TWI622969B - 用以使用物理特性來標記製造物品的方法及設備 - Google Patents

用以使用物理特性來標記製造物品的方法及設備 Download PDF

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Abstract

描述一種標記製造物品之方法，其包括：建立用於一製造物品之一唯一產品識別符；建立一個或一個以上加密金鑰；使用該唯一產品識別符及該一個或一個以上加密金鑰，產生一秘密金鑰；藉由對該秘密金鑰及該唯一產品識別碼執行一雜湊函數，產生一系統雜訊值；由該製造物品之一測量物理特性產生一物理金鑰；藉由對該物理金鑰及該唯一產生識別符執行一雜湊函數，產生一物理雜訊值；產生一從該系統雜訊值及該物理雜訊值所推導或包含該系統雜訊值及該物理雜訊值之安全識別符；以及放置一符號於該製造物品上，該符號包括該安全識別符或一從該安全識別符所推導之識別符。並且，描述用以驗證依據上述方法所標記之物品的方法。

Description

用以使用物理特性來標記製造物品的方法及設備
本發明係有關於用以標記製造物品之方法及設備。特別地，本發明係有關於標記包裝商品。
仿冒及走私商品對於顧客、廠商及政府機關來說是全球性問題。仿冒商品，其為未經授權生產之通常具較差品質的商品，在世界各地被非法販賣。這些商品對顧客係有害的，因為它們可能是具危險性的較差品質(此對於像藥品或其它消費商品的產品來說，特別是如此的)。仿冒商品對廠商係不利的，因為他們可能遭受名譽的損失、製造他們產品之非法廠商的競爭增加及其它合法權利的侵害。走私商品，它們是為了逃避政府規定之稅金所製造之商品，對於廠商及政府機關亦是相當大的問題。這些商品係非法轉移的、交易的或進口的，此因關稅或稅金之不當收取而導致政府機關之稅收的重大損失。
有利的是，能使用在製造物品上之唯一標記來驗證該等製造物品，而不需要在要驗證該等物品之地 點儲存每一個唯一標記。亦希望能偵測仿冒物品或複製一正版產品之唯一標記的物品，而不需要儲存每一個唯一標記之驗證記錄。
在該揭露之一態樣中，提供一種標記製造物品之方法：建立用於一製造物品之一唯一產品識別符；建立一個或一個以上加密金鑰；使用該唯一產品識別符及該一個或一個以上加密金鑰，產生一秘密金鑰；由該製造物品之一測量物理特性，產生一物理金鑰；產生一從該秘密金鑰及該物理金鑰所推導或包含該秘密金鑰及該物理金鑰之安全識別符；以及放置一符號於該製造物品上，該符號包括該安全識別符或一從該安全識別符所推導之識別符。
該安全識別符可以包含該唯一產品識別符。
較佳地，該方法進一步包括使用該秘密金鑰及該唯一產品識別符來產生一系統雜訊值(system noise value)之步驟，其中該安全識別符係從該系統雜訊值所推導或包含該系統雜訊值。較佳地，產生該系統雜訊值之步驟包括對該秘密金鑰及該唯一產生識別符執行一雜湊函數(hash function)。
較佳地，該方法進一步包括使用該物理金鑰及該唯一產品識別符，產生一物理雜訊值(physical noise value)，其中該安全識別符係從該系統雜訊值所推導或包 含該系統雜訊值。較佳地，產生該物理雜訊值之步驟包括對該物理金鑰及該唯一產生識別符執行一雜湊函數。
根據在此所使用，“唯一產品識別符”表示一唯一識別一製造物品之識別符。給予每一製造物品有一不同唯一產品識別符。該唯一產品識別符通常是一數字或字母數字序列或值。
根據在此所使用，“加密”表示使用一演算法來轉換資訊，以使那個資訊對除那些處理特殊知識者之外的任何人是不可讀的程序。解密為反向程序。一“加密金鑰”為一筆資訊，其與一加密演算法一起用來加密或解密資訊。一加密金鑰通常是一數字或字母數字序列或值。
根據在此所使用，術語“秘密金鑰”係用以描述一用於一金鑰式雜湊(keyed hash)中之使用一唯一產品識別符及一個或一個以上額外金鑰或筆資料所產生之金鑰。在它產生時，除了建立該秘密金鑰的人之外，任何其他人不知道該秘密金鑰。術語“秘密金鑰”在本上下文中沒有被限制用以表示在一非對稱加密方案之上下文中的一私密金鑰。
根據在此所使用，“雜湊函數(hash function)”係一將輸入資料映射至一稱為一雜湊值之固定大小輸出(通常小於該輸入資料)的函數。雜湊函數通常取代或置換或取代及置換資訊，以建立該雜湊值或雜訊值。較佳地，該雜湊函數係一密碼雜湊函數(cryptographic hash function)。該密碼雜湊函數產生該輸入資料之指紋(fingerprint)或核對和(checksum)。如果使用相同的密碼 雜湊函數，兩筆資料產生相同的雜湊值，則可認為它們是相同的。有利地，該雜湊函數係一單向雜湊函數，其表示在計算上不可能從該雜湊值推知該輸入資料。這些特性可以使用於所要描述之驗證程序中。可藉由結合一秘密金鑰與一輸入信息，將一雜湊函數加鎖，以便建立一金鑰式雜湊值或雜訊。
