[发明专利]数字防伪方法

说明书

本发明属于一种防止对商品、货币、有价证券、证件进行非法复制或假冒伪造行为的方法。

人们经常接触到各种商品、货币、有价证券、证件，不时会受到非法复制和假冒伪造的危害和困扰。在日常生活中，我们常常能看到各种防伪的方法，但归纳起来，可分为两类：

一类是提高商品(或其包装及标牌等)、货币、有价证券、证件的制作难度，如采用复杂的印刷技术、特殊的材料、独特的造型、难以发现的暗记等措施，使复制或伪造变得比较困难。这种方法的缺点不只是必须提高商品、货币、有价证券、证件的制作成本；而且，由于现代工业技术的普及速度很快，任何复杂的技术或方式也无法保证不被他人所掌握，因而是不可靠的；此外，对于使用者来说，识别真伪也往往不是容易的事。

另一类是在商品、货币、有价证券、证件上附以数字，最常见的是顺序编号，使每一件商品、每一张货币、每一张有价证券、每一分证件上具有不同的数字，如发现有数字相同或数字超出范围的情形，即可认定有假冒行为。这类方法只有当防伪对象数量不大或在某种可以对证的场合下才能分别真伪，而当需要防伪的对象数量很大时，制假者即使随意采用一些数字，公众也无法加以辨识，所以难以起到防伪的作用。

本发明的目的是提供一和防伪方法，它易于实现，易于辨识，可靠性强，制假者很难或无法加以破坏。

本发明的要点是在商品、货币、有价证券、证件或与之有联系的部分上印制有可供公众鉴别真伪、却很难或无法加以模仿的数字序列，此数字序列之间存在一种特殊的函数关系，即从一个数字序列转换成另一个数字序列的方法是公开的而且是很简单的，而由此数字序列反过来转换成原数字序列的方法却是能够保密的或者是很困难的。为此，可采用陷门函数(trapdoor one-wayfunction)和由陷门函数制定的可公开的密码。

所谓陷门函数具有如下的性质：

1.它可以把一个正整数X变成唯一的正整数Y；

2.它又具有把Y重新变成X的反函数；

3.存在着计算函数与它的反函数的有效算法(即正算法和逆算法)；

4.如果不知道函数及其正算法，则无法推出它的逆算法。

利用陷门函数可以编制一种公开的密码。这种公开的密码，由明码(相当于正整数序列X)加密成密码(相当于正整数序列Y)的方法很简单而且可以公开，但是，只知道加密的方法，却很难或无法反过来将密码译成明码。密码译成明码的方法是预先设定好的，是可以保密的。

可以用下面的方法来构造一个陷门函数：

取两个足够大的素数p和q，二数相乘，p·q＝m。设X的位数不大于m的位数，并设O＜X＜m。如果X≥m，则可以将X进行分段处理，这样仍不失一般性。

然后，对给定的正整数s((s，p-1)＝(s，q-1)＝1)，计算X^s对m的余数Y(X^s＝Y(mod m)，10＜Y≤m)，这就是正函数和正算法，即为将X加密成Y的过程。

逆算法是：对于O＜Y＜m，由s^t＝1(mod(p-1)(q-1))可决定唯一的正函数t，并设O＜t＜(p-1)(q-1)。对于这样的t，

当(X，m)＝1时，有：X^(p-1)(q-1)＝1(mod m)，Y^t＝X^st(mod m)；

当(X，m)＝p或q时，仍有：X^st＝X(mod m)。

这样就可以将Y译成X。

只要给出了m和s就给出了函数的正算法；再给出p，q(或t)就给出了逆算法。当不知道p和q时，要将m分解成p和q的乘积，是非常困难甚至不可能的。因此，只给出s和m，不给出p和q(或t)，就很难或无法知道逆算法。

以上过程都可以用计算机来实现。

以上只是一种方法。还有种种其它算法，也具有上述的性质，可以根据需要制定不同的公开密码。

在商品、货币、有价证券、证件或其有联系的部分(如封签、包装、标牌)上印制上述的X数(即明码)和Y数(即密码)，并给出由明码变为密码的方法，公众可以用这个方法检查明码与密码是否对应，对应即为真，不对应即为假。

为了防止制假者采用同样的方法编制相应的明码与密码，还必须对密码作出规定，使其成为含有一定规则的数字，即不是随意的。这种规则也是公开的，而且应当在每一个密码数字上体现出来，公众同时也需要根据数字是否符合所公开的规则签别真伪。可供选择的规则是很多很多的，如：数字中的某一位必须是几、数字中必须有两位相同、数字中某几位之和或积必须是几等等。