JP2020515096A - 偽造防止のためのｐｕｆベースの複合セキュリティマーキング - Google Patents

Abstract

本発明は、製品の偽造防止保護の分野に関する。特に、本発明は、物理複製困難関数（ＰＵＦ）を備えるマーキングを読取りデバイスにより読み取る方法と、対応する読取りデバイスとを対象とする。特に、そのような読取りデバイスマーキングは、特に偽造防止保護システムの、マルチコンポーネントセキュリティシステムのコンポーネントと共に使用され得るか、またはマルチコンポーネントセキュリティシステムのコンポーネントを形成することができるが、これはまた本明細書において、偽造防止保護のための全セキュリティ解決策の一部として開示される。方法は、刺激ステップと、ここにおいて、ＰＵＦに対応するあらかじめ定められたチャレンジ応答認証方式に従って物理チャレンジが作成され、ＰＵＦに適用される、検出ステップと、ここにおいて、チャレンジに応じてチャレンジ応答認証方式に従ってＰＵＦにより生成された応答が検出され、応答を表すデジタル信号が生成される、処理ステップと、ここにおいて、あらかじめ定められた暗号ハッシュ関数をデジタル信号に適用することにより応答のハッシュ値を生成するために、デジタル信号が処理される、出力ステップと、ここにおいて、生成されたハッシュ値を第１の読取り結果として表すデータが出力される、を備える。

Description

本発明は、製品の偽造防止保護の分野に関する。特に、本発明は、物理複製困難関数（ＰＵＦ）を備えるマーキングを読取りデバイスにより読み取る方法と、対応する読取りデバイスとを対象とする。限定はしないが、特に、そのような読取りデバイスは、マルチコンポーネントセキュリティシステムの、特に偽造防止保護システムのコンポーネントと共に使用され得るか、またはマルチコンポーネントセキュリティシステムのコンポーネントを形成することができるが、これはまた本明細書において、偽造防止保護のための全セキュリティ解決策の一部として開示される。

多くの業界において、製品の偽造は、元の製品製造業者の収益に重大な影響を与えるのみならず、偽造された、つまり偽の製品の消費者または運用者の健康、さらにはその生命にまで深刻な脅威を及ぼすこともある重大な問題である。そのような安全関連の製品カテゴリは、特に、自動車および航空機の特定の部品、建造物またはその他のインフラストラクチャの構造体、食品、さらには医療デバイスおよび医薬品のコンポーネントを含む。

偽造を制限し、特にそのような安全問題に対処するため、業界ではいくつかのさまざまな保護手段を開発してきた。広く使用される保護手段は、いわゆるセキュリティ機能を製品に追加することを備え、機能は偽造することがかなり困難である。たとえば、ホログラム、光学的に可変なインク、セキュリティスレッド、および埋め込みの磁性粒子は、偽造者によって複製することが困難な、知られているセキュリティ機能である。これらのセキュリティ機能の一部は、「顕在的」である、つまり製品のユーザによって容易に目視されるかまたは認識され得るが、その他のセキュリティ機能は「潜在的」、つまりこれらは隠蔽されており、ＵＶ光の光源、分光計、顕微鏡または磁場検出器、またはさらに高度な法医学機器のような、固有のデバイスを使用することによってしか検出され得ない。潜在的セキュリティ機能の例は、特に、発光インク、または電磁スペクトルの赤外線部分でのみ見えるが、その可視域では見えないインク、固有の材料組成物、および磁気色素による印刷である。

特に暗号方式において使用されるセキュリティ機能の固有のグループは、「物理複製困難関数」（ＰＵＦ）として知られている。ＰＵＦは、場合によってはまた、「物理的複製困難関数」または「物理乱数関数」とも称される。ＰＵＦは、物理構造に組み込まれ、評価することは容易であるが、たとえＰＵＦへの物理アクセスによる攻撃者であっても、予測することが困難な物理エンティティである。ＰＵＦは、通常は物理エンティティにすでに本質的に存在するかもしくはその製造中に物理エンティティに明示的に導入されるかまたは生成されるランダムコンポーネントを含み、実質的に制御不能であり予測不能である、ＰＵＦの物理微細構造の一意性に依存する。したがって、たとえＰＵＦが全く同一の製造工程によって生成されているとしても、少なくともそれらのランダムコンポーネントにおいては異なっているので、区別され得る。多くの場合、ＰＵＦは潜在的機能であるが、これは制限ではなく、顕在的なＰＵＦもまた可能である。

ＰＵＦは、特に、所与のプロセス関連の許容範囲内のチップ上に生成された微細構造の最小不可避変動を通じて集積電子回路におけるそれらの実施に関連して知られており、具体的には、たとえばスマートカードのチップまたはその他のセキュリティ関連のチップにおいて、暗号鍵を導き出すために使用されるものとして知られている。そのようなチップ関連のＰＵＦの説明および適用の例は、ハイパーリンクｈｔｔｐ：／／ｒｉｊｎｄａｅｌ．ｅｃｅ．ｖｔ．ｅｄｕ／ｐｕｆ／ｂａｃｋｇｒｏｕｎｄ．ｈｔｍｌにおいてインターネットで提供されている論文「Ｂａｃｋｇｒｏｕｎｄ ｏｎ Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｎｃｌｏｎａｂｌｅ Ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ （ＰＵＦｓ）」、Ｖｉｒｇｉｎｉａ Ｔｅｃｈ、Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ、２０１１、において開示されている。

しかし、紙幣を製造するための基板として使用される用紙における繊維のランダム分布のような、その他のタイプのＰＵＦもまた知られており、ここで繊維の分布および方向は、固有の検出器によって検出され得るものであり、紙幣のセキュリティ機能として使用され得る。ＰＵＦを評価するために、いわゆるチャレンジ応答認証方式が使用される。「チャレンジ」は、ＰＵＦに適用される物理刺激であり、「応答」は刺激に対するその反応である。応答は、物理微細構造の制御不能および予測不能な特性に依存するので、ＰＵＦを認証するために使用され得るものであり、したがってＰＵＦが一部を形成する物理対象物でもある。固有のチャレンジおよびその対応する応答は共に、いわゆる「チャレンジ応答ペア」（ＣＲＰ）を形成する。

場合によっては「公開鍵暗号方式」または「公開／秘密鍵暗号方式」とも称される、非対称暗号方式は、鍵のペアを使用する暗号化システムに基づく知られている技術であり、ここで鍵の各ペアは、公開鍵と秘密鍵とを備える。公開鍵は、広く配布されてもよく、通常は公式に提供されているが、秘密鍵は秘匿されて、通常はそれらの所有者または保持者にのみ知られている。非対称暗号方式は、（ｉ）ペアの秘密鍵の保持者が、自身の秘密鍵でデジタル署名することにより、特定の情報、たとえば情報を含むメッセージまたは格納されたデータを創作したことを検証するために公開鍵が使用される場合である認証、および（ｉｉ）暗号化による、たとえばメッセージまたは格納されたデータのような情報の保護、これによりペアの秘密鍵の所有者／保持者のみが、他の人により公開鍵で暗号化されたメッセージを復号することができる、の両方を可能にする。

近年、ブロックチェーン技術が開発されてきたが、ブロックチェーンは、複数のデータブロックを含む分散データベースの形態をとる公開台帳であり、継続的に増大するデータレコードのリストを保持し、暗号化手段により改ざんおよび改訂に対して堅固にされている。ブロックチェーン技術の顕著な用途は、インターネットにおける金融取引に使用される仮想ビットコイン（Ｂｉｔｃｏｉｎ）通貨である。さらなる知られているブロックチェーンプラットフォームは、たとえばイーサリアム（Ｅｔｈｅｒｅｕｍ）プロジェクトにより提供される。本質的に、ブロックチェーンは、当事者間の取引をログするための分散化プロトコルとして説明され得るものであり、任意の変更を透過的に取り込んでその分散データベースに格納し、それらを「永続的に」つまりブロックチェーンが存続する限り、保存する。情報をブロックチェーンに格納することは、ブロックチェーンのブロックに格納されるべき情報にデジタル署名することを伴う。さらに、ブロックチェーンを保持することは、「ブロックチェーンマイニング」と称されるプロセスを伴い、ここで、いわゆる「マイナー」はブロックチェーンインフラストラクチャの一部であり、そこに含まれる情報が「永続的に」保存され、ブロックが決して変更され得ることがないように、各ブロックを検証して封印する。

本発明は、対象物の認証性の検証を可能にするために、製品のような、物理対象物のマーキングを効果的に読み取る方法を提供する問題に対処し、ここでマーキングは、偽造および改ざんから対象物を保護する役割を果たし、ＰＵＦを備える。

この問題の解決策は、添付の独立クレームの教示により提供される。本発明のさまざまな好ましい実施形態が、従属クレームの教示により提供される。

さらに、物理対象物を偽造および改ざんから効果的に保護するための全セキュリティ解決策の一部を形成するさまざまな態様として、さまざまな装置および方法を含む、全セキュリティ解決策が本明細書において提示される。

本明細書において提供されるセキュリティ解決策の第１の態様は、物理対象物の複合セキュリティマーキング、特に偽造防止複合セキュリティマーキングを対象とする。複合セキュリティマーキングは、物理複製困難関数（ＰＵＦ）と、デジタル署名、または前記デジタル署名がアクセスされ得る場所を指示するポインタの表現とを備える。デジタル署名は、あらかじめ定められた暗号ハッシュ関数を、あらかじめ定められたチャレンジ応答認証方式のチャレンジに応じてＰＵＦにより生成された応答を表すデータに適用した結果生じるハッシュ値をデジタル署名する。

本明細書において使用される「物理対象物」という用語は、任意の種類の物理対象物、特に、野菜または天然原材料のような、任意の種類の人造または生産品または自然物を示す。さらに、本明細書において使用されるように、「物理対象物」という用語はまた、複合セキュリティマーキングが適用されることがある人物または動物を示す場合もある。物理対象物は、それ自体が複数部分、たとえば消費財およびそのパッケージングを備えることがある。

本明細書において使用される「複合セキュリティマーキング」という用語は、少なくとも２つの異なる個々のマーキングをそのコンポーネントとして備え（ゆえに「複合の」）、物理対象物に適用されるように適合されるかまたは物理対象物上もしくは内部で作成され、これを評価するために物理上もしくは内部で適用または作成された後に引き続きアクセス可能である物理エンティティを示す。セキュリティ解決策の上記の第１の態様による複合セキュリティマーキングにおいて、第１のコンポーネントはＰＵＦであり、第２のコンポーネントは、デジタル署名、または前記デジタル署名がアクセスされ得る場所を指示するポインタの表現である。特に、複合セキュリティマーキングの２つ以上のコンポーネントは、同一の基板または物理対象物の部分上もしくは内部に位置してもよい。あるいは、コンポーネントのサブセットまたはその全体は、別個の基板または物理対象物のその他の部分上もしくは内部に位置してもよい。

本明細書において使用される「デジタル署名」という用語は、デジタルデータの送信者または創作者の識別および後者の保全性を確認する１つまたは複数のデジタル値のセットを示す。デジタル署名を作成するため、ハッシュ値は、適切な暗号ハッシュ関数の適用を通じて保護されるべきデータから生成される。次いで、このハッシュ値は、たとえばよく知られているＲＳＡ暗号化システムに基づいて、非対称暗号化システムの秘密鍵（場合によっては「セキュアキー」とも称される）で暗号化され、ここで秘密鍵は通常送信者／創作者にのみ知られている。通常、デジタル署名は、デジタルデータ自体と、送信者／創作者によりデジタルデータから導き出されたハッシュ値とを備える。次いで、受信者は、同じ暗号ハッシュ関数を受信されたデジタルデータに適用し、デジタル署名に含まれるハッシュ値を復号するために前記秘密鍵に対応する公開鍵を使用し、デジタル署名から復号されたハッシュ値を、暗号ハッシュ関数を受信されたデジタルデータに適用することにより生成されたハッシュ値と比較する。両方のハッシュ値が一致する場合、これはデジタル情報が変更されていないこと、したがってその保全性が損なわれていないことを指示する。さらに、デジタルデータの送信者／創作者の認証性は、非対称暗号化システムを通じて確認されるが、これは暗号化された情報が、公開鍵と数学的にペアにされている秘密鍵で暗号化された場合に、公開鍵を使用する暗号化のみが機能することを保証する、
本明細書において使用される「暗号ハッシュ関数」という用語は、特殊タイプのハッシュ関数、つまり任意のサイズのデータを固定サイズのビットストリング（ハッシュ値）にマップする数学関数またはアルゴリズムを示すが、これはまた一方向関数、つまりあらゆる入力で計算することは容易であるが、ランダム入力のイメージを所与として反転させることは難しい関数、となるようにも設計される。好ましくは、暗号ハッシュ関数は、いわゆる衝突困難性ハッシュ関数、つまりｈａｓｈ（ｄ１）＝ｈａｓｈ（ｄ２）であるような２つの異なるデータセットｄ１およびｄ２を見出すことが困難であるように設計されるハッシュ関数である。そのようなハッシュ関数の顕著な例は、たとえばＳＨＡ−３関数のようなＳＨＡファミリーのハッシュ関数、またはたとえばＢＬＡＫＥ２関数のようなＢＬＡＫＥファミリーのハッシュ関数である。特に、いわゆる「証明可能セキュア暗号ハッシュ関数」が使用されてもよい。これらは、特定の十分なセキュリティレベルが数学的に証明され得るハッシュ関数である。本発明のセキュリティ解決策において、暗号ハッシュ関数のセキュリティは、本明細書において開示されるように、特に複合セキュリティマーキングのＰＵＦを備えるマーキングの読取りが、特定の場所および時間において生じ、ここでマーキングを有する物理対象物はそのような場所および時間において実際に存在する、ということによってさらに高められる。このことは、達成され得るセキュリティの絶対レベルを増大させるため、またはより小さいデータセット、たとえば入力および／または出力としてより短いデータストリングで機能する暗号ハッシュ関数の使用を可能にしつつ、しかも所与の必要とされるセキュリティレベルを引き続き提供するために使用され得る。

本明細書において使用される、「前記デジタル署名がアクセスされ得る場所を指示するポインタ」は、特に、たとえば、デジタル署名がアクセスされ得る、たとえばダウンロードされ得る、ハイパーリンクまたは同様のものなど、ローカルもしくはリモートのデータベース、またはサーバアドレスもしくはインターネットアドレスを指し示すポインタであってもよい。ポインタは、特に、ＲＦＩＤ送信機、または、ＱＲコード（登録商標）もしくはＤＡＴＡＭＡＴＲＩＸコードのような、１次元もしくは多次元のバーコードを使用して実施されてもよい。

本発明のセキュリティ解決策の第１の態様による複合セキュリティマーキングは、マーキングのコンポーネント、つまり少なくともそれぞれのＰＵＦおよびその応答の対応するデジタル署名が適用され得る任意の物理対象物を保護するために、たとえば製品の形態をとる物理対象物の創作者のような、第一者によって使用され得る。特に、マーキングは、好ましくは、マーキングまたは少なくともその部分を破壊することなく対象物から再度分離され得ないような形で、物理対象物に適用される。

