DE69819243T2

DE69819243T2 - Verfahren zum Verhindern von Fälschungen an hergestellten Gegenständen

Info

Publication number: DE69819243T2
Application number: DE69819243T
Authority: DE
Inventors: William Berson; Claude Zeller
Original assignee: Pitney Bowes Inc
Current assignee: Pitney Bowes Inc
Priority date: 1997-07-01
Filing date: 1998-07-01
Publication date: 2004-07-29
Anticipated expiration: 2018-07-02
Also published as: EP0889448A3; EP0889448A2; CA2242671C; US6904525B1; EP0889448B1; CA2242671A1; DE69819243D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft das Etikettieren von Artikeln. Insbesondere betrifft sie ein Verfahren zum Etikettieren von Herstellungsgegenständen zum Identifizieren von deren Quelle und Vermeiden von Fälschungen.
Fälschen und Nachahmen von Waren sind wohlbekannte Probleme. Hersteller von Luxuswaren, wie zum Beispiel Uhren, Gepäckstücke, Parfüm etc., müssen dauernd mit Fälschern umgehen, die billige Imitationen produzieren. Und selbst preiswerte Waren, wie zum Beispiel T-Shirts können ein spürbares Prestige erlangen und einen hohen Preisaufschlag mit sich bringen, dadurch dass sie mit dem Bild einer berühmten Komikfigur versehen sind, oder einem anderem wertigen proprietären Logo.
Während das Fälschen von Verbrauchsgüter oder anderen Herstellungsgegenständen daher ein Problem darstellt, welches möglicherweise vergleichbar ist mit den Problemen, die mit dem Fälschen von Dokumenten einhergehen, welche Werte repräsentieren (z. B. Geld), ist bis vor kurzem kein vergleichbarer Aufwand betrieben worden, um diese Probleme zu bekämpfen. Während es eine lange Historie von Techniken gibt, wie zum Beispiel das Ausarbeiten von Gravuren und die Verwendung spezieller Papierrohstoffe zum Verhindern von Geldfälschungen, ist im allgemeinen selbst für die teuersten Luxusgüter kein ähnlicher Aufwand betrieben worden.
EP-A-0 632 398 offenbart ein Prüfverfahren und eine Anordnung, in welchen eine verschlüsselte Beschreibung des nichtreproduzierbaren Musters aufgezeichnet ist auf einem zu authentifizierenden Gegenstand.
Eine andere Methode, die verwendet worden ist zum Bekämpfen der Fälschung von Dokumenten, ist die Verwendung von Verschlüsselung. US Patent Nr. 4,853,961 für Pastor, ausgegeben am 18. Dezember 1984, beschreibt ein Verfahren zum Verschlüsseln von aus einem Dokument extrahierter Information und Bedrucken des Dokumentes mit der verschlüsselten Information, um die in dem Dokument enthaltene Information zu verifizieren. In ähnlicher Weise lehrt US Patent Nr. 5,388,158, ausgegeben am 7. Februar 1995 an William Berson, ein Verfahren, bei dem ein Dokument abgetastet wird zum Produzieren eines Digitalsignals, welches komprimiert, verschlüsselt und codiert wird als ein zweidimensionaler Balkencode, welche in ein Etikett eingearbeitet wird, welches an dem Dokument angebracht wird.
Während diese und andere ähnliche Verfahren nützlich gewesen sind für ihren gedachten Zweck, sind diese Zwecke beschränkt gewesen auf das Verifizieren von dem Informationsinhalt eines Dokumentes. Im allgemeinen sind die, die solche Techniken verwenden, entweder nicht betroffen davon, dass die Information dupliziert wird, solange sie nicht verändert wird oder, wie bei Geld, gewillt, auf andere Techniken zu vertrauen zum Erfassen des Duplizierens. Da ein Großteil des Wertes der Art von Herstellungsgegenständen, die gerne gefälscht werden, in der Tatsache liegt, dass jedes spezielle Teil essentiell nicht unterscheidbar ist von anderen Teilen derselben Art, gab es kaum frühere Versuche, Verschlüsselungstechniken zu verwenden zum Verifizieren der Quelle von Herstellungsgegenständen. Ein Beispiel wird von W091/19614 bereitgestellt, welche einen Gegenstand oder ein Dokument beschreibt, das mit einem Muster von Fasern versehen ist, die eine abtastbare Identifizierungsmarkierung bilden. Nach dem Abtasten werden die abgetasteten Daten verschlüsselt und in einem Datenspeicher zum späteren Prüfen gespeichert.
