CN106779002A - 基于二维码和射频复合标识的复合加密认证方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于二维码和射频复合标识的复合加密认证方法，包括：通过二维码射频识别设备扫描防伪复合签，在射频处理芯片内的射频密码保密区获得对应二维码保密区的二维码解密密码；根据二维码解密密码在二维码内的二维码保密区获得二维码保密数据、射频用户保密区读写密码；根据射频用户保密区读写密码对射频用户保密区内的物品动态信息进行读写操作。本发明提供的一种基于二维码和射频复合标识的复合加密认证方法，通过在二维码和射频处理芯片上设置非保密区和保密区，并将解密密码互相交叉存储在二维码和射频处理芯片上，实现二维码和射频处理芯片层层相扣，互相保护，进一步加强复合签的安全性。

Description

基于二维码和射频复合标识的复合加密认证方法

技术领域

本发明涉及物品防伪技术领域，尤其涉及一种基于二维码和射频复合标识的复合加密认证方法。

背景技术

物品、商品伪造正越来越成为全球经济领域面临的严重问题，侵扰了正常的市场经济秩序。伪造不仅出现在高值贵重品领域，从食品、日用消费品到生产资料，从有价券证到各种证书证件，从低技术含量到高新产品，都不同程度受到假冒伪劣的冲击。可以说，无处不在的仿造已成为人类的公害。

传统常用的防伪技术主要有纸基防伪、油墨基防伪、全息防伪、凹版印刷防伪、电话电码防伪等，主要通过在商品包装上附加物理特性或者通过电话密码查询来实现，存在容易被仿冒、重复使用包装、防伪验证方便性差等问题，防伪查询率较低，而且不能对物品跟踪和追溯。条码(包括一维码和二维码)防伪技术可实现跟踪与追溯，但普通条码标签的防复制能力比较差。

因此，防伪系统方案设计需要解决如下问题：

1)防伪标签身份认证，保证物品的唯一性和其发行者的不可抵赖性。

2)防伪系统的安全性。

3)防伪标签本身不可伪造。

4)系统方案在实际实现的易用、高效、低成本性。

发明内容

本发明提供一种基于二维码和射频复合标识的复合加密认证方法，用于解决现有技术中物品防伪能力较差的问题。

本发明提供一种基于二维码和射频复合标识的复合加密认证方法，包括：

通过二维码射频识别设备扫描防伪复合签，在射频处理芯片内的射频密码保密区获得对应二维码保密区的二维码解密密码；

根据二维码解密密码在二维码内的二维码保密区获得二维码保密数据、射频用户保密区读写密码；

根据射频用户保密区读写密码对射频用户保密区内的物品动态信息进行读写操作；

其中，所述防伪复合签包括标签基材，在所述标签基材的内部设置有射频处理芯片和射频天线线圈，所述射频处理芯片和所述射频天线线圈连接；在所述标签基材的外表面设置有二维码图形区域，在所述二维码图形区域上覆有二维码图形；

在所述射频处理芯片内设置有射频非保密区和射频保密区，在所述射频非保密区内包括有射频标签编码，在所述射频保密区包括有射频保密数据和二维码解密密码；

在所述二维码内设置有二维码非保密区和二维码保密区，在所述二维码非保密区内存储中二维码标签编码和物品静态信息，在所述二维码保密区包括有二维码保密数据、射频保密区读写密码。

可选地，还包括：

通过二维码射频验证设备扫描防伪复合签，在射频处理芯片内的射频密码保密区获得对应二维码保密区的二维码解密密码；

根据二维码解密密码在二维码内的二维码保密区获得射频用户保密区读密码；

根据射频用户保密区读密码读取射频用户保密区内的数字签名，并根据数字签名获得数字摘要，采用公钥验签数字摘要，获得验证结果。

可选地，所述射频保密区包括射频密码保密区和射频用户保密区，在所述射频密码保密区内包括有二维码解密密码，在所述射频用户保 密区内包括有射频保密数据、物品动态信息和数字签名。

可选地，所述二维码保密区的个数与所述射频密码保密区的个数相同。

由上述技术方案可知，本发明提供的一种基于二维码和射频复合标识的复合加密认证方法，通过在二维码和射频处理芯片上设置非保密区和保密区，并将解密密码互相交叉存储在二维码和射频处理芯片上，再将二维码与射频标签复合在一起形成防伪复合签并应用到物品防伪中，实现二维码和射频处理芯片层层相扣，互相保护，进一步加强复合签的安全性，达到物品防伪识别的目的。

