(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
２次元バーコード（１００；２００；３００；４００；５００；６００）を作成する方法において、
２次元バーコードリーダーにより読み取ることができる一次情報を、一次情報パターン（１１０；２１０；３１０；４１０；５１０；６１０）に埋め込むステップと、
二次情報が前記一次情報から分離するように、前記２次元バーコード内の、いかなる一次情報も含まない少なくとも１つの領域に埋め込まれた可視パターン（１２０；２２０；３２０；４２０；５２０；６２０）に前記二次情報を埋め込むステップと、
を含み、
可視パターン内の前記二次情報は、変更なしでは再現することが困難となるように構成された、５０μｍより小さい最大寸法を有する、薄い色と濃い色の基本サブセルにより形成され、
前記二次情報は、前記可視パターンが秘密（４２６）を含むように秘密鍵を用いて生成される、方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法において、
前記可視パターン（１２０；２２０；３２０；４２０）は、前記２次元バーコード内の、ただ１つの領域に埋め込まれる、方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の方法において、
前記二次情報は、黒色および白色の基本サブセル（１２２）により形成され、黒色の基本サブセル（１２２）の５０％±５％とは異なる平均黒色濃度を有する、方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法において、
前記二次情報は、前記可視パターン（１２０；３２０）の少なくとも２つの異なる部分（１２０ａ、１２０ｂ、３２０ａ、３２０ｂ１〜３２０ｂ４）に全体が位置し、少なくとも１つの部分は、黒色の基本サブセルの５０％±５％とは異なる平均黒色濃度を有する、方法。
【請求項５】
請求項３または４に記載の方法において、
前記平均黒色濃度は、黒色の基本サブセル（１２２）の４５％以下または５５％以上である、方法。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法において、
前記可視パターン（４２０）は、前記２次元バーコード（４００）の信頼性をチェックするために前記２次元バーコードリーダーに接続された機器によりローカルに認証され得る署名（４２４）を含む、方法。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法において、
前記可視パターン（４２０）中の前記秘密の信頼性は、遠隔機器（３０）を用いることによってのみ、認証され得る、方法。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法において、
前記秘密鍵（Ｋ２）は、ランダムまたは疑似ランダムに生成される、方法。
【請求項９】
２次元バーコードリーダーにより読み取られることができる一次情報を表す一次情報パターン（１１０；２１０；３１０；４１０；５１０；６１０）と、変更なしで再現することが困難にされた二次情報を表す可視パターン（１２０；２２０；３２０；４２０；５２０；６２０）とを含む、２次元バーコード（１００；２００；３００；４００；５００；６００）を埋め込んだ製品において、
前記可視パターン（１２０；２２０；３２０；４２０；５２０；６２０）は、前記２次元バーコード内の、いかなる一次情報も含まない少なくとも１つの領域に埋め込まれ、
前記可視パターンは、該可視パターンが秘密（４２６）を含むように秘密鍵を用いて生成された、５０μｍより小さい最大寸法を有する、薄い色と濃い色の基本サブセルにより形成されていることを特徴とする、製品。
【請求項１０】
請求項９に記載の製品において、
前記２次元バーコードは、修正されたＱＲコードまたはデータマトリックスを、データ領域を形成するシンボルの形態で含み、前記データ領域は、前記シンボルの３つの角に位置する位置検出パターン、一次情報パターン（１１０；２１０；３１０；４１０；５１０；６１０）により表される一次情報、および可視パターン（１２０；２２０；３２０；４２０；５２０；６２０）により表される二次情報を含む、製品。
【請求項１１】
請求項９または１０に記載の製品において、
前記可視パターンは、二次情報のみを備えた矩形の中に全体が含まれている、製品。
【請求項１２】
請求項９〜１１のいずれか１項に記載の製品において、
前記可視パターンは、７×７ピクセル、または８×８もしくは９×９個の基本セルのゾーン、または１０×１０個の基本セルのゾーンに形成されている、製品。
【請求項１３】
請求項１０に記載の製品において、
前記ＱＲコードは、基本セルが２９×２９個のタイプのＱＲコードであるか、または基本セルが３３×３３個のタイプのＱＲコードである、製品。
【請求項１４】
請求項９〜１３のいずれか１項に記載の製品において、
前記可視パターンは、前記一次情報パターンの境界の内側に位置している、製品。
【請求項１５】
請求項９〜１４のいずれか１項に記載の製品において、
前記可視パターンは、前記一次情報パターンの中心に重なっている、製品。
【請求項１６】
請求項９〜１３のいずれか１項に記載の製品において、
