CN1455912A - 使用数字水印发行和认证证券等的装置和方法 - Google Patents

Abstract

在常规证券，诸如礼品券、各种门票、优惠券、电子邮票、公债和债券、票据、股票、彩票、纸币、支票等，以及包括证书等在内的需要以数字文件形式确认和认证的各种公共文档(下文中，称为“证券等”)当中，同时嵌入鲁棒水印和易损水印或嵌入半水印。这种嵌入了水印的证券等被方便地在线发行，并通过打印机以纸件形式打印出来。打印的证券等被离线使用，并通过检测所嵌入的水印的方法确定使用影印等手段进行的伪造/篡改这种方法来进行认证。

Description

使用数字水印发行和认证证券等的装置和方法

技术领域

本发明涉及一种使用数字水印来发行和认证证券等的装置和方法。

更具体地，本发明涉及一种装置和方法，用于将数字水印嵌入到常规证券，诸如数字化文件形式的礼品券、各种入场券、优惠券、电子邮票、债券、票据、股票、彩票、纸币、支票等，以及需要确认和认证的各种发行的公共文档(下文中，称为“证券等”)当中，并以一种简单而安全的方式在线发行这种嵌入水印的证券等。而且，在决定上述用打印机等打印出来后并发行的证券是否通过影印被伪造和篡改时，本发明所涉及的装置和方法可以通过检测嵌入的水印精确而容易地确定证券等的真实性。

本发明中使用的“证券等”是一个术语，包括所有具有商业价值或者纸币价值的所有纸质品，也就是与需要认证或鉴定的有各种主要信息的证书有同样法律效力的所有纸质品(票据，礼品券，电子货币等)。

背景技术

随着最近计算机科学的快速增长，由于各种包括A/D或者D/A转换设备，诸如打印机，扫描仪，数码相机等的高科技装置的效率得到很大改善，各种内容都被数字化。并且随着证券产生过程的数字化，伪造和篡改技术也日渐得到发展。

在这点上，伪造的证券，指的是无权发行的人重新制造的，与真正的拷贝(原始拷贝)类似或者相同的证券等。这种伪造的证券或者使用扫描仪或打印机直接打印，或者使用影印机影印。

此外，篡改的证券等指的是，证券等的原始拷贝的外观被改变使得其内容发生变化的证券。例如，这种篡改包括将低面额值改变改变为高面额值，或者改变发行日期或者利息偿还日以增加证券的价值，或者改变诸如证书上的姓名这种细节。

随着伪造和篡改技术的发展，被伪造/篡改的证券非常精确，使裸眼确认变得更困难。特别当伪造/篡改的证券进入流通，整个金融市场包括证券市场将变得混乱不堪，而且，可能出现国家经济混乱。为了防止这种混乱，建立并使用了如下的各种预防性措施：

1.使用特殊纸的方法

这是一种使用包括水印纸，预先印好图案的纸，OMR(光标阅读器)纸或者化学水印纸等特殊纸的方法。

水印纸是将两张纸粘合成一张制成的。在纸浆造纸的过程中，广泛使用一种在光线照射下能显示图案的方法用于简单防伪：用线将所需的图案插入到碾压而成的纸(由两张纸粘合而成)中。

也有使用除线以外的不可见的安全丝线或者可见的隐蔽线的方法。安全丝线包括几种，诸如插入连续字符的，在紫外线照射下发光的，用手搓揉后随着温度升高而显现某种图案或者字符的，等等。

使用预先印刷图案的纸这种方法在技术上存在困难并且很少使用，因为时间和空间的问题，它很少有用武之地。因此，通常用在印制像礼品券这种量比较少的证券上。OMR纸被广泛使用，它比其他纸有更好的强度，在彩色复印时会引起拒绝反应。

化学水印纸实际上使用与水印纸有类似特性的化学药品。用化学方法处理的水印纸远比水印纸廉价和易于使用，从功能方面它可以获得类似于水印纸的效果。因此，化学水印的有很高的使用价值。

2.图案方法

图案方法包括全息图应用方法，使用诸如防复制图案或者同心的细线这种特殊图案的方法，使用微印刷的方法，以及使用前/后拷贝匹配的方法。

全息图应用方法设计一个想要的图案，并将其转印到胶片上，然后通过加热胶片将图案压印在纸上。在类似情况下，它可以将任何想要的图案印在诸如金色，银色，蓝色，绿色，黑色，彩虹胶片和全息等各种胶片上。在彩色影印的时候，光线无法穿透胶片，所以压印了图案的部分被影印成黑色。因而，获得的是一种不同于原物的形式，从而防止包括复制在内的伪造。

在防止使用扫描仪和影印机伪造时，使用诸如防复制图案或者同心细线这种特殊图案的方法非常有用。在扫描和影印时，光线以相同的形式从一端到另一端瞬间照射，存在图案的黑暗部分其折射波长被折叠，这种折叠的形式像其被制作一样被影印，根据所使用的形状空隙和颜色，一种独特的差别将显现出来。最近出现的一种独特的防伪方法使用诸如防复制图象等特殊的图案。

当彩色或者黑白影印机选择半色调点时，微印刷方法(也称“微刻”法)使字符的大小和形状至少达到一定的级别。这种方法使得当使用较低级别的彩色影印机打印字符或者形状时，将造成原始的字符或者形状遭到损坏。

匹配正反拷贝的方法是一种预防性的方法，防止伪造者使用正反两面进行复制印刷其所伪造的图案。当影印两次进行伪造时，用常规的技术使得印制的正面和反面两面非常精确的匹配是非常困难的。应用这种对正反两面进行匹配的方法，防止对正面和反面两次影印这种伪造是可能的。

上面提到的图案方法在防止伪造/篡改证券时扮演非常重要的角色。一个没有特殊设备的普通人要进行伪造/篡改基本上是不可能的。

3.使用特殊墨水的方法

使用特殊墨水这种方法包括常规使用的荧光法，使用用于半凹半凸印制的特殊墨水的方法，使用金属墨水(金粉，银粉等)的方法，使用随温度变化而变色的墨水，使用不可改变的墨水以及化学反应墨水的方法等。

荧光法是指在紫外线照射下，荧光物质和墨水混合物产生荧光现象的方法，这种混合物对裸眼不可见，仅仅可在紫外线照射下的情况下辨别。目前，这种方法是最广泛使用的防伪技术。由于不能被打印输出识别，它有非常好的防伪效果。它最初用于诸如轮船和宇宙飞船等高精度的机械接缝焊接的裂纹，但现在它被应用于印刷行业。因此，当同时使用裸眼可见和荧光墨水时，效果非常好。

4.特殊印刷方法

特殊印刷方法包括整体印刷，彩虹印刷，负片印刷，条码印刷，OCR(光学字符识别器)和MICR(磁墨水字符识别器)编号印刷等等。

整体印刷不是使用普通的PS制版印刷或者将胶片烘烤到平版上，而是将不生锈的铜版进行腐蚀，使用紫外墨水印刷，并且由紫外光烘干而成。检查表面时，纸的表层将出现锯齿般的半凹半凸的现象。类似地进行仿制，在制作铜版前进行印刷，并使用压扁和碾压进行压缩可以获得类似的效果。