附图说明

图1为本发明实施例1提供的防伪复合签的外部结构示意图；

图2为本发明实施例1提供的防伪复合签的内部结构示意图；

图3为本发明实施例2提供的防伪复合签的制作方法的流程示意图；

图4为本发明实施例2提供的防伪复合签制作方法的应用系统结构、数据存储结构及保护关系示意图；

图5为本发明实施例2提供的防伪复合签制作方法的初始化系统结构图；

图6为密码分散示意图；

图7为本发明实施例3提供的基于二维码和射频复合标识的复合加密认证方法的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

本发明实施例1提供一种防伪复合签，如图1所示，从外部结构来看，该复合签包括标签基材1，在标签基材的内部设置有射频处理芯片2和射频天线线圈3，射频处理芯片和射频天线线圈连接；在标签基 材的外表面设置有二维码图形区域4，在二维码图形区域上覆有二维码图形。

如图2所示，从内部结构来看，在射频处理芯片内设置有射频非保密区和射频保密区，在射频非保密区内包括有射频标签编码。射频标签编码为射频处理芯片在生产阶段根据用户类别加上序列号固化于芯片中的全球唯一的号码，也就保证每一个射频处理芯片的该项数据保证都不相同。

在射频保密区包括有射频保密数据和二维码解密密码。射频保密区包括射频密码保密区和射频用户保密区。

在射频密码保密区内包括有二维码解密密码。二维码解密密码为存储在射频标签上用于解密二维码保密区的密码。

在射频用户保密区内包括有射频保密数据、物品动态信息和数字签名。射频保密数据为存储在射频标签上的关于物品信息的保密数据。物品动态信息为可进行修改的物品信息。数字签名就是通过某种密码运算生成一系列符号及代码组成电子密码进行签名，来代替书写签名或印章，对于这种电子式的签名还可进行技术验证，其验证的准确度是一般手工签名和图章的验证而没方法比拟的。

在二维码内设置有二维码非保密区和二维码保密区，在二维码非保密区内存储中二维码标签编码和物品静态信息。

在二维码保密区包括有二维码保密数据、射频保密区读写密码。二维码保密数据为存储在二维码上的关于物品信息的保密数据。射频保密区读写密码为存储在二维码上用于解密射频用户密码区的密码。

射频密码保密区可设置为多个，且每个保密区所存储的二维码解密密码均不相同。故二维码保密区的个数与射频密码保密区的个数相同。

另外，二维码非保密区和射频非保密区的数据不需要密码即可读取。

本发明实施例1提供的一种防伪复合签，通过将二维码与射频标 签复合在一起，并在二维码和射频处理芯片上设置非保密区和保密区，并将解密密码互相交叉存储在二维码和射频处理芯片上，实现二维码和射频处理芯片层层相扣，互相保护，进一步加强复合签的安全性，达到物品防伪识别的目的。

图3-图6示出了本发明实施例2提供的一种防伪复合签的制作方法，包括：

S21、通过安全加密设备产生母密码，通过安全密钥设备获取SM2密钥对，所述SM2密钥对包括私钥和公钥。

在本步骤中，需要说明的是，母密码相当于根密码，每一套密码的生产与管理都基于一个母密码，且生产和管理的基本方式相同。防伪用户-防伪复合签的发行者(如厂商)会由安全加密设备(如硬件加密机)产生专用的母密码。再由安全密钥设备(如CA机构)生成专用适用于SM2国密算法的SM2密钥对，SM2密钥对包括私钥和公钥。公共密码技术采用一个公共密钥(简称公钥)和一个私有密钥(简称私钥)，公钥是公开的而私钥是保密的，私钥用于签名，公钥用于验签；私钥只由发行者自己使用，公钥可有多个验证机构使用。

