RU2043201C1

RU2043201C1 - Method for protecting securities against forgery

Info

Publication number: RU2043201C1
Application number: RU93026044A
Authority: RU
Inventors: Николай Николаевич Пасечный; Ирина Анриевна Зуевская
Original assignee: Николай Николаевич Пасечный; Ирина Анриевна Зуевская
Priority date: 1993-05-20
Filing date: 1993-05-20
Publication date: 1995-09-10

Abstract

FIELD: protection of documents against forging. SUBSTANCE: securities or documents are radiographed in a scanning mode with light rays and the physical parameters of the passed radiation are successively converted into an electric signal and a digital code of the paper texture. The applied mark is made in the form of a line code in accordance with the obtained digital code of paper texture. EFFECT: higher efficiency. 2 dwg

Description

Изобретение относится к системам защиты документов от подделки и может быть использовано для изготовления ценных бумаг и финансовых документов. The invention relates to systems for protecting documents from counterfeiting and can be used for the manufacture of securities and financial documents.

Известен способ защиты носителя информации (ценных бумаг, документов и т. п. ), заключающийся в нанесении на изделие по меньшей мере двух разноцветных узоров, определяемых компонентами основных цветов: желто-пурпурно-голубого цветов. A known method of protecting a storage medium (securities, documents, etc.), which consists in applying to the product at least two multi-colored patterns defined by the components of the primary colors: yellow-purple-blue colors.

Известен также способ защиты, состоящий из нанесения на изделие (ценную бумагу или документ) различного рода штриховых кодов. There is also known a method of protection, consisting of applying to the product (security paper or document) various kinds of bar codes.

Однако, повторяемость кодов, даже при нанесении их на часть выпускаемой серии носителей информации, повышает вероятность выявления закономерности кодирования, что в сочетании с простотой процесса нанесения кодов на поверхность носителя приводит к повышению вероятности подделки ценных бумаг. However, the repeatability of codes, even when applying them to part of a series of information carriers produced, increases the likelihood of identifying coding patterns, which, combined with the simplicity of the process of applying codes to the media surface, increases the likelihood of counterfeiting securities.

Технический результат, обеспечиваемый предлагаемый изобретением, заключается в повышении надежности защиты ценных бумаг от подделки. The technical result provided by the invention is to increase the reliability of protection of securities from counterfeiting.

Предлагаемый способ защиты ценных бумаг от подделки основан на использовании штрихового кода и заключается в том, что защищаемая ценная бумага предварительно просвечивается сканирующим световым лучом, а прошедшее через ценную бумагу световое излучение, промодулированное по интенсивности внутренней текстурой бумаги, преобразуется в электрический сигнал, который затем кодируется, и полученный цифровой код текстуры бумаги наносится на ценную бумагу в виде штрихового кода. Обработанная таким образом ценная бумага пускается в обращение. The proposed method of protecting securities from counterfeiting is based on the use of a bar code and consists in the fact that the security being protected is pre-illuminated by a scanning light beam, and the light radiation transmitted through the security paper, which is modulated by the intensity with the internal texture of the paper, is converted into an electrical signal, which is then encoded , and the resulting digital code of the paper texture is applied to the security in the form of a bar code. A security processed in this way is put into circulation.

Наличие на поверхности ценной бумаги штрихового ряда, содержащего закодированную информацию о внутренней текстуре бумаги, позволяет надежно выявить факты подделки ценных бумаг. Для этого поступившая из обращения ценная бумага повторно просвечивается сканирующим световым лучом, а прошедшее через ценную бумагу световое излучение, промодулированное по интенсивности внутренней текстурой бумаги, аналогичным образом преобразуется в электрический сигнал и кодируется в виде кода текстуры бумаги. Одновременно с этим производится считывание с поверхности ценной бумаги напечатанного ранее штрихового кода. Считанный штриховой код сравнивается с кодом текстуры бумаги. При несовпадении сравниваемых кодов ценная бумага классифицируется как поддельная, а при совпадении как подлинная. The presence on the surface of a security paper of a dashed row containing encoded information about the internal texture of the paper allows reliable identification of the facts of counterfeiting securities. To do this, the security paper received from circulation is re-illuminated by the scanning light beam, and the light radiation transmitted through the security paper, modulated by the intensity of the internal texture of the paper, is similarly converted into an electrical signal and encoded as a paper texture code. At the same time, the previously printed bar code is read from the surface of the security paper. The read bar code is compared with the paper texture code. If the compared codes do not match, the security is classified as fake, and if it matches, it is genuine.