彩虹印刷是将组成胶片或者底版的几个部分分别用不同的色彩进行印刷。这种工艺将机械辊轴之间的墨水混合均匀的摆动辊轴移开，根据不同色彩而分布的墨水的位置进行印刷，并让墨水笔直地喷下。

负片印刷是在所有印刷完成后，使用大量的代表半色调点之间厚度的线。普通印刷使用1751pi(每英寸线数)，礼品券印刷使用至少2001pi，照片使用12001pi。目前的印刷已经被改进达到12001pi。当使用半色调点之间的角度被很好的混合产生一个图象形状并印刷时，裸眼难于辨认，但在影印时，只有扭曲的/损坏的半色调点被影印以致影印结果完全不同于原始图案。

条码印刷将先前准备好的输入条码印制出来。因为伪造者不能确信输入了什么内容，所以伪造条码是不可能的。

在OCR(光学字符识别器)和MICR(磁墨水字符识别器)编号印刷中，使用有其自己的检测系统的特殊号码被加密来建立编号。OCR检测光线，并识别混合在MICRDMS墨水中作为磁性材料的镁。外部的伪造者并不知道这种建立的代码，因此不可能进行伪造。OCR广泛用于防止股票证书的伪造和篡改，而MICR编号印刷方法用于防止支票的伪造和篡改。

前面提到的诸如使用特殊纸的方法，图案方法，使用特殊墨水的方法，和使用特种印刷的方法等，这些防止伪造和篡改的方法是基于防伪/防篡改方法的安全性，这种安全性依赖于制造证券所必须的墨水或纸等的特殊性和诸如打印机，影印机等外围设备本身的弱点。

因此，这些方法的制造成本相对昂贵，根据所使用的方法和制造方法的不同，在伪造/篡改检测设备中，伪造/篡改的检测互不相同。特别是在制造证券的时候，总是需要可靠的机构的帮助。可靠的机构垄断证券的发行是很普遍的，否则它就只能依赖于可靠的机构所证明的可靠的公信力。因此，为了使防伪/防篡改技术可以应用于证券等，必须有一些可靠的机构参与其中。

而且，用于确定伪造/篡改的方法及其装置未被普遍接受。因此，对于普通使用者检测伪造/篡改来说，需要相当多的知识，另外用户必须具有相应的辨别能力。

最近，证券等也完全使用数字化的文件制造而成。但是，先于纸质发行的数字文件其本身的特性存在问题，由于容易伪造/篡改和无限制的复制，使得不可能对原始拷贝进行认证。因此仅仅使用数字文件本身是不可能发行证券的。

发明内容

为了同时解决上述常规的复杂的使用特殊纸，特殊图案，特殊墨水，特种印刷等的防伪/防篡改方法所存在的问题，以及使用数字文件时存在原始拷贝的不可认证的问题，本发明的目标是提供用于以数字文件的形式发行证券等的方法和装置，它不需要用户有任何复杂的处理，并将他们印制出来供实际使用。

换言之，本发明将其目标设定为提供一种使用数字水印发行证券等的装置和方法，其中水印被嵌入到数字文件形式的证券等中用于认证原始拷贝，并且这种嵌入了水印的证券等能容易而安全地在线发行，或者在购买后由打印机打印出来，以纸件形式打印出来后可以立即作为证券离线使用。

另外，本发明也试图将提供一种使用数字水印认证证券等的方法和装置作为其目标。其中对通过离线影印等并以纸件形式发行的印制品，可以通过检测嵌入的水印来决定其是否是被伪造/篡改的，并由此进行认证。

也就是说，本发明理解数字文件(数字文档，图象等)的特性存在一个问题，其中由于伪造/篡改和无限复制，使得不可能对原始拷贝进行认证。因此，尽管证券等不能以数字文件的形式发行和购买，本发明的目标是通过使用可以从根本上防止非法使用复制拷贝的数字水印，提供一种发行和认证证券等的方法和装置。这个目标使得用户可以容易而安全的获得发行的证券等，或者通过应用数字水印使原始拷贝认证成为可能，实现在线购买证券等。从打印机打印出来后，用户可以在离线状态下将他们作为证券等使用，并且在使用打印机打印数字文件形式的证券时，可以精确而容易地确定从打印机打印出来的印成品(印制拷贝)和从影印机影印出来的复制品(影印拷贝)，并且可以离线使用它们。

为了达到上述目标，本发明为用户提供一种以印制品形式发行证券的方法，该方法包括如下步骤：(a)根据所述用户选择的发行选项生成所述证券等的数字文件和水印；(b)将所述生成的水印嵌入到所述证券等的所述数字文件中；以及(c)将所述嵌入了水印的数字文件打印出来。

理想地，所述方法还包括，在所述步骤(a)之前的步骤(a’)通过网络将所述用户连接到提供发行所述证券等服务的网站，并选择发行选项。

理想地，通过使用密钥类方法，图标类方法和同时使用上述两种方法的方法，这三种方法中的至少一种，在步骤(a)中生成水印。

理想地，使用密钥类方法生成水印的方法，至少包括下述两种方法中的一种：根据所述证券等的主要信息，由多个密钥生成所述水印，或者使用由所述证券等的整个文件的校验和或者散列值生成所述水印。

理想地，在所述步骤(b)中嵌入所述水印包括下述两种方法中的至少一种：在所述数字文件中同时嵌入鲁棒水印(robust watermark)和易损水印(fragile)，或者嵌入半水印(semi-watermark)。

理想地，所述易损水印和半水印以受控的嵌入等级被嵌入，使得仅仅当所述证券等通过扫描仪经过第一次A/D转换时，所述印制出的证券等才被检测到，而当所述证券经过后续A/D转换或者D/A转换时不会被检测到。

理想地，步骤(c)包括步骤(c1)加入用于控制所述嵌入水印的数字文件打印的选项，和(c2)根据所述控制打印的选项，将嵌入水印的数字文件打印出来。

理想地，在所述(c1)步骤中控制打印的所述选项包括设置所述嵌入水印的数字文件的打印数量。

理想地，在设置所述打印数量的情况下，控制打印的所述选项包括一个选项，用于在打印命令执行完后打印结束的同时命令内存删除最新文档。

此外，理想地，在所述步骤(c1)中控制打印的上述选项包括一个选项，用于决定当所述嵌入水印的数字文件被打印的时候，在用户终端的屏幕上是仅仅显示所述被发行的证券的信息或者仅仅显示没有嵌入水印的证券等的图象。

为了达到本发明的其他目标，本发明为用户提供一种以打印输出的形式发行证券的装置，该装置包括：以数字文件形式发行证券等的装置；通过网络连接到所述发行装置的终端，传送由所述证券等的用户选择而确定的发行选项给所述发行装置，并根据所述发行选项从所述发行装置接收证券等；以及与所述终端连接的打印装置，将从所述终端接收到的证券打印出来，其中所述发行装置包括：根据所述发行选项生成所述证券的数字文件和水印的装置，将所述生成的水印嵌入到所述证券等的数字文件中的装置。