前記可視パターン（５２０；６２０）は、前記一次情報パターンの境界の外側に位置している、製品。
【請求項１７】
請求項９〜１６のいずれか１項に記載の製品において、
前記可視パターンは、前記２次元バーコードの信頼性をチェックするために、前記２次元バーコードリーダーに直接接続された機器によって、ローカルに認証され得る、署名（４２４）を含む、製品。
【請求項１８】
請求項９〜１７のいずれか１項に記載の製品において、
前記可視パターンにおける前記秘密の信頼性は、遠隔機器（３０）を用いることによってのみ、認証され得る、製品。
【請求項１９】
請求項９〜１８のいずれか１項に記載の製品において、
前記秘密鍵（Ｋ２）は、ランダムまたは擬似ランダムに生成されている、製品。
【請求項２０】
請求項１７に記載の製品の特徴を含む製品上の２次元バーコードを認証する方法において、
２次元バーコードリーダーで前記２次元バーコードを読み取るステップと、
前記可視パターンを識別し、前記二次情報内部の前記署名を識別し、これにより、検出された署名を形成するステップと、
前記検出された署名を署名鍵と比較し、比較の結果として、署名類似性スコアを決定するステップと、
前記署名類似性スコアを所定の署名閾値と比較するステップと、
前記所定の署名閾値以上であれば成功であり、前記所定の署名閾値未満であれば失敗である、認証署名結果を確立するステップと、
を含む、方法。
【請求項２１】
請求項２０に記載の方法において、
前記２次元バーコードリーダーは、モバイル機器（２０）の一部であり、
前記署名鍵は、前記検出された署名と前記署名鍵との比較ステップを実施する、前記モバイル機器（２０）に格納される、方法。
【請求項２２】
請求項１８または１９に記載の製品の特徴を含む製品上の２次元バーコードを認証する方法において、
２次元バーコードリーダーで前記２次元バーコードを読み取るステップと、
前記可視パターンを識別し、前記二次情報内部の前記秘密を識別し、これにより、検出された秘密を形成するステップと、
前記検出された秘密を、元の２次元バーコードの秘密鍵と比較し、比較の結果として、秘密類似性スコアを決定するステップと、
前記秘密類似性スコアを、所定の秘密閾値と比較するステップと、
前記所定の秘密閾値以上であれば成功であり、前記所定の秘密閾値未満であれば失敗である、認証秘密結果を確立するステップと、
を含む、方法。
【請求項２３】
請求項２２に記載の方法において、
前記２次元バーコードリーダーは、遠隔機器（３０）に接続された、モバイル機器（２０）の一部であり、
前記元の２次元バーコードの前記秘密鍵は、前記検出された秘密と前記秘密鍵との比較ステップを実施する前記遠隔機器（３０）に格納され、
前記方法は、前記認証秘密結果を前記モバイル機器（２０）に送り返すステップをさらに含む、方法。
【請求項２４】
請求項９〜１９のいずれか１項に記載の製品の特徴を含む製品を製造する方法において、
製品を準備するステップと、
請求項１〜８のいずれか１項に記載の元の２次元バーコードを作成するステップと、
前記製品に前記元の２次元バーコードを印刷するステップであって、これにより、オリジナルの２次元バーコードを備えた製品を作る、印刷するステップと、
を含む、方法。
【請求項２５】
請求項２４に記載の方法において、
前記印刷するステップは、前記製品に前記元の２次元バーコードを印刷する２つのサブステップを含み、前記２つのサブステップは、
一次情報を含む前記一次情報パターンを印刷する第１の印刷手段を使用すること、および、
二次情報を含む前記可視パターンを印刷する第２の印刷手段を使用し、これにより、オリジナルの２次元バーコードを備えた製品を作ること、
である、方法。
【請求項２６】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の方法において、
前記二次情報が、最初にオフセット印刷で印刷され、次に、一次情報が、インクジェット印刷で印刷される、方法。
【請求項２７】
請求項１に記載の方法に従って作られた２次元バーコードの特徴を含む２次元バーコードを認証する方法において、
少なくとも１つの画像フレームを生成するためにローカル機器を用いて前記２次元バーコードをスキャンするステップと、
前記画像フレームから、前記ローカル機器の一次情報を読み取るステップと、
前記画像フレームから、前記ローカル機器の二次情報を抽出するステップと、
前記ローカル機器に格納された鍵を用いて二次情報の一部を生成するステップであって、前記一部は、前記二次情報の署名を含むか、またはこれを形成する、ステップと、
前記二次情報の前記署名を、抽出された二次情報と比較して、前記２次元バーコードの信頼性を第１のローカルレベルで認証する工程と、
を含む、方法。
【請求項２８】
請求項２７に記載の方法において、
前記一次情報またはこれと相互に関連する情報、および抽出された二次情報の画像を、遠隔サーバーに送るステップと、
抽出された二次情報の画像を、前記遠隔サーバーに格納されるか、もしくは前記遠隔サーバーにおいて生成されたオリジナルの２次元バーコード画像と比較することにより、２次元バーコードを認証するステップと、
をさらに含む、方法。
【請求項２９】
請求項２７または２８に記載の方法において、
