CN116862541B - 一种基于nfc标签的商品防伪管理系统 - Google Patents

一种基于nfc标签的商品防伪管理系统 Download PDF

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Abstract

本发明属于防伪管理领域，公开了一种基于NFC标签的商品防伪管理系统，包括验证服务器、写入设备、NFC标签和验证终端；验证服务器用于利用非对称加密算法对第一属性数据进行加密，得到第一防伪数据，以及用于利用对称加密算法对第二属性数据进行加密，得到第二防伪数据；写入设备用于将第一防伪数据和第二防伪数据写入到NFC标签中的存储区域；验证终端用于与NFC标签进行通信，获得NFC标签中的第一防伪数据和第二防伪数据，并将第一防伪数据和第二防伪数据发送至验证服务器；验证服务器用于根据第一防伪数据和第二防伪数据判断商品是否为正品。本发明能够减少无效计算的所消耗的计算资源，提高了正常的防伪数据的验证效率。

Description

一种基于NFC标签的商品防伪管理系统
技术领域
本发明涉及防伪管理领域，尤其涉及一种基于NFC标签的商品防伪管理系统。
背景技术
传统的防伪技术，例如激光标签防伪、数码防伪、二维码标签防伪等，一般都不涉及数据交互，很容易被伪造。因此，出现了利用NFC标签进行防伪的技术，该技术的原理是将NFC标签嵌入到商品或商品的报装盒中，通过读取NFC标签中的预先写入的防伪信息，将防伪信息发送至防伪验证服务器进行识别，以判断商品是否为正品。而为了避免防伪信息被非法读取进行伪造，一般都会采用非对称加密算法来对NFC的ID等信息进行加密来得到防伪信息，因此，在验证的过程中，服务器需要对完整的防伪信息进行解密处理，获得处理结果，而非对称算法的解密耗时比较长，因此，若对伪造的防伪信息进行解密，则会导致服务器做出了较多的无效计算，不仅浪费了服务器的计算资源，而且还会影响正常的防伪信息的验证过程，导致返回验证结果的时间较长，降低验证效率。
发明内容
本发明的目的在于公开一种基于NFC标签的商品防伪管理系统，解决如何降低伪造的防伪信息浪费对用于进行防伪验证的服务器的计算资源的影响程度，从而提高正常的防伪验证过程的验证效率的问题。
为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种基于NFC标签的商品防伪管理系统，包括验证服务器、写入设备、NFC标签和验证终端；
验证服务器用于利用非对称加密算法对第一属性数据进行加密，得到第一防伪数据，以及用于利用对称加密算法对第二属性数据进行加密，得到第二防伪数据；
写入设备用于将第一防伪数据和第二防伪数据写入到NFC标签中的存储区域；
验证终端用于与NFC标签进行通信，获得NFC标签中的第一防伪数据和第二防伪数据，并将第一防伪数据和第二防伪数据发送至验证服务器；
验证服务器用于进行如下防伪验证过程：
对第二防伪数据进行验证，若第二防伪数据验证没有通过验证，则验证结果为商品属于非正品；
若第二防伪数据验证通过，则对第一防伪数据进行验证，若第一防伪数据通过验证，则验证结果为商品属于正品。
优选地，验证服务器还用于将验证结果发送至验证终端。
优选地，NFC标签被设置在商品的包装盒的内部。
优选地，第一属性数据包括商品的名称、商品的编号、商品的产地、商品的出厂日期中的至少一种。
优选地，第二属性数据包括NFC标签的UID。
优选地，验证服务器还用于存储第一属性数据、第二属性数据、对称加密算法和非对称加密算法。
优选地，还包括厂家终端；
厂家终端用于生产厂商的工作人员输入第一属性数据和第二属性数据，并将第一属性数据和第二属性数据发送至验证服务器。
优选地，对第二防伪数据进行验证，包括：
对第二防伪数据进行解密，获得第二属性数据；
将获得的第二属性数据与验证服务器中存储的第二属性数据进行对比，判断验证服务器中是否包含从第二防伪数据中获得的第二属性数据，若是，则表示第二防伪数据通过验证，若否，则表示第二防伪数据没有通过验证。