为了达到本发明的另一目标，本发明提供一种对嵌入了水印的打印形式的证券进行认证的方法，该方法包括如下步骤：(d)读取所述嵌入水印的打印形式的证券等，并将所述证券等转换为数字化的图象；(e)从所述数字化的图象中提取在发行装置中嵌入其中的水印；(f)由包含在所述数字化图象中的信息生成水印；(g)通过计算所述提取的水印和生成的水印之间的相关性来确定所述证券等的真实性。

理想地，步骤(g)包括如下步骤：(g1)计算提取的鲁棒水印和生成的鲁棒水印之间的相关性；以及(g2)计算提取的易损水印和生成的易损水印之间的相关性，基于所述鲁棒水印之间的相关性和所述易损水印之间的相关性是否满足预先规定的相关性条件，确定所述证券等的真实性。

理想地，步骤(g)包含如下步骤：计算提取的半水印和生成的半水印之间的相关性，基于所述鲁棒水印之间的相关性和所述易损水印之间的相关性是否满足预先规定的相关性条件，确定所述证券等的真实性。

为了达到本发明的另一个目标，本发明提供一种对嵌入了水印的打印形式的证券等进行认证的装置，该装置包括：一个图象A/D转换器，用于读取嵌入了水印的打印形式的证券等并将证券等转换为数字化图象；以及一个认证单元，用于从所述数字化的图象中提取在发行装置中嵌入的水印，由包含在所述数字化图象中的信息生成水印，并通过计算所述提取的水印和生成的水印之间的相关性来确定所述证券的真实性。

附图简述

图1的框图描述了根据本发明的实施例使用数字水印发行证券等的装置。

图2显示了使用图1中的发行装置发行的各种各样的证券等的实例。

图3的流程图描述了使用图1中的发行设备发行证券的过程。

图4相应的描述了各种分类了的情况，其中由图1中的发行装置发行的证券等的种类和特性所决定的信息被使用密钥类方法和图标类方法生成水印，并被嵌入到数字文件中。

图5的流程图描述了使用密钥类方法将图1中的发行装置发行的证券等的种类和特性所决定的信息作为水印嵌入的过程。

图6a显示了在图5中使用密钥类方法嵌入水印的过程中，在频域上使用DCT和DFT时，嵌入片段的选择；图6b显示了在图5中使用密钥类方法嵌入水印的过程中，在频域上使用DWT时，嵌入片段的选择；

图7的流程图描述了使用图标类方法将由图1中的发行装置发行的证券等的种类和特性所决定的信息进行嵌入的过程。

图8详细显示了流程图3中加入一个用于控制打印机的打印输出的选项的步骤(S35)。

图9的框图描述了根据本发明的实施例对使用数字水印的证券等进行认证的装置。

图10的流程图描述了用图9中的认证装置对证券等进行认证的过程。

图11a显示了从受到各种外部修改处理后的数字化图象中提取的鲁棒水印和在图9中的认证装置中由数字化图象的各种字符信息生成的鲁棒水印之间的相关性分析的试验结果。

图11b显示了从受到各种外部修改处理后的数字化图象中提取的易损水印和在图9中的认证装置中由数字化图象的各种字符信息生成的易损水印之间的相关性分析的试验结果。

图11c显示了从受到各种外部修改处理后的数字化图象中提取的半水印和在图9中的认证装置中由数字化图象的各种字符信息生成的半水印之间的相关性分析的试验结果。

优选实施例

在下文中，将参照附图详细阐述本发明的优选实施例。

图1的框图描述了根据本发明的实施例使用数字水印发行证券等的装置。

参照图1，本发明的发行装置包括发行证券等的发行装置110，通过网络连接到发行装置110上的多个终端120，以及与每一台终端120相连接的打印装置130，它将证券以纸件的形式打印出来。

发行装置110包括数字文件生成器111，水印生成器112，水印嵌入器113，以及用于打印输出的数字文件生成器114。

数字文件生成器111根据由用户在终端120中所选择的发行选项生成相关的证券等的数字文件。

水印生成器112根据由用户在终端120中所选择的发行选项生成水印，并且这种水印是根据以上的发行选项而生成的，生成水印至少使用如下方法中的一种：密钥类方法，图标类方法，同时使用这两种方法的方法。

密钥类方法生成的水印同样也可以定义为加密中使用的密钥，其中加密时给定一个特定的密钥，并且由该密钥生成的伪随机数被嵌入作为水印。在这点上，密钥可以是一个仅仅被生成它的人知道的特定数字或者字符，在后续阶段，密钥被用于提取水印。换言之，假设被秘密地嵌入的水印是一个代码，那么密钥将被作为对这个代码进行解码的线索。

图标类方法生成的水印使用一系列诸如图标之类的图象作为水印。图象数据也可以由一系列的数字信号来表示。因此，当将诸如图标之类的代表原始数据发行者的图象数据作为水印嵌入时，可以得到一种比提取时提供更多可视信息的水印方法。

水印嵌入器113将由水印生成器112生成的水印嵌入到由数字文件生成器111生成的数字文件之中，其中在上述数字文件中，鲁棒水印和易损水印被同时嵌入或者半水印被嵌入。

通常，根据携带一系列信息的信号的嵌入等级(水印被嵌入的等级)，水印方法包括，用于嵌入在遭受任何外部攻击和修改后不会消失的鲁棒水印的方法，或者用于嵌入在受到较小外部攻击情况下易于被修改的易损水印的方法。

嵌入鲁棒水印对付外部攻击的方法将携带嵌入信号的信息维持原样，因为在各种可行的外部攻击下鲁棒水印并不会消失而能得以保存。这些信息包括，包括关于证券等的来源的相关信息，并且通过提取水印来确认这些信息，要假定有一个角色认证证券等，并识别伪造/篡改的拷贝。

嵌入易损水印对付外部攻击的方法可以通过是否存在细微的外部的捏造使水印遭受损坏来精确地确定是否被伪造/篡改。因此，这种方法扮演使非法使用伪造/篡改的证券不可能的角色。

除了上面提到的嵌入在受到外部攻击的情况下能保存完好的鲁棒水印和嵌入易受攻击损坏的易损水印的方法，还有一种半水印方法。半水印方法将一个单个水印嵌入，但是水印的属性是不确定。它可以是鲁棒水印或者易损水印，依赖于其使用的环境，诸如外部攻击和变换等等。

水印的强度同外部攻击的种类有很密切的关系。本发明主要依据相对于诸如打印机输出、硬拷贝(用影印机影印)等的A/D转换或者D/A转换的强度，来对鲁棒水印，易损水印和半水印进行分类，其中根据其应用单个水印既可以用鲁棒水印也可以用易损水印(下文中，根据强度进行分类就是根据A/D转换或者D/A转换进行分类)。

本发明所应用的水印方法依据生成水印的方法分为密钥类方法水印和图标类方法水印。使用密钥类方法的水印，嵌入鲁棒水印，易损水印或者半水印都是可能的。图标类方法水印也可以嵌入鲁棒水印，易损水印或者半水印。

水印嵌入器113控制嵌入的等级，这样当将易损水印或上述半水印嵌入到数字文件中时，仅仅在嵌入水印的证券等以纸件形式印制出来，然后经过扫描仪等的第一次A/D转换的情况下才检测得到，而在进行了后续的A/D转换或者D/A转换的情况下，检测不到嵌入了水印的证券等。

