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数字水印技术及其在产品包装防伪领域的应用

时间:2015/7/7 23:18:35  来源:全民记者网 点击:

内容提要:医药类(含保健品)产品的品种多、产量大、包装一次性使用(一般不能回收包装重复使用造假)生产环境特殊、生产工艺复杂、生产工序严格和事关人的身体健康与生命安全等特性对防伪技术有着特殊的要求。首先是其防伪技...


 

  医药类(含保健品)产品的品种多、产量大、包装一次性使用(一般不能回收包装重复使用造假)生产环境特殊、生产工艺复杂、生产工序严格和事关人的身体健康与生命安全等特性对防伪技术有着特殊的要求。首先是其防伪技术必须经得起生化环境的考验,有较强稳定性、防腐蚀性和广泛的适应性;二是不能改变生产工艺流程,最大限度地降低生产成本;三是技术唯一性要好,不易被造假者仿冒;四是能提供检测工具和设备,方便消费者和管理者在市场各流通环节上快速检验其真伪。

  数字水印技术

  数字水印是基于内容的非密码机制的信息隐藏技术,是迄今为止唯一可以跨媒体应用的信息安全与防伪技术。印刷、打印数字水印是数字水印技术的一个分支,是主要以印刷品为载体的数字水印技术,这种数字水印技术彻底更新了传统的防伪及版权保护的概念。数字水印技术是通过对媒体数据的内容做微量修改来嵌入水印信息,从而达到信息隐藏的目的。该过程不影响原来数据的正常使用,不改变原来数据量的大小,不改变原媒体的外观。嵌入的水印信息可以通过技术软件提取或者检测出来,如水印信息嵌入到印刷品上,则可以通过专门的检测仪器、特殊的机读设备或软件来检测、提取。

  数字水印技术是信息安全及防伪技术领域的一个崭新方向,是一种可在开放的网络环境下实现信息隐藏与跟踪的新型技术。该技术已引起国际工业界和军方的浓厚兴趣,并日益成为国际上非常活跃的研究领域。

  目前进行数字水印研究的机构既有政府部门,也有大学和科研企事业单位。在国外,它们包括美国财政部、美国版权工作组、美国空军研究院、美国陆军研究实验室、德国国家信息技术研究中心、日本NTT信息与通信系统研究中心、麻省理工学院、伊利诺斯大学、明尼苏达大学、剑桥大学、瑞士洛桑联邦工学院、西班牙Vigo大学、IBM公司Watson研究中心、微软公司剑桥研究院、朗讯公司贝尔实验室、CA公司、Sony公司、NEC研究所以及荷兰菲利浦公司等。

  我国对数字水印技术的反应也非常快,已经有相当一批有实力的科研机构投入到这一领域的研究中来。从总体上看,我国相关的研究与世界水平同步,而且有自己独特的研究思路,但这些研究大多处在基础理论研究和应用技术研究阶段,尚无成熟的技术和商业化的产品推向市场。

  笔者公司在成功开发出音频、视频、图像及文本数字水印技术平台的基础上,率先开发出了印刷打印数字水印软件并投入了商业化应用,制定了数字水印技术企业标准并获得国家标准管理部门的备案,在数字水印技术研究、开发和商业化应用方面已得市场先机,是具有数字水印自主知识产权和核心防伪技术、目前防伪市场上具有印刷打印数字水印成熟技术和产品、获得国家权威认证和相关资质的专业防伪公司。公司成功地将数字水印技术应用于国家邮票、地方税票、证卡证照、有价证券、烟、酒、药品、化工产品、食品饮料、印刷及电子出版物防伪与版权保护和电子政务、电子商务系统中的身份认证、隐蔽通信与篡改提示。

  数字水印技术的防伪特性

  数字水印的防伪特性

  1.数字水印防伪技术具有充分的安全性。作为一种新型的、全数字化的计算机软件型防伪技术,以其精确的定性定量指标和严密的逻辑程序,有效地阻止了不法者的攻击与伪造企图,实现了自数字水印诞生十年来全球无一被攻破的最佳纪录。