S22、设置处于初始化状态的密码密钥载体，将所述母密码和所述私钥导入所述密码密钥载体。

在本步骤中，需要说明的是，将母密码和私钥导入密码密钥载体。密码密钥载体可为PSAM卡，即终端安全控制模块。

S23、通过初始化应用系统生成二维码标签编码和二维码初始数据。

在本步骤中，需要说明的是，防伪用户-防伪复合签的发行者(如厂商)会由初始化应用系统生成二维码标签编码和二维码初始数据。二维码初始数据包括物品静态信息。

S24、通过初始化应用系统生成射频标签编码和射频初始数据。

在本步骤中，需要说明的是，防伪用户-防伪复合签的发行者(如厂商)会由初始化应用系统生成射频标签编码和射频初始数据。射频 初始数据包括射频保密数据、物品动态数据。

S25、通过所述密码密钥载体以二维码标签编码和射频标签编码为分散因子对所述母密码进行分散获得二维码子密码和射频子密码。

在本步骤中，需要说明的是，由密码密钥载体以二维码标签编码和射频标签编码为分散因子采用SM1国密算法对母密码进行分散获得二维码子密码和射频子密码。二维码子密码和射频子密码用于二维码和射频保密区的解密密码。

S26、通过所述密码密钥载体根据二维码标签编码和射频标签编码生成数字摘要，根据所述密钥和所述数字摘要生成数字签名。

在本步骤中，需要说明的是，数字签名通过数字指纹技术和国密SM2“公共密钥技术”来实现，防伪用户-防伪复合签的发行者首先利用HASH函数SHA-1得到二维码标签编码和射频标签编码的数字摘要，然后用私钥对数字摘要做SM2算法进行加密得到数字签名。SM2算法是一种更先进安全的算法。SM2公共密钥技术使用一个公共密钥(简称公钥)与一个私有密钥(简称私钥)，两者组合称为密钥对，其中公钥公开而私钥保密。如果信息用公钥加密的，则只有用对应的私钥才能正确解密；反之，如果用私钥进行签名，那么其他人能用你的公钥来检验你的签名，只有你的签名才能通过验证，如果信息被修改或者是用别人的私钥签名的，那么检验就会失败。

数字签名就是通过某种密码运算生成一系列符号及代码组成电子密码进行签名，来代替书写签名或印章，对于这种电子式的签名还可进行技术验证，其验证的准确度是一般手工签名和图章的验证而没方法比拟的。

数字签名一般通过数字指纹技术和“公共密钥技术”的组合来实现，即先采用单向函数对防伪标签的两个唯一性标签编码进行数字摘要的提取，然后用国密办“公共密钥技术”算法进行加密签名。数字指纹只能保证信息的完整性，但不能完成身份认证。通过数字指纹只能保证信息在传输过程中没有被修改，但不能保证信息的来源。数字 签名则不但可以实现数据的完整性和不可伪造性，还能实现不可抵赖性，保证信息来自指定的发送者，这一点对于防伪来说十分重要，它保证了源头的准确性。数字签名在写入后被锁定，以后只能进行读操作。

S27、通过二维码生成模块将二维码子密码、二维码标签编码和二维码初始数据采用二维码生成策略生成二维码。

在本步骤中，需要说明的是，二维码生成策略包括：射频子密码包括射频保密区读写密码。二维码初始数据包括物品静态信息和二维码保密数据。在二维码内设置有二维码非保密区和二维码保密区，在二维码非保密区内存储中二维码标签编码和物品静态信息，在二维码保密区包括有二维码保密数据、射频保密区读写密码。

由此可执行：通过二维码生成模块将射频保密区读写密码存储在二维码保密区中，将二维码标签编码和物品静态信息存储在二维码非保密区。将二维码保密数据存储在二维码保密区。二维码保密数据为本实施例中物品的相关信息。

S28、通过射频生成模块将射频子密码、射频标签编码和射频初始数据采用射频生成策略生成射频标签。

在本步骤中，需要说明的是，射频生成策略包括：二维码子密码包括二维码解密密码；射频初始数据包括射频保密数据；射频标签包括射频处理芯片和射频天线线圈，在射频处理芯片内设置有射频非保密区和射频保密区，在射频非保密区内包括有射频标签编码，在射频保密区包括有射频保密数据和二维码解密密码。

由此可执行：通过射频生成模块将二维码解密密码存储在视频保密区中；将标签编码存储在视频非保密区；将射频保密数据存储在视频保密区中。

针对步骤S27和步骤S28，还需要说明的是，射频子密码和二维码子密码均需通过相应母密码经国密SM1算法分散得到。国密SM1算法是由国家密码管理局编制的一种商用密码分组标准对称算法。该算 法是国家密码管理部门审批的SM1分组密码算法，分组长度和密钥长度都为128比特，算法安全保密强度及相关软硬件实现性能与AES相当。