前記二次情報の前記署名を抽出された二次情報と比較することで、スコアが生成される、方法。
【請求項３０】
請求項２７〜２９のいずれか１項に記載の方法において、
前記ローカル機器を用いて前記２次元バーコードをスキャンすることにより、複数の画像フレームが生成され、その結果、複数のスコアが得られ、
前記複数のスコアは、遠隔サーバーによる第２のレベルの認証が行われるべきかどうか決定するために使用される、方法。
【請求項３１】
請求項２８に記載の方法において、
前記画像が遠隔サーバーによる２次元バーコードの認証に適しているかどうかを決定するために、前記少なくとも１つの画像フレームの画像品質を確かめるステップを含む、方法。
【請求項３２】
請求項３１に記載の方法において、
画像品質を確かめる技術は、
前記画像フレームから、前記ローカル機器の二次情報を抽出することと、
前記ローカル機器に格納された鍵を用いて二次情報の一部を生成することであって、前記一部は、二次情報の署名を含むか、またはこれを形成する、ことと、
前記二次情報の前記署名を、抽出された二次情報と比較して、スコアを生成することと、
画像品質のインジケーターとして１組のスコアを使用することと、
を含む、方法。
【請求項３３】
請求項３２に記載の方法において、
画像品質を確かめる技術は、一次情報の黒色のセルと白色のセルとの間の移行の鮮鋭度を測定することを含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【開示の内容】
【０００１】
〔発明の分野〕
本発明は、２Ｄバーコードを作成する方法、２Ｄバーコードを埋め込む製品、そのような製品を製造する方法、および、そのような２Ｄバーコードの認証方法に関する。本発明はまた、２Ｄバーコードを生成するためのコンピュータ実施方法、非一時的なコンピュータ可読媒体（non-transient computer-readable medium）、およびそのような方法を実行するために使用される計算装置に関する。
【０００２】
〔背景〕
２Ｄバーコードは、製品、書類、または任意の他の品目に、固有のアイデンティティまたはバッチアイデンティティ（unique or batch identity）を割り当てるために使用されるデータキャリアである。このような２Ｄバーコードは、情報、特に、連続して異なるタイプの文字（characters）を符号化することができる０または１の符号化ビットなどのバイナリ情報でセルが符号化される２Ｄマトリックスを定める２次元格子により形成されるのが好ましい。
【０００３】
本発明によれば、すべての２次元バーコード（２Ｄバーコード）、特に、以下の非常に一般的なもの：ＰＤＦ−４１７、マキシコード（MaxiCode）、データマトリックス（Datamatrix）、ＱＲコード、アステカコード（Aztec Code）、およびＥＡＮバーコード、が関係している。これらのバーコードは、例えば、バーコードの一部が損傷している場合でも正しい読み取りを可能にする、リード・ソロモン誤り訂正（Reed-Solomon error correction）を用いて、ある程度の損傷までは読み取られることができる。バーコードスキャナがバーコードシンボルを認識できない場合、バーコードスキャナは、それを削除したものとして扱う。ＱＲコード（クイックレスポンスコード）およびデータマトリックスは、製造、倉庫保管および物流、小売業、ヘルスケア、生命科学、輸送、およびオフィス・オートメーションなど、多様な産業において、ますます多くの適用で使用されている２Ｄバーコードである。これらは、物理的な媒体に関するデジタル情報にアクセスするため消費者が最も多く使用する２Ｄバーコードでもある。
【０００４】
ＱＲコードは、スマートフォンでスキャンするため、最も頻繁に使用されるタイプであるが、スマートフォンの爆発的な普及と共に、ＱＲコードは、また、顧客とつながり、また、ウェブリンク、モバイルクーポン、航空会社の搭乗券、および他のアプリケーション、例えば製品追跡、品目識別、時間追跡、書類管理、一般的なマーケティング等を含む、エンドユーザーコンテンツを提供する、迅速で効果的な方法として、携帯電話によるマーケティングおよび宣伝に広く使用されている。
【０００５】
また、本発明は、美的見地から満足のいく修正を含むＱＲコードに関連し、ここでは、画像が、主にＱＲコードの視覚的影響の改善のためコードに融合されている。
【０００６】
１−Ｄコードと比べて、２−Ｄコードは、より大量のデータを、より小さな空間に保持することができ、他の２−Ｄコードと比べて、ＱＲコードおよびデータマトリックスは、潜在的に、さらに多くのデータを保持することができる。さらに、進化した誤り訂正方法、ならびにコードの存在およびその位置付けを検出する他の独自の特徴により、ＱＲコードは、大半の他のコードより確実に、また、速い速度で、読み取られることができる。
【０００７】
書き言葉のように、バーコードは、情報の視覚表示である。しかしながら、人間が読むことのできる言葉とは違って、バーコードは、光レーザースキャナまたはカメラからなるマシンビジョンシステムを用いて、コンピュータによって、さらに一般的にはバーコードリーダー、およびバーコード解読ソフトウェアによって、読み取られ、理解される（復号される）ように設計されている。低コントラスト条件下における、ＱＲコードおよびデータマトリックスの高度の可読性により、シンボルを、部品または製品上に直接印刷、レーザーエッチング、またはドットピンマーキング（ＤＰＭ）することができる。