根據在此所使用，術語“雜訊值”表示一雜湊值或一金鑰式雜湊值或一從一雜湊值及一秘密金鑰直接推導之數值或字元序列。
該製造物品之測量物理特性可以是任何測量物理特性及可以根據質量、尺寸、形狀、表面紋理或圖案、顏色、化學成分或對刺激之響應(例如，對電、磁或光學刺激之響應)。較佳地選擇及測量該測量物理特性至一解析度，以便它對於每一製造物品來說很可能是唯一的，或者至少對於任何兩個製造物品，它更可能是不同而不是相同的。該測量物理特性較佳地提供一用於該製品物品之物理簽章。在一較佳實施例中，該測量物理特性係該製造物品之包裝的一部分的影像。
該安全識別符可以是任何型態之識別符，但是較佳地是一數字或字母數字序列或值。該符號亦可以是一字元或數字序列或可以是一圖示(例一或二維條碼)。
在一實施例中，產生該安全識別符之步驟包括藉由與該系統雜訊值一起加密該唯一產品識別符，產生一第一識別符，以及藉由與該物理雜訊值一起加密該 第一識別符，產生該安全識別符。
在此實施例中，該方法可以進一步包括在一驗證中心檢驗該製造物品，該檢驗步驟包括：識別在該物品上之該符號；解密該符號，以推導該第一識別符及該物理雜訊值；解密該第一識別符，以推導該唯一產品識別符及該系統雜訊值；根據該製造物品之一測量物理特性產生一新物理金鑰；藉由對該新物理金鑰及該推導唯一產品識別符執行一雜湊函數，產生一份新的物理雜訊值；比較該份新的物理雜訊值與該推導物理雜訊值；以及提供是否該推導物理雜訊值相同或相關聯於該份新的物理雜訊值的指示。
該比較步驟可以包括推導一相關度(correlation score)及該提供指示之步驟包括提供是否該相關度大於一臨界值之指示。
在此實施例中，該檢驗步驟可以進一步包括：根據該唯一產品識別符及該一個或一個以上加密金鑰產生一份新的秘密金鑰；藉由對該份新的秘密金鑰及該唯一產品識別符執行一雜湊函數，產生一份新的系統雜訊值；比較該份新的系統雜訊值與該推導系統雜訊值；以及提供是否該份新的系統雜訊值與該推導系統雜訊值係相同的指示。
在另一實施例中，產生該安全識別符之步驟包括藉由與該系統雜訊值一起加密該唯一產品識別符，產生一第一安全識別符；藉由與該物理雜訊值一起加密該唯一產品識別符，產生一第二安全識別符；以及將一 符號放置在該製造物品上，該符號包括該第一及第二安全識別符或一或數個從該第一及第二安全識別符推導之識別符。
在此實施例中，該方法進一步包括在一驗證中心檢驗該製造物品，該檢驗步驟包括：識別在該物品上之該符號；解密該符號，以推導該唯一產品識別符、該系統雜訊值及該物理雜訊值；由該唯一產品識別符及該一個或一個以上加密金鑰產生一份新秘密金鑰；藉由對該份新秘密金鑰及該唯一產品識別符執行一雜湊函數，產生一份新系統雜訊值；比較該份新系統雜訊值與該推導系統雜訊值；由該製造物品之一測量物理特性產生一新物理金鑰；藉由對該新物理金鑰及該推導唯一產品識別符執行一雜湊函數，產生一份新物理雜訊值；比較該份新物理雜訊值與該推導物理雜訊值；以及提供是否該份新系統雜訊值相同於該推導系統雜訊值及該份新物理雜訊值相同於或相關聯於該推導物理雜訊值之指示。
在任一實施例中，產生該第一安全識別符之步驟可以包括使用一碼產生器金鑰，加密該唯一產品識別符及該系統雜訊值，其中產生該第二安全識別符之步驟包括將該第一安全識別符及該物理雜訊值與一碼產生器ID結合在一起，以及其中可使用該碼產生器ID，根據在一驗證中心之一查找表推導或獲得該碼產生器金鑰。
在任一實施例中，該方法可以進一步包括在 一驗證中心儲存該一個或一個以上加密金之步驟。該一個或一個以上加密金鑰可以包括一靜態金鑰及一動態金鑰，以及其中針對每一批製造物品建立一新動態金鑰，而針對多批製造物品使用同一靜態金鑰。
該唯一產品識別符可以包括用以識別該物品所屬之某一批物品的資訊。
本發明提供根據來自廠商之資訊(亦即，不同的加密金鑰)及根據該物品之物理特性來驗證之能力。此提供兩層的驗證，以及容許在正版物品上之識別符的複製(cloning)之偵測，但是不需要驗證碼之大規模儲存。
在本發明之另一態樣中，提供一種用以標記製造物品之設備，包括：一金鑰產生器，其配置成用以產生加密金鑰；一碼產生器，其配置成用以產生用於每一製造物品之一唯一產品識別符；一物理金鑰產生器，其配置成用以根據每一製造物品之一測量物理特性來產生物理金鑰；處理裝置，其配置成用以：使用該唯一產品識別符及一個或一個以上加密金鑰，產生用於每一製造物品之一秘密金鑰；產生從該秘密金鑰及該物理金鑰推導或包含該秘密金鑰及該物理金鑰之一安全識別符；以及一標示器，其用以以該安全識別符或一從該安全識別符推導之識別符來標記每一製造物品。