在本实施例中二维码设置的非保密区存储有二维码标签编码和物品静态信息。物品静态信息为关于物品的基本属性信息，可由用户定义，一般设定后不进行更改。二维码标签编码为二维码的唯一码。

二维码设置的保密区按需要可分为多个。在本实施例中保密区为两个，保密区一存放用户需要保护的数据和射频用户保密区读密码，保密区二存放射频用户保密区写密码。两个访问密码不同。

在本实施例中射频处理芯片设置的非保密区存储有射频标签编码，射频标签编码为射频标签的唯一码。

射频处理芯片的保密区可按需要分为多个，分别授予访问权限。在本实施例中射频处理芯片的保密区分为3个，分别为密码保密区一、密码保密区二和用户保密区。密码保密区一存放二维码保密区一的解密密码，密码保密区二存放二维码保密区二的解密密码，用户保密区存放用户需要保护的数据、可修改的物品动态信息和固化的数字签名数据。故由上述可知：射频密码保密区的个数与二维码保密区的个数相同。

二维码若有多个保密区，则每个保密区解密密码自从不同途径取得。本实施例中二维码的两个保密区的解密密码分别存放于射频处理芯片的两个密码保密区，且必须通过访问这两个密码保密区来获得密码。

射频处理芯片的用户保密区的读和写密码各自从不同途径取得。在本实施例中，射频处理芯片的用户保密区的读、写密码分别存放于二维码的两个保密区，且必须通过访问这两个保密区来获得密码。

射频处理芯片的用户保密区所有数据的读取必须先要得到用户保密区读密码的认证通过。

射频处理芯片的用户保密区物品动态信息的写入修改必须先要得 到用户保密区写密码的认证通过。

密码密钥载体的分散计算子密码和公钥验签操作必须得到对应的合法应用系统的认证才能进行。而应用系统分散计算密码和公钥验签操作必须通过对应的密码密钥载体进行，如果没有则无法进行操作。

数字签名由二维码标签编码和射频标签编码的数字摘要通过私钥签名加密得来，两个标签编码中的一个或两个不同，数字签名必然不同。反之，在验签时，只要有一个标签编码不符，验签就不能通过。

S29、将二维码与射频标签复合生成防伪复合签。

在本步骤中，需要说明的是，将二维码和射频标签组合在一起形成防伪复合签。从外部结构来看，该复合签包括标签基材，在标签基材的内部设置有射频处理芯片和射频天线线圈，射频处理芯片和射频天线线圈连接；在标签基材的外表面设置有二维码图形区域，在二维码图形区域上覆有二维码图形。

本发明实施例2提供的一种防伪复合签的制作方法，通过在二维码和射频处理芯片上设置非保密区和保密区，并将解密密码互相交叉存储在二维码和射频处理芯片上，再将二维码与射频标签复合在一起形成防伪复合签并应用到物品防伪中，实现二维码和射频处理芯片层层相扣，互相保护，进一步加强复合签的安全性，达到物品防伪识别的目的。

图7示出了本发明实施例3提供的一种基于二维码和射频复合标识的复合加密认证方法，包括：

所述防伪复合签为上述的防伪复合签，故在此不再对其结构和制作过程进行详细赘述。

所述方法步骤包括：

S31、通过二维码射频识别设备扫描防伪复合签，在射频处理芯片内的射频密码保密区获得对应二维码保密区的二维码解密密码。

在本步骤中，需要说明的是，二维码射频识别设备(如二维码-射 频整合型手持机)扫描防伪复合签，访问射频处理芯片内的射频密码保密区获得解密密码。

S32、根据二维码解密密码在二维码内的二维码保密区获得二维码保密数据、射频用户保密区读写密码。

在本步骤中，需要说明的是，二维码射频识别设备继续对防伪复合签进行扫描，并根据获取到的二维码解密密码访问二维码保密区获取存储在二维码上的物品保护数据以及射频用户保密区读写密码。

S33、根据射频用户保密区读写密码对射频用户保密区内的物品动态信息进行读写操作。

在本步骤中，需要说明的是，二维码射频识别设备继续对防伪复合签进行扫描，并根据获取到的射频用户保密区读写密码访问射频用户保密区，从而获取存储在视频处理芯片上的物品保护数据，以及对物品动态信息进行读写操作。