【０００８】
ＱＲコードは、行および列に、すなわち水平方向および垂直方向の両方に、「モジュール」とも呼ばれる、濃い色と薄い色の基本セルを配列することにより、情報を伝達する、２‐Ｄマトリックスコードである。コードの特定の実例である、ＱＲコードシンボルの、濃い色または薄い色の各モジュールは、０または１を表し、これにより、ＱＲコードシンボルを機械が理解することができる。
【０００９】
ＱＲコードは、２次元デジタル画像センサーにより検出され、その後、プログラムされたプロセッサによって、デジタル解析される。プロセッサは、ＱＲコード画像の角にある３つの特徴的な正方形の位置を突き止め、これは、サイズ、向き、および見る角度について画像を標準化する、４つ目の角の近くの、より小さい正方形（または複数の正方形）を用いて行う。次に、ＱＲコード全体にある小さなドットが、２進数に変換され、誤り訂正符号により確認される。
【００１０】
ＱＲコードに含まれる情報は、流通経路において製品を追跡するため、または、横流し（diversion）、窃盗、改造、もしくは偽造といった、製品に関する不正を検出するために、使用され得る。しかしながら、２Ｄバーコードが偽造防止の適用で次第に使用されるようになっても、複製に対抗する保護物は組み込まれていない。したがって、２Ｄバーコードは、非常に簡単に複製され、非合法の品目、すなわち偽造品に適用され得る。
【００１１】
〔関連技術の説明〕
セキュリティを強化するため、偽造防止のために使用されるバーコードは、概して２Ｄバーコードとは無関係な、さまざまな物理的セキュリティ要素、例えばホログラム、特定の検出機器により現れ得る、特殊インクもしくはタガント（taggants）（特定のスペクトル特性を有するインクは、あるスペクトルで光を当てられると現れる）、マイクロプリント等によって、完全なものになる。しかしながら、このような方法はすべて、高価であるか、または製造プロセスにおいて組み込むのに不都合であることが、知られている。さらに、それらは、認証するのに不都合であり、かつ、コピーもしくは模造するのが容易である。
【００１２】
他の多くの方法が、２Ｄバーコード自体に本質的に配されていて、アイデンティティまたはメッセージを符号化するのに使用される一次情報に対して、いわゆる二次情報を形成する、セキュリティ要素と共に提案されてきた。これらの一次情報および二次情報は、例えば、ピクセルなどのドットもしくは正方形で形成された、黒色および白色の基本画像または基本セルにより形成されるのが好ましい。
【００１３】
これらの技術の非制限的な例示として、以下のリストを参照することができる：
・ＥＰ１２３９４１３、ＥＰ１４８５８６３、またはＵＳ６３９８１１７で見られるように、電子透かし、すなわち情報を符号化する、画像の、知覚できない修正、をバーコードに挿入することが提案されている。
・ＷＯ２０１３０１２７９４は、２Ｄバーコードを用いて書類の証明および認証を行うシステムおよび方法に関係しており、このバーコードは、安定したマーク（robust mark）を形成する一次情報を備えた、明白に読み取り可能な部分と、明白に読み取り可能なバーコード部分の余剰空間に組み込まれている、脆弱なマークを形成する二次情報を備えた、ひそかに読み取り可能なバーコード部分と、を有する。脆弱なマークは、安定したマークの表面全体にわたって埋め込まれている。
・また、別の技術が、ＷＯ２００８００３９６４に記載されており、ここでは、二次情報が、例えば、バーまたはピクセルのうちいくつかの周縁部を、さまざまな量だけ変化させることによって、バーコードに埋め込まれる。
・ＷＯ２０１００３４８９７は、バーコードにおける、埋め込まれた二次情報も提示している。とりわけ、劣化し、その劣化が、所定の範囲内に含まれる、ある誤り率を有する、デジタル認証コード（ＤＡＣ）である。したがって、ＤＡＣは、書類を違法コピーから保護するのに使用され得る。
例えば、２Ｄバーコードの黒色のセルにおけるピクセル値はすべて、デジタル認証コードにより修正され得る。しかしながら、これは、その可読性に影響を与える場合がある。さらに、ＤＡＣ自体は、ＤＡＣが大きな表面をカバーしていて、読み取りに必要となる正確な同期が、画像取り込みにおける幾何学的収差によって影響を受けかねないので、読み取るのが難しい場合がある。
【００１４】
２Ｄバーコードはまた、フィンガープリントに関連する方法にも関連させることができ、この方法では、各プリントの独自の要素、または複数群の類似プリントが、抽出されて、データベースに格納される。例えば、ＵＳ４４２３４１５、ＵＳ４７８５２９０、ＵＳ６９４８６５７、またはＵＳ８１８０１７４を参照のこと。
【００１５】
これらの文書の多くでは、二次情報は、例えば透かしとして、一次情報の表面全体にわたり分布している。これらの技術には、以下に掲げるものを主とした、欠点がある。
【００１６】
情報は、多くの場合、特に注意を払わないであろう偽造者にとって情報を見えないようにするため、隠されている。隠された二次情報は、目に見える二次情報よりも安全でない場合があり、これは、感知できない状態を確実にするため、弱い信号対ノイズ比に制限されているためである。したがって、エントロピーが、より低く、知識のある偽造者であれば、コピー時に二次情報をすべて正確に複製することが、より簡単である。
