一種基于ＲＦＩＤ的商品防偽方法研究

[摘要] 本文提出了一種基于RFID技術(shù)的商品防偽方案和具體實(shí)現(xiàn)。這種方法具有防偽能力強(qiáng)，易于實(shí)現(xiàn)等特點(diǎn)。

[關(guān)鍵詞] 防偽 電子標(biāo)簽 RFID

一、RFID簡介

RFID（Radio Frequency Identification)又稱為電子標(biāo)簽或智能標(biāo)簽，這是一種利用射頻方式進(jìn)行非接觸式的雙向通信，以達(dá)到自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)的技術(shù)，它具有精度高、適應(yīng)環(huán)境能力強(qiáng)、抗干擾能力強(qiáng)、操作快捷、保密性強(qiáng)等許多優(yōu)點(diǎn)。一個(gè)完整的射頻識(shí)別系統(tǒng)通常由電子標(biāo)簽、閱讀器和數(shù)據(jù)傳輸與處理系統(tǒng)組成。電子標(biāo)簽由一片集成電路和附加的天線組成，集成電路內(nèi)部包含高頻前端、微控制器和不揮發(fā)存儲(chǔ)器等。工作時(shí)電子標(biāo)簽通過天線從閱讀器輻射的電磁波中獲取能量供集成電路工作，并接收閱讀器發(fā)出的各種指令，根據(jù)指令執(zhí)行相應(yīng)的操作，例如將數(shù)據(jù)寫入到標(biāo)簽的存儲(chǔ)器中，或者從標(biāo)簽的存儲(chǔ)器中讀取數(shù)據(jù)。由于其內(nèi)部帶有微控制器，所以它在進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸操作時(shí)可以執(zhí)行各種加密操作。所以，其內(nèi)部保存的數(shù)據(jù)具有很高的安全性。由于電子標(biāo)簽的物理尺寸很小，所以它可以像普通標(biāo)簽一樣直接粘貼在商品上。

由于RFID的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量較大、保密性好、抗干擾能力強(qiáng)、可以遠(yuǎn)距離非接觸讀取數(shù)據(jù)，所以獲得了極其廣泛的應(yīng)用。目前在商品防偽物流管理、證件防偽管理、生產(chǎn)自動(dòng)化管理、自動(dòng)倉儲(chǔ)管理、電子票證支付、高速公路收費(fèi)、畜牧動(dòng)物跟蹤管理、食品安全管理等領(lǐng)域已得到廣泛應(yīng)用。本文重點(diǎn)介紹利用RFID實(shí)現(xiàn)商品防偽的方法。

二、基本原理和方法

作為防偽的標(biāo)簽必須具備兩個(gè)特點(diǎn):(1)不可被仿制;(2)不可回收被二次使用。在生產(chǎn)時(shí)為每一個(gè)標(biāo)簽設(shè)置一個(gè)全球唯一的ID（標(biāo)識(shí)碼），由于RFID本身具有極強(qiáng)的加密性能，可以保證其內(nèi)部存儲(chǔ)的ID不會(huì)泄露出去，所以第一點(diǎn)可以保證。第二點(diǎn)可以從兩個(gè)不同的角度實(shí)現(xiàn)。一種方法是將電子標(biāo)簽安置在商品的某特定位置，一旦該商品被使用，該標(biāo)簽就被永久性地破壞，從而無法再次使用。比如對(duì)于酒類商品接可以將標(biāo)簽設(shè)置在瓶蓋處，打開瓶蓋后標(biāo)簽即永久損壞，從而達(dá)到不能被重復(fù)使用的目的。作者之一已就其具體實(shí)施的方法申請并獲得了國家專利。第二種方法可以在商品被出售時(shí)通過RFID寫入器向標(biāo)簽內(nèi)寫入一特殊標(biāo)記，表明該商品已經(jīng)被出售、使用了，從而使該標(biāo)簽也不能被再次使用。

由上述可知，這種防偽方法是利用驗(yàn)證存儲(chǔ)在電子標(biāo)簽中的信息來識(shí)別商品的“真”、“偽”的。因此，這里還有兩個(gè)關(guān)鍵問題需要解決。首先，電子標(biāo)簽中的商品信息是電子化的，必須借助于特定的設(shè)備——RFID閱讀器才能讀取、核對(duì)該商品的身份。這給普通消費(fèi)者的識(shí)別帶來了麻煩。第二要保證在使用RFID閱讀器驗(yàn)證商品身份過程中的完整性，——要能夠正確識(shí)別商品的真實(shí)身份，還需要保證識(shí)別過程中的信息不被泄露。否則將會(huì)使整個(gè)識(shí)別系統(tǒng)無法正常工作。