本方法还包括防伪复合签的验证步骤，具体为：

通过二维码射频验证设备扫描防伪复合签，在射频处理芯片内的射频密码保密区获得对应二维码保密区的二维码解密密码。验证设备扫描防伪复合签，访问射频处理芯片内的射频密码保密区获得解密密码。

根据二维码解密密码在二维码内的二维码保密区获得射频用户保密区读密码。验证设备继续对防伪复合签进行扫描，并根据获取到的二维码解密密码访问二维码保密区获取射频用户保密区读写密码。

根据射频用户保密区读密码读取射频用户保密区内的数字签名，并根据数字签名获得数字摘要，采用公钥验签数字摘要，获得验证结果。验证时，验证机构首先利用HASH函数SHA-1得到二维码标签编码和射频标签编码的数字摘要，然后用密码密钥载体所包含的公钥对数字摘要进行验签。

本发明实施例3提供的一种基于二维码和射频复合标识的复合加密认证方法，通过识别设备扫描防伪复合签获取射频密码保密区上对 应二维码保密区的二维码解密密码，并根据二维码解密密码在二维码内的二维码保密区获得二维码保密数据、射频用户保密区读写密码，再根据射频用户保密区读写密码对射频用户保密区内的物品动态信息进行读写操作，做到双密码识别保护，实现物品防伪。另外，通过验证设备扫描防伪复合签获取射频密码保密区上对应二维码保密区的二维码解密密码，并根据二维码解密密码在二维码内的二维码保密区获得射频用户保密区读写密码，再根据射频用户保密区读密码读取射频用户保密区内的数字签名，并根据数字签名获得数字摘要，采用公钥验签数字摘要，获得验证结果，达到复合签验证目的。

上述几个实施例针对基于二维码和射频复合标识的复合加密认证方法的方案可达到以下具体有益效果：

1、一个物品一个防伪标签，每个防伪标签具有两个唯一性编码，使得单个物品具有唯一标识。每个防伪标签其具体安全防护访问密码也具有唯一性。

2、通过二维码加射频标签技术进行物品自动识别。采用了二维码扫描加超高频射频整合设备，在扫描防伪标签表面二维码的同时也对内在的射频处理芯片进行了操作，是一种高效率的自动识别技术。

3、二维码的加密技术和射频标签的加密技术深度结合，层层相扣地互相保护，使得标签存储的数据自身具有极高的保密性和防非法伪造性。

4、采用数字签名保证数据安全性和不可抵赖性。

5、具有物品动态信息区供用户灵活应用。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可 以以任意的组合方式来使用。

应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

本领域普通技术人员可以理解：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明权利要求所限定的范围。

Claims (4)

1.一种基于二维码和射频复合标识的复合加密认证方法，其特征在于，包括：

通过二维码射频识别设备扫描防伪复合签，在射频处理芯片内的射频密码保密区获得对应二维码保密区的二维码解密密码；

根据二维码解密密码在二维码内的二维码保密区获得二维码保密数据、射频用户保密区读写密码；

根据射频用户保密区读写密码对射频用户保密区内的物品动态信息进行读写操作；

其中，所述防伪复合签包括标签基材，在所述标签基材的内部设置有射频处理芯片和射频天线线圈，所述射频处理芯片和所述射频天线线圈连接；在所述标签基材的外表面设置有二维码图形区域，在所述二维码图形区域上覆有二维码图形；

在所述射频处理芯片内设置有射频非保密区和射频保密区，在所述射频非保密区内包括有射频标签编码，在所述射频保密区包括有射频保密数据和二维码解密密码；

在所述二维码内设置有二维码非保密区和二维码保密区，在所述二维码非保密区内存储中二维码标签编码和物品静态信息，在所述二维码保密区包括有二维码保密数据、射频保密区读写密码。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

通过二维码射频验证设备扫描防伪复合签，在射频处理芯片内的射频密码保密区获得对应二维码保密区的二维码解密密码；

根据二维码解密密码在二维码内的二维码保密区获得射频用户保密区读密码；

根据射频用户保密区读密码读取射频用户保密区内的数字签名，并根据数字签名获得数字摘要，采用公钥验签数字摘要，获得验证结果。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述射频保密区包括射频密码保密区和射频用户保密区，在所述射频密码保密区内包括有二维码解密密码，在所述射频用户保密区内包括有射频保密数据、物品动态信息和数字签名。

4.根据权利要求1或3所述的方法，其特征在于，所述二维码保密区的个数与所述射频密码保密区的个数相同。