Eine andere zugeordnete Verwendung von Verschlüsselung betrifft das Identifizieren von Individuen. Die ebenfalls der vorliegenden Anmelderin gehörende gemeinsam anhängige Europäische Patentanmeldung Nr. 0599558 von Marcus, angemeldet am 19. November 1993, beschreibt eine Identifikationskarte, die eine verschlüsselte Wiedergabe einer biometrischen Eigenschaft eines zu identifizierenden Individuums einschließt (z. B. einen Fingerabdruck oder ein Gesichtsabbild). Diese verschlüsselte Wiedergabe wird entschlüsselt und mit dem Individuum verglichen.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist das Bereitstellen eines Verfahrens, bei dem Verschlüsselungstechniken verwendet werden können zum Verifizieren der Quelle eines Herstellungsgegenstandes.
Wie hier verwendet, schließt der Begriff "Etikett" (Label) nicht nur konventionelle Etiketten ein, die aufgeklebt oder anderweitig an einem Artikel befestigt werden, sondern schließt auch die Markierung ein, die höchstwahrscheinlich dem Artikel während der betrachteten Zeitdauer zugeordnet bleibt. Beispielsweise kann das Etikett für eine teure Uhr oder ein Schmuckstück auf dem Gegenstand selbst eingraviert sein, während das Etikett einer relativ preiswerten Vorrichtung auf dem Versandkarton aufgedruckt sein kann.
Auch bedeutet, wie hier verwendet, "sicher zuordnen", dass der Artikel, das Etikett und die lesbare Darstellung der verschlüsselten Information in einer solchen Art zugeordnet sind, dass der voraussichtliche Aufwand und die Schwierigkeit, zu versuchen, das Etikett und die verständliche Wiedergabe zu trennen und wiederzuverwenden, jedweden Vorteil, der hierdurch erhalten werden kann, übersteigen.
In Übereinstimmung mit einem ersten Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zum Etikettieren eines Herstellungsgegenstandes vorgesehen, welches Verfahren die folgenden Schritte umfasst:

a) Vorbereiten eines Etiketts, wobei das Etikett ein reproduzierbares Muster umfasst und Information bezüglich des Gegenstandes;
b) Beschreiben des nichtreproduzierbaren Musters und Einschließen der Beschreibung als Teil der den Gegenstand betreffenden Information;
c) Verschlüsseln mindestens eines Abschnitts der den Gegenstand betreffenden Information, wobei der Abschnitt die Beschreibung einschließt; und
d) sicheres einander Zuordnen des Gegenstandes des Etiketts und einer verständlichen Darstellung der verschlüsselten Information.

In Übereinstimmung mit einem zweiten Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zum Verifizieren eines Etiketts vorgesehen, wobei das Etikett ein nichtproduzierbares Muster hat, und eine lesbare Darstellung einer Signalbeschreibung des nichtproduzierbaren Musters und mindestens einen verschlüsselten Abschnitt davon, der sicher dem Etikett zugeordnet ist, wobei das Verfahren die Schritte umfasst:

a) Abtasten des Etiketts zum Generieren eines zweiten, bezüglich des nichtproduzierbaren Musters beschreibenden Signals;
b) Lesen der lesbaren Darstellung zum Wiedererlangen des verschlüsselten Abschnitts des beschreibenden Signals;
c) Entschlüsseln des verschlüsselten Abschnitts oder Verschlüsseln eines entsprechenden Abschnitts des zweiten Signals; und
d) Vergleichen des verschlüsselten Abschnitts des beschreibenden Signals mit dem korrespondierenden

Abschnitt des zweiten Signals oder Vergleichen des verschlüsselten Abschnitts des beschreibenden Signals mit dem entsprechenden verschlüsselten Abschnitt des zweiten Signals zum Verifizieren des Etiketts.
