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一种基于 RFID 的商品防伪方法研究
作者：吕治安 肖艳萍
来源：RFID世界网
日期：2008-12-29 11:58:40
摘要：本文提出了一种基于 RFID 技术的商品防伪方案和具体实现。这种方法具有防伪能力强，易于实现等特点。
一、RFlD简介
RFID (Radio Frequency ldentification)又称为电子标签或智能标签，这是一种利用射频方式进行非接触式的双向通信，以达到自动识别目标对象并获取相关数据的技术，它具有精度高、适应环境能力强、抗干扰能力强、操作快捷、保密性强等许多优点。一个完整的射频识别系统通常由电子标签、阅读器和数据传输与处理系统组成。电子标签由一片集成电路和附加的天线组成 集成电路内部包含高频前端、微控制器和不挥发存储器等。工作时电子标签通过天线从阅读器辐射的电磁波中获取能量供集成电路工作。并接收阅读器发出的各种指令，根据指令执行相应的操作，例如将数据写入到标签的存储器中，或者从标签的存储器中读取数据。由于其内部带有微控制器，所以它在进行数据传输操作时可以执行各种加密操作。所以，其内部保存的数据具有很高的安全性。由于电子标签的物理尺寸很小，所以它可以像普通标签一样直接粘贴在商品上。
由于 RFID 的数据存储量较大、保密性好、抗干扰能力强 可以远距离非接触读取数据，所以获得了极其广泛的应用。目前在商品防伪物流管理、证件防伪管理、生产自动化管理、自动仓储管理、电子票证支付、高速公路收费、畜牧动物跟踪管理、食品安全管理等领域已得到广泛应用。本文重点介绍利用 RFlD 实现商品防伪的方法。
二、基本原理和方法
作为防伪的标签必须具备两个特点：(1)不可被仿制 (2)不可回收被二次使用。在生产时为每一个标签设置一个全球唯一的 ID (标识码)，由于RFID本身具有极强的加密性能 可以保证其内部存储的 lD 不会泄露出去 所以第一点可以保证。第二点可以从两个不同的角度实现。一种方法是将电子标签安置在商品的某特定位置，一旦该商品被使用，该标签就被永久性地破坏，从而无法再次使用。比如对于酒类商品接可以将标签设置在瓶盖处 打开瓶盖后标签即永久损坏，从而达到不能被重复使用的目的。作者之一已就其具体实施的方法申请并获得了国家专利。第二种方法可以在商品被出售时通过 RFlD 写入器向标签内写入一特殊标记，表明该商品已经被出售使用了 从而使该标签也不能被再次使用。由上述可知，这种防伪方法是利用验证存储在电子标签中的信息来识别商品的真”、 伪” 的。因此，这里还有两个关键问题需要解决。首先，电子标签中的商品信息是电子化的，必须借助于特定的设备------RFlD 阅读器才能读取、核对该商品的身份。这给普通消费者的识别带来了麻烦。第二要保证在使用 RFlD 阅读器验证商品身份过程中的完整性，------要能够正确识别商品的真实身份 还需要保证识别过程中的信息不被泄露。否则将会使整个识别系统无法正常工作。
上述两个问题其实可以统一解决。方案是这样的 首先 相关企业建立自己商品的防伪专用网站，网站服务器中保存有自己商品的全部信息，然后在相关的销售点设置防伪专用 RFlD 阅读器 顾客购买到商品后可在这些阅读器上验证商品的真伪。验证过程中 RFID 阅读器读取商品电子标签中的商品信息．并通过 lnternet 连接到企业的防伪专用服务器，将该商品的信息发送到服务器中 服务器根据这些信息与存储的该商品的信息进行比较，验证该商品的身份，最后将验证结果再返回到阅读器中，并将结果在阅读器的显示屏上显示出来。消费者即可得知该商品的“真” 、“伪”。上述过程和系统结构见图所示。
另一种可能的方案是，目前的手机普及率相当高 3G 网络即将投入营运 由于手机中已经有微控制器、存储、通信链路和显示器等，如果再为其增加 RFID 读取电路，则消费者可以利用自己的手机接入网络实现商品“真”、“伪” 的验证。这样一来将更为方便。由于所需电路元件不多，手机增加的成本微乎其微。实现上述方案需要为商品增加电子标签，产品在生产的过程中生产厂家即将相关信息写入到电子标签中。上述方案的实现是一个巨大的系统工程 需要由政府有关部门出面组织 协调各行业、企业之间的关系、制定并分配行业 企业的商品信息及代码、数据格式等，组建全国统一的防伪信息网。
利用上述系统不仅可以有效地实现商品的防伪，而且消费者可以了解到所购买的商品的详细信息，例如出厂日期、产品质量等级、结构成分等，一旦消费过程中出现问题可以根据这些信息可以追踪商品的流通过程，分析查找原因。而生产厂家则可以十分及时地了解、掌握产品的流通、销售情况，及时调整生产计划，以提高效率、减低成本。销售企业也可以及时了解商品的销售情况，及时调整进货，减少库存。
三、结束语
本文提出了一种利用 RFlD 实现商品防伪的方法和实现方案。该方法结合了计算机技术、网络技术、数据库技术、编码和加密技术，实现了以产品、技术和专业服务向国家、企业和消费者提供的一套安全 经济、便捷的识伪、防伪的解决方案但对具体实现的技术细节没有讨论。这种方案由于利用了 RFID 技术，所以具有如下优点：(1)伪造困难，由于将存储与电子标签中的全球惟一的 ID与商品本身的信息结合，并使用各种加密措施，实现产品身份的惟一识别，使造假者几乎无法伪造 (2)标签体积小，结构简单，安装十分方便。目前 RFlD 的应用处于起步阶段，将来随着微电子技术的发展 电子标签本身成本的进一步降低，网络基础的进一步完善，有理由相信 利用 RFlD 的商品防伪方法必将得到广泛的应用。
