CN110363271A - 通过检测引脚通断实现防篡改检测的无源nfc防伪芯片 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种通过检测引脚通断实现防篡改检测的无源NFC防伪芯片，包括NFC信号处理单元及其上连接的两个外接引脚，两个外接引脚分别连接天线的输入端和输出端，所述NFC信号处理单元即NFC标签芯片，包括CPU及其连接的NFC基带、存储器和电源模块；防伪芯片还包括防篡改控制单元，所述防篡改控制单元包括防篡改控制电路和与其连接的两个防篡改检测引脚，所述两个防篡改检测引脚外部连接有篡改检测传感器。本发明通过NFC芯片内存储的商品相关信息可以验证商品真伪和进行商品溯源工作；通过芯片的防篡改安全机制可以有效防止芯片被转移重复利用；本发明采用的方法成本低廉，可以有效的解决商品防伪、跟踪溯源的需求。

Description

通过检测引脚通断实现防篡改检测的无源NFC防伪芯片

技术领域

本发明涉及商品防伪和溯源领域，特别是指一种通过可激活的动力源实现 防篡改检测功能的NFC防伪芯片，可用于商品防伪、溯源。

背景技术

近场通讯，NFC(Near Field Communication)技术，是由非接触式射频识 别(RFID)及互连互通技术整合演变而来的。通过在单一芯片上集成感应式读 卡器、感应式卡片和点对点通信的功能，利用移动终端实现移动支付、电子票 务、门禁、移动身份识别、防伪等应用。

近年来NFC芯片大量应用于包装盒技术，NFC的加入使得包装盒对用户更加 友好，使得人机交互更为便捷，也促使智能包装逐渐应用于物联网领域。

目前实际应用中的NFC防伪措施存在易伪造、转移等特点，容易被破解使得 普通NFC防伪措施已经逐渐变成易被低成本复制的“摆设”型技术手段，不能够 起到真正的防伪目的，更谈不上高品质的溯源需求，使得市场上的高品质原厂 商品及其企业信用受到了来自假货赝品的不断冲击和挑战，商品销售受到了严 重的挤压，企业的发展受到了极大影响。也有采用易碎标签的方式增强防伪性 能，但是易碎标签仅是损毁了感应天线，标签芯片是不容易被损坏的，这导致 标签芯片可以重新绑定天线，伪造新的产品包装，不能很好的起到防伪的作用。

发明内容

本发明提出一种通过检测引脚通断实现防篡改检测的无源NFC防伪芯片， 能够解决现有技术不能完善解决商品防伪功能的缺陷。

本发明的技术方案是这样实现的：一种通过检测引脚通断实现防篡改检测 的无源NFC防伪芯片，包括NFC信号处理单元和防篡改控制单元，所述NFC信 号处理单元包括CPU及其连接的NFC基带、存储器和电源模块，以及连接外部 天线的外接引脚；所述防篡改控制单元包括防篡改控制电路和与其连接的两个 防篡改检测引脚，所述两个防篡改检测引脚外部连接有篡改检测传感器，所述 篡改检测传感器为一个易碎的导线网络或者一次性的触发开关，防篡改控制电 路可通过防篡改检测引脚检测篡改检测传感器的通断状态。

作为优选，所述芯片中标准NFC功能由天线、射频接口、数字基带、控制 和运算单元组成；所述天线通过双向数据总线连接射频接口，处理与阅读器的 模拟接口连接部分，所述射频接口通过双向数据总线连接数字基带处理NFC通 信数字信号；所述控制与运算单元通过双向数据总线连接数字基带，协调处理 芯片内部所有单元，完成标准NFC的所有功能，此部分电路完全兼容ISO14443 协议，可以与通常阅读器或NFC手机兼容；所述防篡改功能单元由时钟电路、 上电复位电路、防篡改控制电路、防篡改检测引脚组成，其中防篡改检测引脚 与防篡改控制电路连接；时钟电路、上电复位电路、防篡改控制电路共同连接 控制与运算单元，完成防篡改动态检测功能。