In Übereinstimmung mit einem dritten Aspekt der Erfindung ist ein Herstellungsgegenstand mit einem Etikett vorgesehen, das sicher dazu zugeordnet ist, wobei das Etikett umfasst: ein nichtreproduzierbares Muster; Information, die den Gegenstand betrifft, welche Information eine Beschreibung des nichtreproduzierbaren Musters einschließt; und eine verständliche Darstellung einer Verschlüsselung von mindestens einem Abschnitt der Information, wobei das Muster die Beschreibung einschließt.
Die auf dem Etikett enthaltene Information kann Verifizierungsinformation einschließen, wie zum Beispiel ein Ablaufdatum, eine spezielle Identifikation des Gegenstandes wie zu Beispiel eine Seriennummer, eine Identifikation eines autorisierten Lieferanten des Gegenstandes, oder eine Beschreibung des Gegenstandes während des Schützens gegen unautorisierte Verwendung von duplizierten Etiketten.
Die verschlüsselte Information kann mit einem privaten Schlüssel eines öffentlichen/privaten Schlüsselpaares verschlüsselt sein und der entsprechende öffentliche Schlüssel ist Beteiligten verfügbar, die wünschen, die Quelle des Gegenstandes zu validieren.
Fachleute werden erkennen, dass das obige Ziel erzielt wird, und dass die Nachteile des Standes der Technik ausgeräumt werden durch die vorliegende Erfindung. Andere Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden Fachleuten aus den Betrachtungen der nachstehenden detaillierten Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung ersichtlich werden, in der zeigt:
1 eine halbschematische Draufsicht eines beim Umsetzen eines Beispiels des Verfahrens der vorliegenden Erfindung verwendeten Etiketts.
1 zeigt ein Etikett 10, das verwendet werden kann zum Verifizieren der Quelle eines Herstellungsgegenstandes.
Etikett 10 kann ein konventionelles Logo 12 und/oder einen Markennamen 14 einschließen, sowie irgendwelche andere Information, die normalerweise auf einem Produktetikett gefunden wird. Zusätzlich ist in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung Verifizierungsinformation in dem Feld 16, 20, 22 und 24 enthalten. Diese Felder können beispielsweise eine einzigartig einen speziellen Artikel identifizierende Seriennummer enthalten, eine Beschreibung eines solchen Artikels bezüglich Größe, Farbe, Modell etc., die Identität eines autorisierten Lieferanten oder Händlers eines solchen Artikels oder ein Ablaufdatum, nach welchem ein Verkauf nicht mehr autorisiert sein würde. Wie unten näher beschrieben werden wird, stellt eine solche Verifizierungsinformation einen Grad an Schutz gegen unautorisierte Verwendung von duplizierten Etiketten dar, da ein spezielles Etikett nur eingeschränkte Verwendbarkeit in bezug auf Zeit, Ort oder Gegenstand hat, mit welchem es benutzt werden kann. (Obwohl es oben nicht erwähnt worden ist, dass Seriennummern beschränkte Verwendbarkeit hatten beim Vermeiden von Fälschungen von Herstellungsgegenständen, kann eine Seriennummer nützlich sein, wo Artikel in großen Losen verkauft werden, da ein Fälscher Etiketten für jeden Gegenstand in einem Los fälschen müsste).
Ein Hersteller oder autorisierter Lieferant eines Herstellungsgegenstandes bereitet ein Etikett, wie zum Beispiel ein in 1 gezeigtes, unter Verwendung eines Verschlüsselungsschlüssels vor, welchen der Hersteller oder der autorisierte Lieferant geheim hält. Das Etikett 10 wird dann dem Artikel sicher zugeordnet; üblicherweise durch Befestigung von ihm an dem Artikel derart, dass es nicht entfernt werden kann, ohne es zu zerstören.