【００１７】
さらに、隠れた二次情報を一次情報に埋め込むことは、二次情報の存在により歪曲される第１の情報の可読性に対して影響を与え得る。
【００１８】
加えて、２Ｄバーコード内にＤＡＣなどの二次情報が存在することで、二次情報に含まれたメッセージを埋め込み、かつ復号するための複雑なアルゴリズムが必要となり、これにより、認証システムの管理が厄介で、信頼性が低いものとなってしまうが、一次情報のみを含む２Ｄバーコードは、復号が非常に迅速かつ容易となるように設計されている。
【００１９】
従来の２Ｄバーコードにおける真の欠点は、二次情報を読むのが、一次情報の場合よりも複雑である点である。今日では、一次情報は、カメラを搭載した携帯電話で容易に読み取ることができる。先行技術では、特定のプロセスもしくは機器を使用せずに、二次情報を有する２Ｄバーコードを自動認証することはできない。
【００２０】
二次情報は、光学的手段を通じて読み取り可能である場合には、従来、フラットベッドスキャナ、あるレベルの拡大を用いる産業用カメラ、またはＵＳＢ顕微鏡（例えば、Ｖｅｈｏ（商標）もしくはＤｉｎｏ−ｌｉｔｅ（商標）からのモデル）で、読み取られてきた。より最近では、携帯電話が使用されてきているが、オリジナルをコピーと区別することを可能にするＤＡＣの詳細を読み取るための必要な拡大および画像鮮鋭度を得るために、光学アダプタが必要とされている。例えば、あるスマートフォン（例えば、ｉＰｈｏｎｅ（商標）およびＳａｍｓｕｎｇ（商標）のあるモデル）と互換性のある、携帯型顕微鏡Ｈａｎｄｙｓｃｏｐｅ（商標）、もしくはＤｅｒｍｌｉｔｅ  ＤＬ１（商標）を使用することができる。
【００２１】
これは、フラットベッドスキャナもしくはＵＳＢ顕微鏡を用いるものと比べ、著しい改善である。それは、これにより、その分野の検査者もしくはサプライチェーンのオペレーターが、認証を行うことができるためである。しかしながら、光学アダプタに対する必要性は、これらの技術がさらに広範に使用されることに対して、大きな障害のままである。実際、光学アダプタは、通常、非常に高価であるが、置き忘れたり、紛失したりしやすいので、常に、検査者が携行する必要がある。数千とは言わないまでも数百の光学アダプタを、分布させ、保持しなければならないので、リーダーの解決策の配備がはるかに複雑になる。明らかに、光学アダプタの使用は、消費者または小売業者による、大規模な市場利用には適していない。
【００２２】
新世代の携帯電話は、素晴らしい光学的能力を有している。ますます多くの携帯電話が、小さな項目、特に、オリジナルをコピーと区別することを可能にする、ＤＡＣ内の小さな項目を取り込む、光学的能力を有している。
【００２３】
これらの新しい携帯電話は、原理上、ＤＡＣ内の二次情報を用いて２Ｄバーコードを認証するのに使用される可能性を有している。しかしながら、二次情報としてＤＡＣを使用する先行技術には、光学アダプタのない携帯電話を便利に使用することが困難となる、いくつかの欠点がある：
・二次情報が、別個のプロセスを用いて、一次情報とは別に復号される必要がある。二次情報を復号するアルゴリズムは、計算的に、はるかに集約的であり、携帯電話機器では、リアルタイムに実行することができない。いくつかのケースでは、異なるリーダーが必要となる。
・スキャンの画像全体が、認証のためサーバーに送られなければならない。これは、帯域幅を必要とし、費用がかかり、認証結果を得る時間が長くなる。
・スキャンで取得された二次情報が、各フレームを処理することにより、リアルタイムでの認証に使用可能であるとして確認されることができない。例えば、スキャンのピントが合っていない場合があるか、読み取りを妨げるアーチファクトを含んでいる場合があるか、または、位置付けが正しくない場合があり、サーバーに送られたり、認証に使用されたりするべきではない。したがって、ユーザーが認証結果を待った結果、もう一度スキャンを行う必要があるというフィードバックを受け取るだけという高いリスクがある。さらに悪いことに、認証応答が誤っている場合があり、例えば、ピントが合っていないスキャンが、コピーとして解釈されるかもしれない。これは、認証システムの信用を失う可能性があるユーザーにとっては、非常に不都合である。
・ユーザーは、例えば、画像のピントが合っているかどうか、あるいは、２Ｄバーコードにもっと近づいたり、２Ｄバーコードからさらに離れたりする必要があるかどうかをユーザーに伝える、スキャン方法をユーザーに説明するフィードバックをリアルタイムで受け取れない。
・ユーザーは、ビデオモードで自動スキャンを行う代わりに、カメラモードで写真を撮るのにボタンを押さなければならない。ボタンを押すことは、本質的には、画像のピントが外れることになる場合がある。いずれの場合も、いつ、カメラが正しく設置されたのか、および画像が認証に許容可能になるのかをユーザーが判断するのを予測することは、負担が大きい。
【００２４】
要するに、先行技術では、ユーザーは、自分たちのモバイル機器を用いて、便利に２Ｄバーコードを認証することができない。
【００２５】