較佳地，該處理器係配置成用以使用該秘密 金鑰及一唯一產品識別符，產生用於每一製造物品之一系統雜訊值，其中該安全識別符係從該系統雜訊值所推導或包含該系統雜訊值。較佳地，該處理器係配置成用以藉由對該安全金鑰及一唯一產品識別符執行一雜湊函數，產生用於每一製造物品之該系統雜訊值。
較佳地，該處理器係配置成用以使用該物理金鑰及該唯一產品識別符，產生用於每一製造物品之一物理雜訊值，其中該安全識別符係從該物理雜訊值所推導或包含該物理雜訊值。較佳地，該處理器係配置成用以藉由對該物理金鑰及該唯一產品識別符執行一雜湊函數，產生用於每一製造物品之該物理雜訊值。
在一實施例中，該處理裝置係配置成用以：藉由與該秘密金鑰或該系統雜訊值一起加密該唯一產品識別符，產生用於每一製造物品之一第一識別符；以及藉由與該物理雜訊值一起加密該第一識別符，產生用於每一製造物品之該安全識別符。
在另一實施例中，該處理裝置係配置成用以：藉由與該秘密金鑰或該系統雜訊值一起加密該唯一產品識別符，產生用於每一製造物品之一第一安全識別符，以及藉由與該物理金鑰或該物理雜訊值一起加密該唯一產品識別符，產生用於每一製造物品之一第二安全識別符；以及該標示器係配置成用以以該第一安全識別及該第二安全識別符或一個或數個從該第一及第二安全識別符所推導之識別符標記每一製造物品。
該製造物品可以是一包含菸草產品之容器。 菸草產品之範例為香煙、散裝菸草(loose leaf tobacco)、雪茄煙及用於加熱吸煙系統或其它電子煙系統之卡匣(cartridges)或填充包(refills)。
本發明允許在不需要大量資訊之儲存下驗證製造物品。這對於適用以驗證大量生產之物品的任何實用系統而言是重要的。再者，一物理金鑰與一唯一產品識別符(UPI)結合之使用增加安全性且使仿冒及走私商品之生產更困難。一物理金鑰之附加提供一種可偵測複製且很難複製之系統。即使仿冒者具有用以產生該金鑰金鑰之特殊工具的知識，用以產生一識別符之該物理金鑰與一UPI之結合使複製幾乎成為不可能。本發明亦容許在連線中(亦即，根據該系統雜訊值透過一通信網路連接至一驗證中心)執行驗證，亦容許根據該物理雜訊值在離線中執行驗證。在每一物品上所需要之標記僅是一個或一個以上之碼，以及因此，相較於依賴在技術上很難再生產之昂貴標籤的一些其它解決方式，對每一物品增加非常少的費用。
101‧‧‧系統
103‧‧‧生產中心
105‧‧‧生產中心
107‧‧‧生產中心
109‧‧‧製造物品
111‧‧‧碼產生器
112‧‧‧物理金鑰產生器
113‧‧‧標示器
114‧‧‧驗證中心
115‧‧‧金鑰產生器
117‧‧‧中央伺服器
119‧‧‧安全網際網路接線
207‧‧‧物理金鑰
209‧‧‧金鑰
211‧‧‧金鑰
213‧‧‧啟動碼
215‧‧‧資訊
219‧‧‧動態金鑰
221‧‧‧碼
223‧‧‧秘密金鑰
225‧‧‧系統雜訊值
227‧‧‧物理雜訊值
231‧‧‧碼產生器混亂金錀
233‧‧‧碼產生器識別符
235‧‧‧全域金鑰
241‧‧‧第一識別符(第一ID)
251‧‧‧安全識別符
261‧‧‧第二ID
271‧‧‧第一安全ID
281‧‧‧第二安全ID
601‧‧‧使用者
603‧‧‧資訊
現在將參考所附圖式僅以範例來描述本發明之實施例現在將參考所附圖式僅以範例來描述本發明之實施例，其中第1圖係依據本發明之一實施例的一標記系統之示意圖。
第2圖描述如何推導該系統雜訊值及物理雜訊值。
第3圖係顯示本發明之一實施例的一標記方法之流 程圖，該方法可以在第1圖之系統上實施。
第4圖係顯示用於第3圖所示之本發明的實施例之一驗證方法的流程圖，該方法可以在第1圖之系統上實施。
第5圖係顯示本發明之另一實施例的一標記方法之流程圖，該方法可以在第1圖之系統上執行。
第6圖係顯示用於第5圖所示之本發明的實施例之一驗證方法的流程圖，該方法可以在第1圖之系統上執行。
在製造物品上之唯一標記可用以追蹤該等物品。例如，可以將一顧客訂單連結至一個或數個容納訂購商品之特定運輸箱的識別標籤。在本上下文中之“商品”表示製造物品或意欲分配或出售給顧客之其它物品。此允許顧客、廠商及任何中介者可常常追蹤該需求商品之位置。此可以使用用以掃描識別符且與一驗證中心通信之掃描器來完成。在另一選擇中，可以人工方式與一驗證中心通信的人可讀取該等識別符。顧客、國家權威機構及其它方亦可以使用識別符，驗證一包含正版產品之特定項目。例如，一方可以使用一掃描器，讀取在一運輸箱上的識別符(或者，如上所述，人可讀取該識別符)。可以將該識別符之詳細信息傳送至一驗證中心。然後，該驗證中心可查詢或處理該識別符之詳細信息、測定該運輸箱之生產詳細信息及傳送那些詳細信息至該掃描器，藉以允許該方驗證該運輸箱及在其中所容納之產 品為正版。在該中心資料庫無法辨識該識別符之情況下，有問題的物品為仿冒品。該等識別符亦可用以追蹤物品。例如，如果廠商需要從被選的一些運輸箱收回該等產品，可使用它們的識別符來追蹤那些運輸箱。
