中易于被伪造者伪造的问题。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
一种具有电子墨水技术的动态信息防伪系统，包括：高频电子防伪标签，电子墨水显示屏，认证服务器和近场通信读写设备。
所述的高频电子防伪标签，是一种工作频率在高频段的，带有密码算法并支持NFC数据交换格式的电子标签，其包括：真随机数产生单元，标签密码算法单元，动态防伪信息生成单元，电磁场检测单元，近场通信单元。
所述的真随机数产生单元，用于在防伪认证中生成真随机数，该真随机数会与电子标签内存储的密钥进行运算生成动态密钥。
所述的标签密码算法单元，用于对电子标签中的UID（唯一标识码），利用以上所述的动态密钥，通过标签密码算法进行加密运算，生成动态密文。
所述的动态防伪信息生成单元，用于生成动态防伪信息，将以上所述的动态密文、真随机数和URL（统一资源定位符）进行组合，生成动态的图像信息发送到以上所述的电子墨水显示屏并同时发送到所述近场通信单元。
所述的近场通信单元，用于通过近场通信技术，将所述的电子防伪标签的动态防伪信息发送到所述的近场通信读写设备，所述的近场通信读写设备会对动态防伪信息进行解析，通过移动网络连接上URL（统一资源定位符）所对应的认证服务器。
所述的电磁场检测单元，用于检测近场通信时的电磁场能量并为所述的电子防伪标签和所述的电子墨水显示屏提供能量。
所述的电子墨水显示屏，是一种具有电子墨水技术的超低功耗超薄显示屏。用于显示所述的动态防伪信息生成单元生成的像素图像。
所述的认证服务器，其包括服务器密码算法解析系统和商品标识码数据库。
所述的服务器密码算法解析系统，用于实现动态防伪信息解密，当所述的认证服务器接收到动态防伪信息后，从动态防伪信息中提取真随机数与所述商品识别码数据库中密钥进行运算得到动态密钥，再将动态密文通过与所述标签加密算法相同的加密算法进行解密，从而得到电子防伪标签的UID（唯一标识码）。
所述商品识别码数据库，用于存储所述电子防伪标签的UID（唯一标识码），密钥信息等。
所述近场通信读写设备，是一种包含液晶显示屏的具有近场通信技术和能够解析NFC数据格式的读写设备，用于给所述的电子防伪标签和电子墨水显示屏提供能量，解析所述电子标签返回的数据信息，连接认证服务器，传递及显示其防伪信息。
根据本发明的一方面，还提供了具有一种的防伪方法，应用在上述的防伪系统中，包括如下步骤：
a.所述近场通信读写设备向所述电子防伪标签发送验证指令；
b.所述电子防伪标签接收到验证指令，读取存储在所述电子防伪标签内部存储器的密钥K，同时通过所述的真随机数产生单元生成真随机数R，真随机数R与密钥K进行运算，生成动态密钥K’；
c.所述电子防伪标签读取标签的UID（唯一识别码），使用以上所述的动态密钥K’通过所述的密码算法单元进行加密运算，生成动态密文E；
d.所述电子防伪标签将以上所述的动态密文E、真随机数R和URL（统一资源定位符）在所述动态防伪信息生成单元根据NFC数据交换格式进行组合得到动态防伪信息，将动态防伪信息通过所述近场通信单元发送至所述近场通信读写设备；
e.以上所述的动态防伪信息与动态密钥K’再次通过密码算法单元生成用于动态图像信息的密文E’发送到以上所述的电子墨水显示屏。电子墨水显示屏根据密文E’生成一张像素图像P；
f.近场通信读写设备对所述动态防伪信息进行解析，并通过网络连上URL（统一资源定位符）所对应的认证服务器；
g.所述认证服务器提取动态防伪信息中的真随机数，与商品识别码数据库中的密钥进行运算得到动态密钥，将动态密文通过与所述标签加密算法相同的加密算法进行解密，得到了电子防伪标签的UID（唯一标识码）；
h.所述认证服务器，将电子防伪标签的UID（唯一标识码）码进行索引；
i.若UID（唯一标识码）码索引失败，则防伪认证失败，所述认证服务器向所述近场通信读写设备返回认证失败信息；
j.若UID（唯一标识码）码索引成功，则认证服务器会将通过以上所述动态防伪信息和动态密钥，通过与所述标签加密算法相同的加密算法再次进行加密，生成新的密文E”作为认证服务器端生成的动态图像信息，返回至所述近场通信读写设备；
k.所述近场通信设备上的液晶显示屏会根据以上所述认证服务器端生成的动态图像信息生成一张像素图像P’；
l.使用者通过肉眼对比所述电子墨水显示屏上生成的像素图像P和所述近场通信设备的液晶显示屏上生成的像素图像P’，若相同则防伪认证成功，若不同则防伪认证失败。