本来すでに、ＰＵＦは「複製困難」であり、したがって第１レベルのセキュリティを提供する、すなわちマーキングの認証性、ひいては物理対象物の認証性を確認する手段として提供する。しかし、この第１のセキュリティレベルは、ＰＵＦに関するあらかじめ定められたチャレンジ応答方式のチャレンジに対するＰＵＦによる応答から導き出されたハッシュ値を暗号化により署名するデジタル署名とのＰＵＦの組合せにより、より高い第２のセキュリティレベルにさらに高められる。このようにして、電子文書のデジタル署名と同様に、物理対象物のデジタル署名は、そのような対象物を、特に偽造から保護するために作成される。

物理対象物の認証性をそれぞれの創造元ごとに検証するために、このチャレンジ応答方式によるチャレンジは、物理対象物を受信する第二者により、物理対象物のマーキングのＰＵＦに適用され、同じ暗号ハッシュ関数は、ＰＵＦから受信された応答を表すデータからそれぞれのハッシュ値を生成するために適用される。デジタル署名に含まれるハッシュ値は、デジタル署名をその関連する公開鍵を使用して復号することによって導き出され得るものであり、次いで２つのハッシュ値が比較されてもよい。これらが一致する場合、これは物理対象物が真正のものであり、複合セキュリティマーキングが改ざんされていないことを指示する。それ以外の場合、つまりこれらが一致しない場合、これは、創作者が複合セキュリティマーキングを物理対象物に適用しているので、何らかの不正行為が生じた可能性があることを指示する。

したがって、複合セキュリティマーキングは、追加レベルのセキュリティを提供するので、物理対象物を偽造および改ざんから保護する改良された方法を提供する。さらに、チャレンジ応答方式によるチャレンジへのＰＵＦの応答が、デジタルデータ、たとえばデータストリングをもたらすので、複合セキュリティマーキングは、たとえ対象物自体が何らかのデジタルデータを提供しない場合であっても、そのようなマーキングが適用され得る任意の物理対象物を保護するために使用され得る。

後段において、複合セキュリティマーキングの好ましい実施形態が説明されるが、これは相互に、または本明細書において説明される解決策のその他の態様と適宜組み合わされてもよい、ただしそのような組合せが明示的に除外されるか、矛盾するか、または技術的に不可能な場合を除く。

第１の好ましい実施形態によれば、ＰＵＦは、アップコンバーティング色素（ＵＣＤ）、好ましくは複数の異なるコンバーティング色素を備える。ＵＣＤは、２つ以上の光子の連続吸収が励起波長よりも短い波長における光の放射に至るプロセスである、光子アップコンバージョン（ＵＣ）の効果を示す色素である。これは、アンチストークスタイプの放射である。そのようなプロセスの典型的な例は、赤外線から蛍光可視光線へのコンバージョンである。アップコンバージョンが生じ得る材料は、多くの場合、周期系のｄブロックおよびｆブロック元素のイオンを含む。これらのイオンの例は、Ｌｎ３＋、Ｔｉ２＋、Ｎｉ２＋、Ｍｏ３＋、Ｒｅ４＋、Ｏｓ４＋などである。そのような材料は通常、振電スペクトル拡幅の比較的低い部分を備え、したがって電磁スペクトルの非常に狭い帯域に蛍光性を示す。さまざまなアップコンバーティング物質のさまざまな異なる組合せ、つまり混合体を使用することで、膨大数の区別可能な個々のスペクトルを生成することが可能である。

たとえば、４００ｎｍから８００ｎｍのスペクトル領域内の２０ｎｍのスペクトル分解能を仮定すると、スペクトルがそれぞれ２０ｎｍ区間内にピークを示すかどうかの二者択一の質問に、検出が限定される場合、すでに２²⁰の異なる可能性がある。言い換えれば、「０」または「１」の２値は、各区間に割り当てられてもよく、これらの値の１つは、その区間内のピークの存在を指示し、その他の値は、そのようなピークの不在を指示する。したがって、デジタルストリングは、前記スペクトル領域が分割される２０区間に割り当てられた２０の２値から形成され得るので、２²⁰、つまり約１０⁶の異なる組合せがそのようなストリングによって表され得る。代わりにわずか１０ｎｍの区間が使用される場合、数は２⁴⁰まで、つまり約１０¹¹の異なる組合せまで増大する。加えて、各区間において、各ピークの事例で、たとえばそれぞれのピークが「フル」ピークまたは単なる「ハーフ」ピークのいずれにより近いか（図４（ｂ）を参照）についてさらなる区別が行われる場合、４０区間の事例では、組合せの数は、３⁴⁰まで、つまり約１０¹⁸の組合せまで増大する。したがって、ＵＣＤの混合体を、複製しようとする元の混合体と、同じスペクトルを示すような形で作成することは実質的に不可能である。

このようにして、ＵＣＤは、ＰＵＦを作成するために使用され得る。ＰＵＦにＵＣＤを使用する利点は、これらがほぼ任意の物理対象物に、たとえば物理対象物またはその部分が作成されるコーティングまたは材料のコンポーネントとして、適用され得るということである。さらに、ＵＣＤは通常、潜在的特徴であり、高度な機器を使用しなければ容易には認識され得ない。このことは、達成可能なセキュリティレベルをさらに高めるために使用され得る。

もう１つの好ましい実施形態によれば、ＰＵＦは、チャレンジに応じて仮想パターンを生成するように構成された複製困難な物理パターンまたは構造を備える。この実施形態の１つの変形において、パターンは、場所および／または方向が、検出され得るが実際的な手段により複製され得ない、制御不能および予測不能な物理パターンを表す、膨大数の微細粒子を備えてもよい。もう１つの好ましい変形において、仮想パターンを生成するように構成された前記構造は、適切な光源の光で照射されるときに光学スペックルパターンを作成するように構成される微細構造を備える。特に、微細構造は、複数のいわゆる量子ドット、つまり、光学的および電子的特性が大型の粒子の電子特性とは異なるように、大きさが数ナノメートルほどであり、電気または光が（つまり、チャレンジとして）適用される場合に固有の波長の光を放射する、非常に小さい半導体微粒子を備えてもよい。製造中に制御され得る、量子ドットの大きさ、形状、および材料は、これらの波長を決定するので、多種多様な放射スペクトルが、関連するチャレンジ応答方式の応答として作成され得る。もう１つの好ましい変形において、微細構造は、球形量子ドットと類似する色コンバージョンメカニズムおよび拡張色域を提供する、複数の棒状の量子材料（量子ロッド）を備えてもよい。量子ロッドの固有の利点は、偏光の放射である。言うまでもなく、微細構造の上記の変形の組合せもまた、可能である。

本明細書において使用される「光」という用語は、電磁放射を示し、非限定的に、電磁スペクトルの可視部分における放射を含むことがある。たとえば、光はまた、可視放射の代わりに、または可視放射に加えて、紫外線または赤外線放射も備えることがある。「スペックル」パターンは、たとえば可視スペクトルの、同じかまたは類似する波長であるが、異なる位相の、通常は異なる振幅でもある、多数の電磁波面のセットの相互干渉により生成される強度パターンである。干渉の結果生じる波の強度は、少なくとも空間次元において、ランダムに変動する。通常は、レーザー放射のような、単色性の十分にコヒーレントな放射が、そのようなスペックルパターンを生成するために使用される。

特に、微細構造は、十分な光学的粗さを示す物理対象物の表面のような一体型微細構造であってもよいか、または複数の別個の部分、たとえば本体（放射に少なくとも部分的に透過的である）内もしくは物理対象物の表面上のランダム分布の微細粒子を備えることができる。

ＵＣＤの場合と同様に、ＰＵＦにそのようなスペックル生成の微細構造を使用する利点は、これらがほぼ任意の物理対象物に、それがその表面上にあっても、またはたとえ対象物内に組み込まれていても、後者がスペックルパターンを生成するために必要とされる光に対して十分に透過的である場合、適用され得ることである。そのような微細構造は通常、光の波長の順に特徴的な大きさを有するので、これらは極めて小さく作られてもよく、そのため高度な機器を使用しなければ容易には認識され得ない通常は潜在的機能でもある。これはまた同様に、達成可能なセキュリティレベルを高める。

さらなる好ましい実施形態によれば、ＰＵＦは、（ｉ）隠された情報がステガノグラフィック技術により組み込まれているイメージ、（ｉｉ）アップコンバーティング色素（ＵＣＤ）の１つまたは複数のタイプを含むインクで印刷されているイメージ、（ｉｉｉ）隠された位相コーディングまたは周波数コーディングされた情報を含むホログラム、のうちの少なくとも１つを備える。特に、達成され得るセキュリティレベルを高める前述の潜在的セキュリティ機能に加えて、イメージ個々のホログラムは、さらなる情報を提示するために、顕在的機能に加えて、たとえば、ＱＲコード（登録商標）またはＤＡＴＡＭＡＴＲＩＸコードのような、１次元または多次元バーコードを備えるかまたは表すことがある。たとえば、そのようなコードは、潜在的機能を含む下のイメージまたはホログラムをオーバーレイしてもよいか、またはイメージは、ＵＣＤの混合体を含むインクで印刷されてもよい。これは、複合セキュリティマーキングまたは製品コードのデジタル署名、製造識別、生産地情報などのような、潜在的セキュリティ態様および顕在的セキュリティ機能の両方またはその他の情報を備えるＰＵＦの極めて空間効率の高い実施を可能にする。

さらなる好ましい実施形態によれば、デジタル署名および／またはポインタの表現は、（ｉ）英数字ストリング、（ｉｉ）グラフィカルまたはイメージ表現、（ｉｉｉ）１次元または多次元バーコード、（ｉｖ）デジタル署名またはポインタの表現を搬送する信号を送信するデバイス、たとえばＲＦＩＤチップのような短距離無線チップ、のうちの１つまたは複数により実施される。特に、この実施形態は、直前の実施形態と組み合わされてもよい。さらに、デジタル署名および／またはポインタは、それぞれ、前記ストリング、グラフィカルイメージ表現、バーコードまたは信号のうちの一部のみによって表現されてもよく、それらの各々は加えてセキュリティに関連するか関連しない場合もあるさらなる情報を表してもよい。

さらなる好ましい実施形態によれば、複合セキュリティマーキングは、前記ポインタを備え、前記ポインタは、デジタル署名が取り出され得るサーバへのルーティングを指示する。特に、これは、サーバ環境における複数の物理対象物のデジタル署名の中央管理を可能にする。さらに、これは、たとえば不正行為の試みの早期検出またはサプライチェーン最適化のような、多くの方法で使用され得る管理対象デジタル署名の使用を中央監視および制御できるようにする。特に、トラストセンターインフラストラクチャは、そのような集中監視および制御に使用されてもよい。オプションとして、ポインタはまた、製品タイプ、シリアル番号、または複合セキュリティマーキングによりマークされる物理対象物に関連するその他の情報を含むかまたは指し示してもよい。

さらなる好ましい実施形態によれば、ＰＵＦはＵＣＤを備え、前記ＵＣＤのあらかじめ定められたチャレンジ応答認証方式のチャレンジに応じてＰＵＦにより生成された応答を表す前記データは、波長の選択された別個のサブセットの許容されるスペクトル値の連続的または量子化された範囲、および／または応答において生じるルミネセンス効果の特徴的存続期間を有するスペクトルバーコードを表す。これは、特に、ＰＵＦのＵＣＤを使用することにより符号化され得るビットの数またはその他の情報単位の決定およびスケーリングを可能にする。たとえば、スペクトルの各区間において、対応するスペクトル値が４つのスペクトルレベルの１つに量子化される場合、スペクトルのその区間は、ＰＵＦによって表される情報の２ビットをコーディングするために使用され得る。そのスペクトル区間におけるルミネセンス効果の特徴的存続期間の量子化も加えることは、情報のさらなるビットを追加するために使用され得る。量子化は、ＰＵＦによって生成された応答の歪みに対する堅牢性を高めることがあるので、許容されるスペクトル値の連続する範囲にわたり好ましいものとなり得る。

さらなる好ましい実施形態によれば、ＰＵＦは、チャレンジに応じて仮想パターンを生成するように構成された複製困難物理パターンまたは構造を備え、仮想パターンを生成するように構成された前記複製困難物理パターンまたは構造のあらかじめ定められたチャレンジ応答認証方式のチャレンジに応じてＰＵＦにより生成された応答を表す前記データは、それぞれ、前記物理パターンまたは前記仮想パターンの少なくとも１つの認識された態様または部分を表す。特に、前記認識された態様は、パターンの個々のノード間の平均距離、関連する分散または標準偏差、またはその他の統計的モーメントのような、物理パターンまたは仮想パターンに適用された統計的測度に関連することもある。あるいは、もう１つの変形によれば、前記パターンは、たとえば行列の方法で、スキャンされてもよく、したがって、たとえば弁別しきい値を使用すること、およびしきい値を超える光強度を示す行列ポイントを「１」で、しきい値未満の光強度を有するすべての行列ポイントを「０」として表すこと、またはその逆に表すことによって、ビットのストリングに変換されてもよい。このようにして、パターンは、対応するチャレンジに対してＰＵＦによって生成された応答を表すデータに効率的に変換され得る。

さらなる好ましい実施形態によれば、複合セキュリティマーキングは、追加の製造プロセスから結果として生じた少なくとも１つのコンポーネントを備え、ＰＵＦは、コンポーネントに含まれるかまたはコンポーネントの一部を形成する。特に、追加の製造プロセスは、いわゆる３Ｄ印刷プロセスであってもよい。好ましくは、ＰＵＦは、追加の製造プロセスを使用してコンポーネントが作成される、原材料にすでに提供されている。このようにして、ＰＵＦは、追加の製造プロセスが基づいて実行される製造データへの変更を必要とすることなくコンポーネントに導入され得る。さらに、追加の製造方法により提供される極めて高い柔軟性および複雑性は、マークされる物理対象物上または物理対象物内の実質的に尽きることのないさまざまなＰＵＦとそれらの配置を可能にする。これは、また同様に、複合セキュリティマーキングにより達成され得るセキュリティレベルをさらに高めるために使用され得る。

本明細書において提供されるセキュリティ解決策の第２の態様は、物理対象物、特に、解決策の第１の態様による、好ましくは本明細書において説明されるその実施形態または変形の任意の１つまたは複数による、複合セキュリティマーキングを備える製品を対象とする。

具体的には、好ましい実施形態によれば、物理対象物は、消費または使用のための１つまたは複数の品目およびそのパッケージングを備える製品であり、複合セキュリティマーキングのＰＵＦは、消費または使用のための品目の少なくとも１つの中に配置されるかまたは含まれるが、デジタル署名の表現またはポインタは、パッケージング上またはパッケージング内に配置される。したがって、この実施形態において、複合セキュリティマーキングは、２つの異なる基板に形成される。これは、製品自体にＰＵＦとデジタル署名の両方を収容する十分なスペースがないような状況において、特に有利となることがある。１つの変形において、製品は、たとえば消費のための品目として液剤を含むボトル、またはタブレットを含むブリスター包装と、パッケージングとしてボトルまたはブリスター包装を囲む段ボール箱とを備える医薬品である。複合セキュリティマーキングのＰＵＦは、ボトルに配置された印刷ラベルであり、ラベルは、異なるＵＣＤの秘密の混合体を含むインクで印刷される。ＰＵＦに対応するデジタル署名は、２次元バーコード、たとえばＱＲコード（登録商標）またはＤＡＴＡＭＡＴＲＩＸコードの形態でパッケージングに印刷される。