通过用诸如影印机或者扫描仪等的外部设备，复制打印机的印制品的拷贝，来进行伪造/篡改是可能的。在这种情况下，根据以下描述中提出的认证方法，再次使用扫描仪，将所有以纸件形式被打印出来的证券等制成数字图像，并进行一系列的从以上数字图象中确认嵌入水印的过程。

在这种关系中，对于影印机所做的复制拷贝，鲁棒水印保存完好并被提取出来。但是，由于影印等原因，易损水印或者半水印被外部数据损失所破坏。由扫描仪扫描的拷贝中的水印也同样地遭到破坏，以致非法证券等的流通从源头上被根除和封锁。

因此，本发明中，仅仅由数字文件的原始拷贝打印出来的纸件形式的证券等才满足提取出易损水印或者半水印的结果。换言之，本发明的主要特征在于控制水印的嵌入等级，使得仅仅在纸件形式的证券等的图象第一次被转换为数字形式(例如，用于认证的扫描)时，易损水印或者半水印才被检测到，在遇到后续的扫描仪、影印机、打印机等的A/D转换或者D/A转换时，易损水印或者半水印不会被检测到。

当在线发行并以纸件形式印制从水印嵌入器113出来的嵌入了水印的数字文件时，为了防止打印出相同的发行拷贝以及根据其发行选项自由的使用，用于打印输出的数字文件生成器114提供一个选项用于控制打印装置130。

换言之，当嵌入水印的数字文件从上述打印装置130中以纸件形式打印出来时，可以加入一个选项用于随意地设置打印输出的次数。或者，加入这样一个选项，在执行打印命令后，在设置了打印输出次数的情况下，在打印命令结束的同时命令删除终端内存中的最新的文档。

或者，当嵌入了水印的数字文件以纸件形式从打印装置130中打印出来时，可以加入一个选项，用于仅在上述终端的屏幕上显示用于确认被发行的证券等的内容的信息，或者仅显示没有嵌入水印的证券等的图象。

终端120通过网络与发行装置110相连接，而且，要通过终端120发行的证券等的发行选项被选择并传送到上述发行装置110。而且，终端120根据以上发行选项接收证券等，并且通过打印装置130将它们以纸件形式打印出来。

例如，终端120可以是连接到诸如互联网的网络上的个人计算机(PC)，个人数字助理(PDA)，并在线地与发行装置交换数据。终端120以有线或者无线传输的方式与打印装置相连接，并且通过譬如打印机得到证券等。

图2显示了通过图1中的发行设备发行的证券等的各种类型和形状的例子。可应用本发明的证券等包括常规类型的证券，诸如数字化文件形式的礼品券、各种门票、优惠券电子邮票、公债和债券、票据、股票、彩票、纸币、支票等，以及各种发行的需要确认和认证的公共文档。

本发明可以再次利用在常规证券等中使用的图案，并且通过往里面嵌入水印，使以上常规证券的发行和流通以更方便的方法积极地增长。

图3的流程图描述了从图1中的发行设备发行证券等的过程。将参考图3解释根据本发明实施例发行证券等的过程。

首先，用户通过网络与他/她要发行相关证券等的发行服务连接(S31)，并且选择相关的证券等的发行选项(S32)。

上述证券等的发行服务可以是诸如证券等的发行者、证券发行者的主页、万维网服务器或者发行站等设施。根据用户想要的每种证券的不同，与用户连接的的服务器也分别不同。

用户连接到他/她所希望得到发行的证券的发行者，并选择发行证券等时的必需的选项。这时，用户选择必需的信息。例如，如果是电子邮票，有一个选项可以让用户选择使用快件、挂号、还是普通邮件邮寄其要发送的物品，有一个选项可以根据邮寄物品的重量选择其价格，一个选项可以选择电子邮票的图案等。如果是礼品券，有一个选项可以让用户选择礼品券的种类，诸如健身券，汽油券，购书券，购物券，特殊商品券等，有一个选项用于选择礼品券的价格，有一个选项选择礼品券的有效期等等。

如果是证券，有一个选项用于选择其面额，有一个选项用于选择其有效期，以及一个选项用于有关发行者所选择的代理商的信息。根据以上用户的选择，来确定证券的种类和特性。

根据以上所选的发行选项，生成与证券等相关的数字文件和水印(S33)。

当确定了以上证券的种类和特性后，据其生成相关的证券等的数字文件，并且生成要嵌入到该数字文件中的水印。

图4中代表各种分类后的证券的例子，其中由图1中的发行装置发行的证券等的种类和特性所决定的信息被使用密钥类方法和图标类方法生成水印，并被嵌入到数字文件中。

作为水印嵌入的信息是非常重要的，对于保护和确认被用户所选择的证券等是必需的。这些信息包括价格信息，与发行相关的信息，有效期信息，证券被发行的用户的信息等。

由证券等的种类和特性所决定的被嵌入的水印的信息包括如下信息。

首先，它包括发行者或者发行国家的信息。诸如电子邮票或者政府发行的债券这些证券等需要发行国家的信息。而股票和礼品券需要包括发行者的信息。至于百货商店发行的礼品券，必须包括指定相关的百货商店的信息。

其次，必须包括票面价值。电子邮票，礼品券，股票，公债和债券，以及票据必须包括票面价值作为证券的价值。例如，如果是电子邮票，价格被分成170韩元，250韩元等，如果是礼品券，它们分成五万韩元礼品券和一万韩元礼品券等(韩元是韩国的货币单位)。如果是股票，每种股票根据发行者的不同其票面价值相互不同，其中股票被分成五千韩元股票等等。

第三，必须包括证券等的发行年份。几乎所有的证券都包括发行年份。像公债和债券或者票据，其发行年份和面值之间的关系更加重要。

第四，必须包括证券等的有效期。票据，公债和债券等的有效期与其价值密切相关。特别是对于票据来说，对于有效期的认证是必不可少的因素。

第五，根据他们自己的需要，除了上述的四种信息以外，证券等可以额外地包含特别的信息。诸如入场券或者用户券这种证券包括诸如题目，地点，指定号码等等必需的相关的证券信息。

第六，为了判断证券中的所有信息是否是伪造的，可以包括关于证券中的信息的校验和值或者散列值，作为生成水印信号的密钥信息。例如，新的值，即使用上述用户信息的校验和值或者散列值，将被生成。换言之，校验和值或者散列值基于已有的信息生成一个一定长度的数据，当部分信息被改变后时，这些信息与校验和值或者散列值不相符。

基于包含在这些证券中的基本信息，生成嵌入在证券等中作为水印的信息。根据嵌入水印所使用的技术因素，基于上述要被嵌入的水印信息，用密钥类方法、图标类方法、或者同时使用密钥类和图标类方法来生成水印，并将他们嵌入到已有的数字文件形式的证券等之中。

嵌入水印分为同时嵌入鲁棒水印和易损水印的情况和嵌入半水印的情况。当同时嵌入鲁棒水印和易损水印时，使用密钥类方法或者图标类方法由上述证券中的信息生成的鲁棒水印，和使用密钥类方法或者图标类方法生成的易损水印被同时嵌入到数字文件中，并且基于嵌入的水印信息，随后确定证券等的合法性。