На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства, реализующего предлагаемый способ защиты ценных бумаг от подделки; на фиг. 2 изображена ценная бумага, защищенная от подделки с помощью предлагаемого способа. In FIG. 1 shows a functional diagram of a device that implements the proposed method of protecting securities from counterfeiting; in FIG. 2 depicts a security paper protected from counterfeiting using the proposed method.

На фиг. 1 цифрами обозначено: 1 первый лазерный источник излучения, 2 второй лазерный источник излучения, 3 первый сканер, 4 второй сканер, 5 первый приемник излучения, 6 второй приемник излучения, 7 первый АЦП, 8 второй АЦП, 9 кодер, 10 первое буферное ЗУ, 11 второе буферное ЗУ, 12 блок сравнения, 13 блок управления сканированием, 14 синхронизатор, 15 принтер, 16 механизм транспортировки ценной бумаги, 17 ценная бумага. In FIG. 1 numbers indicate: 1 first laser radiation source, 2 second laser radiation source, 3 first scanner, 4 second scanner, 5 first radiation receiver, 6 second radiation receiver, 7 first ADC, 8 second ADC, 9 encoder, 10 first buffer memory, 11 second buffer memory, 12 comparison unit, 13 scan control unit, 14 synchronizer, 15 printer, 16 security transport mechanism, 17 security.

Устройство содержит первый и второй лазерные источники излучения 1 и 2, оптически сопряженные соответственно со сканерами 3 и 4 и приемниками излучения 5 и 6. Выходы первого и второго приемников излучения 5 и 6 соединены соответственно с входами первого АЦП 7 и второго АЦП 8. Выход первого АЦП 7 подключен ко входу кодера 9, выход которого соединен со входом первого буферного ЗУ 10, а выход второго АЦП 8 соединен с входом второго буферного ЗУ 11. Выходы первого буферного ЗУ 10 и второго буферного ЗУ 11 подключены к соответствующим входам блока сравнения 12, а выходы блока управления 13 сканированием соединены с соответствующими управляющими входами первого и второго сканеров 3 и 4. Синхронизатор 14 своими выходами соединен с соответствующими синхронизирующими входами первого буферного ЗУ 10, второго буферного ЗУ 11, блока сравнения 12, блока управления сканированием 13, принтера 15 и механизма 16 транспортировки ценной бумаги 17, при этом сигнальный выход принтера 15 подключен к выходу первого буферного ЗУ 10, выход блока сравнения 12 является выходом всего устройства, а ценная бумага 16 размещается на механизме транспортировки 16. The device contains the first and second laser radiation sources 1 and 2, optically coupled respectively with scanners 3 and 4 and radiation detectors 5 and 6. The outputs of the first and second radiation receivers 5 and 6 are connected respectively to the inputs of the first ADC 7 and the second ADC 8. The output of the first The ADC 7 is connected to the input of the encoder 9, the output of which is connected to the input of the first buffer memory 10, and the output of the second ADC 8 is connected to the input of the second buffer memory 11. The outputs of the first buffer memory 10 and the second buffer memory 11 are connected to the corresponding inputs of the comparison unit 12, and the outputs of the scanning control unit 13 are connected to the corresponding control inputs of the first and second scanners 3 and 4. The synchronizer 14 is connected by its outputs to the corresponding synchronizing inputs of the first buffer memory 10, the second buffer memory 11, the comparison unit 12, the scan control block 13, the printer 15 and the security transfer mechanism 16 of the security 17, the signal output of the printer 15 is connected to the output of the first buffer memory 10, the output of the comparison unit 12 is the output of the entire device, and the security 16 is placed on the transport mechanism 16.