Es sollte beachtet werden, dass andere Verfahren des sicheren Zuordnens des Etiketts 10 zu dem Artikel wie zum Beispiel das Aufdrucken davon auf einen Behälter für den Artikel auch innerhalb irgendwelcher Überlegungen der vorliegenden Erfindung liegen. Ferner braucht das Etikett 10 nicht ein einzelnes Element zu enthalten. Beispielsweise kann die Information im Feld 28 und/oder die digitale Signatur im Feld 30 auf eine Rechnung oder eine Frachtliste aufgedruckt sein, die den Artikel begleiten. Wie oben erwähnt, erfordert das sichere Zuordnen des Etiketts 10 zu einem Herstellungsgegenstand nur, dass es ausreichend schwierig oder teuer auf irgendwelche Weise gestaltet worden ist, so dass es wahrscheinlich ist, dass die Kosten des nichtautorisierten Wiederverwendens des Etikettes 10 irgendwelche Vorteile übersteigen werden.
Während die Verwendung von Verifizierungsinformation, wie oben beschrieben, die Fähigkeit eines Fälschers, duplizierte Etiketten zu verwenden, einschränkt, können einige Gegenstände von besonders großem Wert einen eher vollständigen Schutz erfordern. Dies wird erreicht durch Einarbeiten eines nichtreproduzierbaren Musters in oder auf ein Etikett 10. Solch ein Muster ist als Element 32 in 1 gezeigt. Vorzugsweise sind Elemente 32 magnetische Fasern, wie sie im US Patent Nr. 5,003,291 durch Strom-Olsen beschrieben worden sind, ausgegeben am 26. März 1991, welche in das Material eingearbeitet sind, auf dem das Etikett 10 ausgedruckt wird, wenn das Material verarbeitet wird. Da die Fasern zufällig über das Material, wenn es ausgebildet wird, verteilt sind, kann das Verteilungsmuster solcher Fasern in einem speziellen Etikett nicht reproduziert werden ohne außergewöhnlichen Aufwand. Wenn das Etikett hergestellt wird, wird das nichtreproduzierbare Muster 32 abgetastet und eine verständliche Darstellung, die vorzugsweise eine Balkencodedarstellung ist, wird in das Feld 34 eingearbeitet und digital gemeinsam mit der Information im Feld 28 signiert. Ein sehr hoher Grad an Zuverlässigkeit der Authentizität des Etiketts 10 kann dann erreicht werden durch Abtasten von Mustern 32 und vergleichen davon mit dem der Verschlüsselung im Feld 34. Eine Verifizierung der Beschreibung im Feld 34 wird dann die Authentizität des Etiketts 10 verifizieren.
Verfahren zum Erfassen des Vorhandenseins magnetischer Fasern sind bekannt und in dem oben bezogenen US Patent Nr. 5,003,291 beschrieben und eine ausreichend präzise Beschreibung kann erstellt werden durch Abtasten des Etiketts 10 mit einem Detektor mit einer ausreichend kleinen Apertur.
Andere Verfahren zum Produzieren eines nichtreproduzierbaren Musters sind bekannt; eines der Einfachsten ist einfach, ein Blatt Rohpapier mit Tinte- oder Farbtropfen zu bespritzen. Jedes solche Verfahren, das beschrieben werden kann und abgetastet mit ausreichender Präzision liegt innerhalb der Überlegungen der vorliegenden Erfindung, wo der Grad an benötigter Präzision bestimmt wird durch den gewünschten Grad von Schutz, da es sicherlich um so schwieriger sein wird, sich erfolgreich anzunähern, je präziser das nichtreproduzierbare Muster beschrieben ist.
In einer anderen vorzugsweisen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die Information auf dem Etikett 10 digital signiert unter Verwendung des privaten Schlüssels eines öffentlichen/privaten Schlüsselpaars (Verschlüsselung mit öffentlichen/privaten Schlüsseln sind bekannte Verschlüsselungstechniken, bei denen ein Schlüssel eines Schlüsselpaars verwendet wird zum Verschlüsseln von Daten und der andere zum Entschlüsseln der Daten und der private Schlüssel nicht aus der Kenntnis der Daten und dem öffentlichen Schlüssel bestimmt werden kann). Demnach kann der öffentliche Schlüssel weithin verfügbar gemacht werden, während der private Schlüssel geheim gehalten wird, so dass Herstellungsgegenstände leicht verifiziert werden können in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung, aber nur von einem Hersteller oder autorisierten Lieferanten mit der Kenntnis des privaten Schlüssels mit einem Etikett versehen werden können.