第1圖係依據本發明之一實施例的一標記系統的示意圖。在此實施例中，系統101包括用以生產製造物品109之一個或一個以上生產中心103、105及107。每一生產中心可以包括一生產線或設備，其可以是一香煙製造及包裝線。較佳地，產品係成批完成，分批執行每一批所專屬於某些個別製造物品之生產。如果具有兩個或兩個以上生產中心，這些生產中心實際上可以位於相同或不同的製造場所。在此較佳實施例中，該系統包括生產中心103、105、107，但是事實上可以在輸入地點、分發地點、購買者、批發商或在供應鏈中之任何其它地點執行本發明。
每一生產中心包括一用以產生該等製造物品109之碼的碼產生器111。較佳地，該碼產生器111係一專屬於一特定生產中心之完全自主電腦或微處理器。每一生產中心亦包括一用以測量或編碼每一製造物品之特理特性及將它轉換成一物理金鑰207之物理金鑰產生器112。該碼產生器111使用該等物理金鑰，產生用於在該等物品上標記之碼。
在此實施例中，該物理金鑰產生器為在WO2007/071788中所述之型態。藉由一數位影像感測器照亮每一物品之包裝的一部分及捕捉該照亮部分之影 像。因其在時間上具穩定性的不規則微觀結構而選擇該包裝之該部分。像紙及硬紙板之材料具有可用以做為該物品之“指紋”的不規則微觀結構。如WO2007/071788所述，以字母數字值或矩陣(matrix)之形式將該物品之該部分的微觀結構之影像轉換成一物理金鑰或簽章。一具有此型態之物理金鑰產生器可從Signoptic Technologies,Savoie Technolac,5 allée Lac d'Alguebelette BP340 F-73375,LE BOURGET-DU-LAC,France獲得。然而，可以使用任何型態之物理金鑰產生器，以及它們可能依賴該物品之其它物理特性(例如，質量或形狀)或甚至可能依賴該物品之化學或生物特性。
在此實施例中，每一生產中心亦包括一用以標記該等產生碼至該等製造物品109上之標示器113。該標示器113可以包括任何合適標記裝置，例如，但不侷限於，連續式噴墨印表機、控制液滴式噴墨印表機、全像印表機、雷射印表機或允許在該等個別製造物品上列印或標記該等產生碼的任何其它印表機或標示器。該等產生碼之列印或標記可以是在每一物品上、在一外包裝物上、在標籤上或以任何其它便利方式來實施。在一實施例中，將該等產生碼(較佳地，不可移除地)列印在要被施加至該等製造物品的黏著標籤上。在一實施例中，以一雷射光束將該等產生碼列印在該製造物品上所設置之一層雷射感應材料上或在該物品之包裝上。此方法允許將碼經過一透明包裝層來印記。
該系統101進一步包括一驗證中心114，其 包括一用以產生用於該等製造物品之標記及驗證的金鑰209、211之金鑰產生器115及一中央伺服器117。在此實施例中，該碼產生器111可以經由一安全網際網路接線119及一屬於該生產中心本地之伺服器121或藉由其它資料通信裝置與該驗證中心114通信。在另一選擇中，該碼產生器111可以經由一專屬於一個或一個以上生產中心之製造入口與該驗證中心通信。
該金鑰產生器115產生一密碼金鑰，在此稱為一靜態金鑰。該金鑰產生器115產生該靜態金鑰之解密版及該靜態金鑰之加密版。該靜態金鑰之解密版(在此，稱為該活動靜態金鑰209)在第1圖中係以實線邊框來表示。該靜態金鑰之加密版(在此，稱為該不活動靜態金鑰211)在第1圖中係以虛線邊框來表示。在該金鑰產生器115中產生該活動靜態金鑰209，亦即，該靜態金鑰之解密版，以及因此，該中央伺服器117可輕易得到該靜態金鑰之解密版。該金鑰產生器115傳送該不活動靜態金鑰211至在該生產中心103、105、107之碼產生器111。
可以透過一非揮發性資料載體(例如，一CD-Rom、一DVD-Rom或一可移除硬碟)上將該不活動靜態金鑰211從該金鑰產生器115傳送至該碼產生器111。該資料載體實際上被轉移至在該生產中心103、105、107之該碼產生器111。在另一選擇中，可以經由一安全網路接線(例如，一涉及加密的安全網路接線)將該不活動靜態金鑰211從該金鑰產生器115傳送至該碼產生器 111。此係根據來自該碼產生器111之請求。這可確保該靜態金鑰之真實性、機密性及完整性。
該金鑰產生器115亦產生啟動碼213，其包括用以解密該不活動靜態金鑰211來形成該活動靜態金鑰209之金鑰或碼。該中心伺服器117亦可輕易得到此啟動碼213。較佳地，將該活動靜態金鑰209及啟動碼213與它們所配屬之該等生產中心103、105、107的識別儲存在一起。