さらなる好ましい実施形態によれば、物理対象物は、薬剤または化粧品の配合または組成物、医療デバイス、実験機器、デバイスまたはシステムの予備部品またはコンポーネント、農薬または除草剤、播種材料、コーティング、インク、ペイント、染料、色素、ワニス、浸透物質、機能添加剤、製品の追加の製造のための原材料のような消費（消耗品）または使用のための品目の１つまたは複数を備える。特に、これらの品目のすべては、機能不良、健康への脅威、またはその他のリスクを回避するために、偽造を防ぐ必要があるということにおいて共通点を有している。

本明細書において提供される解決策の第３の態様は、複合セキュリティマーキングを備える、物理対象物、特に製品を提供する方法を対象とする。方法は、（ｉ）物理複製困難関数（ＰＵＦ）を、マークされる対象物に追加すること、（ｉｉ）あらかじめ定められたチャレンジ応答認証方式のチャレンジを、前記チャレンジに応じて前記認証方式による応答をトリガーするために、前記追加されたＰＵＦの少なくとも１つに適用すること、前記応答を検出すること、（ｉｉｉ）ハッシュ値を取得するために、あらかじめ定められた暗号ハッシュ関数を、前記応答を表すデータに適用すること、（ｉｖ）前記ハッシュ値をデジタル署名により署名すること、および（ｖ）デジタル署名またはデジタル署名がどこでマークされる対象物にアクセスされ得るかを指示するポインタの表現を追加すること、のステップを備える。したがって、複合セキュリティマーキングは、前記ＰＵＦおよびその対応するデジタル署名またはそこを指し示すポインタを備える物理対象物に提供される。好ましくは、ＰＵＦは、本発明のセキュリティ解決策の第１の態様、それぞれその好ましい実施形態および変形による、複合セキュリティマーキングのコンポーネントとして上記で説明されるＰＵＦである。方法によって製造される製造された複合セキュリティマーキングは、したがって、特に本発明のセキュリティ解決策の第１の態様による複合セキュリティマーキングに対応する。好ましくは、方法は、非対称暗号化システムの公開／秘密鍵ペアを生成することと、前記ハッシュ値の前記デジタル署名を作成するため、および前記対応する公開鍵を、直接または間接的に、複合セキュリティマーキングを有する対象物の受信者に使用可能にするために秘密鍵を使用することとをさらに備える。

オプションとして、複合セキュリティマーキングは、特に上記で説明されるように、２つ以上のＰＵＦと、上記で説明されるように、ステップ（ｉｉ）から（ｖ）に従ってＰＵＦまたはそこを指し示すポインタから導き出される２つ以上のデジタル署名とを備えてもよい。したがって、方法の対応する実施形態において、追加のデジタル署名は、同一のＰＵＦにサポートされる場合、ステップ（ｉｉ）において異なるチャレンジ応答方式に対応する異なるチャレンジを同一のＰＵＦに適用すること、またはステップ（ｉ）において２つ以上のＰＵＦをマークされる対象物に追加して、これらのＰＵＦの各々についてステップ（ｉｉ）を実行することのいずれかにより、導き出されてもよい。これらの変形のいずれにおいても、ステップ（ｉｉｉ）からステップ（ｖ）は応答の各々に続き、ステップ（ｖ）ではポインタは生成されたデジタル署名の対応するセットを指し示してもよい。このようにして、達成可能なセキュリティレベルはさらに高められてもよい。

さらなる好ましい関連する実施形態によれば、１つまたは複数のＰＵＦをマークされる対象物に追加するステップは、（ａ）ＰＵＦ強化のコーティング材料を得るために１つまたは複数のＰＵＦをコーティング材料に追加すること、および、たとえばＰＵＦ強化のコーティング材料を、スプレー、コーティング、浸潤、印刷、またはペイントすることによって、マークされる物理対象物に適用すること、（ｂ）１つまたは複数のＰＵＦを、好ましくは１つまたは複数の化学または混合プロセスを用いて、マークされるその物理対象物の製造前もしくは製造中に、インクまたはカラーのような、原材料または中間材料に追加すること、（ｃ）マークされる物理対象物またはそのような対象物の少なくとも一部を生成するために、１つまたは複数のＰＵＦを、追加の製造プロセス、たとえば３Ｄ印刷プロセス、の原材料または融合薬剤に追加することの１つまたは複数を備える。特に、１つまたは複数のＰＵＦは、追加の製造プロセスの前または製造プロセス中に、原材料または融合薬剤に追加されてもよい。これは、１つまたは複数のＰＵＦの対象物自体への容易な組み込みを可能にする。さらに、１つまたは複数のＰＵＦが対象物の組み込みコンポーネントとなり、対象物からの１つまたは複数のＰＵＦの除去、特に非破壊的な除去が効果的に回避され得るので、セキュリティレベルがさらに高められ得る。

本明細書において提供される解決策の第４の態様は、複合セキュリティマーキングを備える、物理対象物、特に製品を提供するための装置を対象とし、装置は、解決策の第３の態様による、好ましくは本明細書において説明されるその実施形態または変形の任意の１つまたは複数による方法を実行するように適合される。したがって、解決策の第３の態様の説明および利点は、必要な変更を加えて、この第４の態様による装置に適用する。

本発明において説明される解決策の第５の態様は、物理複製困難関数（ＰＵＦ）を備えるマーキングを読取りデバイスにより読み取る方法を対象とする。方法は、（ｉ）刺激ステップ、ＰＵＦに対応するあらかじめ定められたチャレンジ応答認証方式に従って物理チャレンジが作成され、ＰＵＦに適用される、（ｉｉ）検出ステップ、チャレンジに応じてチャレンジ応答認証方式に従ってＰＵＦにより生成された応答が検出され、応答を表すデジタル信号が生成される、（ｉｉｉ）処理ステップ、あらかじめ定められた暗号ハッシュ関数をデジタル信号に適用することにより応答のハッシュ値を生成するために、デジタル信号が処理される、（ｉｖ）出力ステップ、生成されたハッシュ値を第１の読取り結果として表すデータが出力される、というステップを備える。

本明細書において使用される「刺激」という用語は、ＰＵＦに対応するあらかじめ定められたチャレンジ応答認証方式に従って物理チャレンジを作成し、ＰＵＦに適用することを示す。具体的には、刺激は、チャレンジ応答認証方式に従って応答をトリガーするチャレンジとして、チャレンジがこの特定の放射に敏感なＰＵＦに適用される場合、たとえばＰＵＦが、応答を生成するアンチストークス効果が前記放射によりトリガーされ得るＵＣＤである場合に、電磁放射を放出することを備えてもよい。したがって、本明細書において使用される「スティミュレータ」は、そのような刺激を作成し、それをＰＵＦに適用するように適応される読取りデバイスのコンポーネントである。

本明細書において使用される「ＰＵＦにより生成された応答の検出」という用語は、対応するチャレンジ応答認証方式に従ってチャレンジに応じてＰＵＦにより生成された応答を物理的に検出すること、およびたとえばデジタル信号により搬送されるそれぞれのデータによって、応答を表すデジタル署名を生成することを示す。したがって、本明細書において使用される「ＰＵＦ検出器」は、検出ステップを実行するように適応される読取りデバイスのコンポーネントである。特に、ＰＵＦ検出器は、スティミュレータによりＰＵＦに適用されるチャレンジに応じてＰＵＦによって放出される電磁放射の受信機を備えてもよい。

あらかじめ定められた暗号ハッシュ関数をデジタル信号に適用するため、ハッシュ関数は特に、デジタル信号全体、たとえば完全デジタル信号のデータ表現に、またはたとえば（ｉ）信号のオーバーヘッド部分およびペイロード部分を定義する通信プロトコルに従って表されるデジタル信号のペイロード部分（またはその特有のサブセット）、または固有の時間フレーム、たとえばＰＵＦへのチャレンジの適用に続く検出の開始の後の定義済みの時間期間に入るそのような信号の部分のような、その特有の部分のみに、特に作用してもよい。

したがって、解決策のこの態様による読取りの方法は、対応するＰＵＦを備えるマーキングを「読み取る」ため、およびマーキングまたはマーキングを有する物理対象物が偽造または改ざんされているかどうかを検証するために使用され得る出力データとして「読取り」結果を提供するために有利に使用され得る。特に、方法は、解決策の第１の態様による、たとえば本明細書において説明されるその実施形態または変形の任意の１つまたは複数による、複合セキュリティマーキングを「読み取る」ために使用されてもよい。したがって、読み取る方法は、追加レベルのセキュリティ、ひいては物理対象物を偽造および改ざんから保護する改良された方法を提供する全解決策の一部を形成することができる。

好ましい実施形態によれば、デジタル信号は、それが応答の少なくとも１つのＰＵＦ固有の特有の特性を表す、つまり応答が検出される環境条件の変動の下で少なくとも実質的に不変であるような形で、処理ステップにおいて生成される。一例として、そのような変化する環境条件は、光条件、温度、気圧、またはＰＵＦが読取りデバイスによって検出される間に通常さらされる環境のその他のパラメータまたは特性である可能性もある。この実施形態の利点は、対応するＰＵＦを備えるマーキングを正しく読み取る能力に関して、読み取る方法ひいては使用される読取りデバイスの堅牢性が高められることである。このことは、一方で、偽造または改ざんされたマーキングおよびそのようなマーキングを有する物理対象物と、他方では、偽造または改ざんされていないマーキング／対象物との間のさらに信頼できる区別を可能にする。

さらなる好ましい実施形態によれば、検出ステップにおいて応答を検出することは、チャレンジに応じて応答としてＰＵＦにより放出された電磁放射の少なくとも１つの特性を検出することと、デジタル信号がこの応答を表すようにデジタル信号を生成することとを備える。これにより、特に、ＰＵＦを含むマーキングの、非接触の無線読取りが可能になる。そのような読み取る方法およびそれぞれの読取りデバイスは、非常に小さいかもしくはマーキング／対象物の表面下に埋め込まれているＰＵＦ、あるいはマーキングもしくはマーキングを有する物理対象物が接触ベースの読取り方法に通常付随するであろう機械的もしくは化学的影響に極めて敏感である場合、ＰＵＦの応答を検出するために特に有利に使用され得る。

特に、さらなる関連する実施形態によれば、検出ステップにおいて応答を検出することは、ＰＵＦにより放出された電磁放射の特性として応答において生じるルミネセンス効果の特徴的存続期間を検出することを備える。したがって、検出ステップは特に、検出された放射から、たとえば減衰時間のハーフタイムまたはその他の測度のような、特徴的存続期間の測度を導き出すために、対応するＰＵＦの刺激後の時間における異なる後続のポイントにおけるルミネセンスの放射を検出することを備えてもよい。ルミネセンス効果のそのような特徴的存続期間は主として、材料固有であるので、これらは多種多様な異なる環境パラメータの下では不変であり、したがって特有の特性のような効果を示す対応するＰＵＦの応答を特徴付けるのに特に適している。

さらなる関連する好ましい実施形態によれば、検出ステップにおいて応答を検出することは、ＰＵＦにより放出された電磁放射の特性として放出された放射のスペクトルを検出することを備える。さらに、処理ステップにおいてデジタル信号を処理することは、デジタル信号から、（ｉ）１つまたは複数の特徴的特性（たとえば、スペクトル内のピーク、ギャップ、または最小）の位置（つまり、波長または周波数または関連するパラメータ）、（ｉｉ）スペクトルを特徴付ける１つまたは複数の統計的測度（たとえば、平均、中央値、分散、標準偏差、またはその他の統計的モーメントまたは測度）、（ｉｉｉ）（たとえば、放射の強度スペクトル内の検出された強度の）スペクトルの１つまたは複数の量子化スペクトル値、（ｉｖ）たとえば、波長の選択された別個のサブセットについて、スペクトルで生じる許容されるスペクトル値の連続的または量子化された範囲を表すスペクトルバーコード、のうちの１つまたは複数を決定することを備える。これらの変形の各々はまた、応答が検出される変化に富んだ環境条件に対して方法の堅牢性を高めることがある。

さらなる好ましい実施形態によれば、方法は、取得ステップをさらに備え、ＰＵＦと、対応する第１のデジタル署名またはそのような第１のデジタル署名がアクセスされ得るソースを指示するポインタとを備える複合セキュリティマーキングが読み取られ、前記第１のデジタル署名は、それぞれ、マーキングまたはポインタによって指示されるソースから取得される。加えて、出力ステップにおいて、（ｉ）取得された第１のデジタル署名の表現、および／または（ｉｉ）少なくとも１つのあらかじめ定められたマッチング基準により、取得された第１のデジタル署名によって提供され署名されたハッシュ値が、チャレンジへの応答から生成されたハッシュ値と一致するかどうかを指示するマッチング出力が、出力される。このようにして、方法は、一方でマーキングに含まれる第１のデジタル署名と、他方ではマーキングのＰＵＦの応答に含まれる情報の対応する表現との、たとえばユーザによる、比較を可能にすることにより、それぞれマーキングを有する物理対象物の、マーキングの認証性の検証を提供する。さらに、第２の代替策（ｉｉ）によれば、そのような比較、つまりマッチングは、方法自体の一部としてすでに使用可能であり、これはこの方法の信頼性および使いやすさをさらに高めている。特に、複合セキュリティマーキングは、たとえば本明細書において説明される好ましい実施形態および変形の１つまたは複数による、本発明のセキュリティ解決策の第１の態様に関連して、本明細書において説明されるマーキングであってもよい。

さらなる好ましい実施形態によれば、取得ステップは、マーキングに関係する特定の第２のデジタル署名がアクセスされ得るソースを指示する第２のデジタル署名またはポインタを複合セキュリティマーキングから取得することをさらに備える。さらに、出力ステップは、取得された第２のデジタル署名の表現を第２の読取り結果として出力することをさらに備える。特に、複合セキュリティマーキングは、たとえば本明細書において説明される好ましい実施形態および変形による、本発明のセキュリティ解決策の第１の態様に関連して、本明細書において説明されるマーキングであってもよく、マーキングによってマークされる対象物は、消費または使用の１つまたは複数の品目およびそのパッケージングを備える製品である。この実施形態は、読取りデバイスが、応答に加えて、特にサプライチェーン情報であってもよい、マーキングに含まれるさらなる情報を取得することができるようにする。一方、これは、マーキング／対象物を、偽造または改ざんされているかどうかに関して検査するためと、（ｉｉ）サプライチェーン情報またはその他の物流管理情報のような、追加の情報を読取り出力するための両方について使用され得る。さらに、しかしながら、両方の使用（ｉ）および（ｉｉ）の組合せは、サプライチェーン情報のような、そのような追加の情報が、サプライチェーンに関与される場所または人物を遡及的に識別するために使用することができ、ここで潜在的な偽造が潜在的な関連する日付または時間フレームにも発生していた場合もあるので、本発明のセキュリティ解決策のセキュリティ態様をさらに増大させるために利用され得る。したがって、この実施形態の方法を実行するように適合された読取りデバイスは、使いやすさを増大させ、完全な複合セキュリティマーキングを読み取るために必要とされるさまざまなデバイスの数を減らす、二重用途、またはさらに多用途のデバイスである。