本发明通过动态防伪信息和像素图像对比，即解决了原有的静态防伪信息易被复制伪造的缺陷，又让使用者可以容易地对商品的防伪信息进行识别。同时密码算法系统和真随机数的引入提高动态防伪信息的破解难度。
附图说明
图1为本发明中实施的防伪系统结构图。
图2为本发明的动态防伪信息示意图。
图3为本发明中动态防伪信息生成的流程图。
图4为本发明实施的防伪方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。
如图1所示，一种具有电子墨水技术的动态信息防伪系统，包括:电子防伪标签101,电子墨水显示屏107,近场通信读写设备108，认证服务器112。
其中，电子防伪标签101是一种工作频率在高频段的，带有密码算法并支持NFC数据交换格式的电子标签，其具体包括：真随机数产生单元102，标签密码算法单元103，动态防伪信息生成单元104，电磁场检测单元105，近场通信单元106。
所述真随机数产生单元102，用于在防伪认证中生成真随机数，该真随机数会与电子标签内存储的密钥进行运算生成动态密钥。
所述的标签密码算法系统103，用于对电子标签中的UID（唯一标识码），利用以上所述的动态密钥，通过标签密码算法进行加密运算，生成动态密文。
所述的动态防伪信息生成单元104，用于生成动态防伪信息，将以上所述的动态密文、真随机数和URL（统一资源定位符）进行组合，生成动态的图像信息如图2所示，发送到以上所述的电子墨水显示屏107，并同时发送到所述近场通信单元106。
所述的近场通信单元106，用于通过近场通信技术，将所述的电子防伪标签的动态防伪信息发送到所述的近场通信读写设备108，所述的近场通信读写设备108会对动态防伪信息进行解析，通过移动网络111连接上URL（统一资源定位符）所对应的认证服务器112。
所述的电磁场检测单元105，用于检测近场通信时的电磁场能量并为所述的电子防伪标签101和所述的电子墨水显示屏107提供能量。
进一步地，如图1所示，电子墨水显示屏107，是一种具有电子墨水技术的超低功耗超薄显示屏，用于显示所述的动态防伪信息生成单元生成的像素图像。
进一步地，如图1所示，认证服务器112具体包括：服务器密码算法系统113，和商品识别码数据库114。
所述的服务器密码算法解析系统113，用于实现动态防伪信息解密。当所述的认证服务器112接收到动态防伪信息后，从动态防伪信息中提取真随机数203与所述商品识别码数据库中密钥进行运算得到动态密钥，再将动态密文202通过与所述标签加密算法相同的加密算法进行解密，从而得到电子防伪标签的UID（唯一标识码）。
所述商品识别码数据库114，用于存储电子防伪标签的UID（唯一标识码）码，密钥信息等。
进一步地，如图1所示，近场通信读写设备108是电子防伪标签101和认证服务器112的通信渠道和显示载体，用于为电子防伪标签101和电子墨水显示屏107提供能量，发送验证指令，接收并解析动态防伪信息，通过移动网络111将动态防伪信息发送至认证服务器112，并且从认证服务器112获取像素图像信息显示在液晶显示屏110上。
进一步地，动态防伪信息如图2所示，其包括：URL（统一资源定位符）201，动态密文202和真随机数203。
所述URL（统一资源定位符）201是用于定位认证服务器112的，近场通信读写设备108通过移动网络111连接上URL（统一资源定位符）201对应的认证服务器112。
所述动态密文202，是由电子防伪标签的UID（唯一识别码）使用动态密钥通过所述的标签密码算法单元103产生的动态密文。
所述真随机数203，是用于认证服务器112使用存储在商品识别码数据库114中的密钥进行运算后得到的动态密钥，来对动态密文进行解密。
进一步地，如图3所示，本发明给出了电子防伪标签中动态防伪信息的生成流程图，包括以下步骤。
步骤S101中，当电子防伪标签在近场通信时，接收到来自所述近场通信读写设备的验证指令，所述电子防伪标签即启动生成动态防伪信息功能。
步骤S102和步骤S103是同时进行的，步骤S102读取所述电子防伪标签内部存储器中的密钥和步骤S103产生真随机数，为产生动态密钥做准备。
步骤S104，密钥与真随机数进行运算得到了动态密钥。
步骤S105，标签密码算法系统使用步骤S104中产生的动态密钥将电子防伪标签的UID（唯一标识码）进行加密运算，得到动态密文。
同时，步骤S106读取存储器中预存的URL（统一资源定位符）数据，传入动态防伪信息生成单元，为生成动态防伪信息做准备。