作为优选，所述防篡改检测引脚内部连接芯片内部防篡改控制电路，外部 连接常闭的篡改检测传感器；芯片检测到防篡改检测引脚的电路断开立刻激活 芯片内部防篡改控制电路，置位相应标志位，通过内部逻辑控制，此标志位一 经置位不能更改。

作为优选，所述NFC标签芯片的每个标签具有唯一编码，唯一编码在芯片 生产中写入，不可更改，标签中还可存储商品相关信息。

作为优选，所述NFC标签在触发篡改检测防护机制后还可以正常读取信息， 但是标签中的防篡改安全标记位已经置位，可通过读写器确认相关信息，此标 记位置位后不可修改。

作为优选，所述防篡改控制单元平时处于休眠状态，只有在NFC读写机具 对标签芯片进行操作的时候才激活芯片内部防篡改控制单元工作。

与现有技术相比，本发明的优点在于：通过NFC芯片内存储的商品相关信 息可以验证商品真伪和进行商品溯源工作；通过芯片的防篡改安全机制可以有 效防止芯片被转移重复利用；本发明采用的方法成本低廉，可以有效的解决商 品防伪、跟踪溯源的需求。防篡改检测引脚用于连接外部的篡改检测传感器， 此篡改检测传感器是一个导线网络或者常闭的传感器，导线网络或传感器由易 碎材质做成，一经破损无法修复。

附图说明

图1为本发明的模块示意图；

图2为本发明实施例的电路示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清 楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全 部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性 劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例：参见图1，在标准NFC标签芯片基础上新增一对防篡改检测引脚， 此防篡改检测引脚内部连接芯片内部防篡改控制电路，外部连接常闭的篡改检 测传感器。芯片检测到防篡改检测引脚的电路断开立刻激活芯片内部防篡改控 制电路，置位相应标志位，通过内部逻辑控制，此标志位一经置位不能更改；

NFC标签在触发篡改检测防护机制后还可以正常读取信息，但是标签中的防 篡改安全标记位已经置位，可通过读写器确认相关信息，此标记位置位后不可 修改。

防篡改控制单元平时处于休眠状态，只有在NFC读写机具对标签芯片进行操 作的时候才激活芯片内部防篡改控制单元工作，芯片功耗极低，不需要外部电 源长期供应，可以长期维持产品有效。

NFC标签每个标签具有唯一编码，唯一编码在芯片生产中写入，不可更改， 标签中还可存储商品相关信息。所述标签植入商品或商品包装中，可通过具有 NFC阅读器功能的终端靠近天线区域非接触式阅读标签中信息，确认商品信息， 从标签中阅读的信息可发送至后台服务器进行验证，确认商品真伪和溯源商品 生产、物流销售等环节信息等。

一种通过检测引脚通断实现防篡改检测功能的无源NFC防伪芯片，该NFC 标签芯片除了天线引脚外还有一组防篡改检测引脚。

所述的NFC标签每个标签具有唯一编码，唯一编码在芯片生产中写入，不 可更改，标签芯片内有eeprom，还可存储商品相关信息。

所述的NFC标签芯片内部具有防篡改控制单元，防篡改控制单元由防篡改 控制电路和防篡改控制电路共同构成。

所述的NFC标签芯片在标准NFC标签芯片基础上新增一对防篡改检测引脚。 此防篡改检测引脚内部连接芯片内部防篡改控制电路，外部连接导线网络或常 闭的篡改检测传感器。

防篡改控制单元平时处于休眠状态，只有在NFC读写机具对标签芯片进行 操作的时候才激活芯片内部防篡改控制单元工作，芯片功耗极低，不需要外部 电源长期供应，可以长期维持产品有效。