関連する好ましい実施形態によれば、第２の読取り結果は、（ｉ）第２のデジタル署名が読取りデバイスによって取得された場所に関連する場所情報、（ｉｉ）読取りデバイスのユーザの認証性情報、（ｉｉｉ）第２のデジタル署名が読取りデバイスによって取得された時点を指示する時間および／または日付情報、（ｉｖ）マーキングによってマークされる対象物の製品識別、シリアル番号、および／またはバッチ番号、（ｖ）マーキングによってマークされる対象物の有効期限、の情報のうちの１つまたは複数を備える。

さらなる好ましい実施形態によれば、出力ステップは、１次元または多次元バーコードの形態の読取り結果の、少なくとも一部、好ましくは全部を出力することをさらに備える。これは、出力ステップによって提供される出力のさらなる処理のために容易に使用可能なバーコードスキャナを使用できるようにするが、これは特に、読取りデバイスが自動生産ラインまたはその他の処理ライン内に組み込まれているかまたは対話している場合、その出力が人間ユーザによってではなくラインにより処理されるアルゴリズムによってさらに処理される必要がある場合に、有利であってもよい。

さらなる好ましい実施形態によれば、方法は、認証ステップをさらに備え、ここにおいて、認証の成功の場合に読取りデバイスをさらに操作することをユーザに許可する前に、ユーザは認証される。これは、許可のないユーザが読取りデバイスとの対話に成功して、本発明のセキュリティ解決策によって提供されるセキュリティチェーンに関与することを阻止することにより、解決策のセキュリティをさらに高めるために有利に使用され得る。さらに、これは、サプライチェーンに沿った、マーキングによってマークされる物理対象物、特に製品のフローの透過性を高めるために使用され得る、ユーザ識別またはその他のユーザに関連する情報を取得するために使用され得る。セキュリティの問題が生じた場合、この情報は、全解決策によって提供されたセキュリティへの潜在的な脅威を追跡するため、およびそのような脅威に関連した可能性のある場所または人物を識別するために使用され得る。

さらなる好ましい実施形態によれば、方法は、通信ステップをさらに備え、ここにおいて、読取り結果は、通信リンクを介して対向側へと通信される。特に、通信ステップは、限定はしないが一例として、ワイヤレスＬＡＮ、ブルートゥース（登録商標）、セルラーネットワークまたは固定電話回線に基づく通信リンクのような、有線、ワイヤレス、または光通信リンクを介してデータを送信および受信するために適合されてもよい。そのような通信リンクは、取得された情報、たとえば出力ステップにおいて提供された出力を、対向側に送信することを含む、さまざまな目的のために使用されてもよく、対向側はたとえば、本発明のセキュリティ解決策のコンポーネントを形成する、中央セキュリティサーバを備えるトラストセンターのような、中央セキュリティインスタンスであってもよい。

さらに、さらなる実施形態によれば、通信ステップは、セキュリティに関連する情報を取り込み、通信リンクを介してあらかじめ定められた対向側へ送信することをさらに備える。前記対向側は、たとえば、直前の実施形態において言及されているトラストセンターであってもよい。特に、セキュリティに関連する情報のそのような送信は、ランダムに生じることがあるか、またはたとえば対向側によって、あらかじめ定められたトリガー方式に従ってもしくはリモートに特にトリガーされてもよい。これは、読取りデバイス自体のセキュリティ状況、および／または読取りデバイスが関与するセキュリティ関連のイベントのリモート監視を可能にする。そのようなセキュリティ関連のイベントは、たとえば、出力ステップにおいて生成された出力または読取りデバイスによって提供されたその他のセキュリティに関連する情報に従う、偽造または改ざんされたマーキング／対象物の検出であってもよい。

具体的に、関連する好ましい実施形態によれば、セキュリティに関連する情報は、（ｉ）読取りデバイスの現在または過去の場所を特徴付ける場所情報、（ｉｉ）読取りデバイスのユーザを特徴付けるかまたは識別するユーザデータ、（ｉｉｉ）通信リンクを特徴付けるネットワークデータ、（ｉｖ）読取りデバイスの少なくとも１つのセンサーによって検出された試行または実際の動作、または（たとえば上記で説明される）読取りデバイスの対応する反応を特徴付ける情報、（ｖ）読取りデバイスにおいて提供された認証デバイスによって、好ましくは上記で説明されている認証デバイスによって、生成された認証情報、のうちの１つまたは複数を備える。

さらなる実施形態によれば、方法は、情報監視ステップをさらに備え、ここにおいて、セキュリティイベントは、通信リンクを介して対向側から受信された信号に含まれる情報において検出される。このステップは、特に、許可された対向側、たとえば中央セキュリティセンターが、そのようなセキュリティイベントを含む情報を読取りデバイスに送信する場合、読取りデバイスがセキュリティシステム全体に及ぼすことになりかねない悪影響を回避するために、読取りデバイスのセーフモードまたはその非アクティブモードへの移行を可能にする。たとえば、無許可の進入または読取りデバイスにおけるファームウェア／ソフトウェアの変更または無許可の人物によるかもしくは無許可の場所における使用のような任意の安全性を脅かす動作が発生し、対向側によって通信されるかまたは検出された場合、そのような悪影響が結果として生じることがある。

さらなる好ましい実施形態によれば、方法は、アクセス監視ステップをさらに備え、ここにおいて、１つまたは複数のセンサーを用いて、（ｉ）筐体をあけるような、読取りデバイスへの物理的進入の試みまたは実際の動作、（ｉｉ）読取りデバイスの内部制御機能、たとえばそのファームウェア、オペレーティングシステム、またはアプリケーションにローカルまたはリモートにアクセスする試みまたは実際の動作、ここにおいてそのようなアクセスはデバイスの通常の動作の間にデバイスのユーザに利用可能ではない、の事項のうちの１つまたは複数がセキュリティイベントとして検出される。特に、そのような試行されたアクセスは、読取りデバイスの機能の制御を奪取すること、または読取りデバイスの機能を変更することを対象とすることもある。したがって、この実施形態は、本発明のセキュリティ解決策のセキュリティ態様をさらに増大させるため、ならびに特に、本明細書において提示される読取りデバイスと全解決策の両方を無許可の進入および改ざんから保護するために、有利に使用されてもよい。

さらなる関連する好ましい実施形態によれば、方法は、セキュリティ防御ステップをさらに備え、ここにおいて、セキュリティイベントの検出に応じて、（ｉ）さらなる使用を制限または阻止するように読取りデバイスをロックすること、（ｉｉ）ユーザによるさらなる使用またはアクセスを阻止するために、読取りデバイスの少なくとも１つの機能部分を自己破壊すること、または読取りデバイスに格納されているデータを破壊すること、（ｉｉｉ）エラーメッセージを出力すること、のうちの１つまたは複数のセキュリティ対策が実行される。特に、セキュリティ対策は、上記で説明されるように、読取りデバイスをセーフモードにするため、またはこれを非アクティブ化するための固有の対策と見なされてもよい。

さらなる好ましい実施形態によれば、出力ステップは、生成されたハッシュ値を含むデータをデジタル署名することと、結果として得られたデジタル署名を第１の読取り結果として出力することとを備える。このようにして、方法は、たとえば、本明細書において開示されるように、複合セキュリティマーキングにより保護されるべき製品の製造または委託プロセス中に、あらかじめ定められたチャレンジ応答認証方式のチャレンジに応じて、ＰＵＦによって生成された応答のデジタル署名を最初に生成するために特に使用され得る。特に、生成されたデジタル署名は、ＰＵＦに加えて、そのような複合セキュリティマーキングに組み入れられ得る。好ましくは、方法、たとえば出力ステップは、非対称暗号化システムの公開／秘密鍵ペアを生成することと、前記ハッシュ値の前記デジタル署名を作成するため、および前記対応する公開鍵を、直接または間接的に、複合セキュリティマーキングを有する対象物の受信者に使用可能にするために秘密鍵を使用することとをさらに備える。

さらなる好ましい実施形態によれば、方法は、格納ステップをさらに備え、ここにおいて、出力ステップにおいて出力される読取り結果は、ブロックチェーンのブロックに格納される。これは、極めて高いデータ保全性を伴う読取り結果の安全な信頼できる格納を可能にし、たとえば意図的ではないかもしくは故意の削除によるか、またはデータ破損により、そのようなデータを操作、削除、あるいは改ざん、紛失することが基本的に不可能であるようにする。したがって、完全な読取り履歴が引き続き利用可能である。さらに、格納されている情報は、ブロックチェーンへのアクセスが使用可能である場合には常にアクセスされ得る。これは、たとえば、本明細書において説明される、複合セキュリティマーキングでマークされる製品の供給者が、実際の製品の創作者であったかどうかをチェックすることのような、保全性検証の目的で、安全な分散型格納、および格納された読取り結果へのアクセスを可能にする。この実施形態に基づいて、マークされた対象物およびマーキング自体が属している現実の世界は、ブロックチェーン技術の能力に接続され得る。したがって、製品のような、物理対象物の創作元およびサプライチェーンの高度の追跡可能性が達成され得る。

さらなる関連する好ましい実施形態によれば、格納ステップは、（ｉ）処理ステップにおいて生成されたハッシュ値を表すデータを備える第１の読取り結果を第１のブロックチェーンのブロックに格納することと、（ｉｉ）（上記で説明されている）取得ステップにおいて取得された第２の読取り結果を、第１のブロックチェーンとは別個の第２のブロックチェーンのブロックに格納することとを備える。これは、第１および第２の読取り結果の両方、つまりＰＵＦを読み取ることから導き出されるものと、第２のデジタル署名から読み取られるものとをブロックチェーンに格納して保存できるようにすることで、直前の実施形態に関連して説明される利点をもたらす。２つの異なる読取り結果に異なるブロックチェーンを使用することで、ＰＵＦの応答に関連する第１の読取り結果に対して、追加の第１のサプライチェーンとの、第２の読取り結果の既存の（第２の）サプライチェーンの組合せを容易にサポートするという利点をさらにもたらす。したがって、異なるアクセス権限が容易に使用可能にされ得るので、ブロックチェーンの管理は異なる権限の管理下になり得る。特に、この実施形態は、（ｉ）製品の供給者が実際にその創作者であったか、および（ｉｉ）サプライチェーンが期待されたとおりであったかどうかを検証するために使用され得る。

さらなる関連する好ましい実施形態によれば、格納ステップは、（ｉ）第１の読取り結果を第１のブロックチェーンのブロックに格納するときに、第１のブロックチェーンのブロックを、第２のブロックチェーンの対応するブロックに論理的にマップするクロスブロックチェーンポインタを、第１のブロックチェーンのブロックに含めることと、（ｉｉ）第２の読取り結果を第２のブロックチェーンのブロックに格納するときに、第２のブロックチェーンのブロックを、第１のブロックチェーンの対応するブロックに論理的にマップするクロスブロックチェーンポインタを、第２のブロックチェーンのブロックに含めることとをさらに備える。このようにして、２つのブロックチェーンは、本発明のセキュリティ解決策の達成可能なセキュリティレベルをさらに高めるために使用され得るクロスブロックチェーンポインタによって相互接続され得る。特に、これは、サプライチェーンに沿った異なるポイントにおいてマークされた対象物を改ざんまたは偽造する試みを追跡するために使用され得る。たとえば、この実施形態は、そのような試みの場所および／または時点を追跡できるように、または読取りデバイスにおける規定の認証の場合、そのような試みに関与するユーザの識別を追跡できるようにする。

本発明のセキュリティ解決策の第６の態様は、物理複製困難関数（ＰＵＦ）を備えるマーキングを読み取るための読取りデバイスを対象とし、ここにおいて、読取りデバイスは、本発明のセキュリティ解決策の第５の態様の、好ましくは本明細書において説明されるその実施形態の任意の１つまたは複数による、方法を実行するように適合される。したがって、本発明のセキュリティ解決策の第５の態様に関して本明細書において説明される事項は、この第６の態様による読取りデバイスに同様に適用する。

特に、読取りデバイスは、（ｉ）刺激ステップを実行するように構成されるスティミュレータ、（ｉｉ）検出ステップを実行するように構成されるＰＵＦ検出器、（ｉｉｉ）処理ステップを実行するように構成される処理デバイス、および（ｉｖ）出力ステップを実行するように構成される出力生成器を機能ユニットとして備えてもよい。

好ましい実施形態によれば、読取りデバイスは、（ｖ）前記取得ステップを実行するように構成された取得デバイスと、（ｖｉ）前記認証ステップを実行するように構成された認証デバイスと、（ｖｉｉ）前記通信ステップを実行するように構成された通信デバイスと、（ｖｉｉｉ）前記情報監視ステップを実行するように構成された監視デバイスと、（ｉｘ）少なくとも１つのセンサーを備え、前記アクセス監視ステップを実行するように構成されるセキュリティデバイスと、（ｘ）前記セキュリティ防御ステップを実行するように構成されるセキュリティ防御装置（security defense arrangement）と、（ｘｉ）前記格納ステップを実行するように構成されたブロックチェーン格納デバイスのうちの１つまたは複数をさらに備えてもよい。好ましくは、コンポーネント（ｉ）から（ｘｉ）のうちの２つ以上は、読取りデバイスの多機能コンポーネントに結合されるかまたは組み込まれてもよい。たとえば、データの処理に関与するすべてのコンポーネントは、一体型の多機能処理ユニットに結合されるか、実施されてもよい。

さらなる好ましい実施形態によれば、読取りデバイスは、一体化されるか、または、たとえば製品またはバーコードスキャンデバイスのようなハンドヘルドデバイス、生産、品質管理または委託機器、製造または品質管理または委託ライン、たとえばドローンのような飛行体、たとえば農業用ロボットのようなロボット、農機具のうちの１つまたは複数のコンポーネントを形成する。これは、読取りデバイスの機能を、特に自動化または半自動化された方法で、追加またはより広範な機能を有するシステムに統合することを可能にする。たとえば、生産品質管理または委託ラインの場合、読取りデバイスは、関連するデータの初期取り込みを実行するためにラインに沿って流れる製品の、マーキング、特に複合セキュリティマーキングを自動的に読み取るような形でラインに組み入れられてもよい。次いで、取り込まれたデータは、関連するデータベースに格納されるか、または生産もしくは委託生産ラインがそれぞれ意図された製品のセットを製造または委託生産することを検証するためにすでに格納されているデータと比較されてもよい。同様に、物流管理センターのような、サプライチェーンの１つ以上のノードにおいて、そのような読取りデバイスは、製品をサプライチェーンの次のノードへ輸送する前に、それらのマーキングに基づいて製品の認証性を自動的または半自動的に（たとえば、ハンドヘルドデバイスの場合）チェックおよび検証するために、識別およびトランスポートシステム、たとえばコンベヤーに、インライン式で組み入れられてもよい。同様のことが、最終ノード、つまり製品の受信者および／またはエンドユーザに適用する。