在一實施例中，該靜態金鑰包括數個部分。主要部分可以是複數個秘密碼，例如，一鹽矩陣(salt matrix)。一鹽矩陣可以是例如一長串隨機或假性隨機位數之字元。該數個部分可以進一步包括一用於該靜態金鑰之唯一識別符、一定義該靜態金鑰如何與一動態金鑰結合(描述於後)之序列碼(serialized code)、一相關聯於該靜態金鑰之唯一識別符的數位密碼憑證及一包含上面所產生之數位密碼憑證的靜態金鑰政策或許可證。
較佳地，使用一強密碼，加密該不活動靜態金鑰，亦即，該靜態金鑰之加密版，以及特別是該複數個秘密碼。一合適密碼之範例為三重DES(資料加密標準)區段密碼或三重DES/Rijandel區段密碼。兩者對每一資料區段實施資料加密標準密碼演算法3次及該三重DES/Rijandel係IBM所發展之三重DES的輕微變化。在那個情況下，該三重DES或三重DES/Rijandel金鑰包括該啟動碼213。因此，在一較佳實施例中，解密該活動靜態金鑰209。使用該三重DES或三重DES/Rijandel金 鑰，加密該不活動金鑰211，以及該啟動碼213包括那個三重DES或三重DES/Rijandel金鑰。
在下一步驟203中，登記由該碼產生器111所接收之該不活動靜態金鑰211。此可藉由該碼產生器111傳送關於該接收靜態金鑰之資訊215及任何相關機器資訊(圖未顯示)至該驗證中心114來完成。如第1圖所示，此較佳地可經由安全網際網路接線119來傳送，但是可以藉由另一合適路徑來傳送。該驗證中心114將該啟動碼213傳回至該碼產生器111。該啟動碼213允許該不活動靜態金鑰211被啟動及此以217來綱要性地表示。如第1圖所示，較佳地亦經由安全網際網路接線119傳送該啟動碼213。較佳地安排該登記程序，以便從未透過該網際網路傳送該活動靜態金鑰209。
該登記程序可以採用一傳統公開/私密金鑰對交換機制之形式。此可以使用一相關聯於上述構成該靜態金鑰之部分的該數位密碼憑證之非對稱金鑰對。在那種情況下，該非對稱金鑰對之公開金鑰可以是一由第三方(例如，政府機關)所發給之金鑰的形式。關於從該碼產生器111被傳送至該驗證中心114之該接收靜態金鑰的資訊215可以包括上述構成該靜態金鑰之部分的該靜態金鑰之該唯一識別符。亦從該碼產生器111被傳送至該驗證中心114之該相關機器資訊(未顯示)可以包括該碼產生器111或生產中心的一唯一識別符或憑證。那個唯一識別符可以包括關於該碼產生器或生產中心的位置及身分之資訊，該資訊為了生產已被事先批準。較佳 地，使用相關聯於該靜態金鑰之憑證的該非對稱金鑰對之公開金鑰，加密該靜態金鑰唯一識別符及該碼產生器或生產中心識別符。
一旦該驗證中心114接收該加密靜態金鑰唯一識別符及該碼產生器或生產中心識別符，該驗證中心114可使用相關聯於該靜態金鑰之憑證的該非對稱金鑰對之私密金鑰來解密。然後，該驗證中心可以檢查出該靜態金鑰唯一識別符及該碼產生器或生產中心識別符係有效的。接著，該驗證中心114將該啟動碼213傳送回該碼產生器111。如所描述，較佳地，該啟動碼213係一三重DES或三重DES/Rijandel密碼之形式。該驗證中心以相關聯於該靜態金鑰之憑證的該非對稱金鑰對之公開金鑰加密該啟動碼(例如，該三重DES或三重DES/Rijandel密碼)。此允許該碼產生器使用相關聯於該靜態金鑰之憑證的該非對稱金鑰對之私密金鑰來解密該啟動碼(例如，該三重DES或三重DES/Rijandel密碼)。然後，可使用該解密啟動碼213來啟動該不活動靜態金鑰211，以便形成該活動靜態金鑰209。
一旦已啟動在該碼產生器111之該不活動靜態金鑰211，該生產中心能製造物品及在該碼產生器111處產生用於該等製造物品之碼。
該碼產生器111產生用於每一批製造物品之一新金鑰，在此稱為動態金鑰219。該動態金鑰219較佳地為一隨機秘密碼，例如，一隨機數。該碼產生器一起使用某一批之動態金鑰219與該活動靜態金鑰209， 以產生一秘密金鑰223。然後，使用該秘密金鑰223，同時結合該等物理金鑰及每一物品之一唯一產品識別符(UPI)，以產生要被標記至那批製造物品上之碼221(例如，字母數字碼)。在此實施例中，每一物品之UPI包括生產細節，其用以一起識別生產時間與一遞增計數值，以區別在單一期間內同一生產中心所生產之物品。
該碼產生器使用一密碼雜湊函數於該UPI與該秘密金鑰之結合及該UPI與該物理金鑰之結合。此建立該物品之數位指紋，在此稱為“雜訊值”，以及這些雜訊值係用以產生由標示器113在該等物品上所標記之碼221。除了通常使用之密碼雜湊函數外，可利用各種技術來產生該等雜湊值或雜訊值，包括，但不侷限於：置換、取代、表置換及索引。