本発明の目的は、先行技術の欠点のうちのいくつかもしくはすべてに取り組むこと、また、複製に対して安全であると共に、一次情報の良好な可読性を維持する２Ｄバーコードを生成する手段を提供することである。
【００２６】
本発明は、認証プロセスが２Ｄバーコードをモバイル機器で読み取るのと同じくらい簡単になるような、バーコードを認証する手段を提供することも目的とする。
【００２７】
〔発明の概要〕
本発明によると、請求項１に記載の２Ｄバーコードを作成する方法によって、請求項９に記載の２Ｄバーコードを埋め込む製品によって、請求項２０または３２に記載の２Ｄバーコードを認証する方法によって、また、請求項２９または３０に記載の２Ｄバーコードを製造する方法によって、さまざまな目的が達成される。
【００２８】
本明細書には、２Ｄバーコードを作成する方法が開示され、この方法は、
２Ｄバーコードリーダーで読み取ることのできる一次情報を、一次情報パターンに埋め込むことと、
変更なしで再現することが難しくされた二次情報を、可視パターンに埋め込むことと、
を含み、
このパターンは、このバーコードの、いかなる一次情報も含まない少なくとも１つの領域に埋め込まれ、これにより、元の２Ｄバーコード（source 2D barcode）を形成する。
本テキスト内で別段の指示がない限り、２Ｄバーコード、および２Ｄバーコードのすべての要素、例えば一次情報パターンおよびその一次情報、可視パターンおよびその二次情報、データ領域、基本セル、基本サブセル、署名、秘密等は、元の２Ｄバーコードおよびそのような２Ｄバーコードのすべての要素に関係するが、オリジナルの２Ｄバーコードおよびそのような２Ｄバーコードのすべての要素（すなわち、例えば、印刷されるか、またはスクリーンに表示された、元の２Ｄバーコード）には関係せず、またオリジナルの２Ｄバーコードを再現した後の、オリジナルでない２Ｄバーコード（すなわち、例えば、スキャンされるか、またはコピーされたオリジナルの２Ｄバーコード）には関係しない。
【００２９】
この文脈では、「一次情報」は、専門のユーザー（dedicated users）にとって容易にアクセス可能である、製品もしくはサービスに関する情報に関連しており、この情報の存在は、検出するのが容易であり、２Ｄバーコード内で容易に認識される。また、この一次情報は、ある２Ｄバーコードタイプとして容易に認識されるように２Ｄバーコードの基準に従っていて、複製するのが容易となり得る、フォーマットである、認証するのが容易な内容を有する。
【００３０】
「二次情報」は、２Ｄバーコードの信頼性（オリジナルの特徴）を確認することを目的とし、かつ、一次情報よりも、変更なしで複製するのが困難である、情報に関する。したがって、二次情報は、２Ｄバーコードが付された製品もしくは書類に関する何らかのメッセージを必ずしも含んでいる必要はないが、全体的に、偽造検出手段を提供することに重点を置いている。したがって、二次情報は、復号器の観点からするといかなるメッセージも復号されないが、オリジナルパターンとの類似性を測定するという意味で、一次情報のような情報ではない。一次情報および二次情報は双方、ピクセル、または複数群のピクセルの形態であることが好ましい。よって、「二次情報」は、いわゆる「フィンガープリント」を形成する基本サブセルのパターンの形態であってよく、基本サブセルは、エラーを引き起こさずに、パターンの再現を防ぐように十分小さい。よって、二次情報を表す基本サブセルの、最初に印刷したパターンのコピー（スキャン）に、視覚的再現（例えば、スクリーン上に印刷もしくは表示すること）が続くことにより、「フィンガープリント」の変更を引き起こし、これは、本明細書に記載するさまざまな手段によって（例えば、フィンガープリントを二次情報生成ファイルと比較することによって、または、二次情報のオリジナルプリントのスキャンに対応する画像との比較によって）検出され得る。本明細書で論じるように、二次情報は、特に、秘密のままである、ランダムまたは擬似ランダムに生成された鍵を使用することにより、ランダムに生成され得、このため、二次情報は、偽造者により再生成されるのを防ぐ、秘密を含む。偽造者は、印刷されたオリジナルにアクセスできるだけであり、この印刷されたオリジナルは、何らかの検出可能な変更なしで、コピーおよび再現することができない。
【００３１】
本発明のある態様によると、二次情報は、一次情報とは混合されず、一次情報とは物理的に分離して保たれる。したがって、本発明によると、二次情報は、２Ｄバーコード内の１つまたはいくつかの特定された場所に位置する、分離された可視パターンにより形成されるので、第１の情報は、二次情報も存在する場合に、画像の修正による、読み取りの変更の危険がない。また、特定の領域における、分離された二次情報および集中（concentration）は、二次情報を含むパターンの幾何学的歪みもしくは収差のリスクが低いことに起因して、より確実な読み取りおよびさらなる復号ステップを意味する。二次情報が、２Ｄバーコード内に存在するので、二次情報は、一次情報部分に置き換わるが、二次情報に置き換えられた一次情報の表面の割合が、誤り訂正符号により与えられた許容誤差の範囲内にとどまる限りは、一次情報の可読性を妨げるものではない。
【００３２】