要嵌入到所述证券等中的信息同密钥类方法生成的水印被一同嵌入的环境，以及水印由图标类方法生成的环境，将在下面进行解释。

首先，解释图4左边所描述的密钥类方法。

在密钥类方法中，基于被嵌入的信息，生成一个密钥。亦即基于证券等中包括的信息，生成一个用于生成嵌入到证券等中的信号的密钥。

举例对生成密钥的过程进行如下解释，例如，如果嵌入的信息是发行的国家-韩国(BG指的是发行国家的信息，BH指的是发行的公司或者发行者的信息)：

(1)Int(BG)步骤：基于水印信息，也就是将被嵌入到证券信息中的发行国家-韩国，生成一个代码序列。就是说，字符形式的变量转换成ASCII码值将生成一系列的号码。例如，根据ASCII码表，一个字符变成了k75。

(2)K(Int(BG))步骤：所生成的号码序列成为生成嵌入作为水印的信号时的密钥(生成的ASCII码的号码序列＝生成密钥的随机数＝随机种子值)。

(3)R(K(Int(BG)))步骤：使用所述步骤(2)中生成的密钥，生成一个随机数字序列。有各种通过十进制序列生成随机数的方法，其中种子数方法最常用。就是说，将所述步骤(2)中生成的密钥作为一个种子数，生成一个随机数。最终，R(K(Int(BG)))本身，一个包含生成的随机数的序列，成为了一个作为包含信息的信号要被嵌入的水印。

图4左边的R(K(Int(V)))是一个根据证券等的票面价值生成的随机数序列，R(K(Int(D1)))是一个根据证券等的发行年份生成的随机数序列，R(K(Int(D2)))是一个根据证券等的有效期生成的随机数序列。最后R(K(Int(W)))是一个根据证券等的其他信息生成的随机数序列。以上生成的随机数序列被嵌入作为水印。在检测水印时，基于证券等的信息生成一个密钥，用与以上相同的方式由所生成的密钥生成一个随机数序列。并且，通过计算根据证券等的信息生成的随机数序列和从被嵌入到证券等中的水印中提取的序列之间的相关性，来确定证券等的真实性。

下面，解释图4右边所描述的图标类方法。

图标类方法实际上是将证券等中包含的信息按原样生成作为水印，并嵌入进去；亦即，将要嵌入的信息直接作为图象嵌入。例如包含在证券等中的信息，也就是发行国家-韩国，价格-50000韩元，有效期-2000.12.31，被作为图象原样嵌入到证券中。

图5的流程图描述了使用密钥类方法将图1中的发行设备中发行的证券的种类和特性决定的信息作为水印嵌入的过程。

密钥类方法是基于检测的，其核心就是检测。首先解释生成密钥的步骤，然后解释将水印嵌入到证券等中的步骤。

生成密钥的步骤包括：对证券等进行分析，选择一个密钥点，生成一个随机信号。通过上述三个步骤，选择所使用的密钥，并且根据这个密钥生成信号。选择被使用的密钥是在选择一个密钥点这步完成的。

所述生成密钥的步骤使用证券等的部分信息如各种与证券的整体信息相关的各种密钥、校验和值或者散列值作为密钥。

特别是，在证券等自身中文本形式信息和图象形式信息并存的情况下，有不同的方法选择密钥，包括对现存文本使用某种规则选择密钥的方法，基于输入的信息选择一个密钥从而通过将用户连接到主服务器发行证券等的方法，以及基于要发行的证券的价格、日期、连接时间和类似的信息选择密钥的方法。

例如，在文本形式的信息和图象形式的信息共存于证券等自身中的情况下，有许多种方法，例如第五到第九个字符作为密钥，文档中首先出现字符“A”开始的五个字符作为密钥，如果证券等的价格是10000韩元，价格本身可以被用做密钥。

同时，实际上嵌入的信息并不是密钥而是由密钥生成的信号(上面提到的随机数序列)。在所述选择密钥点的步骤中使用密钥将导致生成这种信号。

有各种方法用于生成被嵌入的信号。例如，使用密钥本身作为信号的方法，嵌入通过使用一个密钥作为指定文档的秘密密钥加密已知的文本文档生成的信号的方法，使用密钥作为种子数，生成随机信号并取其中一部分的方法，准备并嵌入与使用特定函数的密钥配对的信号的方法。

同样，经过生成密钥步骤中的三个分步骤，与密钥相关的随机信号被生成。其中设密钥被定义为k，由密钥生成然后被嵌入的信号被定义为S(k)，证券的图象(包含在证券等中的图象或者证券自身的图象)经过用于嵌入信号S(k)的预处理步骤，包括图象分块，之字型扫描，域变换，系数分析，选择嵌入段。

首先，在图象分块步骤中，已有的证券等的图象被分割成块。通常图象被分成8×8，16×16，32×32的格式。在这点上，因为证券等的格式根据发行者或者证券等的类型而不同，上述分割对于在图象中应各种格式是必需的，它同嵌入的信号的强度有紧密的联系。

然后，之字形扫描步骤将二维图象数据转换为一维图象数据。除了之字形扫描外，可以使用光栅扫描，Hilbert扫描或者类似方法。

下一步是域变换，在该步骤中，使用数学变换将从之字形扫描所得的数据的一个域进行变换。所使用的数学变换有DFT，DCT和DWT等。

下一步系数分析确定选择的一个片段。如果使用诸如DFT，DCT和DWT这种变换进行处理，在频域中对嵌入的水印进行处理。变换后的数据被分成低频成分和高频成分，其中高频成分在使用诸如压缩的算法时大部分消失了，而低频成分不适合嵌入信号，因为即使是很小的改变也会影响整个图象。因此，在应用算法时，找出一个片段用于嵌入水印并决定以何种形式在该低频成分嵌入信号是非常重要的。

下一步选择嵌入的片段，挑选一个用于将水印插入其中的片段。嵌入片段的挑选同所使用的数学变换算法有密切的联系。

所述的域变换包括离散余弦变换(DCT)、离散付立叶变换(DFT)、离散小波变换(DWT)等等。使用这些方法将一个域变换到频域中。在嵌入水印的片段的选择中，图6a和图6b显示了将水印嵌入到中频和低频区域中的方法。

如果使用DCT或者DFT，嵌入信号S(k)的片段的选择如图6a所示，后面将详细解释。如果使用DWT，其嵌入片段以块的形式显示在图6b中，后面将详细解释。

如上所述，在生成用于嵌入的水印之后，所述生成的水印被嵌入到所述相应的证券等的数字文件的所述被选择的嵌入片段中。

易损水印首先被嵌入到所述数字文件中，然后鲁棒水印被嵌入。如果使用半水印，半水印被嵌入而不需要考虑顺序。将所述生成的水印嵌入到证券等中使得所述嵌入了水印的证券等成为可以发行和购买的证券等。