当芯片防篡改安全机制触发后仍然可以用读写器与标签芯片进行通信，但 是读写器可读取防篡改安全标志位状态，从而知晓商品包装完整状态。

NFC芯片的防篡改检测网络不用于通信，可以根据需要任意设计走线覆盖包 装，确保对商品包装的全面防护。

本发明提供了一种通过检测引脚通断实现防篡改检测功能的无源NFC防伪 芯片，以解决现有技术不能完善解决商品防伪功能的缺陷。本发明提供的技术 方案是：在标准NFC标签芯片的基础上提供一种具有防篡改检测功能的NFC防 伪标签芯片，该NFC标签芯片除了天线引脚外还增加了一组防篡改检测引脚。

如图2所示，本发明芯片中标准NFC功能由天线101、射频接口102、数字 基带103、控制和运算单元104组成。所述天线101通过双向数据总线连接射频 接口102，处理与阅读器的模拟接口连接部分；所述射频接口102通过双向数据 总线连接数字基带103处理NFC通信数字信号；所述控制与运算单元104通过 双向数据总线连接数字基带103，协调处理芯片内部所有单元，完成标准NFC的 所有功能。此部分电路完全兼容ISO14443协议，可以与通常阅读器或NFC手机 兼容。所述的NFC标签每个标签具有唯一编码，唯一编码在芯片生产中写入， 不可更改，标签中还有可存储商品相关信息的EEPROM区域。而防篡改功能单元 由时钟电路105、上电复位电路106、防篡改控制电路107、防篡改检测引脚 108108组成，其中防篡改检测引脚108108与防篡改控制电路107连接。时钟电 路105、上电复位电路106、防篡改控制电路107共同连接控制与运算单元104， 完成防篡改动态检测功能。

NFC信号处理单元即NFC标签芯片，包括CPU及其连接的NFC基带、存储器 和电源模块。

防篡改检测引脚108用于连接外部的篡改检测传感器，此篡改检测传感器 是一个导线网络或者常闭的传感器，导线网络或传感器由易碎材质做成，一经 破损无法修复。当标签芯片通过天线耦合能量激活工作时会首先检测防篡改检 测引脚108，若防篡改检测引脚108处于导通状态则标签芯片状态正常，实现标 准NFC功能操作，若防篡改检测引脚108断开则立刻激活芯片内部防篡改控制 电路107，置位相应标志位，通过内部逻辑控制，此标志位一经置位不能更改。 防篡改控制单元平时处于休眠状态，只有在NFC读写机具对标签芯片进行操作 的时候才激活芯片内部防篡改控制单元工作，芯片功耗极低，不需要外部电源 长期供应，可以长期维持产品有效。本发明使用的防护网络可任意在包装或商 品任何位置环绕，不需要像天线般严格遵循设计规则，可以通过环绕的网络大 面积覆盖包装，更好的保护商品。

本发明提供一种通过检测引脚通断实现防篡改检测功能的无源NFC防伪芯 片。标准NFC标签芯片具有两个外接引脚，分别用于连接天线输入端和输出端。 本发明提供的NFC防伪标签芯片在标准NFC标签芯片的基础上增加了一对防篡 改检测引脚108。防篡改检测引脚108用于连接外部篡改检测传感器，此传感器 是一个易碎的导线网络或者一次性的触发开关。

本发明完全兼容标准NFC标签芯片功能，可以用标准的NFC阅读机具进行 操作。但与标准NFC标签芯片不同的地方在于当标签芯片通过天线耦合能量激 活工作时会首先检测防篡改检测引脚108，若防篡改检测引脚108处于导通状态 则标签芯片状态正常，实现标准NFC功能操作，若防篡改检测引脚108断开则 立刻激活芯片内部防篡改控制电路107，置位相应标志位，通过内部逻辑控制， 此标志位一经置位不能更改。防篡改控制单元平时处于休眠状态，只有在NFC 读写机具对标签芯片进行操作的时候才激活芯片内部防篡改控制单元工作，芯 片功耗极低，不需要外部电源长期供应，可以长期维持产品有效。