また、本発明の別の態様によると、二次情報は、特に、一次情報に埋め込まれず、また一次情報と混合されないことにより、かつ／または透かしを通じて、かつ／または一次情報を符号化する画像の、意図的に加えられた形態のノイズもしくは任意の他の知覚できない修正を通じて、隠されていない。二次情報は、目に見える。目に見える二次情報は、隠された二次情報と比べて、高いエントロピーを有し、これは、二次情報を表すのに使用される同じ表面範囲について、二次情報を符号化するための利用可能なデータが、隠された二次情報と比べて、多いことを意味している。
【００３３】
この状況により、高密度の二次情報を使用することができ、したがって、スキャナもしくはコピー機などの設備での、二次情報の再現性確実性（reproducibility reliability）が低下する。実際、目に見える二次情報の密度が高くなるほど、オリジナルをコピーと区別することを可能にするアーチファクトを導入せずに偽造者が再現することが困難になる。
【００３４】
「変更なしで再現が難しい」という表現は、コピーの影響を受けること、すなわち、可視パターンの変更なしで、大部分のコピー機、スキャナ、画像取り込み機器もしくはプリンタが、２Ｄバーコードをコピー、取り込み、または再現することができないこと、を意味し、これにより、オリジナルの印刷された可視パターンのスキャンもしくはコピー後に二次情報を体系的に読み取り不可能にするかもしくはその正確な読み取りを不可能にする。例えば、オリジナルの２Ｄバーコードの、オリジナルの印刷された可視パターンは、コピーに耐えることができない、細かい項目を含んでおり、認証は、オリジナルでない２Ｄバーコードよりもオリジナルの２Ｄバーコードで数が多い、可視パターンの細部をスキャンおよび分析することに基づいている。言い換えれば、「変更なしで再現が難しい」という表現は、二次情報が、コピーおよび再現されると劣化することを意味しており、二次情報において特徴的であるか、または最初からある特徴が失われている。
【００３５】
二次情報は、一次情報を形成する基本セルと比べて、３０％より小さい、またはさらに好ましくは１５％より小さい、またはさらに好ましくは５％より小さい、サイズを有する、黒色および白色の基本サブセルによって形成され得る。
【００３６】
二次情報は、オリジナルの２Ｄバーコードにおいて、０．２ｍｍより小さい、好ましくは０．１ｍｍより小さい、好ましくは５０μｍより小さい、最大寸法を有する、黒色および白色の基本サブセル（特にピクセル）により形成され得る。
【００３７】
有利には、元の２Ｄバーコードでは、ゆえに、オリジナルの２Ｄバーコードでは、二次情報は、黒色の基本サブセルの５０％±５％とは異なる平均黒色濃度（またはグレーレベル）を有する黒色および白色の基本サブセルにより形成される部分を構成する。この条件（provision）により、オリジナルプリントにおける情報密度が最大となり、それによって、再現されたときの劣化速度が増大する、すなわち、オリジナルの２Ｄバーコードの再現および任意の後続の再現（オリジナルの２Ｄバーコードをコピーすることにより第１世代のオリジナルでない２Ｄバーコードを形成する第１世代、第１世代のオリジナルでない２Ｄバーコードの再現であり、かつ第２世代のオリジナルでない２Ｄバーコードを形成する第２世代、および後続の世代の再現）中の情報損失が最大化する。このような条件によれば、二次情報を符号化する可視パターンにおける黒色ピクセルの平均パーセンテージ（以下では、黒色密度とも呼ばれる）は、予め決められており、先行技術の２ＤバーコードおよびＤＡＣなど他の安全なグラフィクスで一般に使用される５０％に等しいかまたはこれに近い、平均黒色密度（グレーレベル）とは異なるものである。この特徴は、オリジナルの２Ｄバーコードの情報密度を最大化するのに有効であり、これにより、５０％に等しいかまたはこれに近い黒色ピクセルの平均パーセンテージを有する２Ｄバーコードと比べて、２Ｄバーコードの再現中に劣化のレベルが増大する、すなわち、この条件により、可視パターンをコピーすることの難しさが、著しく増大し得る。例えば、二次情報は、可視パターンの少なくとも２つの異なる部分に全体が位置しており、少なくとも１つの部分は、黒色の基本サブセルの５０％±５％とは異なる、平均黒色密度（またはグレーレベル）を有するものである。別の可能な条件によると、この二次情報は、可視パターンの少なくとも２つの異なる部分に全体が位置しており、各部分は、黒色の基本サブセルの５０％とは異なり、かつ少なくとも１つの他の部分とは異なる、別々の平均黒色密度を有している。
【００３８】
この文脈で、セル群の「平均黒色密度」または「平均グレーレベル」とは、いくつかの基本セルもしくは基本サブセル（例えば、９個、１６個、もしくは２５個の基本セル、もしくは基本サブセル）を含む、限られた領域を定めている、基本セル群、または基本サブセル群のうちの、黒色の基本セル（一次情報）、または基本サブセル（二次情報）、特にピクセル群、の割合を意味する。セルが黒色または白色でない場合、平均グレーレベルは、セルの明暗度のレベルを測る（weigh）ことができる。本出願の文脈では、「黒色」の基本セルまたは「黒色」の基本サブセルは、黒色であるか、またはさらに一般的には、濃い色、もしくは、白色とは異なる任意の色である、基本セルまたは基本サブセルを意味し、「平均濃色密度（average dark density）」および「平均グレーレベル」はそれぞれ、より一般的には「平均色密度」および「平均色レベル」、すなわち黒色でない場合の色の平均色調、を意味する。