可以说，将基于来自所述证券等的种类和特性等的信息生成的水印嵌入到数字文件中的过程就是将一个信号密钥生成的信号S(k)嵌入到通过所述预处理步骤生成的证券等的数字文件中的过程。实际上在将所述的S(k)原样嵌入到数字文件中的情况下，因为证券等的图象被改变，在嵌入S(k)时使用一个相关系数α。嵌入过程可以用数学式表示如下：

[数学式1]

                   W’(u)＝W(u)+α*S(k)其中，W’(u)是加上水印的证券的数据，W(u)是原始证券的数据，α是控制被嵌入的信号数据S(k)的强度及原始证券数据所必需的参数。所述数学式1所表示的水印嵌入过程将做更明确的解释。

本发明提出一种新的方法来决定嵌入水印过程中水印的属性。特别地，本发明提出一种可以离线检测的水印方法(作为打印的结果，水印在纸件形式的打印输出中被检测到，该纸件显示的打印品被认证)从而可以检测打印输出状态的水印。下面参照图6a和图6b解释其详细内容。

图6a显示了在以图5中的密钥类方法嵌入水印的过程中，在频域上使用DCT和DFT时，嵌入片段的选择，图6b显示了在以图5中的密钥类方法嵌入水印的过程中，在频域上使用DWT时，嵌入片段的选择。

使用DCT和DFT的嵌入片段的选择参照图6a来说明，使用DWT的嵌入片段的选择参照图6b来说明。

下面解释有关图6a中一种嵌入水印的方法。

如果每个转换的DCT系数为Ci，且K＜Ci＜R(K，R＞0)。在这种情况下，有两种嵌入水印的方法。应用所述两种方法的数据范围如图6a中的DCT和DFT嵌入片段所示。第一种是使用替换的方法，第二种是使用求和(+)的方法。在执行这两种方法之前，置相似系数Ci＝Pi。

首先，在替换方法中，如果-1＜Ci＜1，则置Wmi＝Pi(Wmi指水印系数)。

其次，在求和方法中，如果Ci＜-1或Ci＞1，则置Ci＝Ci+α|Pi|Wmi，这里α是控制嵌入强度的系数。

如果一个水印是采用所述嵌入方法进行嵌入的，尽管由于密钥或随机序列被泄漏而产生了一个非法的水印，但如果嵌入的方法与所描述的方法不一致，则这些产生的非法的水印仍然不能通过检测。

在图6b中，箭头所示部分为DWT嵌入段。像图6a一样，水印嵌入方法可以使用替换和求和两种方法，解释也与图6a中相同。

图7的流程图描述了将图1中的发行装置发行的证券等的种类和特性决定的信息以图标类方法作为水印嵌入的过程。

图标类方法的嵌入过程与密钥类方法中的嵌入过程几乎相同，除了嵌入的信号与密钥类型方法中的信号不同而外。也就是说，参照所述图6a所解释的所述两种嵌入方法都可以应用到图标类方法中。

图标类方法中要嵌入的信号是在图像形式或文本形式的基础上准备的。首先在图7中的准备嵌入图标的步骤中，要嵌入的图标是基于证券等而准备的。这时，要嵌入的标识包括证券等的必要信息。为了保持嵌入后水印的特征，如鲁棒性或易损性，标识转换步骤执行一个特殊的转换。例如，在图标是一个单色图像的情况下，则改变量化等范围的方法属于一个标识转换。随后执行域变换。其他余留过程与参照图5解释的密钥方法中的过程相同。

进一步，还有一种将所述图标类方法和所述密钥类型方法相结合的方法。此方法使得通过将使用图标类方法提取出来的证券信息和初始嵌入的标识信息相比较判定证券等是否被伪造或篡改成为可能，或通过将使用密钥方法提取出来的证券信息和初始作为密钥嵌入的信息相比较判断证券等是否被伪造、篡改和影印成为可能。

相反地，这些方法使得通过将使用密钥类型方法提取出来的证券信息和初始作为密钥嵌入的信息相比较能够判定证券等是否被伪造或篡改，或通过与使用图标方法提取出来的证券信息和初始嵌入的图标信息相比较能够判定证券等是否被伪造、篡改和影印。

参考前面的图3，当嵌入了证券的水印以步骤S34中的数字文件的形式通过加入控制打印的选项经网络传送给用户时(S35)，用户按照控制打印的选项打印出嵌入了水印的数字文件(S36)。

图8的框图详细显示了图3中加入控制打印选项的步骤(S35)。

因为所述的证券等是在用户打印后立即可以得到的，所以用户应该执行控制打印的步骤(S35)来防止嵌入了水印的证券被打印出几片和复制。

特别地，如果想打印证券等，所述的终端120应该满足打印选项的要求。发行装置110中提供的打印选项提供了控制设置打印数目的选项、控制存储器的选项和控制屏幕等类似的选项。

首先，控制设置打印数目的选项控制设置打印证券数目的过程，它是与打印输出的已有设置一致的。发行装置110中提供的打印选项进行控制以使得只设置满足发行要求的打印数目。

换句话说，打印的数目设置成请求发行的人所付费的张数，这是为了防止相同的证券被用户复制。

控制内存选项用于决定打印出的数目为根据条件所指明的数目，从而完成控制设置打印数目选项中的过程。

如果一个用户正在打印，与打印相关的信息被临时存储在存储器中。用户命令存储器在打印命令执行完后且在打印命令结束的同时删除存储器中最后的文档。这样，第二次的打印输出就可以完全被控制。

控制屏幕的选项用于防止计算机屏幕本身被截获和打印。对此，可以采用多种方法。

首先，当从发行装置110中发行证券时，设置为当购买者确认发行的票据本身图像没有在屏幕上被显示，且只有可以确认发行内容的信息被显示以后立即打印出证券。

另一种方法是在屏幕上显示没有嵌入水印的证券，而实际上发行嵌入水印的图像。

如上所述，使用本发明中数字水印的证券的发行分析每个证券的种类和特征，产生一个数字文件并根据其中的种类和特征产生嵌入所述数字文件的水印，且以数字文件形式以受控的嵌入等级嵌入一个鲁棒水印和易损水印或以受控的嵌入等级嵌入一个半水印到证券中，使得在发行和购买之前能够对原始的证券进行认证，同时还加入一个选项使得只打印出指定张数。

本发明提供了一种新方法，该方法近来已引起注意且与现存的防止伪造和更改的技术相区别。特别地，仅被本发明使用的同时运用鲁棒水印和易损水印或只运用半水印的方法与现存的面向各种伪造和篡改技术的方法中使用的各种技术相比相当先进。

下一步，当说到使用通过发行装置发行的嵌入了水印的证券时，将解释其中用于认证的装置和方法。

图9是显示根据本发明实施例对使用水印的证券等进行认证的装置的框图。

参考图9，该认证装置包括一个用于读纸件形式的嵌入了水印的证券并将其转换成数字形式的图像A/D转换器210、一个用于检测所述图像A/D转换器210中的数字化图像水印和判定证券的真实性的认证单元220，以及一个用于打印出所述认证单元220中的认证结果的认证结果输出230。

认证单元220分析从图像AD转换器210中的数字化图像中提取出的水印和根据数字化图像的字符信息所生成的水印之间的相关性，并且确定证券等的真实性。

在认证单元(220)的相关性分析过程中，如果所述的提取的和生成的水印是鲁棒水印和易损水印，则两种水印都成功提取导致证券的合法性，而只提取出鲁棒水印或只提取出易损水印则导致证券的非法性。