第2圖描述產生被該碼產生器111執行之雜訊值的方法。為了產生系統雜訊值225，先從該活動靜態金鑰209、該動態金鑰219及該UPI 221推導該秘密金鑰。該驗證中心114及該碼產生器111只知道該動態金鑰219及該活動靜態金鑰209。在步驟301中，使用該動態金鑰及該UPI，依據在該靜態金鑰內之序列碼從在該靜態金鑰中所包含之鹽矩陣(salt matrix)擷取該秘密金鑰。然後，在步驟303中，對該秘密金鑰223及UPI 221實施雜湊處理，以產生該物品之系統雜訊。為了產生物理雜訊值227，在步驟305中，使該物理金鑰207與該UPI 221實施雜湊處理。用以產生該系統雜訊值之雜湊函數可以相同或不同於用以產生該物理雜訊值之雜湊函數。
第3圖描述依據本發明之第一實施例使用該系統雜訊值及物理雜訊值來產生每一物品之安全識別符的方法。在步驟311中，結合該系統雜訊值225及該UPI 221。在步驟313中，藉由碼產生器混亂金錀(CGOK)231加密該結合系統雜訊值及UPI，產生一第一識別符241。該CGOK係該碼產生器所特有的且被預載至該碼產生器。接著，使該第一識別符241與該物理雜訊值227及一碼產生器識別符233結合。該碼產生器識別符(CGID)233將允許在驗證期間獲得該CGOK。然後，在步驟317中，使用一全域金鑰235，加密該第一識別符、該物理雜訊值及該CGID之結合，以產生安全識別符251。該全域金鑰235係所有生產中心所共用的，以及可以是該驗證中心所已知之一對稱或非對稱金鑰對的部分。然後，在步驟319中，標示器113將該安全識別符251標記在該物品上。
該碼產生器111或生產中心103、105、107保持在該等製造物品上所標記之該等碼的計數。此外，該碼產生器111一起傳送每一批之動態金鑰219與關於該批之資訊(未顯示)至該驗證中心114。此可以經由安全網際網路接線119來執行。關於該批之資訊可以包括各種片段資訊，例如，但不侷限於：品牌、預定市場或預定目的地。該等動態金鑰219不需要即時被傳送至該驗證中心114及可在任何適當時間(例如，每個月)與該驗證中心通信。將被傳送至該驗證中心的該等動態金鑰219儲存在該驗證中心114(例如在中央伺服器117)或可從該驗證 中心114存取之資料庫中。較佳地，一起儲存每一批之動態金鑰219與同時被傳送至該驗證中心114之該批資訊。
較佳地，當使在一特定生產中心103、105、107之碼產生器111停用時，刪除該活動靜態金鑰209。此防止惡意使用者在沒有適當登記下使用該活動靜態金鑰209。可以提供用以使該碼產生器111失能及防止該碼產生器111及生產中心之未授權使用的附加裝置。
第4圖描述當使用者601希望驗證一依據第3圖之程序所標記之個別製造物品時，該驗證中心114及該使用者601所實施之步驟。該使用者601讀取在該物品上之碼221及將它傳送至該驗證中心114。此顯示於第1圖中。該使用者601可以藉由任何合適裝置(例如，一安全或不安全網際網路接線)傳送該碼至該驗證中心114。
在步驟321中，該驗證中心接收該安全識別符。在步驟323中，使用該全域金鑰235(或如果使用非對稱金鑰，則使用在該金鑰對中之對應金鑰)，解密該安全識別符，以揭示該物理雜訊值227及該第一識別符241。亦揭示該CGID。然後，使用一查找表，從該CGID獲得該CGOK 231。接著，在步驟325中，使用該CGOK 231，解密該第一ID，以揭示該系統雜訊值225及該UPI 221。一起以此資訊與該活動靜態金鑰209及動態金鑰219及一新物理金鑰，可重新建立該物理雜訊值及該系統雜訊值，以驗證該物品。
為了重新建立該物理雜訊值，在步驟327 中，使用者601必須藉由以像用以產生該原始物理金鑰207之相同方式及相同條件下記錄該物品之該部分的影像，獲得一新物理金鑰。然後，在步驟329中，對該UPI及該新物理金鑰實施雜湊處理，以產生一新物理雜訊值。在步驟331中，比較該新物理雜訊值與在步驟323中所揭示之擷取物理雜訊值。如果該新物理雜訊值充分相似於該擷取物理雜訊值，則完成該驗證程序之一部分。如果該新物理雜訊值沒有充分相似於該擷取物理雜訊值，則在步驟339中測定該物品不是真品的。
可能要求該新物理雜訊值相同於該擷取物理雜訊值，以便將該物品視為真品。然而，藉由使用一相關度及需要一臨界相關度，可容許在該新物理雜訊值與該擷取物理雜訊值間有一些差異，以便將該物品視為真品。US2005/0257064描述一用以計算從一纖維狀介質之測量物理特性所推導的兩個數位簽章間之相關性或相似性的程度之合適統計方法。
該使用者601或該驗證中心114可實施步驟329及331。如果該驗證中心提供該使用者601該UPI，該終端使用者可根據該物理雜訊值來驗證該物品。同樣地，如果提供該新物理金鑰至該驗證中心114，則該驗證中心可根據該物理雜訊值來驗證該物品。
為了重新建立該系統雜訊值，必須重新產生該秘密金鑰。在步驟333中，使用該UPI及該CGID，該驗證中心114能從在該驗證中心所保存之記錄擷取該動態金鑰219及該活動靜態金鑰209。然後，可使用該UPI 221、該動態金鑰219及該活動靜態金鑰209，重新產生該秘密金鑰。在步驟335中，藉由對該UPI及該秘密金鑰實施雜湊處理，重新建立一新系統雜訊值。在步驟337中，比較該新系統雜訊值與在步驟325中所擷取之系統雜訊值。在步驟339中，如果該新系統雜訊值與該擷取系統雜訊值係相同的，則可測定該物品是真品的。