本発明のセキュリティ解決策の第７の態様は、第６の態様による読取りデバイスの１つまたは複数のプロセッサ上で実行されるとき、読取りデバイスに、本発明のセキュリティ解決策の第５の態様による方法を実行させる、命令を備えるコンピュータプログラムを対象とする。

コンピュータプログラムは、方法を実行するための１つまたは複数のプログラムが格納されるデータキャリアの形態で特に実施されてもよい。これは、コンピュータプログラム製品が、１つまたは複数のプログラムが実行されるべきプロセッサプラットフォームから独立した個々の製品において個々の製品として扱われることが意図される場合、有利であってもよい。もう１つの実施態様において、コンピュータプログラム製品は、データ処理ユニット上の、特にサーバ上のファイルとして提供され、たとえばインターネットまたは、占有もしくはローカルエリアネットワークのような専用データ接続を介してダウンロードされ得る。

本発明のセキュリティ解決策のさらなる利点、特徴、およびアプリケーションは、以下の詳細な説明および添付の図面において提供される。

本発明のセキュリティ解決策の好ましい実施形態によるさまざまな複合セキュリティマーキングを概略的に示す図。 本発明のセキュリティ解決策の好ましい実施形態による複数構成の物理対象物を概略的に示す図であり、対象物は、ボトル入りの消耗品と、関連するパッケージングとを備え、ここにおいて、対象物は、ボトル上に実施されたＰＵＦと、パッケージング上に印刷された対応するデジタル署名とを備える本発明のセキュリティ解決策による複合セキュリティマーキングでマークされる。 本発明のセキュリティ解決策の好ましい実施形態によるもう１つの複数構成の物理対象物を概略的に示す図であり、対象物は、消耗品として、ブリスター包装に配置された薬剤タブレットのセットと、ブリスター包装の関連するパッケージングとを備え、ここにおいて、各々のタブレットは、ＵＣＤベースのＰＵＦを含み、パッケージングは、ＰＵＦに対応するデジタル署名のセットを表す印刷とを備える。 本発明のセキュリティ解決策の好ましい実施形態による、あらかじめ定められたチャレンジ応答認証方式の対応するチャレンジに応じてＵＣＤベースのＰＵＦにより生成された応答を表すデータを導き出すさまざまな方法を示す図。 本発明のセキュリティ解決策の好ましい実施形態による、複合セキュリティマーキングにより物理対象物にマークする基本的方法を示す流れ図。 本発明のセキュリティ解決策の好ましい実施形態による、図５の方法を実行するための装置を概略的に示す図。 本発明のセキュリティ解決策の好ましい実施形態による、図１の複合セキュリティマーキングのような、ＰＵＦを備えるマーキングを読取りデバイスにより読み取る方法の第１の実施形態を示す流れ図。 本発明のセキュリティ解決策の好ましい実施形態による、図１の複合セキュリティマーキングのような、ＰＵＦを備えるマーキングを読取りデバイスにより読み取る方法の第１の実施形態を示す流れ図。 本発明のセキュリティ解決策のもう１つの好ましい実施形態による、図１の複合セキュリティマーキングのような、ＰＵＦを備えるマーキングを読取りデバイスにより読み取る方法の第２の実施形態を示す流れ図。 本発明のセキュリティ解決策のもう１つの好ましい実施形態による、図１の複合セキュリティマーキングのような、ＰＵＦを備えるマーキングを読取りデバイスにより読み取る方法の第２の実施形態を示す流れ図。 本発明のセキュリティ解決策の好ましい実施形態による読取りデバイスを概略的に示す図。 本発明のセキュリティ解決策の好ましい実施形態を示す概観図。 本発明のセキュリティ解決策の好ましい実施形態による、複合セキュリティマーキングによりマークされる製品のサプライチェーンに沿った２つの交差接続されたブロックチェーンのセットの展開を概略的に示す図。

図面において、同じ参照記号が、本明細書において説明される解決策の同一または相互に対応する要素に対して使用される。
Ａ． 複合セキュリティマーキング
図１は、本発明のセキュリティ解決策の好ましい実施形態による、物理対象物、特に製品の複合セキュリティマーキング１の６つのさまざまな変形（ａ）〜（ｆ）を示す。これらの複合セキュリティマーキング１の各々は、ＰＵＦ２と、あらかじめ定められたチャレンジ応答認証方式に対応するチャレンジに応じてＰＵＦから受信された応答を表すデータから導き出されたハッシュ値をデジタル署名するデジタル署名３の表現とを備える。したがって、ＰＵＦ２およびデジタル署名３は、相互に関連し対応する。デジタル署名３は、非対称暗号化システムの公開鍵／秘密鍵ペアの秘密鍵を活用して作成された。これは、デジタル署名の認証性ひいてはそれによりマークされた物理対象物を検証するために、非対称暗号化システムの対応する公開鍵を活用して読み取られ得る。

その特性に基づいて、ＰＵＦ２は、チャレンジへのその応答であるため、一意（つまり「複製困難」）と見なされてもよい。したがって、ハッシュ関数をさまざまなＰＵＦの応答に適用することによって、２つの同一のハッシュ値を有することは実質的に不可能であり、ＰＵＦもまた同じ場所において同じ時間に存在する必要がある場合（空間と時間の合致）には、さらになお不可能であるため、暗号ハッシュ関数の衝突困難な一方向の特性により、応答から導き出されたハッシュ値もまた一意であり、したがってこの既存のＰＵＦ２のみに関連する。

したがって、そのような複合セキュリティマーキング１は、不可能ではないとしても、偽造することが極めて困難であるので、製品およびその他の品物のような物理対象物を、特に偽造および改ざんから保護するために使用され得る。

図１（ａ）は、そのような複合セキュリティマーキング１の第１の変形を示し、ここにおいて、ＰＵＦ２は、ＵＣＤの混合体をすでにその材料に含むか、またはＵＣＤのそのような混合体を含むコーティング材料またはインクを含む１つまたは複数の追加の層を有する複合セキュリティマーキング１の表面上の領域として実施される。デジタル署名３は、ＱＲコード（登録商標）のような２次元バーコードにより表される。

図１（ｂ）は、もう１つの変形を示し、ここにおいてＰＵＦ２は、チャレンジとして固有の波長のコヒーレントレーザー光で照射されると、干渉を通じて特徴的なスペックルパターンを作成する、膨大数（たとえば、１０⁶以上）の光を反射する微細粒子のランダム分布の形態をとる微細構造として実施される。パターンは、応答を表す、たとえばデジタルイメージファイルのような、データを生成するために、適切なデジタルカメラのような、光センサーにより検出され得る。

図１（ｃ）は、さらにもう１つの変形を示し、ここにおいてＰＵＦ２は、隠された位相コーディングまたは周波数コーディングされた情報を含むホログラムによって実施される。チャレンジとして固有の波長のコヒーレントレーザー光で照射されるとき、ホログラムは、１つまたは複数の光センサーおよび適切なイメージ処理アルゴリズムを活用してチャレンジ応答認証方式により、隠された情報が応答として抽出され得る仮想ホログラフィックイメージを生成する。この変形において、デジタル署名３は、アクティブ化されると、デジタル署名３を表す信号を放出するように構成される、ＲＦＩＤチップを通じて例示的に実施される。

図１（ｄ）は、さらにもう１つの変形を示し、ここにおいてＰＵＦ２は、異なるタイプのＵＣＤの混合体を含むインクを使用して印刷されるイメージを通じて実施される。オプションとして、さらに、隠された情報はステガノグラフィック技術によりイメージに埋め込まれてもよい。たとえば、人間の目には見えないが、そのような情報を符号化するために使用され、適切な光センサーをそれぞれの分析アルゴリズムと組み合わせて使用することで検出され得る、人工的に作成された最小の固有カラーバリエーションがあってもよい。この変形において、デジタル署名３は、数値ストリングとして例示的に実施される。

図１（ｅ）は、さらにもう１つの変形を示し、ここにおいてＰＵＦ２およびデジタル署名３はいずれも、異なるタイプのＵＣＤの混合体を含むインクを使用して印刷されるバーコードイメージを通じて、一体化された組合せとして実施される。バーコードはデジタル署名３を符号化し、インク材料はＰＵＦ２を表す。これは、複合セキュリティマーキング１の極めてコンパクトな実施を可能にする。

図１（ｆ）は、さらにもう１つの変形を示し、ここにおいて、図１（ｅ）の場合と同様に、ＰＵＦ２およびデジタル署名３はいずれも、異なるタイプのＵＣＤの混合体を含むインクを使用して印刷されるバーコードイメージを通じて、一体化された組合せとして実施される。しかし、図１（ｅ）とは対照的に、バーコードはデジタル署名３自体を符号化しない。代わりに、バーコードは、実際のデジタル署名３が複合セキュリティマーキング１自体の一部ではない場所からアクセスされ得る位置を指示するポインタ４を符号化する。好ましくは、このポインタ４は、デジタル署名３がダウンロードまたはアクセスされ得る、たとえばサーバの、インターネットアドレスの表現である。これはまた同様に、複合セキュリティマーキング１の極めて複雑な実施を可能にし、加えて、たとえば所与の製造業者の特定の一連の製品に関連するような、複数の複合セキュリティマーキング１のそれぞれのデジタル署名３の中央管理、格納、および提供を可能にする。

図２は、本発明のセキュリティ解決策の好ましい実施形態による複数構成の物理対象物を示す。対象物は、コンテナ、特にボトル５に含まれる液剤のような、消耗品６と、関連するパッケージング７とを備える。複合セキュリティマーキング１は、異なる基板の２つの部分に分割される。複合セキュリティマーキング１の第１の部分として、ＰＵＦ２がボトル５に配置される。ＰＵＦ２のタイプは、本明細書において説明される、特に上記の図１に関連して説明される、ＰＵＦの任意のタイプであってもよい。複合セキュリティマーキング１の第２の部分は、ＰＵＦ２に対応するデジタル署名３を表し、パッケージング７に印刷されるバーコードを備える。ＰＵＦ２およびデジタル署名３は、上記で説明されているように連結されており、パッケージング７またはボトル５を取り替えることによる偽造は、あらかじめ定められたチャレンジ応答認証方式による関連するチャレンジに応じて受信される応答から導き出され得るハッシュ値と、デジタル署名３に含まれ暗号化で保護されているハッシュ値との不一致を識別することを通じて検出され得る。

図３は、本発明のセキュリティ解決策のさらに好ましい実施形態によるもう１つの複数構成の物理対象物を示す。ここで、保護される製品は、ブリスター包装９のセットに含まれている薬剤タブレット（錠剤）８である。タブレットは各々、飲み込まれた場合に、哺乳類、特に人体に有害な影響を引き起こすことのないタイプのＵＣＤの混合体を含む。ＵＣＤの混合体は、すべてのタブレットについて同じであってもよいか、またはタブレットごと、もしくはそのサブセットごとに個別であってもよい。図２におけるように、パッケージング７は、保護される物理対象物の第２の部分を形成し、タブレット８に含まれる１つまたは複数のＰＵＦ２に対応するデジタル署名３を有する。このようにして、ＰＵＦ２が消耗品自体の一体の不可分の部分である場合、消耗品のコンテナ５のみがＰＵＦ２を有している図２による状況と比較して、セキュリティのレベルはさらに高められ得る。

図４は、あらかじめ定められたチャレンジ応答認証方式の対応するチャレンジに応じてＵＣＤベースのＰＵＦ２により生成された応答を表すデータを導き出すさまざまな方法（ａ）〜（ｃ）を示す。特に、チャレンジは、特定の特性、たとえば、電磁スペクトルの赤外線またはＵＶ部分の特定のスペクトル成分のような、一定の波長範囲またはスペクトル、を有する電磁放射によるＰＵＦ２の照射を備えてもよい。

図４（ａ）は、第１の変形を示し、ここにおいて、チャレンジに応じてＰＵＦ２によって放出された光の強度ＩのスペクトルＩ（λ）は、波長λの関数として検出される。特に、スペクトルＩ（λ）のピークが生じる、選択された波長λ₁、λ₂、λ₃、．．．は、スペクトル分析を通じて、または単に適切な強度しきい値を使用することで、識別され得る。次いで、限定はしないが一例として、この情報は、それぞれの波長λ₁、λ₂、λ₃などの値を表すのみの単純な形式で、データストリングＦによって表され得る。機能拡張バージョンにおいて、これらの波長の対応する強度値Ｉ₁、Ｉ₂、およびＩ₃などはまた、図４（ａ）の右側に指示されるように、Ｆに含まれる。あるいは、または加えて、スペクトルＩ（λ）のその他の特徴は、Ｆにより識別されて表され得る。データストリングＦは、特に、一連のビットから成る２進数であってもよい。さらに、データストリングＦは、スペクトルＩ（λ）の真の特徴を、特に図４（ａ）の右側に示されるそのグラフィカル表現で、表す「スペクトルバーコード」として解釈され得る。この変形において、強度値Ｉは、アナログ値である、つまりこれらはデータストリングＦによって表され得る任意の値を有することができる。

図４（ｂ）は、もう１つの変形を示し、これは強度値Ｉが量子化されており、この例では適切な強度単位のノルム値「０」、「１／２」、および「１」である３つの可能な値のうちの１つをとることができる。この変形は、量子化により、結果として得られるデータストリングＦは、測定自体の不完全さによって生じた検出値Ｉの変動にあまり敏感ではないので、データストリングＦによりスペクトルを表す特に堅固な方法を作成するために有利に使用され得る。図４（ａ）および図４（ｂ）に示される変動のデータストリングＦは、各々、スペクトルバーコードの実施を形成する。

図４（ｃ）は、さらにもう１つの変形を示し、ここにおいて、チャレンジへの応答としてＰＵＦから放出された、ルミネセンス光、好ましくは蛍光灯の強度Ｉ（ｔ、λ）は、時間ｔおよび波長λの関数として検出される。たとえば波長λのルミネセンス光の半減期Ｔ_1/2に対応することもある、特徴的存続期間Ｔ＝Ｔ（λ）が決定される。対応するデータストリングＦは、応答の表現として再度形成されてもよい。特に、データストリングＦは、特徴的存続期間Ｔ_i（λ）と、好ましくはスペクトルＩ（λ）のピークが検出される波長である、異なる波長のセットの関連する波長λ_i、ｉ＝１、２、．．．とを含んでもよい。

説明を簡単にするために、上記の例は１次元のデータストリングＦを応答の表現として使用して説明されたが、データ表現のその他の形態、特に行列のような多次元の形態もまた、可能である。
Ｂ． 物理対象物への複合セキュリティマーキングの提供
本発明のセキュリティ解決策による、物理対象物に複合セキュリティマーキングを提供するための方法および例示的な装置は、図５および図６に示される。