  2.数字水印防伪技术具有成熟的技术和技术延伸性。作为一项基于内容的信息安全与防伪的计算机软件系统,完全个性化的应用开发和不断的技术升级与功能扩展,使数字水印技术具有无与伦比的自我完善机制和强大的生命力以及广阔的应用前景。

  3.数字水印防伪技术具有与现用防伪技术的兼容性。数字水印的隐形特性,决定它可以与其他防伪技术组合使用,以加强防伪效果和实现分级管理的目标。

  印刷打印数字水印防伪的基本原理

  数字水印防伪商标(包装)的制作过程为:将防伪信息经过数字水印软件处理嵌入到待制版印刷的商标(包装)设计电子文档中,然后交付制版,经打样校稿确认后即可正式付印,印刷出来的文稿即带有数字水印防伪信息。当然,对不同部门的应用会采用不同的技术方案,做到量身定制。数字水印信息嵌入过程如图一。

  印刷数字水印原理

  (嵌入过程)

 

  图一

  提取水印时,由机读设备将印刷品转化为数字图像,并由相关的软件提取或者检测水印信息,过程如图二。

  印刷数字水印原理

  (提取过程)

 

  图二

  1.“数字水印”作为识别标识,以视觉不可见的形式隐藏在印刷品中,通常自然光和外界光分辨不出标识图像的差异,只有通过计算机专用软件或特定的检测设备和工具才可以识别。

  2.隐藏的水印信息可以是有意义的数字和随机的数码、文本信息、图像和人体生物信息(如指纹、照片)等。

  3.隐藏的水印信息不会因时间的久远和环境的改变而发生变异。

  4.数字水印的嵌入和嵌入的内容具有随机性。每一种印刷品甚至每一个标签或标贴所隐藏的内容都可以不同,加入水印的位置也是随机的,这样的随机性和变化特征使伪造者更难以仿造。

  数字水印技术的独特性

  技术独占性

  数字水印的技术含量高,其技术难以仿制。目前笔者公司拥有印刷打印数字水印技术及其商业化产品。

  防伪投资小、成本低

  数字水印用户可将他们现用的包装和设计在无需改变生产或印刷工艺流程,无需增加特殊材料,无需增加印刷、打印成本和改变原设计外观的情况下,通过数字水印专用软件处理就可将防伪信息嵌入到印刷产品的设计中。可节约大量的人力、物力和财力。

  技术升级快

  根据产品特性,每套产品设计一套专用软件,软件容易变化和升级,所以防伪信息可以在不知不觉中实现升级换代。

  便于供应链认证

  使用数字水印技术防伪或版权保护,可以在供应链的节点上通过现有的互联网或有线电话网进行认证,也可通过特殊的机读设备直接检测认证,辨别是否是原件的拷贝,防止伪造和产品替换。

  保密性高

  数字水印技术本身除了具有个性化和单向性,以及隐藏在媒体内部的隐蔽性外,还可结合密码学的私钥和公钥控制检测,比其他技术更具保密性。

  分级分权管理

  数字水印具有难以扩散、保密性强等特点,可加多层保密标志,不同权限人员可以见到不同的隐藏内容。

  产品增值

  使用国际公认的最新高端防伪技术——数字水印技术防伪,必将使造假者无计可施,从而增强顾客对数字水印用户及其产品的信任感,提升和维护用户的品牌形象,提高产品价值。

  易分辨、易识别,检测提取易操作

  简易检测工具:笔者公司研发的专用检测工具,制作成本低,携带方便,可直接观察隐藏在标签、标贴中的印刷数字水印,供消费者和物流工作人员检测使用。

  中高档检测提取设备:笔者公司研制的的数字水印专用检测提取设备,体积小、重量轻,可供打假执法专用。笔者公司研制开发的数字水印嵌入、提取、检测软件,以其智能化程度高、适应性强、防伪性能好、功能强大、使用方便等独特的优势而获得2004年四川省科技进步三等奖,该软件结合的数字水印网上认证中心系统可以实现远距离网上快速认证,大大方便了应用单位和打假部门的防伪鉴定,提高了鉴定效率,降低了鉴定成本,有效保护了企业利益。