步骤S107, 在动态防伪信息生产单元将步骤S106中读取的URL（统一资源定位符）数据，步骤S105产生的动态密文、步骤103产生的真随机数通过NFC数据交换格式进行组合，得到动态防伪信息。
步骤S108，将动态防伪信息通过近场通信单元发送至近场通信读写设备。
同时，步骤S109，将动态防伪信息与步骤S104产生的动态密钥再次通过密码算法单元加密生成用于动态图像信息的密文。
最后，步骤S110，电子墨水显示屏根据步骤S109产生的密文生成一张像素图像。
进一步地，如图4所示，本发明还提供了一种具有动态防伪信息的防伪方法，应用在上述的防伪系统中，其步骤包括如下：
步骤S201,近场通信读写设备接收到电子防伪标签的动态防伪信息后，就执行步骤S202，根据NFC数据交换格式对动态防伪信息进行解析，得到URL（统一资源定位符）之后，就如步骤S203所示，通过移动网络连接上URL（统一资源定位符）对应的认证服务器。
步骤S204，认证服务器接收到如图2中动态密文202和真随机数203。
步骤S205，认证服务器将真随机数203，与商品识别码数据库中的密钥进行运算得到动态密钥。
步骤S206，服务器密码算法系统开始工作，使用步骤S205所得到的动态密钥，将步骤S204中接收的动态密文通过与所述标签加密算法相同的加密算法进行解密，得到了电子防伪标签的UID（唯一标识码）。
步骤S207，认证服务器将步骤S206中得到的电子防伪标签UID（唯一标识码）码在商品识别码数据库中进行索引。
如步骤S208所示，如果，UID（唯一标识码）码索引失败，就进行到步骤S213，认为电子防伪标签认证失败，将认证失败信息返回到近场通信读写设备；如果，UID（唯一标识码）码索引成功，进行到步骤S209。
步骤S209，认证服务器会将步骤S201接收到的动态防伪信息和步骤S205得到的动态密钥，通过与所述标签加密算法相同的加密算法再次进行加密，生成新的密文作为认证服务器端生成的动态图像信息。
步骤S210，将步骤S209产生的动态图像信息返回给近场通信读写设备，在近场通信读写设备的显示屏上会显示出根据步骤S209得到的动态图像信息生成的像素图像。
步骤S211，使用者通过肉眼对比步骤S110产生的电子墨水显示屏上生成的像素图像和步骤S210产生的近场通信设备的液晶显示屏上生成的像素图像。
步骤S213，若图像一致，就进行到步骤S214，认为电子防伪标签认证成功，若图像不一致，就进行到步骤S215，认为电子防伪标签认证失败。
需要说明的是，电子防伪标签内部存储器中的密钥与认证服务器商品识别码数据库中存储的密钥是相同的，并都是使用相同的密码算法，电子防伪标签中的密码算法系统是实现密码加密算法，而认证服务器中的密码算法系统是实现密码解密算法。
以上对本发明的具体实施进行了描述。需要理解的是，本发明中所提到的密码算法并不仅限于某一种密码算法，即所有的已存在对称密码算法都可以应用到本发明的密码算法系统中；本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种改进或变形，但这些改进或变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种具有电子墨水技术的动态信息防伪系统,其特征在于,包括:高频电子防伪标签,电子墨水显示屏，认证服务器和近场通信读写设备。
2.根据权利要求1所述的防伪系统，其特征在于，所述的高频电子防伪标签是一种工作频率在高频段的，带有密码算法系统并支持NFC数据格式的电子标签，包括：真随机数产生单元，密码算法单元，动态防伪信息生成单元，近场通信单元，电磁场检测单元。
3.根据权利要求2所述的高频电子防伪标签，其特征在于，所述的标签密码算法系统，根据所述电子防伪标签的芯片规格尺寸及功能需求实现一种或多种密码算法，所述的密码算法并不仅限与某一种特定的密码算法，即所有的已存在对称密码算法都可以应用到所述的密码算法系统中。
4.根据权利要求2所述的高频电子防伪标签，其特征在于，所述的密码算法单元，用于对电子标签中的UID（唯一识别码），利用所述的真随机数产生单元产生的真随机数与电子标签内存储的密钥进行运算生成的动态密钥，通过所述的密码算法单元进行加密运算，生成动态密文；所述的动态防伪信息生成单元，用于生成动态防伪信息，将以上所述的动态密文，真随机数和URL（统一资源定位符）进行组合，生成动态的图像信息发送到以上所述的电子墨水显示屏并同时发送到所述近场通信单元；所述的近场通信单元，用于通过近场通信技术，将所述的电子防伪标签的动态防伪信息发送到所述近场通信读写设备，所述的近场通信读写设备会对动态防伪信息进行解析，通过移动网络连接上URL（统一资源定位符）所对应的认证服务器，同时，用于检测近场通信时的电磁场能量的电磁场检测单元，用于检测近场通信时的电磁场能量，并为所述的电子防伪标签和所述的电子墨水显示屏提供能量。