特に、図５は、複合セキュリティマーキングにより物理対象物にマークする基本的方法を示す流れ図である。図６は、追加の製造プロセス（３Ｄ印刷）を伴う好ましい実施形態による、図５の方法を実行するための装置１７を概略的に示す。装置１７は、３Ｄプリンタ１２と、ＰＵＦスキャナ１４と、処理デバイス１５と、バーコードプリンタ１６とを備える。さらに、装置１７それは、原材料のためのコンテナ１１と、供給１０から提供されるＵＣＤと、３Ｄ印刷原材料を混合するための手段（図示せず）とをさらに備えてもよい。オプションとして、これらのコンポーネント１０から１６の一部または全部は、同一のデバイスに統合されてもよい。

方法の第１のステップＳ５−１において、ＰＵＦ２（オプションで複数の異なるＰＵＦ）は、マークされる物理対象物に追加され、これはたとえば、非制限的に、上記の要約のセクションにおいてすでに説明されている、図３および図４に示される医薬品、または予備部品、播種材料などの１つであってもよい。図６の装置１７の場合、物理対象物は通常、３Ｄ印刷が行われ得る固体となろう。この場合、ステップＳ５−１は、１つまたは複数のタイプのＵＣＤ（好ましくは、ＵＣＤの秘密の混合体）を、３Ｄ印刷に適した、たとえば粉末状の、原材料を含むコンテナ１１に追加することを備えてもよい。ＵＣＤおよび原材料は混合され、次いで結果として得られる材料混合体は、３Ｄ印刷材料として３Ｄプリンタ１２に提供される。３Ｄプリンタ１２を活用して、たとえばメッシュ状の医療デバイスのような、製品１３が、それぞれの設計ファイルを通じて３Ｄプリンタ１２に配信された製品設計仕様に従って印刷される。ＵＣＤは、印刷前に、原材料に混合されているので、結果として得られる製品１３は、これらのＵＣＤに組み入れられて、共に１つまたは複数のＰＵＦ２を形成する。

さらなるステップＳ５−２において、ステップＳ５−１から得られた製品１３は、それぞれ波長範囲が、製品１３に組み入れられたＰＵＦに関連するあらかじめ定められたチャレンジ応答認証方式に対応する波長の電磁放射の形態でＰＵＦスキャナ１４により放出されるチャレンジＣにさらされる。通常ステップＳ５−２とほぼ同時に生じる、さらなるステップＳ５−３において、ＰＵＦスキャナ１４は、チャレンジＣに応じて製品１３に組み入れられているＰＵＦ２により照射された応答Ｒを検出する。次いで、応答は、たとえば図４に関連して上記で説明されている、応答を表すデータストリングＦに変換される。限定はしないが、特に、データストリングＦは、示されているように、２進ストリングであってもよい。２つ以上のＰＵＦ２がある場合、データストリングＦは、特に、これらのＰＵＦ２の全部の個々の応答を表し、オプションとしてこれはまた、個々のＰＵＦの全部を備える結合されたＰＵＦの結合された単一の応答として解釈されてもよい。

さらなるステップＳ５−４において、データストリングＦは、入力として、処理デバイス１５に提供され、これは応答Ｒを表すハッシュ値Ｈ＝Ｈ（Ｆ）を生成するために、あらかじめ定められた暗号ハッシュ関数Ｈ（．．．）をデータストリングＦに適用する。さらなるステップＳ５−５において、処理デバイス１５を活用して、結果として得られたハッシュ値Ｈは、ハッシュ値Ｈ自体とそのデジタル署名されたバージョンＳ［Ｈ（Ｆ）］とを備えるデジタル署名３を生成するために、よく知られているＲＳＡ方式のような、非対称暗号化システムの公開／秘密鍵ペアの秘密鍵でデジタル署名される。

さらなるステップＳ５−６ａにおいて、バーコードプリンタ１６を使用して、デジタル署名３は、たとえばＱＲコード（登録商標）またはＤＡＴＡＭＡＴＲＩＸコードのような、２次元バーコードの形態で製品１３の表面に印刷される。結果として、完成製品１３はここで、ＰＵＦ２と、対応するデジタル処理（３）の両方を備え、したがって本発明のセキュリティ解決策による完全な複合セキュリティマーキング１を備える。

代替的な変形において、さらなるステップＳ５−６ｂが、ステップＳ５−６ａに代わり実行される。ステップＳ５−６ｂは、デジタル署名３自体の代わりに、デジタル署名３がアクセスされ得る、たとえばデータベースまたはインターネットサーバのような場所を指示するポインタ４のみが、製品１３に印刷されることを除いては、ステップＳ５−６ａと類似している。ステップＳ５−６ｂの前に、同時に、または後に、さらなるステップＳ５−７が実行され、ここにおいてステップＳ５−５で取得されたデジタル署名３は、後のアクセスのためにポインタ４によって指示される場所へのデータリンクを介して処理デバイスによって格納される。

いずれの変形Ｓ５−６ａおよびＳ５−６ｂにおいても、ポインタ４のそれぞれのデジタル署名３の表現は、たとえばそれぞれのトリガー信号を受信すると前記表現を搬送する信号を放出するように配置されるＲＦＩＤチップのような、電子表現の形態で、印刷の代わりに、または印刷に加えて、追加されてもよい。
Ｃ． ＰＵＦを備えるマーキングの読取り
たとえば図１に関連して示され説明されるような、特に、本発明のセキュリティ解決策の第１の態様による複合セキュリティマーキングのＰＵＦを備える、マーキングの読取りについて、これ以降、対応する図７Ａから図９に関連して説明される。

図７Ａおよび図７Ｂは共に、図１の複合セキュリティマーキングのような、ＰＵＦを備えるマーキングを読取りデバイスにより読み取る方法の第１の好ましい実施形態を説明する流れ図（コネクタ「Ａ」を介して接続される２つの部分に分解される）を示す。方法は、オプションとして、方法を実行する読取りデバイス自体のセキュリティを高めることに役立つ、ステップＳ７−１からＳ７−７を備える第１の段階を備える。

ステップＳ７−１は、アクセス監視ステップであり、ここにおいて、読取りデバイスへの物理的進入の試みもしくは実際の動作、読取りデバイスの、処理デバイスもしくは通信デバイスのような、内部制御機能にローカルもしくはリモートにアクセスする試みまたは実際の動作を、セキュリティイベントとして検出するために、センサー出力が評価される。さらなるステップＳ７−２において、セキュリティイベントがステップＳ７−１で検出された場合（Ｓ７−２；ｙｅｓ）、方法は、セキュリティ防御ステップＳ７−５を最終ステップとして実行し、ここにおいて、セキュリティイベントを指示するエラーメッセージが、ユーザインターフェースで出力される、および／またはあらかじめ定められたトラストセンターのような対向側に通信リンクを介して送信される。さらに、読取りデバイスのデータまたは任意の機能への無許可のアクセスを回避するために、読取りデバイスはロックされてもよい、および／または読取りデバイスまたはそこに格納されている少なくともデータが自己破壊されてもよい。それ以外の場合（Ｓ７−２；ｎｏ）、方法は、情報監視ステップＳ７−３に進む。

情報監視ステップＳ７−３において、信号は、通信リンクを介してセキュリティ解決策の、セキュリティサーバを提供するトラストセンターのような中央当局から受信され、セキュリティイベントが信号に含まれる情報により指示されるかどうかを検出するために評価される。さらなるステップＳ７−４において、ステップＳ７−３でセキュリティイベントが情報に指示されていたと決定される場合（Ｓ７−４；ｙｅｓ）、方法は、セキュリティ防御ステップＳ７−５へと進み、最終ステップとしてこれを実行する。

それ以外の場合（Ｓ７−４；ｎｏ）、方法は、認証ステップＳ７−５に進む。

認証ステップＳ７−５において、読取りデバイスのユーザが、たとえばパスワードを入力するためのキーボードまたは指紋センサーなどのような、適切なユーザインターフェースを介して認証される。さらなるステップＳ７−７において、ステップＳ７−６の認証が失敗したと決定される場合（Ｓ７−７；ｎｏ）、本方法は、Ｓ７−１としてステップに戻るか、または認証ステップＳ７−６に戻る（図示せず）。それ以外の場合（Ｓ７−７；ｙｅｓ）、方法は、第２の段階に進み、ここでマーキングが読み取られ、読取り結果が出力される。

第２の段階は、刺激ステップＳ７−８を備え、ここにおいて、マーキングにおいて備えられたＰＵＦに対応するあらかじめ定められたチャレンジ応答方式に従って物理チャレンジが作成され、たとえば異なるＵＣＤの混合体を含むこともあるＰＵＦに適用される。

刺激ステップＳ７−８に続いて、またはこれと同時に、検出ステップＳ７−９が実行され、ここにおいて物理チャレンジに応じて、およびチャレンジ応答認証方式に従ってＰＵＦにより生成された応答が検出され、応答を表し、たとえば上記で説明されるように、スペクトルバーコードの形態をとるかまたはこれを含むこともあるデジタル信号が生成される。

後続の処理ステップＳ７−１０において、あらかじめ定められた暗号ハッシュ関数をデジタル信号に適用することにより応答のハッシュ値を生成するために、デジタル信号が処理される。オプションとして、処理ステップは、（第１の）デジタル署名を提供するために、前記ハッシュ値をデジタル署名することをさらに備えてもよい。

ステップＳ７−１０の後に、出力ステップＳ７−１４ａが続き、ここにおいて（第１の）読取り結果が、たとえば読取りデバイスのユーザインターフェース上で、または読取りデバイスの電子もしくは光インターフェースで提供されるデータストリームもしくはファイルで出力される。（第１の）読取り結果は、処理ステップにおいて生成されたハッシュ値を表すデータ、および／または前記（第１の）デジタル署名の表現を備える。したがって、この方法は、ＰＵＦ、特に、本明細書において（たとえば図１において）開示されている、複合セキュリティマーキングを備えるマーキングを読み取り、ＰＵＦにより生成された応答に基づく対応する読取り結果を出力するために使用され得る。この読取り結果は、マーキングを検証するため、およびたとえば後の認証プロセスのためにデータベースに格納するなど、さらなる使用に備えてその応答を取り込むために、現場において（たとえば、マークされる製品のサプライチェーンに沿ったさまざまなノードにおいて）、または物理対象物が最初にマークされるときに製作または委託サイトにおいて最初に、認証の目的で使用されてもよい。

図８Ａおよび図８Ｂは共に、図１の複合セキュリティマーキングのような、ＰＵＦを備えるマーキングを読取りデバイスにより読み取る方法の第２の好ましい実施形態を説明する流れ図（コネクタ「Ｂ」を介して接続される２つの部分に分解される）を示す。オプションとして、この方法は、読取りデバイス自体のセキュリティを高めるための、ステップＳ８−１からＳ８−７（、図７ＡのステップＳ７−１からＳ７−７に対応する）を備える類似する第１の段階を備えてもよい。さらに、本方法は、刺激ステップＳ８−８と、検出ステップＳ８−９と、処理ステップＳ８−１０とを備え、ここにおいてこれらのステップは、図７Ａおよび図７ＢのステップＳ７−８からＳ７−１０に対応し、特にこれらのステップと同一であってもよい。

本方法は、取得ステップＳ８−１１をさらに備え、ここにおいて複合セキュリティマーキングに備えられる第１のデジタル署名が取得され、マーキングに関連する第２のデジタル署名がアクセスされる。特に、そのようなアクセスは、第２のデジタル署名が、たとえばリモートサーバからアクセスされ得るソースを指示するポインタを複合セキュリティマーキングから取得することにより実行されてもよい。第２のデジタル署名は、前記ソースから読み取られ、マッチングフラグが初期化される（設定解除される）。取得ステップＳ８−１１は、処理ステップＳ８−１０の前、同時、または後に実行されてもよい。

後続のマッチングステップＳ８−１２において、取得された第１のデジタル署名により署名され、このデジタル署名に備えられるハッシュ値と、処理ステップＳ８−１０で生成されたハッシュ値が比較される。２つのハッシュ値が一致する場合（Ｓ８−１２；ｙｅｓ）、マッチングフラグが設定され（ステップＳ８−１３）、それ以外の場合（Ｓ８−１２；ｎｏ）、マッチングフラグは設定されない。言うまでもなく、そのようなマッチングフラグを使用することは、２つのハッシュ値が一致するかどうかを決定して通信する多種多様な可能な実施態様のほんの１つに過ぎない。

本方法は、出力ステップＳ８−１４ｂをさらに備え、ここにおいてさまざまな読取り結果が、たとえば読取りデバイスのユーザインターフェース上で、または読取りデバイスの電子もしくは光インターフェースで提供されるデータストリームもしくはファイルで出力される。特に、読取り結果は、処理ステップにおいて生成されたハッシュ値を表すデータ、および／または前記（第１の）デジタル署名の表現を備える（第１の）読取り結果を含む。その他の読取り結果は、取得された第１のデジタル署名の表現、読み取られた第２のデジタル署名の、たとえばバーコードのような表現、および／またはマッチングフラグが設定される場合（ｉ）一致を、およびそれ以外の場合（ｉｉ）不一致を指示するマッチング出力を備えてもよい。したがって、この方法は、ＰＵＦ、特に、本明細書において（たとえば図１において）開示されている、複合セキュリティマーキングを備えるマーキングを読み取り、ＰＵＦにより生成された応答に基づく対応する読取り結果を出力するために使用され得る。この場合も同様に、この読取り結果は、特に、現場において（たとえば、マークされる製品のサプライチェーンに沿ったさまざまなノードにおいて）認証の目的で使用されてもよい。

本方法は、好ましくは出力ステップＳ８−１４ｂと同時に、または後に実行される、格納ステップＳ８−１５をさらに備える。格納ステップＳ８−１５において、処理ステップにおいて生成されたハッシュ値を表すデータを備える第１の読取り結果は、第１のブロックチェーンのブロックに格納され、取得ステップにおいて取得された第２の読取り結果は、第２の、別個のブロックチェーンのブロックに格納される。さらに、２つのブロックチェーンを接続する関連するクロスブロックチェーンポインタは、同一の読込みイベントにおいて作成され格納されたデータを含むという意味において相互に対応する、ブロックチェーンの各々のブロックを指示する２つのブロックチェーンの各々に格納される。特に、第２のブロックチェーンは、現在の読取りイベントの時間、場所、およびユーザ識別のような、サプライチェーン情報に関連することもある。一方、第１のブロックチェーンは、特に、現在の読取りイベントにおいてマーキングを有する物理対象物が真正なもの（つまり、偽造または改ざんされていないもの）として正常に認証されたかどうかについて、認証情報を追跡するために使用される。

さらに、方法は、通信ステップＳ８−１６を備えてもよく、ここにおいて、マッチング出力と、オプションで読取りイベントのタイムスタンプおよび／または読取りデバイスの現在の場所（各々はセキュリティ関連の情報と見なされ得る）とを含む、出力ステップにおいて出力されたデータは、通信リンクを介して、たとえばトラストセンターの一部を形成する、あらかじめ定められた中央サーバに送信される。