进一步，在所述认证单元220中相关性的分析中，如果提取的和产生的水印是半水印，所述半水印的成功提取导致证券的合法性，而如果无法提取则导致证券的非法性。

图10的流程图描述了用图9的认证装置中对证券进行认证的过程。

首先，将被认证的纸件形式的嵌入了水印的证券通过扫描仪(S101)被进行图像数字化。在此步骤中，可以使用现存的扫描仪或者它也可以通过数码相机等转换成数字图像。

如果得到了证券的数字化图像，则在所述发行装置中嵌入的水印被从所述数字化图象中提取出来。所述的提取，使用字符识别设备，通过提取在发行装置中作为水印嵌入的票面价值信息、有效期信息、发行人或相关的发行者信息来完成(S102)。

进一步，水印从所述证券的数字化文件的字符信息中生成(S103)。在这点上，所生成的水印依本发明中的发行装置在生成水印时所使用的加水印方法不同而有少许不同。

如果发行装置生成水印时使用的加入水印方法为密钥类型方法，则因为嵌入到证券等中的信号(水印)是通过将被包含在数字化图像中的信息制作成密钥而生成的，所以水印是通过使用(光学)字符识别设备将包含在证券中的字符信息制作成密钥而从数字化图象中产生的。

为了防止证券被伪造和篡改，在认证过程提取和生成水印时，只有水印被提取的图像部分被提取。例如，如果是电子邮票，则除了现存的信封部分外只从扫描的整个图像中提取邮票部分。

类似于车辆号码牌识别设备，这样的过程是从所得图像中提取特定部分。在这点上，与本发明的申请人相同的韩国专利申请第1999-41111号中详细地披露了上面技术。

为了判定证券的真实性，进行这种提取的和生成的水印之间的相关性分析的计算(S104)。

作为分析所述提取的和生成的鲁棒水印之间相关性的结果(S105)，无法提取鲁棒水印将造成证券的非法性，而从失去了它们的效力(S108)。

在所述的S105步骤中，如果依靠所述提取的和生成的易损水印之间的相关性分析，提取出了鲁棒水印(S106)，那么易损水印的成功提取导致证券的合法性，这样使得它们的发布具有效力(S107)，这种提取的失败则导致证券的非法，使得它们失去其效力(S108)。换句话说，提取易损水印的失败被认为是确认证券不是原始的，而是复制的。

进一步，如果所述的提取的和生成的水印是半水印，通过相关性分析，成功地提取半水印则导致证券的合法性，且使得它们可以有效流通，提取半水印的失败则导致证券的非法性，且使得失去它们的效力。

假设用上面提到的图标类和密钥类型相结合的方法生成和嵌入水印，关于所述证券等的真实性判定，如果提取的和生成的水印是一个图标类水印和密钥类型水印，那么证券等是否被伪造或篡改是通过比较使用图标类方法提取的证券信息和初始嵌入的图标信息来判定的，而证券等是否被伪造、篡改和影印是通过比较使用密钥类型方法提取的证券信息和初始作为密钥嵌入的信息来判定的。

至于所述证券等的真实性判定，证券等是否被伪造或篡改是通过比较使用密钥类型方法提取的证券信息和初始作为密钥嵌入的信息来判定的，而证券等是否被伪造、篡改和影印是通过比较使用图标类方法时提取的证券信息和初始嵌入的图标信息来判定的。

图11a显示了从受到各种外部修改过程的数字化图像中提取出的鲁棒水印与从图9的认证装置中由数字化图像的字符信息生成的鲁棒水印之间的相关性分析的实验结果。

以纸张形式嵌入了鲁棒水印的证券等按照每个如下执行的处理过程显示了鲁棒水印的提取结果。

1)打印→扫描：鲁棒水印的提取

2)打印→影印→扫描：鲁棒水印的提取

3)打印→扫描→打印→扫描：鲁棒水印的提取

这样，除了用于认证的首次打印和扫描以外，鲁棒水印不会被非法影印或扫描。这就是说，通过鲁棒水印的所述认证不判定诸如非法影印这样的伪造，但是执行对诸如改变面值的这种篡改的判定功能。如果发生这种篡改，是绝对不能提取出鲁棒水印的。

图11b显示了从受到各种外部修改处理后的数字化图像中提取出的易损水印与从图9的认证装置中的数字化图像的字符信息产生的易损水印之间的相关性分析的实验结果。

以纸张形式嵌入了易损水印的证券按照每个如下执行的处理过程显示了易损水印的提取结果。

1)打印→扫描：易损水印的提取

2)打印→复制→扫描：没有提取出易损水印

3)打印→扫描→打印→扫描：没有提取出易损水印

如1)中所述的结果，鲁棒水印和易损水印两者的提取认证了纸张形式的打印输出是原始的且合法的证券。如2)和3)所述的结果，尽管鲁棒水印的提取使得纸张形式的打印品可能是没有经过篡改的原件，但没有提取出易损水印则显示纸张形式的打印品是非法的证券，是带有不受欢迎目的的伪造的复制品。

图11c显示了从受到各种外部修改过程的数字化图像中提取出的半水印与从图9的认证装置中的数字化图像的字符信息产生的半水印之间的相关性分析的实验结果。

以纸张形式嵌入了半水印的证券按照每个如下执行的处理过程显示了半水印的提取结果。

1)打印→扫描：半水印的提取

                             (鲁棒水印特性)

2)打印→影印→扫描：没有提取出半水印

                             (易损水印特性)

3)打印→扫描→打印→扫描：没有提取出半水印

                               (易损水印特性)

如1)中所述的结果，半水印的提取鉴定了纸张形式的打印品是原始的且合法的证券。如2)和3)所述结果，没有提取出半水印显示了它们是带有不受欢迎目的的伪造的复制品。工业应用性

如上所述，使用本发明中的数字水印来发行和认证证券等的装置和方法使得利用现有的证券等的图案在线地发行和购买证券等成为可能。

换句话说，用户不必亲自到发行者处发行或购买纸张形式的证券等，而可以不受时间或空间的限制在线地发行或购买证券等并以打印品形式离线使用纸面证券。进一步，当使用发行的或购买的证券时，可以使用简单的装置很容易且精确地判定其中的伪造或篡改。

这样，就构成了一个安全并且透明的证券的流通系统，从而刺激了流通。

到目前为止，尽管使用本发明中的数字水印时，发行和认证证券的装置和方法的优选实施例已经被披露和阐述，但这样的实施例仅仅是为了阐述，对于本领域中的专家，并不是局限于的所阐述的内容。

这就是说，使用另外一个认证服务器，根据使用所述服务器认证的证券的使用期和序列号嵌入和提取水印，使得防止非法复制的证券被重复使用、伪造或篡改使用期成为可能。显而易见，这样的实施例在本发明的技术思想范围内可能有各种变化、变形和替换。

而且，需要清楚的是本发明的技术思想并不局限于前面提到的实施例，而只受权利要求书及其等同的技术原理的限制。

Claims (25)