优选地，对第一防伪数据进行验证，包括：
对第一防伪数据进行解密，获得第一属性数据；
将获得的第一属性数据与验证服务器中存储的第一属性数据进行对比，判断验证服务器中是否包含从第一防伪数据中获得的第一属性数据，若是，则表示第一防伪数据通过验证，若否，则表示第一防伪数据没有通过验证。
优选地，验证终端为具有NFC功能的手机、平板、笔记本电脑中的任一种。
与现有技术相比，本发明通过将防伪信息分成了第一属性数据和第二属性数据两部分，然后采用了两种计算耗时相差较大的加密算法来分别对不同的部分进行加密，从而得到了被写入到NFC标签中的第一防伪数据和第二防伪数据，因此，在进行验证的过程中，先对第二防伪数据进行判断，由于第二防伪数据采用的是对称加密的方式来进行加密的，因此，获得解密结果的所需要的时间非常短，当第二防伪数据验证没有通过时，便无需再对采用非对称加密方式获得的第一防伪数据进行验证，从而能够减少无效计算的所消耗的计算资源，提高了正常的防伪数据的验证效率。
附图说明
从下文给出的详细描述和附图中将更充分地理解本公开，附图仅以说明的方式给出，因此不限制本公开，并且其中：
图1为本发明一种基于NFC标签的商品防伪管理系统的一种示意图。
图2为本发明一种基于NFC标签的商品防伪管理系统的另一种示意图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
如图1所示的一种实施例，本发明提供了一种基于NFC标签的商品防伪管理系统，包括验证服务器、写入设备、NFC标签和验证终端；
验证服务器用于利用非对称加密算法对第一属性数据进行加密，得到第一防伪数据，以及用于利用对称加密算法对第二属性数据进行加密，得到第二防伪数据；
写入设备用于将第一防伪数据和第二防伪数据写入到NFC标签中的存储区域；
验证终端用于与NFC标签进行通信，获得NFC标签中的第一防伪数据和第二防伪数据，并将第一防伪数据和第二防伪数据发送至验证服务器；
验证服务器用于进行如下防伪验证过程：
对第二防伪数据进行验证，若第二防伪数据验证没有通过验证，则验证结果为商品属于非正品；
若第二防伪数据验证通过，则对第一防伪数据进行验证，若第一防伪数据通过验证，则验证结果为商品属于正品。
与现有技术相比，本发明通过将防伪信息分成了第一属性数据和第二属性数据两部分，然后采用了两种计算耗时相差较大的加密算法来分别对不同的部分进行加密，从而得到了被写入到NFC标签中的第一防伪数据和第二防伪数据，因此，在进行验证的过程中，先对第二防伪数据进行判断，由于第二防伪数据采用的是对称加密的方式来进行加密的，因此，获得解密结果的所需要的时间非常短，当第二防伪数据验证没有通过时，便无需再对采用非对称加密方式获得的第一防伪数据进行验证，从而能够减少无效计算的所消耗的计算资源，提高了正常的防伪数据的验证效率。
具体的，非对称加密算法和对称加密算法在加密、解密时的时间差异都非常大，以AES算法和RSA256算法为例，RSA算法所消耗的时间是AES算法所消耗的时间的1500倍左右。因此，本发明将防伪信息分为了两个部分，利用对称加密算法进行第二属性数据的加密，能够提高伪造防伪信息的门槛，降低出现伪造的防伪信息的概率，从而能够降低验证服务器做出无效运算的概率。
优选地，第二属性数据的数据量远远小于第一属性数据的数据量。
具体的，通过减少第二属性数据的数据量，能够降低加密和解密时的耗时。从而进一步减少验证服务器做出无效计算时所消耗的计算资源。
优选地，验证服务器还用于将验证结果发送至验证终端。
验证终端通常由商品的销售员、商品的购买者等人员所使用，验证终端对验证结果进行显示，使得上述人员知晓商品的防伪结果。
优选地，NFC标签被设置在商品的包装盒的内部。
具体的，NFC标签可以粘贴的形式设置在包装盒的内壁。另外，对于具有内部空间的商品，在不影响商品的正常使用的情况下，还可以设置在商品的内部空间中。上述设置方式能够降低NFC标签被损坏的概率，从而提高了能够正常进行防伪验证的概率。