図９は、本発明の好ましい実施形態による読取りデバイス２０を概略的に示す。特に、読取りデバイスは、図７Ａおよび図７Ｂ、および／または図８Ａおよび図８Ｂの方法を実行するように適応されてもよい。限定はしないが一例として、読取りデバイス２０は、本明細書において開示される（たとえば、図１の）複合セキュリティマーキングを各々有する物理対象物３２、すなわち製品が、読取りデバイス２０との間で輸送されるコンベヤー３１を通じて図９に示されている、製造または委託ラインのコンポーネントを形成するか、またはそのラインと関連して使用されてもよい。

読取りデバイス２０は、データバス３３または任意の他の適切な通信技術によって通信可能に相互接続される、さまざまな異なるコンポーネント２１から３０を備えてもよい。特に、読取りデバイス２０は、あらかじめ定められたチャレンジ応答認証方式による刺激を、生成して、コンベヤー３１上を通過する製品３２上の複合セキュリティマーキング１に適用するように適合されたスティミュレータ２１と、刺激に応じてマーキングのＰＵＦにより放出される応答を検出するように適合された対応するＰＵＦ検出器２２とを備える。たとえば、ＰＵＦが異なるＵＣＤの混合体を備える場合、スティミュレータ２１は、マーキングの固有のＰＵＦに特徴的な電磁放射を再放出するようＰＵＦ内のＵＣＤを刺激するために、適切な電磁放射を許容するように適合されてもよい。したがって、そのような場合、ＰＵＦ検出器は、たとえば、応答を表し、さらに処理され得るスペクトルバーコードの形態で、デジタル信号を導き出すために、そのような再放出された放射を検出して、これをスペクトル分析するように適合される。

さらに、読取りデバイス２０は、複合セキュリティマーキングに備えられる第１のデジタル署名を取得するように適合される取得デバイス２３を備えてもよい。特に、取得デバイス２３は、図８ＢのステップＳ８−１１と類似するステップを実行するように適応されてもよい。

加えて、読取りデバイス２０は、たとえばトラストセンターの中央セキュリティサーバのような、対向側３４と、通信リンクを介して通信するように適合される通信デバイス２４を備えてもよい。特に、通信リンクは、ワイヤレスリンクとして実施されてもよく、その場合、通信デバイスは通常、アンテナ２４ａを備えるかもしくは接続されるか、またはリンクは非ワイヤレス通信リンク２４ｂとして電気または光ケーブルのようなケーブルを通じて実施されてもよい。特に、読取りデバイス２０は、読取り結果および／またはセキュリティ関連の情報（たとえば、読取りデバイス２０におけるセキュリティイベントの発生）のようなその他の情報について対向側３４に通知するために、通信リンクを介して（たとえば、図８Ｂのステップ８−１４ｂのような）出力ステップにおいて出力されるべき読取り結果を送信するように構成されてもよい。

セキュリティをさらに高めるため、読取りデバイス２０はまた、読取りデバイス２０のユーザを、ここへのアクセスを許可する前および／またはそのさらなる使用の前に（図８ＡのステップＳ８−６およびＳ８−７におけるように）、認証するように適合される認証デバイス２５を備えてもよい。

読取りデバイス２０は、読取りデバイス２０への物理的進入の試みもしくは実際の動作、または読取りデバイス２０の内部制御機能に許可なくローカルまたはリモートにアクセスする試みもしくは実際の動作のような、セキュリティイベントを検出するための１つまたは複数のセンサーを備えるセキュリティデバイス２６をさらに備えてもよい。好ましくは、セキュリティデバイス２６は、セキュリティイベントが検出された場合に読取りデバイス２０を保護するためのセキュリティ防御装置２７と対話するか、またはこれをさらに備えてもよい。好ましくは、セキュリティ防御装置２７は、図７ＡのステップＳ７−５または図８ＡのステップＳ８−５と類似するステップを実行するように適応されてもよい。たとえば、セキュリティ防御装置２７は、セキュリティイベントが検出される場合、たとえば秘密暗号鍵または認証データのようなその他のセキュリティ関連データを含む、中に格納されているデータを保護するために、読取りデバイス２０のユーザインターフェースをロックするか、または読取りデバイス２０に含まれるセキュリティチップの自己破壊をアクティブ化するように構成されてもよい。セキュリティデバイス２６に加えて、またはこれに代わり、読取りデバイス２０は、前記通信リンクを介して対向側３４から受信される信号に含まれる情報で指示されたセキュリティイベントを検出するように構成される監視デバイス２８を備えてもよい。たとえば、たとえばトラストセンターなど、そのような対向側３４が、たとえば所与のサプライチェーンのような、現場に分散されている読取りデバイス２０のセキュリティおよび保全性を攻撃する広範な試みについて認識する場合、そのような信号は、そのような攻撃による読取りデバイス２０への改ざんを防ぐために、現場の読取りデバイス２０の任意のさらなる使用のブロッキング（少なくとも一時的に）を先んじてトリガーするために使用されてもよい。

さらに、読取りデバイス２０は、あらかじめ定められた暗号ハッシュ関数をデジタル信号に適用することによりＰＵＦの応答のハッシュ値を生成するために、たとえば稼働しているそれぞれのソフトウェアプログラムにより、ＰＵＦ検出器によって生成されたデジタル信号を処理するように（図７ＢのステップＳ７−１０および図８ＢのステップＳ８−１０を参照）特に適合される処理デバイス２９を備える。一部の実施形態において、データ処理または制御を伴う読取りデバイス２０のさらなる機能が、処理デバイス２９によって追加的に実施されてもよい。したがって、読取りデバイス２０のその他のコンポーネント２１から２８および３０の任意の処理機能の全部または一部は、別個のコンポーネントに実施されるのではなく、処理デバイス２９に組み入れられてもよい。

読取りデバイスはまた、読取りデバイス２０が前記通信リンクを介して接続可能である、１つまたは複数のブロックチェーンにデータを格納するように適合されるブロックチェーン格納デバイスを備えてもよい。特に、前記データは、読取りデバイスがＰＵＦを備えるマーキングを読み取るために使用される場合に生成される読取り結果に対応してもよい。ブロックチェーン格納デバイスは、読取りデバイス２０の別個のコンポーネントまたはモジュールとして実施されてもよいが、好ましくは、図９におけるように、処理デバイス２９に含まれる。

出力生成器３０は、読取りデバイス２０のさらなるコンポーネントを形成する。これは、たとえばユーザインターフェース上もしくは電気または光インターフェース上で、生成されたハッシュ値を第１の読取り結果として表すデータ、上記で説明されている（図８ＢのステップＳ８−１４ｂを参照）第１のデジタル署名および第２のデジタル署名のような、取得されたデジタル署名の表現、およびオプションとして、処理ステップ（図８ＢのステップＳ８−１０を参照）および取得ステップ（図８ＢのステップＳ８−１１を参照）から結果として生じるハッシュ値が一致するかどうか（図８ＢのステップＳ８−１２を参照）を指示するマッチング出力を出力するように構成される。
Ｄ． 全セキュリティ解決策
図１０および図１１は、ＰＵＦと、上記で説明されている１つまたは複数の読取りデバイスを備えるマーキングの使用に基づく、全セキュリティ解決策のさらに好ましい態様を示す。特に、図１０は、サプライチェーンに参加している受信者Ｂにおいて、（たとえば、図１による）複合セキュリティマーキング１によってマークされている製品が真正であり、サプライチェーンのアップストリームに位置付けられた推定される真正の製造業者Ａにより実際に提供されたものであるかどうかを検証することを可能にする本発明のセキュリティ解決策に基づくセキュリティシステム１４の基本実施形態の概観を示す。

この目的のために、製造業者Ａは、サプライチェーンに沿って続いて出荷される製品３２に複合セキュリティマーキング１を適用するための装置を装備される。たとえば、そのような装置は、図６に示される装置と類似する装置であってもよい。あるいは、製造業者Ａは、図９に示されるもののような、読取りデバイス２０を装備されて、複合セキュリティマーキング１のＰＵＦを読み取ることから導き出されるハッシュ値を備える（第１の）デジタル署名を含む、読取りデバイス２０によって読み取られる情報を搬送する対応する複合セキュリティマーキング１を適用するための別個の装置を使用してもよい。したがって、それぞれ装置１７および２０は、それぞれ図５ならびに図７Ａおよび図７Ｂの対応する方法を実行するように構成される。加えて、装置１７または２０は、非対称暗号化システムの公開／秘密鍵ペアを生成し、秘密鍵（セキュアキー（ＳＫ））を装置１７および２０それぞれの安全な格納スペースに格納して、公開鍵（ＰＵＫ）を、第１のデジタル署名、および第１のデジタル署名の生成の時間および／または場所のような、オプションとしてのさらなるセキュリティ関連の情報と共に、信頼できる第三者によって受け入れられるトラストセンターに位置する中央セキュリティサーバ３４に転送するように装備されている。したがって、トラストセンターは、登録当局の役割を果たし、ここで１つまたは複数の装置１７および読取りデバイス２０の特定の公開鍵が登録されて格納される。好ましくは、トラストセンターとの間の任意の通信は、特に「中間者攻撃」を回避するために、暗号化により保護される。

使用可能なセキュリティレベルを高めるために、公開鍵は、公開鍵基盤（ＰＫＩ）の認証局、特に関連する認証局サーバ４２に提供されてもよく、ここで公開鍵は認証されて、製造業者Ａおよび検証局（サーバ）４１に使用可能にされる暗号証明書に含まれる。これ以降、本明細書において説明される、受信者Ｂのような、読取りデバイス２０を備えられているサプライチェーン内の任意のさらなるノードは、製造業者Ａに由来するとされるマークされた製品をその認証性について検査するためにこれを使用するため検証局４１に証明書を要求することができる。その目的で、受信者Ｂにおける読取りデバイス２０は、図８Ａおよび図８Ｂの方法を実行し、それにより製品３２の複合セキュリティマーキング１のＰＵＦを検出して、ＰＵＦの検出された応答から導き出されたハッシュ値と比較されるべきハッシュ値を含む、そこに含まれる第１のデジタル署名を読み取る。両方のハッシュ値が一致する場合、これは製造業者Ａが実際に製品３２の創作者であったことを確認し、それ以外の場合、製品またはそのマーキングが偽造されたかもしくは改ざんされていることを確認する。

この比較の結果、つまりマッチング結果、および、検査の時間ならびに場所および／または読取りデバイス２０のユーザの識別のような、オプションとしてのさらなるセキュリティ関連の情報は、検査を通じて存続するか、またはトラストセンターの中央セキュリティサーバ３４に転送されて格納される。これは、サプライチェーンの中央監視、およびサプライチェーンに沿って生じる任意の偽造または改ざんの問題の早期の識別を可能にする。中央セキュリティサーバ３４は、サプライチェーンに関与する任意の読取りデバイス２０によって提供されるマッチング結果およびセキュリティ関連の情報に基づいてサプライチェーンに沿った製品３２の処理を反映するデータを、生成または集約して、データインターフェースＡＰＩトラックおよびトレースを介して使用可能にするようにさらに構成されてもよい。

図１１は、本発明のセキュリティ解決策、特にセキュリティシステム４０のさらに好ましい実施形態を示し、ここにおいてブロックチェーン技術は、サプライチェーンに沿って生成される認証データを安全に格納して使用可能にするために使用される。特に、図１１は、本発明のセキュリティ解決策の好ましい実施形態による、複合セキュリティマーキング１によりマークされる製品３２のサプライチェーンと並行する２つの交差接続されたブロックチェーンのセットの展開を概略的に示す。特に、図１０および図１１の実施形態は、単一の解決策内に結合されてもよい。

図１１の解決策は、本明細書において説明されている、認証情報、特に関連する製品３２の複合セキュリティマーキング１に含まれるＰＵＦを検出することから導き出されたハッシュ値を安全に格納して、使用可能にするように構成される第１のブロックチェーンＢＣ−ＰＵＦを備える。加えて、製品３２のシリアル番号、製品３２の複合セキュリティマーキング１の読取りの日付および場所などのような、サプライチェーン情報を安全に格納して使用可能にするように構成される、第２のブロックチェーンＢＣ−ＳＣＭが提供される。特に、そのようなサプライチェーンデータは、適切なハッシュ関数の適用によってそのようなデータから生成される関連するハッシュ値の形態で、または関連するハッシュ値に加えて、第２のブロックチェーンＢＣ−ＳＣＭに格納されてもよい。いずれもサプライチェーンに沿って製品３２の動きを追跡するように構成される、２つのブロックチェーンＢＣ−ＰＵＦおよびＢＣ−ＳＣＭは、それらの関連するブロック、つまりクロスブロックチェーンポインタによりリンクされた、サプライチェーンに沿った同じチェックポイントに関連するデータを含むブロックを有し、対応するブロックとの間で参照を提供する。

製品３２の製造業者Ａによって所有されているサプライチェーンの第１のノードにおいて、この製品３２は、たとえば図１に示されるような、本明細書において説明される、複合セキュリティマーキング１でマークされている。ここでも同様に、それぞれ図６および図９を参照して上記で説明されている装置１７または読取りデバイス２０が、この目的で使用されてもよい。このマーキングのプロセスの間に、複合セキュリティマーキング１は、それぞれ装置１７および２０ならびに生成されたそれぞれのハッシュ値により検出される。オプションとして、このハッシュ値は、複合セキュリティマーキング１にも含まれている第１のデジタル署名によって提供された対応するハッシュ値と比較することにより確認され、次いで製造業者Ａにより創作された第１の格納されているトランザクション＃１の一部として初期ＰＵＦハッシュ値としてブロックチェーンＢＣ−ＰＵＦの第１のブロックに格納される。

製品３２の複合セキュリティマーキング１は、製造業者Ａに関連するサプライチェーン関連のデータから導き出される第２のハッシュ値を含む第２のデジタル署名をさらに備える。この第２のハッシュ値は、それぞれ装置１７および読取りデバイス２０を使用して、複合セキュリティマーキング１から読み取られ、オプションとしてさらなるサプライチェーン関連のデータと共に、製造業者Ａによって創作された第１のトランザクション＃１の一部として第２のサプライチェーンＢＣ−ＳＣＭの第１のブロックに格納される。これらの２つの第１のブロックはいずれも、製造業者Ａにより所有されているサプライチェーンの初期ステップに対応するデータを含み、したがって２つのブロックの各々において、相互参照を可能にするために、その他のブロックチェーンのそれぞれ対応するブロックを指し示すクロスブロックチェーンポインタが追加される。