在一實施例中，需要該物理雜訊值及該系統雜訊值之比較，以便將一物品視為真品。然而，如果需要的話，可允許驗證只根據這些檢查中之一。
從該推導活動靜態金鑰209，可確定物品製造所在之生產中心103、105、107，因為活動靜態金鑰與其相關生產中心之細節係一起儲存在該驗證中心中。從該推導動態金鑰219，可確定該物品之批次資訊，因為動態金鑰與其相關批次資訊係較佳地一起儲存在該驗證中心中。因此，該驗證中心114可根據從使用者601所傳送之碼221推導關於該個別物品之各種片段資訊603及檢查該物品之真實性。接著，可將包含該物品是否為真品之指示的該資訊603之所有或被選部分傳送給該使用者601。此顯示於第1圖中。較佳地，經由像傳送該原始碼之裝置，傳送該資訊603至該使用者601。
第5圖描述依據本發明之第二實施例的一標記程序。在第5圖之方法中，產生兩個安全識別符，一個是根據該系統雜訊值225及另一個是根據該物理雜訊值227。在步驟341中，使該系統雜訊值225與該UPI 221結合。在步驟343中，以該CGOK 231加密該系統雜訊 值與該物理雜訊值之結合，以像在第3圖之第一實施例中產生該第一ID 241。然後，在步驟345中，使該第一ID 241與該CGID結合，以及在步驟347中，以該全域金鑰235加密該第一ID 241，以產生一第一安全ID 271。在步驟221中，使該物理雜訊值227與該UPI結合，以產生一第二ID 261。在步驟353中，以該全域金鑰235加密該第二ID，以產生一第二安全ID。接著，在步驟355中，可以該第一安全ID 271及該第二安全ID 281或以一個或數個從該一安全ID 271與該第二安全ID 281之結合所推導之符號來標記該物品。
第6圖描述用以驗證使用第5圖所述之程序來標記之物品的步驟。在步驟401中，該使用者讀取該符號或該等符號及該使用者推導該第一安全識別符271及該第二安全識別符281。在步驟403中，使用該全域金鑰235，推導該物理雜訊值227、一第一份UPI 221、該第一ID 241及該CGID 233。如果該使用者具有該全域金鑰235，則該使用者可在離線中(亦即，在不需連接至該驗證中心下)根據該第二安全識別符驗證該物品。在步驟407中，該使用者在步驟407中產生一新物理金錀，以及在步驟409中，以該UPI對此實施雜湊處理，以產生一新物理雜訊值。在步驟411中，該使用者可比較該新物理雜訊值與在步驟403中所擷取之物理雜訊值。如第3圖所述，如果該新物理雜訊值相同或充分相似於該擷取物理雜訊值，則可在步驟419中將該物品視為真品。
在步驟405中，該驗證中心使用該CGID， 以擷取該CGOK 231，以及使用該CGOK，解密該第一ID 241，以揭示該系統雜訊值及一第二份UPI。在步驟408中，可選擇性地比較該第二份UPI與該第一份UPI，以做為一檢查。在步驟413中，該驗證中心114使用該CGID及UPI，擷取該動態金鑰219及該活動靜態金鑰209。在步驟415中，先藉由根據該UPI、動態金鑰及靜態金鑰重新產生一秘密金鑰及接著，藉由以該UPI對該秘密金鑰實施雜湊處理，產生一新系統雜訊值。在步驟417中，比較該新系統雜訊值與在步驟405中所擷取之系統雜訊值。在步驟419中，如果它們係相同的，則可驗證該物品是真品。如同第3圖之實施例，為了將一物品視為真品，可能需要根據該系統雜訊值及該物理雜訊值來驗證。
雖然已參考香煙製造來描述本發明，但是應該清楚的是，本發明可應用至任何需要驗證之產品，例如，藥品、酒精飲料及奢侈品。

Claims (14)

  1. 一種標記製造物品之方法，包括：建立用於一製造物品之一唯一產品識別符；建立一個或一個以上加密金鑰；使用該唯一產品識別符及該一個或一個以上加密金鑰，產生一秘密金鑰；使用該秘密金鑰及該唯一產品識別符，產生一系統雜訊值；由該製造物品之一測量物理特性，產生一物理金鑰；使用該物理金鑰及該唯一產品識別符，產生一物理雜訊值；其中，該方法使用置換、取代、表置換及索引，或一密碼雜湊函數於該唯一產品識別符與該秘密金鑰之結合及該唯一產品識別符與該物理金鑰之結合，來產生該系統雜訊值及該物理雜訊值；產生一從該密秘金鑰，及該物理金鑰所推導或包含該秘密金鑰，及該物理金鑰之安全識別符；其中該安全識別符係從該系統雜訊值所推導或包含該系統雜訊值，並且其中該安全識別符係從該物理雜訊值所推導或包含該物理雜訊值，以及放置一符號於該製造物品上，該符號包括該安全識別符或一從該安全識別符所推導之識別符。