RFID (Radio Frequency ldentification)又称为电子标签或智能标签，这是一种利用射频方式进行非接触式的双向通信，以达到自动识别目标对象并获取相关数据的技术，它具有精度高、适应环境能力强、抗干扰能力强、操作快捷、保密性强等许多优点。一个完整的射频识别系统通常由电子标签、阅读器和数据传输与处理系统组成。电子标签由一片集成电路和附加的天线组成 集成电路内部包含高频前端、微控制器和不挥发存储器等。工作时电子标签通过天线从阅读器辐射的电磁波中获取能量供集成电路工作。并接收阅读器发出的各种指令，根据指令执行相应的操作，例如将数据写入到标签的存储器中，或者从标签的存储器中读取数据。由于其内部带有微控制器，所以它在进行数据传输操作时可以执行各种加密操作。所以，其内部保存的数据具有很高的安全性。由于电子标签的物理尺寸很小，所以它可以像普通标签一样直接粘贴在商品上。
由于 RFID 的数据存储量较大、保密性好、抗干扰能力强 可以远距离非接触读取数据，所以获得了极其广泛的应用。目前在商品防伪物流管理、证件防伪管理、生产自动化管理、自动仓储管理、电子票证支付、高速公路收费、畜牧动物跟踪管理、食品安全管理等领域已得到广泛应用。本文重点介绍利用 RFlD 实现商品防伪的方法。
二、基本原理和方法
作为防伪的标签必须具备两个特点：(1)不可被仿制 (2)不可回收被二次使用。在生产时为每一个标签设置一个全球唯一的 ID (标识码)，由于RFID本身具有极强的加密性能 可以保证其内部存储的 lD 不会泄露出去 所以第一点可以保证。第二点可以从两个不同的角度实现。一种方法是将电子标签安置在商品的某特定位置，一旦该商品被使用，该标签就被永久性地破坏，从而无法再次使用。比如对于酒类商品接可以将标签设置在瓶盖处 打开瓶盖后标签即永久损坏，从而达到不能被重复使用的目的。作者之一已就其具体实施的方法申请并获得了国家专利。第二种方法可以在商品被出售时通过 RFlD 写入器向标签内写入一特殊标记，表明该商品已经被出售使用了 从而使该标签也不能被再次使用。由上述可知，这种防伪方法是利用验证存储在电子标签中的信息来识别商品的真”、 伪” 的。因此，这里还有两个关键问题需要解决。首先，电子标签中的商品信息是电子化的，必须借助于特定的设备------RFlD 阅读器才能读取、核对该商品的身份。这给普通消费者的识别带来了麻烦。第二要保证在使用 RFlD 阅读器验证商品身份过程中的完整性，------要能够正确识别商品的真实身份 还需要保证识别过程中的信息不被泄露。否则将会使整个识别系统无法正常工作。
上述两个问题其实可以统一解决。方案是这样的 首先 相关企业建立自己商品的防伪专用网站，网站服务器中保存有自己商品的全部信息，然后在相关的销售点设置防伪专用 RFlD 阅读器 顾客购买到商品后可在这些阅读器上验证商品的真伪。验证过程中 RFID 阅读器读取商品电子标签中的商品信息．并通过 lnternet 连接到企业的防伪专用服务器，将该商品的信息发送到服务器中 服务器根据这些信息与存储的该商品的信息进行比较，验证该商品的身份，最后将验证结果再返回到阅读器中，并将结果在阅读器的显示屏上显示出来。消费者即可得知该商品的“真” 、“伪”。上述过程和系统结构见图所示。
另一种可能的方案是，目前的手机普及率相当高 3G 网络即将投入营运 由于手机中已经有微控制器、存储、通信链路和显示器等，如果再为其增加 RFID 读取电路，则消费者可以利用自己的手机接入网络实现商品“真”、“伪” 的验证。这样一来将更为方便。由于所需电路元件不多，手机增加的成本微乎其微。实现上述方案需要为商品增加电子标签，产品在生产的过程中生产厂家即将相关信息写入到电子标签中。上述方案的实现是一个巨大的系统工程 需要由政府有关部门出面组织 协调各行业、企业之间的关系、制定并分配行业 企业的商品信息及代码、数据格式等，组建全国统一的防伪信息网。
图 系统工作示意
利用上述系统不仅可以有效地实现商品的防伪，而且消费者可以了解到所购买的商品的详细信息，例如出厂日期、产品质量等级、结构成分等，一旦消费过程中出现问题可以根据这些信息可以追踪商品的流通过程，分析查找原因。而生产厂家则可以十分及时地了解、掌握产品的流通、销售情况，及时调整生产计划，以提高效率、减低成本。销售企业也可以及时了解商品的销售情况，及时调整进货，减少库存。
三、结束语
本文提出了一种利用 RFlD 实现商品防伪的方法和实现方案。该方法结合了计算机技术、网络技术、数据库技术、编码和加密技术，实现了以产品、技术和专业服务向国家、企业和消费者提供的一套安全 经济、便捷的识伪、防伪的解决方案但对具体实现的技术细节没有讨论。这种方案由于利用了 RFID 技术，所以具有如下优点：(1)伪造困难，由于将存储与电子标签中的全球惟一的 ID与商品本身的信息结合，并使用各种加密措施，实现产品身份的惟一识别，使造假者几乎无法伪造 (2)标签体积小，结构简单，安装十分方便。目前 RFlD 的应用处于起步阶段，将来随着微电子技术的发展 电子标签本身成本的进一步降低，网络基础的进一步完善，有理由相信 利用 RFlD 的商品防伪方法必将得到广泛的应用。