В качестве первого лазерного источника излучения 1 может использоваться ксеноновый газовый лазер, работающий в диапазоне длин волн 2.7 мкм, для которых бумага является частично прозрачной. Мощность лазера может составлять 10. 100 мВт. В качестве первого приемника излучения 5 может использоваться охлаждаемый фотоприемник на базе соединения InSb. В качестве второго лазерного источника излучения 2 может использоваться маломощный полупроводниковый лазер с длиной волны излучения 0,4.0,7 мкм, обеспечивающей эффективное отражение излучения от поверхности бумаги и считывание штрихового кода с поверхности ценной бумаги, а в качестве второго приемника излучения 6 обычный кремниевый фотодиод. As the first laser radiation source 1, a xenon gas laser operating in the wavelength range of 2.7 μm, for which the paper is partially transparent, can be used. The laser power can be 10. 100 mW. As the first radiation detector 5, a cooled photodetector based on an InSb compound can be used. As a second laser radiation source 2, a low-power semiconductor laser with a radiation wavelength of 0.4.0.7 μm can be used, which effectively reflects radiation from the paper surface and reads a bar code from the surface of a security paper, and as a second radiation receiver 6, a conventional silicon photodiode.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Подлежащая защите ценная бумага 17 закрепляется на механизме транспоpтировки 16, который по команде "пуск" синхронизатора 14 перемещает ценную бумагу 17 в строго определенное положение относительно сканера 3 и приемника излучения 5. Первый лазерный источник излучения 1 облучает через первый сканер 3 ценную бумагу 17, фиксируемую механизмом транспортировки 16. Первый сканер 3, работающий в однострочном режиме, обеспечивает последовательное просвечивание лазерным лучом чистой зоны ценной бумаги, свободной от знаков типографской печати, так как это показано на фиг. 2. При этом продольный размер данной зоны (длину строки) выбирают много большим поперечного размера волокна бумаги, а диаметр лазерного луча (толщину строки) меньшим поперечного размера волокна бумаги. The security paper 17 to be protected is fastened to the transportation mechanism 16, which, by the start command of the synchronizer 14, moves the security paper 17 to a strictly defined position relative to the scanner 3 and the radiation receiver 5. The first laser radiation source 1 irradiates the security paper 17 fixed through the first scanner 3 transport mechanism 16. The first scanner 3, operating in single-line mode, provides sequential laser radiation through a clean area of a security free of signs of printing, since of FIG. 2. In this case, the longitudinal size of this zone (line length) is chosen to be much larger than the transverse size of the paper fiber, and the diameter of the laser beam (line thickness) is smaller than the transverse size of the paper fiber.

Из-за волокнистой структуры материала бумаги, которая используется для изготовления документов и ценных бумаг, эта бумага обладает очень специфической внутренней текстурой. В силу особенностей бумажного производства указанная текстура является случайной для каждого экземпляра ценной бумаги. Наличие такой текстуры приводит к соответствующей модуляции интенсивности проходящего через бумагу сканирующего лазерного излучения. Due to the fibrous structure of the paper material used to make documents and securities, this paper has a very specific internal texture. Due to the peculiarities of papermaking, this texture is random for each instance of a security. The presence of such a texture leads to a corresponding modulation of the intensity of the scanning laser radiation passing through the paper.