优选地，第一属性数据包括商品的名称、商品的编号、商品的产地、商品的出厂日期中的至少一种。
具体的，第一属性数据为商品相关的信息，通过将第一属性数据写入到NFC标签中，能够提高商品的信息的安全性。因为商品的包装盒的外部所印刷的信息很容易被修改，安全程度较低。
优选地，第二属性数据包括NFC标签的UID。
具体的，在本实施例中，第二属性数据为NFC标签相关的信息，除了UID之外，可以包括NFC标签的生产厂商等信息。
在另一种实施例中，第二属性数据包括自定义的数据。
具体的，第二属性数据不仅限于NFC标签的属性数据，还可以是其它自定义的数据，例如一串自定义的号码。
优选地，验证服务器还用于存储第一属性数据、第二属性数据、对称加密算法和非对称加密算法。
具体的，验证服务器还用于保存对称加密算法生成的秘钥、非对称加密算法的公钥和私钥。
优选地，利用非对称加密算法对第一属性数据进行加密，包括：
使用非对称加密算法的公钥对第一属性数据进行加密。
优选地，如图2所示，还包括厂家终端；
厂家终端用于生产厂商的工作人员输入第一属性数据和第二属性数据，并将第一属性数据和第二属性数据发送至验证服务器。
优选地，厂家终端包括指纹识别模块、操作模块和通信模块；
指纹识别模块用于对使用操作模块的工作人员进行指纹识别，获得第二识别结果；
操作模块用于在第二识别结果为通过指纹识别时，工作人员输入第一属性数据和第二属性数据；
通信模块用于将第一属性数据和第二属性数据发送至验证服务器。
在另一种实施例中，厂家终端包括人脸识别模块、操作模块和通信模块；
人脸识别模块用于对使用操作模块的工作人员进行人脸识别，获得第一识别结果；
操作模块用于在第一识别结果为通过人脸识别时，工作人员输入第一属性数据和第二属性数据；
通信模块用于将第一属性数据和第二属性数据发送至验证服务器。
具体的，由于第一属性信息和第二属性信息非常重要，因此对输入这些信息的工作人员的身份进行验证也是非常重要的，能够提高整个防伪流程的安全性。
优选地，指纹识别模块包括指纹图像获取单元、提示单元和识别单元；
指纹获取单元用于获取使用操作模块的工作人员的手指的指纹图像；
提示单元用于判断指纹获取单元获得的指纹图像是否符合设定的要求；
识别单元用于对符合设定的要求的指纹图像进行识别，获得第二识别结果。
具体的，在进行指纹识别的过程中，本发明设置了提示单元，通过提示单元来进行预先的判断，避免了对不符合设定的要求的指纹图像进行整个识别的过程，从而得到有利于提高指纹识别的整体效率。
优选地，提示单元还用于在指纹图像不符合设定的要求时，提示需要重新获取工作人员的手指的指纹图像。
具体的，在收到提示之后，工作人员改变指纹的放置姿势，由指纹获取单元重新获取工作人员的手指的指纹图像。
优选地，判断指纹获取单元获得的指纹图像是否符合设定的要求，包括：
将指纹获取单元获得的指纹图像分为多个面积相等的区域；
分别计算每个区域的判断顺序值；
根据判断顺序值对指纹获取单元获得的区域进行判断，判断指纹图像是否符合设定的要求。
现有技术中，一般都是直接度整张指纹图像进行判断，判断是否符合设定的要求，但是，这种判断过程由于参与的像素点的数量时整体像素点，因此，计算速度比较慢。而本发明通过对指纹图像进行区域的划分，然后根据判断顺序来对指纹获取单元获得的区域进行判断，能够避免对所有的像素点进行计算，从而有效地提高了判断指纹图像是否符合设定的要求的计算效率。
优选地，判断顺序值的计算函数为：
其中，judordval为判断顺序值，Ω1为设置的第一权重，Ω2为设置的第二权重，Ω1+Ω2＝1，phoset表示区域中的像素点的集合，grayk表示phoset中的像素点k的灰度值，shqone表示设置的灰度值，bgthnum表示区域中大于设定的灰度值阈值的像素点的数量，npho表示phoset中的元素的数量。