1.一种以打印输出形式将证券等发行给用户的方法，该方法包括如下步骤：

(a)根据所述用户选择的发行选项生成所述证券等的数字文件和水印；

(b)将生成的水印嵌入到所述证券等的所述数字文件中；和

(c)将所述嵌入了水印的数字文件打印出来。

2.如权利要求1中的方法，其特征在于，在步骤(a)之前，还包括一个步骤：

(a’)通过网络将用户连接到提供所述证券发行服务的站点，并选择发行选项。

3.如权利要求1中的方法，其特征在于，所述水印是在步骤(a)中通过使用至少如下方法中的一种生成的：密钥类方法，图标类方法，同时使用密钥类和图标类方法的方法。

4.如权利要求3中的方法，其特征在于，所述使用密钥类方法生成水印，至少使用如下方式中的一种：根据所述证券等的主要信息用多个密钥生成所述水印，以及使用从所述证券等的整体信息获得的校验和或者散列值生成所述水印。

5.如权利要求1中的方法，其特征在于，在所述步骤(b)中嵌入所述水印，至少使用如下方式中的一种：同时在数字文件中嵌入鲁棒水印和易损水印，以及在数字文件中嵌入半水印。

6.如权利要求5中的方法，其特征在于，以受控制的嵌入等级嵌入所述的易损水印和所述的半水印，使得仅仅当所述证券等通过扫描仪历经第一次A/D转换时，所述打印出来的证券等才被检测到，而当所述证券等历经后续的A/D转换或者D/A转换时，所述打印出来的证券不会被检测到。

7.如权利要求1中的方法，其特征在于，所述步骤(c)包括如下步骤：

(c1)加入一个用于控制所述嵌入了水印的数字文件的打印的选项。

(c2)根据用于控制打印的所述选项，将所述嵌入了水印的数字文件打印出来。

8.如权利要求7中的方法，其特征在于，所述步骤(c1)中用于控制打印的选项包括设置所述嵌入了水印的数字文件的打印数量。

9.如权利要求8中的方法，其特征在于，在设置了所述打印数量的情况下，所述用于控制打印的选项，还包括一个用于在打印命令执行完毕后在打印命令结束的同时命令内存删除最新文档的选项。

10.如权利要求7中的方法，其特征在于，在所述步骤(c1)中用于控制打印的所述选项包括一个选项，用于在打印所述嵌入水印的数字文件时，决定用户终端屏幕上是仅仅显示所发行的证券等的信息还是仅仅显示没有嵌入水印的证券等的图象。

11.一种用于以打印输出形式将证券等发行给用户的装置，该装置包括：

发行装置，用于以数字文件形式发行证券等；

终端，通过网络连接到所述发行装置，将所述证券等的用户选择的发行选项传送给所述发行装置，并根据来自所述发行装置的所述发行选项接收证券等；和

打印装置，连接到所述终端，并将从所述终端接收到的证券等打印出来，

其特征在于，所述发行装置包括：

用于根据所述发行选项生成所述证券等的数字文件和水印的装置，和

用于将所述生成的水印嵌入到所述证券等的所述数字文件中的装置。

12.如权利要求11中的装置，其特征在于，所述用于生成水印的装置通过使用至少如下方法中的一种生成所述水印：密钥类方法，图标类方法，同时使用二者的方法。

13.如权利要求12中的装置，其特征在于，所述使用密钥类方法生成水印至少包括如下方式中的一种：根据所述证券等的主要信息的用多个密钥生成所述水印，以及使用从所述证券等的整体信息获得的校验和或者散列值生成所述水印。

14.如权利要求11中的装置，其特征在于，所述嵌入水印至少包括如下两种方式中的一种：在数字文件中同时嵌入鲁棒水印和易损水印，以及在数字文件中嵌入半水印。

15.如权利要求14中的装置，其特征在于，所述易损水印和所述半水印以受控制的嵌入等级被嵌入，使得所述打印出来的证券等仅仅在所述证券通过扫描仪历经第一次A/D转换时才被检测到，而当所述证券等历经后续A/D或者D/A转换时不会被检测到。

16.如权利要求11中的装置，其特征在于，所述发行装置还包括用于控制所述嵌入了水印的数字文件的打印的选项。

17.如权利要求16中的装置，其特征在于，所述用于控制打印的选项包括一个用于设置所述嵌入水印的数字文件的打印数量的选项。

18.如权利要求17中的装置，其特征在于，在设置了所述打印数量的情况下，所述用于控制打印的选项，还包括一个用于在打印命令执行完毕后在打印命令结束的同时命令内存删除最新文档的选项。

19.如权利要求16中的装置，其特征在于，在步骤(c1)中控制打印的所述选项包括一个选项，用于在打印所述嵌入水印的数字文件时，决定用户终端屏幕上仅仅显示所述被发行的证券等的信息还是仅仅显示不带嵌入的水印的证券等的图象。

20.一种用于认证嵌入了水印的打印输出形式的证券等的方法，该方法包括如下步骤：

(d)读取所述嵌入了水印的打印输出形式的证券等，并将所述证券等转换为数字化的图象；

(e)从所述数字化的图象中提取在发行装置中嵌入的水印；

(f)根据所述数字化图象中包含的信息生成水印；

(g)通过计算所述提取的水印和所述生成的水印之间的相关性，确定所述证券等的真实性。

21.如权利要求20中的方法，其特征在于，所述步骤(g)包括如下步骤：

(g1)计算提取出来的鲁棒水印和生成的鲁棒水印之间的相关性；和

(g2)计算提取出来的易损水印和生成的易损水印之间的相关性；

并且，其特征在于，所述证券等的真实性是基于所述鲁棒水印之间和所述易损水印之间的相关性计算是否满足预定义的相关性条件来确定的。

22.如权利要求20中的方法，其特征在于，所述步骤(g)包括如下步骤：

计算在提取的半水印和生成的半水印之间的相关性，

并且，其特征在于，所述证券等的真实性是基于所述鲁棒水印之间和所述易损水印之间的相关性计算是否满足预定义的相关性条件来确定的。

23.一种用于对嵌入了水印的打印输出形式的证券等进行认证的装置，该装置包括：

图象转换器，用于读取所述嵌入了水印的打印输出形式的证券等，并将所述证券等转换为数字化的图象；和

认证单元，用于从所述数字化的图象中提取在发行装置中嵌入的水印，根据包含在所述数字化图象中的信息生成一个水印，并通过计算所提取的水印和所生成的水印之间的相关性来确定所述证券等的真实性。

24.如权利声明23中的装置，其特征在于，所述的认证单元包括：

用于计算所提取的鲁棒水印和生成的鲁棒水印之间相关性的装置；和

用于计算所提取的易损水印和生成的易损水印之间相关性的装置；

并且，其特征在于，所述证券等的真实性是基于所述鲁棒水印之间和所述易损水印之间的相关性计算是否满足预定义的相关性条件来确定的。

25.如权利声明23中的装置，其特征在于，所述认证单元包括：

用于计算提取的半水印和生成的半水印之间相关性的装置；

并且，其特征在于，所述证券等的真实性是基于所述鲁棒水印之间和所述易损水印之间的相关性计算是否满足预定义的相关性条件来确定的。

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