Прошедшее сквозь ценную бумагу излучение первого лазерного источника излучения 1 воспринимается первым приемником излучения 5. Сформированный первым приемником излучения 5 электрический сигнал, пропорциональный интенсивности принятого излучения, поступает на вход первого АЦП 7. Полученный с помощью первого АЦП 7 первый цифровой сигнал поступает на вход кодера 9, который осуществляет кодирование сигнала текстур ценной бумаги 17. В простейшем случае кодирование осуществляется путем суммирования первого цифрового сигнала с секретным шифром, хранящимся в памяти кодера 9. Закодированный цифровой сигнал текстуры ценной бумаги 17 по команде синхронизатора 14 записывается в первое буферное УЗ 10 в виде кода текстуры бумаги. После этого механизм транспортировки 16 помещает чистый край ценной бумаги 17 под печатающую головку принтера 15. Затем под действием соответствующей команды синхронизатора 14 закодированный цифровой сигнал текстуры ценной бумаги 17 считывается из первого ЗУ 10 и поступает на вход принтера 15, который по команде синхронизатора 14 печатает этот закодированный сигнал на чистом крае ценной бумаги 17 в виде штрихового кода так, как это показано на фиг. 2. Защищенная таким образом ценная бумага 17 пускается в обращение. The radiation of the first laser radiation source 1 transmitted through the security paper is perceived by the first radiation receiver 5. The electric signal generated by the first radiation receiver 5, which is proportional to the intensity of the received radiation, is fed to the input of the first ADC 7. The first digital signal received by the first ADC 7 is fed to the input of the encoder 9 , which encodes the signal texture of the security 17. In the simplest case, the encoding is carried out by summing the first digital signal with a secret cipher ohm, stored in the memory of the encoder 9. The encoded digital texture signal of the security 17 at the command of the synchronizer 14 is recorded in the first buffer ultrasound 10 in the form of a paper texture code. After that, the transport mechanism 16 places the clean edge of the security 17 under the print head of the printer 15. Then, under the action of the corresponding command of the synchronizer 14, the encoded digital signal of the texture of the security 17 is read from the first memory 10 and fed to the input of the printer 15, which prints this the encoded signal at the clean edge of the security 17 in the form of a bar code as shown in FIG. 2. The security 17 thus protected is put into circulation.