サプライチェーンに沿った次のステップにおいて、製品３２は、たとえばサプライチェーンに沿った製品のさらなる運送の責任を負う物流管理会社によって所有されてもよい、第２の中間ノードＣに到達する。ノードＣは、さらなる読取りデバイス２０を装備され、したがって製品３２の複合セキュリティマーキング１に関して前記読取りデバイス２０で図８Ａおよび図８Ｂの方法を実行することにより、製品３２の検査を実行する。この検査が、製造業者Ａを製品３２の創作者として確認する場合、正の検査を確認するそれぞれのトランザクション＃２は、第１のブロックチェーンＢＣ−ＰＵＦの第２のブロックに格納される。それ以外の場合、前記格納されているトランザクション＃２は、検査の負の結果を指示し、したがって、それぞれ製品３２およびその複合セキュリティマーキング１に関して偽造を指示する。加えて、アラームまたはエラーメッセージは、読取りデバイス２０の、たとえばユーザインターフェース上で、出力生成器３０によって出力されてもよいか、またはアラーム／エラーメッセージは、前記負の結果を指示するために、通信リンク２４ａまたは２４ｂを介して中央トラストセンター３４に送信されてもよい。

第２のブロックは、以前のブロックのブロックハッシュの追加により、前記ブロックチェーンの、前記以前の、つまり第１の、ブロックにクロスリンクされている。第１のブロックチェーンＢＣ−ＰＵＦへのこのエントリは、製品３２がそれぞれの結果によりノードＣにおいて検査されたことを確認する。初期ＰＵＦハッシュ値は、第１のブロックへのクロスリンクを介して引き続き使用可能である。同様に、以前のノードにおけるように、サプライチェーン情報は、複合セキュリティマーキング１の第２のデジタル署名、およびノードに関連するさらなるデータから生成され、トランザクション＃２として第２のブロックチェーンＢＣ−ＳＣＭに格納される。またこの第２のサプライチェーンＢＣ−ＳＣＭにおいて、第２のブロックは、第２のブロックに前記以前のブロックのブロックハッシュを格納することにより以前の第１のブロックにクロスリンクされている。ここでも同様に、クロスブロックチェーンポインタは、第２のブロックの各々に追加されて、それらの間の相互参照を可能にしている。

サプライチェーンに沿った次のステップにおいて、製品３２は、たとえば読取りデバイス２０を装備されてはいないが、製品３２の複合セキュリティマーキング１に備えられる第２のデジタル署名しか読み取ることができない従来のスキャナのみが装備されている、リモート物流管理ステーションであってもよい、第３の、中間ノードｄに到達する。以前のノードの場合とは異なり、ノードｄにおいてデータに関連するサプライチェーンのみが、ノードＣの場合と同様に、トランザクション＃３として第２のサプライチェーンＢＣ−ＳＣＭの第３のブロックに書き込まれる。しかし、スキャナが複合セキュリティマーキング１のＰＵＦを読み取って関連するデータを生成することができないので、第１のサプライチェーンＢＣ−ＰＵＦにはデータは格納されない。

最後に、サプライチェーンに沿った第４のステップにおいて、製品３２は、たとえば製品３２の最終仕向地または現地小売業者であってもよい、ノードＢに到達する。以前のノードＣにおいて、類似するエントリが両方のブロックチェーンＰＣ−ＰＵＦおよびＢＣ−ＳＣＭのそれぞれさらなるブロックに追加されるので、このノードＢにおいて、類似する手順が、もう１つの読取りデバイス２０を使用して実行される。

２つのブロックチェーンは、前記ブロックチェーンの開始以来かつて発生し格納された前記トランザクションのすべての安全な公開台帳としての役割を果たす。さらに、ブロックチェーンは、（実際には）操作され得ないので、極めて高い保全性レベルをもたらし、したがってこれらの使用は、本明細書において提示される全セキュリティ解決策のセキュリティをさらに高める。特に、２つのブロックチェーンに格納されたデータは、製造業者Ａが実際に製品３２の創作者であったか、およびサプライチェーンが期待されたとおりであったかどうかの両方を検査するために使用され得る。この検査は、読取りデバイス２０を装備されているサプライチェーンに沿った各ノードＡ、Ｃ、Ｂにおいて行われ得るものであり、したがって製品３２の複合セキュリティマーキング１を検査して、２つのブロックチェーンに格納されているデータにアクセスすることができる。

上記において本発明のセキュリティ解決策の少なくとも１つの例示的な実施形態が説明されたが、ここに膨大数の変形が存在することに留意されたい。さらに、説明されている例示的な実施形態は、本発明のセキュリティ解決策がどのように実施され得るかについての非限定的な例を示すに過ぎず、本明細書において説明される装置および方法の範囲、適用、または構成を限定することを意図されてはいないことを理解されたい。むしろ、先行の説明は、当業者に、解決策の少なくとも１つの例示的な実施形態を実施するための構造を提供し、ここにおいて、添付の特許請求の範囲およびそれらの法的等価物によって定義される主題を逸脱することなく、例示的な実施形態の要素の機能およびデバイスのさまざまな変更が行われ得ることを理解されるべきである。

１ 複合セキュリティマーキング
２ 物理複製困難関数（ＰＵＦ）
３ ＰＵＦに対応するデジタル署名
４ デジタル署名がアクセスされ得る場所を指示するポインタ
５ 消耗品を含むボトル
６ 消耗品、特に液剤物質
７ パッケージング
８ 薬剤タブレット（錠剤）
９ ブリスター包装
１０ さまざまなＵＣＤの混合体の供給
１１ ３Ｄ印刷のための原材料を伴うコンテナ
１２ 追加の製造デバイス（３Ｄプリンタ）
１３ ３Ｄ印刷された物理対象物／製品
１４ ＰＵＦスキャナ
１５ 処理デバイス
１６ バーコードプリンタ
１７ 対象物に複合セキュリティマーキングを提供するための装置
２０ 読取りデバイス
２１ スティミュレータ
２２ ＰＵＦ検出器
２３ 取得デバイス
２４ 通信デバイス
２４ａ アンテナ
２４ｂ 非ワイヤレス通信リンク
２５ 認証デバイス
２６ セキュリティデバイス
２７ セキュリティ防御装置
２８ 監視デバイス
２９ 処理デバイス
３０ 出力生成器
３１ 生産ラインのコンベヤー
３２ マークされた物理対象物（製品）
３３ バス
３４ 中央セキュリティサーバ（トラストセンター）
４０ セキュリティシステム
４１ 検証局サーバ
４２ 認証局サーバ
Ｃ チャレンジ応答認証方式によるチャレンジ
Ｒ チャレンジ応答認証方式による応答
Ｆ ＰＵＦによるチャレンジへの応答を表すデータ（ストリング）
Ｈ（Ｆ） ハッシュ値Ｈ＝Ｈ（Ｆ）をもたらす、Ｆに適用される暗号ハッシュ関数
Ｓ［Ｈ（Ｆ）］ ハッシュ値Ｈのデジタル署名
λ 波長
λ_i 応答Ｒにおいて生じる光強度Ｉのピークにおける、波長
Ｉ 光強度
Ｉ_i 波長λ_iにおける光強度

Claims (22)

1. 物理複製困難関数（ＰＵＦ）を備えるマーキングを読取りデバイスにより読み取る方法であって、該方法は、刺激ステップと、検出ステップと、処理ステップと、出力ステップと、を備え、
   前記刺激ステップは、前記ＰＵＦに対応するあらかじめ定められたチャレンジ応答認証方式に従って物理チャレンジが作成され、ＰＵＦに適用されるものであり、
   前記検出ステップは、前記物理チャレンジに応じて前記チャレンジ応答認証方式に従って前記ＰＵＦにより生成された応答が検出され、前記応答を表すデジタル信号が生成されるものであり、
   前記処理ステップは、あらかじめ定められた暗号ハッシュ関数を前記デジタル信号に適用することにより前記応答のハッシュ値を生成するために、前記デジタル信号が処理されるものであり、
   前記出力ステップは、前記生成されたハッシュ値を第１の読取り結果として表すデータが出力されるものである、方法。
2. 前記処理ステップにおいて、前記デジタル信号は、それが、前記応答が検出される環境条件の変動の下で少なくとも実質的に不変である前記応答の少なくとも１つのＰＵＦ固有の特有の特性を表すような形で生成される、請求項１に記載の方法。
3. 前記検出ステップにおいて前記応答を検出することは、前記物理チャレンジに応じて応答として前記ＰＵＦにより放出された電磁放射の少なくとも１つの特性を検出することを備え、前記デジタル信号は、それがこの応答を表すように生成される、請求項１または２に記載の方法。
4. 前記検出ステップにおいて前記応答を検出することは、前記ＰＵＦにより放出された電磁放射の特性として前記応答において生じるルミネセンス効果の特徴的存続期間を検出することを備える、請求項３に記載の方法。
5. 前記検出ステップにおいて前記応答を検出することは、前記ＰＵＦにより放出された電磁放射の特性として前記放出された放射のスペクトルを検出することを備え、
   前記処理ステップにおいて前記デジタル信号を処理することは、前記デジタル信号から、
   前記スペクトル内の１つまたは複数の特徴的特性の位置と、
   前記スペクトルを特徴付ける１つまたは複数の統計的測度と、
   前記スペクトルの１つまたは複数の量子化されたスペクトル値と、
   前記スペクトルで生じる許容されるスペクトル値の連続的または量子化された範囲を表すスペクトルバーコード、のうちの１つまたは複数を決定することを備える、請求項３または４に記載の方法。
6. 取得ステップと、ここにおいて、ＰＵＦと、対応する第１のデジタル署名またはそのような第１のデジタル署名がアクセスされ得るソースを指示するポインタとを備える複合セキュリティマーキングが読み取られ、前記第１のデジタル署名は、それぞれマーキングまたはポインタによって指示されるソースから取得されるものであり、
   前記出力ステップにおける、前記取得された第１のデジタル署名の表現、および／または
   少なくとも１つのあらかじめ定められたマッチング基準により、前記取得された第１のデジタル署名によって提供され署名されたハッシュ値が、前記物理チャレンジへの前記応答から生成された前記ハッシュ値と一致するかどうかを指示するマッチング出力とをさらに備える、請求項１から５のいずれか１項に記載の方法。
7. 前記取得ステップは、前記マーキングに関係する特定の第２のデジタル署名がアクセスされ得るソースを指示する第２のデジタル署名またはポインタを前記複合セキュリティマーキングから取得することをさらに備え、
   前記出力ステップは、前記取得された第２のデジタル署名の表現を第２の読取り結果として出力することをさらに備える、請求項６に記載の方法。
8. 前記出力ステップは、１次元または多次元バーコードの形態の読取り結果の少なくとも一部を出力することをさらに備える、請求項１から７のいずれか１項に記載の方法。
9. 認証ステップをさらに備え、ここにおいて、ユーザは、認証の成功の場合に前記読取りデバイスをさらに操作することを前記ユーザに許可する前に認証される、請求項１から８のいずれか１項に記載の方法。
10. 通信ステップをさらに備え、ここにおいて、読取り結果は、通信リンクを介して対向側へと通信される請求項１から９のいずれかに記載の方法。
11. 前記通信ステップは、セキュリティに関連する情報を取り込むことと、前記通信リンクを介してあらかじめ定められた対向側へ送信することとをさらに備える、請求項１０に記載の方法。
12. 情報監視ステップをさらに備え、ここにおいて、セキュリティイベントは、前記通信リンクを介して前記対向側から受信された信号に含まれる情報において検出される、請求項１０または１１に記載の方法。
13. アクセス監視ステップをさらに備え、ここにおいて、１つまたは複数のセンサーを用いて、
    前記読取りデバイスへの物理的進入の試みまたは実際の動作と、
    前記読取りデバイスの内部制御機能にローカルまたはリモートにアクセスする試みまたは実際の動作と、ここで、そのようなアクセスはその通常の動作の間に前記デバイスのユーザに利用可能ではないものであり、
    のうちの１つまたは複数の動作がセキュリティイベントとして検出される、請求項１から１２のいずれか１項に記載の方法。
14. セキュリティ防御ステップをさらに備え、ここにおいて、セキュリティイベントの検出に応じて、
    さらなる使用を制限または阻止するように前記読取りデバイスをロックすることと、
    ユーザによるそのさらなる使用またはアクセスを阻止するために、前記読取りデバイスの少なくとも１つの機能部分を自己破壊すること、またはそこに格納されているデータを破壊することと、
    エラーメッセージを出力することと、のセキュリティ対策のうちの１つまたは複数が実行される、請求項１２または１３に記載の方法。
15. 前記出力ステップは、前記生成されたハッシュ値を含むデータをデジタル署名することと、前記結果として得られたデジタル署名を前記第１の読取り結果として出力することとを備える、請求項１から１４のいずれか１項に記載の方法。
16. 格納ステップをさらに備え、ここにおいて、前記出力ステップにおいて出力される読取り結果は、ブロックチェーンのブロックに格納される、請求項１から１５のいずれか１項に記載の方法。
17. 前記格納ステップは、
    前記処理ステップにおいて生成された前記ハッシュ値を表すデータを備える第１の読取り結果を第１のブロックチェーンのブロックに格納することと、
    請求項７に記載の取得ステップにおいて取得された前記第２の読取り結果を、前記第１のブロックチェーンとは別個の第２のブロックチェーンのブロックに格納することとを備える、請求項７に従属する請求項１６に記載の方法。
18. 前記格納ステップは、
    前記第１の読取り結果を前記第１のブロックチェーンのブロックに格納するときに、前記第１のブロックチェーンの前記ブロックを、前記第２のブロックチェーンの対応するブロックに論理的にマップするクロスブロックチェーンポインタを、前記第１のブロックチェーンのブロックに含めることと、
    前記第２の読取り結果を前記第２のブロックチェーンのブロックに格納するときに、前記第２のブロックチェーンの前記ブロックを前記第１のブロックチェーンの対応するブロックに論理的にマップするクロスブロックチェーンポインタを、前記第２のブロックチェーンの前記ブロックに含めることとをさらに備える、請求項１７に記載の方法。
19. 物理複製困難関数（ＰＵＦ）を備えるマーキングを読み取るための読取りデバイスであって、請求項１から１８のいずれか１項に記載の方法を実行するように適合される読取りデバイス。
20. 前記刺激ステップを実行するように構成されるスティミュレータと、
    前記検出ステップを実行するように構成されるＰＵＦ検出器と、
    前記処理ステップを実行するように構成される処理デバイスと、
    前記出力ステップを実行するように構成される出力生成器とを備える、請求項１９に記載の読取りデバイス。
21. 請求項６または７に記載の取得ステップを実行するように構成された取得デバイスと、
    請求項９に記載の認証ステップを実行するように構成された認証デバイスと、
    請求項１０または１１に記載の通信ステップを実行するように構成された通信デバイスと、
    請求項１２に記載の情報監視ステップを実行するように構成された監視デバイスと、
    少なくとも１つのセンサーを備え、請求項１３に記載のアクセス監視ステップを実行するように構成されるセキュリティデバイスと、
    請求項１４に記載のセキュリティ防御ステップを実行するように構成されるセキュリティ防御装置と、
    請求項１６から１８のいずれか一項に記載の格納ステップを実行するように構成されたブロックチェーン格納デバイス、
    のうちの１つまたは複数をさらに備える、請求項２０に記載の読取りデバイス。
22. 請求項１９から２１のいずれか１項に記載の読取りデバイスの１つまたは複数のプロセッサ上で実行されるとき、前記読取りデバイスに、請求項１から１８のいずれか１項に記載の方法を実行させる命令を備えるコンピュータプログラム。

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