上述兩個(gè)問題其實(shí)可以統(tǒng)一解決。方案是這樣的，首先，相關(guān)企業(yè)建立自己商品的防偽專用網(wǎng)站，網(wǎng)站服務(wù)器中保存有自己商品的全部信息，然后在相關(guān)的銷售點(diǎn)設(shè)置防偽專用RFID閱讀器，顧客購買到商品后可在這些閱讀器上驗(yàn)證商品的真?zhèn)?。?yàn)證過程中RFID閱讀器讀取商品電子標(biāo)簽中的商品信息，并通過Internet連接到企業(yè)的防偽專用服務(wù)器，將該商品的信息發(fā)送到服務(wù)器中，服務(wù)器根據(jù)這些信息與存儲(chǔ)的該商品的信息進(jìn)行比較，驗(yàn)證該商品的身份，最后將驗(yàn)證結(jié)果再返回到閱讀器中，并將結(jié)果在閱讀器的顯示屏上顯示出來。消費(fèi)者即可得知該商品的“真”、“偽”。上述過程和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)見圖所示。

另一種可能的方案是，目前的手機(jī)普及率相當(dāng)高，3G網(wǎng)絡(luò)即將投入營運(yùn)，由于手機(jī)中已經(jīng)有微控制器、存儲(chǔ)、通信鏈路和顯示器等，如果再為其增加RFID讀取電路，則消費(fèi)者可以利用自己的手機(jī)接入網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)商品“真”、“偽”的驗(yàn)證。這樣一來將更為方便。由于所需電路元件不多，手機(jī)增加的成本微乎其微。

實(shí)現(xiàn)上述方案需要為商品增加電子標(biāo)簽，產(chǎn)品在生產(chǎn)的過程中生產(chǎn)廠家即將相關(guān)信息寫入到電子標(biāo)簽中。上述方案的實(shí)現(xiàn)是一個(gè)巨大的系統(tǒng)工程，需要由政府有關(guān)部門出面組織、協(xié)調(diào)各行業(yè)、企業(yè)之間的關(guān)系，制定并分配行業(yè)、企業(yè)的商品信息及代碼、數(shù)據(jù)格式等，組建全國統(tǒng)一的防偽信息網(wǎng)。

圖 系統(tǒng)工作示意

利用上述系統(tǒng)不僅可以有效地實(shí)現(xiàn)商品的防偽，而且消費(fèi)者可以了解到所購買的商品的詳細(xì)信息，例如出廠日期、產(chǎn)品質(zhì)量等級(jí)、結(jié)構(gòu)成分等，一旦消費(fèi)過程中出現(xiàn)問題可以根據(jù)這些信息可以追蹤商品的流通過程，分析查找原因。而生產(chǎn)廠家則可以十分及時(shí)地了解、掌握產(chǎn)品的流通、銷售情況，及時(shí)調(diào)整生產(chǎn)計(jì)劃，以提高效率、減低成本。銷售企業(yè)也可以及時(shí)了解商品的銷售情況，及時(shí)調(diào)整進(jìn)貨，減少庫存。

三、結(jié)束語

本文提出了一種利用RFID實(shí)現(xiàn)商品防偽的方法和實(shí)現(xiàn)方案。該方法結(jié)合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、編碼和加密技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了以產(chǎn)品、技術(shù)和專業(yè)服務(wù)向國家、企業(yè)和消費(fèi)者提供的一套安全、經(jīng)濟(jì)、便捷的識(shí)偽、防偽的解決方案。但對(duì)具體實(shí)現(xiàn)的技術(shù)細(xì)節(jié)沒有討論。這種方案由于利用了RFID技術(shù)，所以具有如下優(yōu)點(diǎn)：(1)偽造困難，由于將存儲(chǔ)與電子標(biāo)簽中的全球惟一的ID與商品本身的信息結(jié)合，并使用各種加密措施，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品身份的惟一識(shí)別，使造假者幾乎無法偽造；(2)標(biāo)簽體積小，結(jié)構(gòu)簡單，安裝十分方便。目前，RFID的應(yīng)用處于起步階段，將來隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，電子標(biāo)簽本身成本的進(jìn)一步降低，網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)的進(jìn)一步完善，有理由相信，利用RFID的商品防偽方法必將得到廣泛的應(yīng)用。