Для выявления факторов подделки ценных бумаг поступившая из обращения ценная бумага соответствующим образом закрепляется в механизме транспортировки 16, который по команде синхронизатора 14 перемещает банкноту в строго определенное положение относительно сканеров 3 и 4 и приемников излучения 5 и 7. Первый лазерный источник излучения 1 и повторно просвечивает ценную бумагу 16 сканирующим лазерным лучом. Прошедшее сквозь ценную бумагу излучение первого лазерного источника излучения 1 воспринимается первым приемником излучения 5. Энергетический сигнал, пропорциональный интенсивности принятого излучения, поступает на вход первого АЦП 7, полученный с помощью первого АЦП 7 первый цифровой сигнал поступает на вход кодера 9, который осуществляет кодирование сигнала текстуры ценной бумаги 17. Закодированный цифровой сигнал текстуры ценной бумаги 17 по команде синхронизатора 14 записывается в первое буферное ЗУ 10 в виде кода текстуры бумаги. Одновременно с этим второй лазерный источник излучения 2 через второй сканер 4, работающий в однострочном режиме, облучает участок поверхности проверяемой ценной бумаги 17 со штриховым кодом, обеспечивая считывание указанного штрихового кода. Отраженное от поверхности ценной бумаги 17 излучение второго лазерного источника излучения 2 принимается вторым приемником излучения 6, выходной сигнал которого поступает на вход второго АЦП 8. Сформированный вторым АЦП 8 цифровой сигнал штрихового кода записывается во второе буферное ЗУ 11. Далее синхронизатор 14 выдает соответствующую команду считывания, под действием которой производится одновременное считывание информации из первого буферного ЗУ 10 и второго буферного ЗУ 11 и считанная информация поступает в блок сравнения 12. В блоке сравнения 12 происходит сравнение штрихового кода проверяемой ценной бумаги с кодом ее текстуры. В случае несовпадения сравниваемых величин блок сравнения 12 выдает команду "Нет", что соответствует классификации проверяемой ценной бумаги 16, как поддельной, а в случае совпадения выдает команду "Да", что соответствует классификации проверяемой ценной бумаги 17 как подлинной. To identify the factors of counterfeiting securities, the security received from circulation is appropriately fixed in the transport mechanism 16, which, upon the command of the synchronizer 14, moves the banknote to a strictly defined position relative to scanners 3 and 4 and radiation receivers 5 and 7. The first laser radiation source 1 and re-translucent security paper 16 by a scanning laser beam. The radiation of the first laser radiation source 1 transmitted through the security paper is perceived by the first radiation receiver 5. An energy signal proportional to the intensity of the received radiation is fed to the input of the first ADC 7, obtained by the first ADC 7, the first digital signal is input to the encoder 9, which encodes the signal security texture 17. The encoded digital signal texture security 17 at the command of the synchronizer 14 is recorded in the first buffer memory 10 in the form of a code texture paper. At the same time, the second laser radiation source 2 through the second scanner 4, operating in a single-line mode, irradiates a surface area of the checked security 17 with a bar code, providing the reading of the specified bar code. The radiation of the second laser radiation source 2 reflected from the surface of the security paper 17 is received by the second radiation receiver 6, the output signal of which is fed to the input of the second ADC 8. The digital bar code signal generated by the second ADC 8 is recorded in the second buffer memory 11. Next, the synchronizer 14 issues an appropriate read command under the action of which information is simultaneously read from the first buffer memory 10 and the second buffer memory 11 and the read information goes to the comparison unit 12. In the block cp sake of compari- son 12 compares the checked barcode security texture with its code. In case of mismatch of the compared values, the comparison unit 12 issues a No command, which corresponds to the classification of the security being checked 16 as fake, and if it matches, it gives a Yes command, which corresponds to the classification of the security being checked 17 as genuine.

Предлагаемый способ обеспечивает очень высокую надежность защиты ценных бумаг и документов от подделки, Действительно, текстура бумаги надежно определяется при числе отсчетов ≥1000 на строке длиной 20 мм. При среднем диаметра волокна бумаги 0,2 мм, это позволяет сформировать устойчивый 100-разрядный штриховой код. Если в качестве критерия подлинности ценной бумаги принять несовпадение не более десяти любых разрядов штрихового кода и кода текстуры бумаги, то вероятность ошибочной классификации поддельной ценной бумаги как подлинной составляет ≅10^-6. В то же время для взлома всей системы защиты изготовители фальшивых ценных бумаг должны проанализировать текстуры и штриховые коды для 1 млн. защищенных подлинных ценных бумаг, что практически нереально.The proposed method provides a very high reliability of protection of securities and documents from counterfeiting. Indeed, the texture of the paper is reliably determined when the number of samples ≥1000 per line 20 mm long. With an average paper fiber diameter of 0.2 mm, this allows you to create a stable 100-bit bar code. If, as a criterion for the authenticity of a security, we take a mismatch of no more than ten of any digits of a bar code and a paper texture code, then the probability of an erroneous classification of a fake security as genuine is ≅10 ^-6 . At the same time, to crack the entire security system, manufacturers of fake securities must analyze the textures and barcodes for 1 million protected genuine securities, which is almost impossible.

Claims

METHOD FOR PROTECTING SECURITIES FROM FORGING, which consists in screening securities or documents with a light beam, recording the values of the physical parameters of transmitted radiation, modulated by the intensity of the internal texture of the paper, and forming, according to the results of registration, a mark applied to the surface of securities or documents, characterized in that the transillumination of securities or documents is performed in the scanning mode by a light beam, the values of the physical parameters of the transmitted radiation are successively converted The paper texture is digitally encoded into a digital signal and the applied mark is formed in the form of a bar code in accordance with the received paper texture digital code.