Ein Nachteil eines solchen Systems tritt auf, wenn eine große Zahl von beteiligten Gegenständen einen einzelnen Beteiligten zur Verifizierung bereitstellen. Der verifizierende Beteiligte sieht sich dann dem Problem des Aufrechterhaltens einer Datenbank öffentlicher Schlüssel gegenüber gestellt für jeden der bereitstellenden Beteiligten. Dieses Problem kann gelöst werden in Übereinstimmung mit einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Hilfe eines Systems mit "verschachteltem Schlüssel", in dem ein vertrauenswürdiger Dritter von einander verschiedene private Verschlüsselungsschlüssel an jeden der bereitstellenden Beteiligten ausgibt gemeinsam mit einem entsprechenden Entschlüsselungsschlüssel, welcher mit dem privaten Verschlüsselungsschlüssel des Dritten verschlüsselt worden ist. Die bereitstellenden Beteiligten signieren dann digital das Etikett 10, wie oben beschrieben, und arbeiten den verschlüsselten Entschlüsselungsschlüssel in das Etikett 10 ein. Irgendein Beteiligter, der das Etikett 10 zu verifizieren wünscht, braucht nur Kenntnis von dem öffentlichen Entschlüsselungsschlüssel des vertrauenswürdigen Beteiligten zu haben zum Wiedergewinnen des Entschlüsselungsschlüssels, der benötigt wird zum Verifizieren des digitalsignierten Etiketts 10.
Das Verfahren der vorliegenden Erfindung kann auch verwendet werden zum Steuern der Herstellung von Gegenständen durch Lizenznehmer von Marken oder anderem geistigen Eigentum. Der Markenlizenzgeber kann das Ausgeben von Etiketten an Markenlizenznehmer steuern zum Steuern oder Überwachen der Anzahl von produzierten Gegenständen. Alternativ kann der Lizenznehmer die Artikel mit einem Etikett versehen, wie oben beschrieben, während der Lizenzgeber den Prozess des digitalen Signierens des Etiketts steuert.
Es sollte auch bemerkt werden, dass ein Vorrat von nichtreproduzierbaren Mustern in Kombination mit einer verschlüsselten oder digitalsignierten Beschreibung dieses Musters verwendet werden kann zum Produzieren wertiger Dokumente, wie zum Beispiel Geld oder Sicherheitsbänder, die verwendet werden zum Bereitstellen von Fälschungsbeweisen.
Digitalsignatur ist eine wohlbekannte Technik zum Zeigen, dass Information nicht geändert worden ist, wobei ein von einer "Hash-Funktion" ausgewählter Abschnitt der Information verschlüsselt wird zum Bereitstellen einer "digitalen Signatur". Durch nochmaliges Anwenden der "Hash-Funktion" auf die Information und Vergleichen des Ergebnisses mit der entschlüsselten Signatur, kann die Information verifiziert werden. Jedoch sind auch andere Protokolle bekannt, bei denen die gesamte oder ein Teil der speziellen Information verschlüsselt wird, um ihre Authentizität sicherzustellen und solche Techniken liegen innerhalb der Überlegungen der Erfindung.
Die oben beschriebenen Ausführungsformen sind nur zur Erläuterung wiedergegeben worden und andere Ausführungsformen der Erfindung werden Fachleuten aus der Betrachtung der obigen detaillierten Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen ersichtlich werden. Demgemäss sind Einschränkungen der vorliegenden Erfindung nur in den nachstehenden wiedergegebenen Patentansprüchen zu finden.

