基于带有安全算法超高频安全标签的酒类防伪解决方案

　　近些年，酒类造假事件频发，酒类如何进行防伪成为各大酒商关心的问题。常用的酒类防伪技术包括物理破坏、易碎标签、激光防伪和代码电话查询等。随着技术的发展与成熟，RFID因其具有标签标识唯一、防复制能力强等特点，被各大酒商作为未来酒类防伪的重要手段之一。

　　目前，在RFID酒类防伪应用中主要需要解决以下四个问题：

　　1、 RFID防伪标签需在商品使用后被彻底性破坏，无法再次使用；

　　2、 RFID防伪标签需保证唯一，且在使用中无法被复制；

　　3、 为消费者提供简便、易行的验伪手段；

　　4、 满足溯源管理的需求。

　　针对第一个问题主要采用易碎防伪标签来解决。该方法运用在生产环节中，通过手工粘贴或机械粘贴的方式将防伪标签粘贴在瓶盖上下部分结合的位置，当使用时通过特殊背胶和易碎基材破环标签，可以有效的防止防伪标签被非法转移。第二个问题主要是利用GEN2协议超高频标签TID的唯一性，及标签在出厂后TID无法修改的特性实现防伪。但是，超高频标签TID可以被通用读写器轻易获取，存在安全漏洞，加之在利益的驱使下，容易产生新的假冒产品，因此该问题还存在安全隐患。第三个问题主要是通过提供查询一体机或标签表面防伪码实现查询。但是，查询一体机造价高无法普及，而通过标签表面防伪码查询的使用率不超过4%，这就意味着如果造假者收集到未经查询产品的数码信息，就可以去复印伪造，因此给消费者提供简便、易行的验伪手段是非常必要的。第四个问题目前是采用高频标签标识单品，数据采集与管理主要是通过采用附着在酒包装箱的超高频箱体标签，从而实现酒的溯源。这种方式大大增加了溯源环节的管理成本，给企业带来较大的成本负担。

　　针对以上存在的问题，我公司推出了一整套基于带有安全算法的超高频标签的酒类防伪解决方案，该方案通过自主研发的硬件设备和系统设计实现电子标签防转移、防复制，为消费者提供了简便的查询方式，为酒的溯源提供了远距离，多标签盘点功能。

　　方案介绍

　　方案中消费者验伪系统示意如图1所示，有四个主要部件：数据中心，消费者智能手机终端，便携验伪器以及防伪电子标签（与待验酒单品一体）。

图1 消费者验伪系统示意

　　部件功能

　　数据中心：完成对便携验伪器和防伪电子标签的验证。

　　消费者智能手机：作为数据中心和便携验伪器之间的传输通道，安装验伪软件。

　　便携验伪器：具备唯一的便携验伪器ID号及其对应的便携验伪器鉴别密钥，并集成SM1算法以及SM7算法。

　　酒单品（防伪电子标签）：防伪电子标签贴于酒单品瓶盖结合部，实现防转移。

　　实现原理

　　防伪电子标签是华大电子自主开发，拥有自主知识产权的芯片产品。该产品是超低功耗、远距离识别通信、带国产SM7算法的超高频无源电子标签芯片，提供唯一识别号码，拥有512bits的用户存储空间（分通用子区和安全子区）和160bits的UII存储空间，主要特点是实现读写器与防伪电子标签间的双向鉴别和信息流加密，下面简介一下实现方式。

　　身份双向鉴别

　　防伪电子标签与便携读写器在使用过程中实现双向身份鉴别：电子标签的身份鉴别采用SM7国家密码算法加密的三重身份认证机制，身份鉴别所需要的加解密运算只能在读写器的安全模块及标签芯片的安全子区域内进行，鉴别过程如图2所示。 

图2 鉴别过程

　　具体流程分为如下步骤： 

　　1) 便携验伪器发送鉴别指令。

　　2) 防伪电子标签接收到鉴别指令后，防伪电子标签发送随机数RT给便携验伪器。 

　　3) 便携验伪器收到RT后产生随机数RR，通过SM7对RR和RT进行加密得到Token1，并将Token1发送给防伪电子标签。 

　　4) 防伪电子标签接收Token1之后用SM7算法解密，得到RR’和RT’。比较RT’与RT，如果RT’与RT一致，防伪电子标签产生新的随机数RT’’，加密RT’’和 RR’形成Token2。

　　5) 读写器接收到Token2后用SM7算法解密，得到RR’’。比较RR’’和RR，如果RR’’与RR 一致，鉴别通过。

　　信息流加密

　　该方案对防伪电子标签与便携验伪器之间数据双向传输采用对称密码算法加密，以保证传输信息以密文形式进行传输，仿制者得不到明文数据，从而保证安全子区信息传输安全。

　　便携验伪器通过用户手机与数据中心之间进行数据传输，上行数据采用对称密码算法SM1加密。有效的应对了信息在手机传输过程中面临的窃听、数据演绎等安全威胁。仿制者得不到明文数据，从而防止标签安全信息泄露和标签鉴别密钥的安全。

　　远距离、多标签读取

　　该标签增加了防伪认证和信息安全功能，同时保留了超高频标签原有的应用优势，可以保证在酒的溯源中实现单品管理、快速出入库管理、防串货管理等，从而降低酒的溯源管理成本。其中超高频标签较高频标签的优势如下表：

　　总结

　　该方案从酒类溯源防伪需求出发，采用自主研发的超高频防伪电子标签和便携验伪器配套使用，通过国密SM1、SM7算法进行防伪电子标签鉴别和数据传输，有效解决防伪电子标签鉴别过程、信息及信息传输的安全问题；通过标签天线的定制式专业设计，实现防伪电子标签优越的读取性能，可与企业物流相结合应用在溯源管理中，提高企业物流管理水平，实现酒的溯源；通过便携验伪器为消费者提供了方便快捷的查询方式，保证该防伪手段能被消费者认可并使用。