  综上所述,印刷打印数字水印防伪技术具有安全可靠,易分辨、易识别、检测提取易操作,难以伪造,适应性强等特性,它不需增加固定资产投入和使用特殊材料,无需改变防伪标的物印刷生产工艺和流程,无需增加印刷成本,仅需通过专用软件处理就可将防伪信息嵌入到印刷品中,而且现有的高分辨率数码相机和扫描仪、彩色复印机等均不能复制、拷贝。

  医药产品数字水印技术防伪应用方案

  医药产品的防伪要求

  医药类(含保健品)产品的品种多、产量大、包装一次性使用(一般不能回收包装重复使用造假)生产环境特殊、生产工艺复杂、生产工序严格和事关人的身体健康与生命安全等特性对防伪技术有着特殊的要求:首先是其防伪技术必须经得起生化环境的考验,有较强稳定性、防腐蚀性和广泛的适应性;二是不能改变生产工艺流程,最大限度地降低生产成本;三是技术唯一性要好,不易被造假者仿冒;四是能提供检测工具和设备,方便消费者和管理者在市场各流通环节上快速检验其真伪(北京咨询电话:010—52879530)。

  防伪方案

  笔者公司根据医药类产品的实际情况和生产工艺要求,同时根据数字水印防伪技术的特点和优势,设计了如下应用方案供参考:

  方案一,在内、外包装盒(铝塑板等)、瓶身商标和说明书上分别制作离散与非离散可见、不可见的数字水印防伪标示,既不改变生产工艺流程,又可有效防止造假者大规模仿制造假,同时方便广大消费者和物流环节工作人员的直观识别和工具检测,也利于市场管理人员打假检测。

  方案二,除在内、外包装盒(铝塑板等)、瓶身商标和说明书上分别制作离散与非离散可见、不可见的数字水印防伪标示外,还可制作“数字水印防伪标贴”,贴于包装封口处或瓶盖开启处,主要防止包装管理失控被造假者回收重复使用。如果厂家需要,还可在防伪标签或标贴上制作并提供“宇飞数字编码计算机物流管理系统”技术,将防伪与物流管理、防窜货系统有机地结合起来,提高厂家的管理效率和经济效益。其技术方案是在商标或适当位置分别加入内容各不相同的不可见非离散数字水印和不可见离散数字水印防伪信息,并辅以电码和条形码技术,分别供厂家主管、包装生产厂家、配送流通等环节掌握,实现防伪信息的分级管理。非离散水印消费者或管理者可以通过配送给销售网点的数字水印专用检测工具方便地辨别产品的真伪;离散水印需通过专用的数字水印提取设备或软件提取水印,鉴别真伪。

  上述方案的优点在于,一是极大提高了防伪效果和降低了造假的可能性;二是方便了广大消费者识别产品真假;三是实施了分级管理,划分了责任,加强了防范,避免了不法分子利用各种环节钻空子的造假行为,四是提高了管理效率和经济效益。

  下面是数字水印防伪包装及防伪标贴应用举例:

  防伪示意

  

  数字水印防伪技术的应用管理

  数字水印防伪技术具有无需数据库支持、便于使用识别、便于分级管理的特性。核心管理者可掌握各层用户防伪信息,市场流通各环节负责人均只能掌握各自用户防伪信息,而普通消费者只需了解最基本的防伪标示信息即可。为满足不同层面对数字水印防伪信息的检测与识别的需要,“宇飞数字水印”技术提供商已分别开发出数字水印提取软件、数字水印智能检测设备、非智能检测设备和简易检测工具,可以根据需要分别配备到打假部门、核心管理者、流通环节负责人、各代理经销商或集团、个人消费者手中。同时,笔者公司已和商贸部共同建立“中国绿色中药数字水印防伪查询认证中心”(http://dwmcenter.cn/zw/index.asp),并将建立更多的查询认证中心,支持广大客户通过互联网上查询认证和实现数字水印在线技术服务。

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