现有NFC标签芯片用于防伪应用时不能很好解决芯片被重复利用的问题， 就算采用易碎标签的形式，虽然标签破碎后无法对标签进行读写操作，但这只 是损坏了标签天线，标签芯片是不容易损坏的，可以将芯片拆下后重新绑定天 线再次利用。而且标签天线是标签获取能量与外界通信的重要通道，有严格的 设计规范，本身有很多限制，不能任意覆盖包装。而本发明的NFC芯片的篡改 检测传感器的电路不用于通信，可以根据需要任意设计走线覆盖包装，确保对 商品包装的全面防护。本发明方法NFC标签芯片一经拆毁即无法重新利用，有 效的解决了商品防伪、跟踪溯源的需求。

eeprom(Electrically Erasable Programmable read only memory)是指 带电可擦可编程只读存储器。是一种掉电后数据不丢失的存储芯片。EEPROM可 以在电脑上或专用设备上擦除已有信息，重新编程，一般用在即插即用。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发 明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发 明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种通过检测引脚通断实现防篡改检测的无源NFC防伪芯片，其特征在于：包括NFC信号处理单元和防篡改控制单元，所述NFC信号处理单元包括CPU及其连接的NFC基带、存储器和电源模块，以及连接外部天线的外接引脚；所述防篡改控制单元包括防篡改控制电路和与其连接的两个防篡改检测引脚，所述两个防篡改检测引脚外部连接有篡改检测传感器，所述篡改检测传感器为一个易碎的导线网络或者一次性的触发开关，防篡改控制电路可通过防篡改检测引脚检测篡改检测传感器的通断状态。

2.根据权利要求1所述的通过检测引脚通断实现防篡改检测的无源NFC防伪芯片，其特征在于：所述芯片中标准NFC功能由天线、射频接口、数字基带、控制和运算单元组成；所述天线通过双向数据总线连接射频接口，处理与阅读器的模拟接口连接部分，所述射频接口通过双向数据总线连接数字基带处理NFC通信数字信号；所述控制与运算单元通过双向数据总线连接数字基带，协调处理芯片内部所有单元，完成标准NFC的所有功能，此部分电路完全兼容ISO14443协议，可以与通常阅读器或NFC手机兼容；所述防篡改功能单元由时钟电路、上电复位电路、防篡改控制电路、防篡改检测引脚组成，其中防篡改检测引脚与防篡改控制电路连接；时钟电路、上电复位电路、防篡改控制电路共同连接控制与运算单元，完成防篡改动态检测功能。

3.根据权利要求1或2所述的通过检测引脚通断实现防篡改检测的无源NFC防伪芯片，其特征在于：所述防篡改检测引脚内部连接芯片内部防篡改控制电路，外部连接常闭的篡改检测传感器；芯片检测到防篡改检测引脚的电路断开立刻激活芯片内部防篡改控制电路，置位相应标志位，通过内部逻辑控制，此标志位一经置位不能更改。

4.根据权利要求3所述的通过检测引脚通断实现防篡改检测的无源NFC防伪芯片，其特征在于：所述NFC标签芯片的每个标签具有唯一编码，唯一编码在芯片生产中写入，不可更改，标签中还可存储商品相关信息。

5.根据权利要求4所述的通过检测引脚通断实现防篡改检测的无源NFC防伪芯片，其特征在于：所述NFC标签在触发篡改检测防护机制后还可以正常读取信息，但是标签中的防篡改安全标记位已经置位，可通过读写器确认相关信息，此标记位置位后不可修改。

6.根据权利要求5所述的通过检测引脚通断实现防篡改检测的无源NFC防伪芯片，其特征在于：所述防篡改控制单元平时处于休眠状态，只有在NFC读写机具对标签芯片进行操作的时候才激活芯片内部防篡改控制单元工作。