  2. 如請求項1之方法，其中該安全識別符包含該唯一產品識別符。
  3. 如請求項2之方法，其中產生該安全識別符之步驟包括藉由與該系統雜訊值一起加密該唯一產品識別符，產生一第一識別符，以及藉由與該物理雜訊值一起加密該第一識別符，產生該安全識別符。
  4. 如請求項3之方法，其中：藉由與該系統雜訊值一起加密該唯一產品識別符，產生該第一識別符之步驟，係藉由與一碼產生器混亂金鑰加密而予以執行；該第一識別符接著與該物理雜訊值及一碼產生器識別符結合；接著，使用一全域金鑰，加密該第一識別符、該物理雜訊值及該碼產生器識別符之結合，以產生該安全識別符。
  5. 如請求項4之方法，其中該碼產生器混亂金鑰係該碼產生器所特有的且被預載至該碼產生器，並且該全域金鑰係所有至少一個生產中心所共用的。
  6. 如請求項3之方法，進一步包括在一驗證中心檢驗該製造物品，該檢驗證包括：識別在該物品上之該符號；解密該符號，以推導該第一識別符及該物理雜訊值；解密該第一識別符，以推導該唯一產品識別符及該系統雜訊值；由該製造物品之一測量物理特性產生一新物理金鑰；藉由對該新物理金鑰及該推導唯一產品識別符執行一雜湊函數，產生一份新的物理雜訊值；比較該份新的物理雜訊值與該推導物理雜訊值；以及提供是否該推導物理雜訊值相同或相關聯於該份新的物理雜訊值的指示。
  7. 如請求項6之方法，該檢驗步驟進一步包括：由該唯一產品識別符及該一個或一個以上加密金鑰產生一份新的秘密金鑰；藉由對該份新的秘密金鑰及該唯一產品識別符執行一雜湊函數，產生一份新的系統雜訊值；比較該份新的系統雜訊值與該推導系統雜訊值；以及提供是否該份新的系統雜訊值與該推導系統雜訊值係相同的指示。
  8. 如請求項2之方法，其中產生該安全識別符之步驟包括：藉由與該系統雜訊值一起加密該唯一產品識別符以產生一第一安全識別符；藉由與該物理雜訊值一起加密該唯一產品識別符，產生一第二安全識別符；以及將一符號放置在該製造物品上，該符號包括該第一及第二安全識別符或一或數個從該第一及第二安全識別符推導之識別符。
  9. 如請求項8之方法，其中：該系統雜訊值係與該唯一產品識別符結合；接著藉由一碼產生器混亂金鑰，加密該系統雜訊值與該唯一產品識別符之結合，以產生一第一識別符；該第一識別符接著與一碼產生器識別符結合，並且藉由一全域金鑰加密，以產生一第一安全識別符；該物理雜訊值與該唯一產品識別符結合，以產生一第二識別符；藉由該全域金鑰加密該第二識別符，以產生一第二安全識別符。
  10. 如請求項8之方法，進一步包括在一驗證中心檢驗該製造物品，該檢驗步驟包括：識別在該物品上之該符號；解密該符號，以推導該唯一產品識別符、該系統雜訊值及該物理雜訊值；根據該唯一產品識別符及該一個或一個以上加密金鑰產生一份新秘密金鑰；藉由對該份新秘密金鑰及該唯一產品識別符執行一雜湊函數，產生一份新系統雜訊值；比較該份新系統雜訊值與該推導系統雜訊值；由該製造物品之一測量物理特性產生一新物理金鑰；藉由對該新物理金鑰及該推導唯一產品識別符執行一雜湊函數，產生一份新物理雜訊值；比較該份新物理雜訊值與該推導物理雜訊值；以及提供是否該新系統雜訊值相同於該推導系統雜訊值及該新物理雜訊值相同於或相關聯於該推導物理雜訊值之指示。
  11. 如請求項1之方法，其中該一個或一個以上加密金鑰包括一靜態金鑰及一動態金鑰，以及針對每一批製造物品建立一新動態金鑰。
  12. 如請求項1之方法，其中該唯一產品識別符包含用以識別該物品所屬之一批物品的資訊。
  13. 一種用以標記製造物品之設備，包括：一金鑰產生器，其配置成用以產生加密金鑰；一碼產生器，其配置成用以產生用於每一製造物品之一唯一產品識別符；一物理金鑰產生器，其配置成用以根據每一製造物品之一測量物理特性來產生物理金鑰；處理裝置，其配置成用以自該金鑰產生器接收該等加密金鑰，自該碼產生器接收該唯一產品識別符，並且自該物理金鑰產生器接收該物理金鑰，並且配置成用以：使用該唯一產品識別符及一個或一個以上加密金鑰，產生用於每一製造物品之一秘密金鑰；藉由對該秘密金鑰及一唯一產品識別符執行一雜湊函數，產生用於每一製造物品之一系統雜訊值；藉由對該物理金鑰及該唯一產品識別符執行一雜湊函數，產生用於每一製造物品之一物理雜訊值；產生從該秘密金鑰及該物理金鑰推導或包含該秘密金鑰及該物理金鑰之一安全識別符；其中該安全識別符係從該系統雜訊值所推導或包含該系統雜訊值，並且其中該安全識別符係從該物理雜訊值所推導或包含該物理雜訊值，以及一標示器，配置成用以自該處理裝置接收該安全識別符，並且用來以該安全識別符或一從該安全識別符推導之識別符來標記每一製造物品。
  14. 如請求項13之設備，其中該製造物品係一容納菸草產品之容器。
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