具体的，判断顺序值的作用就是为包含指纹的纹理的像素点数量越多的区域设置一个越大的判断顺序值，然后在后续的判断中，优先对判断顺序值大的区域进行判断，从而能够有效地提高判断效率。因为判断是否符合设定的要求主要是为了避免低质量的指纹图像进入到识别单元中，因此，判断的速度越快，则指纹识别的过程越快，有利于提高本发明的使用体验。在判断顺序值的计算过程中，像素点之间的灰度值的方差越大，灰度值大于设定的灰度值阈值的像素点的数量越多，则表示包含指纹的纹理的像素点的数量越多。在后续的判断中，能够有效地降低对不包含指纹的纹理的像素点的区域进行判断的概率，从而提高获得判断结果之前，都是对包含指纹的纹理的像素点的区域进行判断的概率，从而提高了判断效率。
优选地，根据判断顺序值对指纹获取单元获得的区域进行判断，判断指纹图像是否符合设定的要求，包括：
S1，将所有的区域按照判断顺序值从大到小的顺序保存到第一集合；
S2，用q表示第一集合中的元素的序号，初始化q的值为1；
S3，从第一集合中获取编号为q的区域regionq，判断regionq是否符合设定的要求，若是，则进入S4，若否，则进入S5；
S4，判断q的值是否大于设定的序号阈值，若否，则将q的值加1，进入S3，若是，则表示指纹图像符合设定的要求，结束判断；
S5，将regionq保存到判断集合，若判断集合中的元素的数量小于设定的数量阈值，则进入S4，若判断集合中的元素的数量大于等于设定的数量阈值，则表示指纹图像不符合设定的要求，结束判断。
具体的，当判断集合中的元素的数量大于等于设定的数量阈值时，则表示不符合设定的要求的区域的数量过多，指纹图像不符合设定的要求，而当q的值大于设定的序号阈值时，表示符合设定的要求的区域的数量已经足够，指纹图像中包含的信息能够进行指纹识别。因此，本发明无需对所有的区域都进行判断，从而减少了参与的像素点的数量，提高了判断的效率。
优选地，判断regionq是否符合设定的要求，包括：
S10，对regionq进行边缘检测，获得regionq中的边缘像素点；
S20，将属于孤立点的边缘像素点保存到集合aloset，将不属于孤立点的边缘像素点保存到集合agaloset；
S30，获取由agaloset中的像素点组成的线段的集合linseg；
S40，计算对比参数：
cmpidx表示对比参数，a、β、θ表示设定的权重，α+β+θ＝1，nfalo表示aloset中的元素的数量，numreg表示regionq中的像素点的总数，nflin表示linseg中的元素的数量，stdnflin表示预设的数量，midlength表示linseg中的线段的长度的中值，stdlength表示设定的长度；
若对比参数小于设定的对比参数阈值，则表示regionq符合设定的要求，若对比参数大于等于设定的对比参数阈值，则表示regionq不符合设定的要求。
具体的，对比参数由孤立点的数量、线段的数量、线段的长度的中值这三个方向进行计算得到。
孤立点的数量越大，线段的数量越多，线段的长度的中值越小，则表示regionq中的指纹的纹理越不连续，指纹图像的质量越低，区域中出现指纹的纹理破损或有污渍等物体遮挡的概率越大，从多个方向进行综合计算，能够有效地选出不符合设定的要求的区域。
优选地，通信模块和验证服务器之间的通信过程采用加密通信的方式实现。
具体的，加密通信的方式为两者之间采用SSL协议、SHTTP协议、HTTPS协议等加密协议进行通信。
优选地，对第二防伪数据进行验证，包括：
对第二防伪数据进行解密，获得第二属性数据；
将获得的第二属性数据与验证服务器中存储的第二属性数据进行对比，判断验证服务器中是否包含从第二防伪数据中获得的第二属性数据，若是，则表示第二防伪数据通过验证，若否，则表示第二防伪数据没有通过验证。
优选地，对第一防伪数据进行验证，包括：
对第一防伪数据进行解密，获得第一属性数据；
将获得的第一属性数据与验证服务器中存储的第一属性数据进行对比，判断验证服务器中是否包含从第一防伪数据中获得的第一属性数据，若是，则表示第一防伪数据通过验证，若否，则表示第一防伪数据没有通过验证。
具体的，利用非对称加密算法的私钥对第一防伪数据进行解密，获得第一属性数据。
优选地，验证终端为具有NFC功能的手机、平板、笔记本电脑中的任一种。