5.根据权利要求1所述的防伪系统，其特征在于，所述的电子显示屏使用电子墨水技术作为显示技术，超薄且超低功耗的显示屏，用于显示所述的动态方维信息生成单元生成的像素图像。
6.根据权利要求1所述的防伪系统，其特征在于，所述的认证服务器包括：密码算法解析系统和商品识别码数据库。
7.根据权利要求6所述的认证服务器，其特征在于，所述的密码算法解析系统，用于实现动态防伪信息解密，当所述的认证服务器接收到动态防伪信息后，从动态防伪信息中提取真随机数与所述商品识别码数据库中密钥进行运算得到动态密钥，再将动态密文通过与所述标签加密算法相同的加密算法进行解密，从而得到电子防伪标签的UID（唯一标识码），其中所述的服务器密码算法，根据所述电子防伪标签的芯片的型号实现一种或多种密码算法，所述的密码加密算法并不仅限与某一种特定的密码算法，即所有的已存在对称密码算法都可以应用到所述密码算法系统中。
8.根据权利要求6所述的认证服务器，其特征在于，所述商品识别码数据库，用于存储所述电子防伪标签的UID（唯一标识码）码，密钥信息等。
9.根据权利要求1所述的防伪系统，其特征在于，所述的近场通信读写设备，是一种包含液晶显示屏的具有近场通信技术和能够解析NFC数据交换格式的读写设备，用于给所述的电子防伪标签和电子墨水显示屏提供能量，解析所述电子标签返回的数据信息，连接认证服务器，传递及显示其防伪信息。
10.一种具有动态防伪信息的防伪方法，其特征在于，包括如下步骤：
a．近场通信读写设备靠近所述的电子防伪标签和所述的电子墨水显示屏，向所述电子防伪标签发送验证指令；
b．所述的电子墨水显示屏根据动态防伪信息显示出一张像素图像P；
c．近场通信读写设备读取所述电子防伪标签的动态防伪信息；
d．近场通信读写设备解析所述动态防伪信息，并通过移动网络连上URL（统一资源定位符）所对应的认证服务器；
e．所述认证服务器提取动态防伪信息中的真随机数，与商品识别码数据库中的密钥进行运算得到动态密钥，将动态密文通过与所述标签加密算法相同的加密算法进行解密，得到了电子防伪标签的UID（唯一标识码）；
f．所述认证服务器，将所述电子防伪标签UID（唯一标识码）码进行索引；
g．若UID（唯一标识码）码索引失败，则防伪认证失败，所述认证服务器向所述近场通信读写设备返回认证失败信息；
h．若UID（唯一标识码）码索引成功，则认证服务器会将通过以上所述动态防伪信息和动态密钥，通过与所述标签加密算法相同的加密算法再次进行加密，生成新的密文E”作为认证服务器端生成的动态图像信息，返回至所述近场通信读写设备；
i．所述近场通信设备上的液晶显示屏会根据以上所述认证服务器端生成的动态图像信息生成一张像素图像P’；
j．使用者通过肉眼对比所述电子墨水显示屏上生成的像素图像P和所述近场通信设备的液晶显示屏上生成的像素图像P’，若相同则防伪认证成功，若不同则防伪认证失败。
11.根据权利要求10所述的一种具有动态防伪信息的防伪方法，其特征在于，所述步骤a之前还包括电子防伪标签生成动态防伪和电子墨水显示屏生成像素图像步骤，如下：
A．当电子防伪标签在近场通信时，接收到来自所述近场通信读写设备的验证指令，所述电子防伪标签即启动生成动态防伪信息功能；
B．电子防伪标签读取存储在所述电子防伪标签内部存储器的密钥K，同时通过所述的真随机数产生单元生成真随机数R；
C．真随机数R与密钥K进行运算，生成动态密钥K’；
D．所述电子防伪标签读取标签的UID（唯一识别码），通过以上所述的动态密钥通过所述的加密算法单元进行标签密码算法运算，生成动态密文E；
E．所述电子防伪标签读取存储器中预存的URL（统一资源定位符）数据，传入所述动态防伪信息生成单元，将以上所述的动态密文E、真随机数R和ULR（统一资源定位符）通过NFC数据交换格式进行组合，得到动态防伪信息；
F．将动态防伪信息送到所述的近场通信单元，发送至近场通信读写设备；
G.．将动态防伪信息与动态密钥K’再次通过密码算法单元加密生成用于动态图像信息的密文E’发送到以上所述的电子墨水显示屏；
H．最后，所述的电子墨水显示屏根据密文E’生成一张像素图像P。
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