Claims

Verfahren zum Etikettieren eines Herstellungsgegenstandes, wobei das Verfahren die Schritte umfasst: a) Vorbereiten eines Etiketts (10), wobei das Etikett ein nicht reproduzierbares Muster (32) umfasst und Information bezüglich des Gegenstandes; b) Produzieren einer Beschreibung des nichtreproduzierbaren Musters und Einschließen der Beschreibung (34) als Teil der den Gegenstand betreffenden Information; c) Verschlüsseln mindestens eines Abschnitts der den Gegenstand betreffenden Information, wobei der Abschnitt die Beschreibung einschließt; und d) sicheres einander Zuordnen des Gegenstandes, des Etiketts und einer lesbaren Darstellung (30) der verschlüsselten Information.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Information auf dem Etikett das Verifizieren von Information zum Schutz gegen nichtautorisierte Benutzung von duplizierten Etiketten einschließt.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Information einschließt: ein Ablaufdatum (24), eine eindeutige Identifikation (16) des Herstellungsgegenstandes, eine Identifikation (22) eines Anbieters des Herstellungsgegenstandes, oder Information (20), die den Herstellungsgegenstand beschreibt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das nichtreproduzierbare Muster aus magnetischen Fasern (32), eingebettet in das Etikett ausgestaltet ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die verschlüsselte Information verschlüsselt ist mit einem ersten privaten Schlüssel eines ersten öffentlichen/privaten Schlüsselpaars aus öffentlichem und privatem Schlüssel, und ein entsprechender öffentlicher Schlüssel verfügbar ist für Parteien, die die Herkunft des Gegenstandes zu validieren wünschen.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei eine vertrauenswürdige dritte Partei eine Partei bereitstellt, die das Etikett mit dem ersten privaten Schlüssel und mit einer Verschlüsselung des ersten öffentlichen Schlüssels durch einen zweiten privaten Schlüssel, der von der vertrauenswürdigen dritten Partei geheim gehalten wird, produziert, wobei die produzierende Partei die Verschlüsselung des ersten öffentlichen Schlüssels mit dem Etikett einschließt und die vertrauenswürdige dritte Partei einen entsprechenden zweiten öffentlichen Schlüssel an Parteien bereitstellt, die wünschen, die Herkunft des Gegenstandes zu verifizieren; wobei die Parteien den ersten öffentlichen Schlüssel aus dem Etikett wiedererlangen können, so dass Gegenstände von einer großen Zahl von unterschiedlichen Herkünften verifiziert werden können, ohne eine entsprechende Datenbank öffentlicher Schlüssel zu pflegen.
Verfahren zum Verifizieren eines Etiketts, wobei das Etikett ein nichtproduzierbares Muster hat, und eine lesbare Darstellung einer Signalbeschreibung des nichtproduzierbaren Musters und mindestens einen verschlüsselten Abschnitt davon, der sicher dem Etikett zugeordnet ist, wobei das Verfahren die Schritte umfasst a) Abtasten des Etiketts zum Generieren eines zweiten, bezüglich des nichtproduzierbaren Musters beschreibenden Signals; b) Lesen der lesbaren Darstellung zum Wiedererlangen des verschlüsselten Abschnitts des beschreibenden Signals; c) Entschlüsseln des verschlüsselten Abschnitts oder Verschlüsseln eines entsprechenden Abschnitts des zweiten Signals; und d) Vergleichen des verschlüsselten Abschnitts des beschreibenden Signals mit dem korrespondierenden Abschnitt des zweiten Signals oder Vergleichen des verschlüsselten Abschnitts des beschreibenden Signals mit dem entsprechenden verschlüsselten Abschnitt des zweiten Signals zum Verifizieren des Etiketts.
Herstellungsgegenstand mit einem Etikett (10), das sicher dazu zugeordnet ist, wobei das Etikett umfasst: ein nichtreproduzierbares Muster (32); Information (16, 20, 22, 24, 28, 34), die den Gegenstand betrifft, welche Information eine Beschreibung (34) des nichtreproduzierbaren Musters (32) einschließt; und eine lesbare Darstellung (30) einer Verschlüsselung von mindestens einem Abschnitt der Information, wobei der Abschnitt die Beschreibung (34) einschließt.