尽管已经示出和描述了本发明的实施方式，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (7)

1.一种基于NFC标签的商品防伪管理系统，其特征在于，包括验证服务器、写入设备、NFC标签和验证终端；
验证服务器用于利用非对称加密算法对第一属性数据进行加密，得到第一防伪数据，以及用于利用对称加密算法对第二属性数据进行加密，得到第二防伪数据；
写入设备用于将第一防伪数据和第二防伪数据写入到NFC标签中的存储区域；
验证终端用于与NFC标签进行通信，获得NFC标签中的第一防伪数据和第二防伪数据，并将第一防伪数据和第二防伪数据发送至验证服务器；
验证服务器用于进行如下防伪验证过程：
对第二防伪数据进行验证，若第二防伪数据验证没有通过验证，则验证结果为商品属于非正品；
若第二防伪数据验证通过，则对第一防伪数据进行验证，若第一防伪数据通过验证，则验证结果为商品属于正品；
第一属性数据包括商品的名称、商品的编号、商品的产地、商品的出厂日期中的至少一种；
第二属性数据包括NFC标签的UID；
还包括厂家终端；
厂家终端用于生产厂商的工作人员输入第一属性数据和第二属性数据，并将第一属性数据和第二属性数据发送至验证服务器；
厂家终端包括指纹识别模块、操作模块和通信模块；
指纹识别模块用于对使用操作模块的工作人员进行指纹识别，获得第二识别结果；
操作模块用于在第二识别结果为通过指纹识别时，工作人员输入第一属性数据和第二属性数据；
通信模块用于将第一属性数据和第二属性数据发送至验证服务器；
指纹识别模块包括指纹图像获取单元、提示单元和识别单元；
指纹获取单元用于获取使用操作模块的工作人员的手指的指纹图像；
提示单元用于判断指纹获取单元获得的指纹图像是否符合设定的要求；
识别单元用于对符合设定的要求的指纹图像进行识别，获得第二识别结果；
判断指纹获取单元获得的指纹图像是否符合设定的要求，包括：
将指纹获取单元获得的指纹图像分为多个面积相等的区域；
分别计算每个区域的判断顺序值；
根据判断顺序值对指纹获取单元获得的区域进行判断，判断指纹图像是否符合设定的要求；
判断顺序值的计算函数为：
其中，judordval为判断顺序值，Ω1为设置的第一权重，Ω2为设置的第二权重，Ω1+Ω2＝1，phoset表示区域中的像素点的集合，grayk表示phoset中的像素点k的灰度值，shqone表示设置的灰度值，bgthnum表示区域中大于设定的灰度值阈值的像素点的数量，npho表示phoset中的元素的数量。
2.根据权利要求1所述的一种基于NFC标签的商品防伪管理系统，其特征在于，验证服务器还用于将验证结果发送至验证终端。
3.根据权利要求1所述的一种基于NFC标签的商品防伪管理系统，其特征在于，NFC标签被设置在商品的包装盒的内部。
4.根据权利要求1所述的一种基于NFC标签的商品防伪管理系统，其特征在于，验证服务器还用于存储第一属性数据、第二属性数据、对称加密算法和非对称加密算法。
5.根据权利要求4所述的一种基于NFC标签的商品防伪管理系统，其特征在于，对第二防伪数据进行验证，包括：
对第二防伪数据进行解密，获得第二属性数据；
将获得的第二属性数据与验证服务器中存储的第二属性数据进行对比，判断验证服务器中是否包含从第二防伪数据中获得的第二属性数据，若是，则表示第二防伪数据通过验证，若否，则表示第二防伪数据没有通过验证。
6.根据权利要求4所述的一种基于NFC标签的商品防伪管理系统，其特征在于，对第一防伪数据进行验证，包括：
对第一防伪数据进行解密，获得第一属性数据；
将获得的第一属性数据与验证服务器中存储的第一属性数据进行对比，判断验证服务器中是否包含从第一防伪数据中获得的第一属性数据，若是，则表示第一防伪数据通过验证，若否，则表示第一防伪数据没有通过验证。
7.根据权利要求1所述的一种基于NFC标签的商品防伪管理系统，其特征在于，验证终端为具有NFC功能的手机、平板、笔记本电脑中的任一种。
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