【００３９】
有利なことには、可視パターンは、バーコードの信頼性をチェックするためにバーコードリーダーに直接接続された機器によってローカルに認証され得る署名を含む。したがって、本出願の文脈では、「署名」は、ローカルに制御される二次情報であり、これにより第１のセキュリティレベルの二次情報を形成する。このような署名は、例えば、バーコードリーダーとして使用されるスマートフォン、またはバーコードリーダーとして使用されるかもしくはバーコードリーダーを含む任意の他の機器、具体的にはバーコードリーダーに直接接続されたモバイル機器において、ローカルに利用可能となり得る基準（署名鍵）と照合されるべき、２Ｄバーコードの復号された署名と比較することにより、２Ｄバーコードがオリジナルのものであることを認証する単純な方法を構成し、これにより、２Ｄバーコードにおける正しい署名もしくは誤った署名の存在について表示され、それによって、２Ｄバーコードのオリジナルの特徴もしくはオリジナルでない特徴（コピー）に関する表示が得られる。例えば、擬似ランダムに生成された第１の鍵Ｋ１（もしくは「署名鍵」）が、すべての２Ｄバーコードに使用され、モバイル機器に存在するか、または、モバイル機器にとって利用可能であり、元の署名（source signature）の再構成は、好ましくは、モバイル機器に存在する第１のアルゴリズムを通じて、第１の鍵Ｋ１、および２Ｄコードメッセージの一部、すなわち一次情報（例えば、一次情報パターンの一部として存在する固有ＩＤ）を用いて行われる。したがって、第１のセキュリティレベル認証チェックは、チェックされるべき２Ｄバーコードの署名と、元の署名との比較によって行われる（この「比較」は、例えば、スコアを生み出す画像類似性計算、およびそのスコアと閾値との比較である）。第１のセキュリティ認証チェックは、認証機器がインターネットに接続されていない場合に有利となり得る。署名の別の大きな利点は、署名に対する測定を行うことにより、スキャンが適切な画像品質を有しているかどうかをローカルに認証し得ることである。例えば、連続したフレームに関し、測定が安定し、かつ一貫性がある場合、これは、それらのフレームが認証に使用でき、完全な認証のため遠隔サーバーに送られ得ることを示すものとなり得る。
【００４０】
有利には、認証のセキュリティレベルを高めるため、この署名に加えて、またはこの署名の代わりに、可視パターンは、信頼性が遠隔機器によってのみ認証され得る秘密をさらに含む。したがって、本出願の文脈では、「秘密」は、遠隔でのみ制御される二次情報であり、これにより、第２のセキュリティレベルの二次情報が形成される（第２のセキュリティレベルは第１のセキュリティレベルより高いレベルのものである）。このような秘密は、遠隔設備においてのみ利用可能となり得る基準（秘密鍵）（例えば、秘密鍵は、遠隔サーバーに存在するデータベースの一部である）と比較される、可視パターンの画像部分、すなわち、ここではランダムに生成される、独自のパターン（独自のノイズパターン）により形成される、追加のセキュリティ要素を形成する。２Ｄバーコードリーダーと遠隔サーバーとの間での情報交換を必要とするこの状況では、遠隔サーバーへのアクセスを有する人のみが、この遠隔認証手順を使用することができる。また、秘密鍵を遠隔サーバーに記録させることで、秘密内部の、隠れてアクセスしにくい情報を使用することができる。例えば、秘密鍵は、オリジナルの秘密の、遠くに格納されたリストの一部である。例えば、バーコードごと、または一連の２Ｄバーコードごとに異なる、第２の鍵（もしくは「秘密鍵」）Ｋ２、Ｋ２’・・・は、遠隔サーバー（安全なデータベース）にのみ存在し、これらは、好ましくは、真にランダムに生成される（しかし、擬似ランダムに生成されるか、もしくは部分的に真にランダムに／部分的に擬似ランダムに生成されてもよい）。元の秘密の再構成は、第２のアルゴリズムを通じて、遠隔サーバーにのみ存在する第２の鍵Ｋ２から行われる（オプションとして、元の秘密の再構成は、２Ｄコードメッセージの一部、すなわち一次情報（例えば、固有ＩＤ）も使用する）。この第２のアルゴリズムは、モバイル機器もしくは遠隔サーバーを含め、どこに存在してもよい。したがって、第２のセキュリティレベル認証チェックは、チェックされるべき２Ｄバーコードの秘密を、元の秘密と比較することにより行われる。第２の鍵Ｋ２を使用する代わりに、元の秘密、すなわちパターンは、遠隔サーバーに格納され、この元の秘密と、チェックされるべき２Ｄバーコードの秘密４２６との間で比較が直接行われる。この「比較」は、例えば、スコアを生み出す画像類似性計算、およびそのスコアと閾値との比較である。署名は、より多くの基準情報、例えば遠隔機器に格納されたオリジナルプリントの基準スキャン、およびそれに基づく閾値と比較することにより、遠隔機器において、さらに詳細に、さらに正確にチェックされ得ることに注意されたい。
【００４１】
有利には、秘密は、遠隔機器にのみ存在する秘密鍵（Ｋ２）を用いて再構成され得る。このような秘密は、フィンガープリントの追加的部分（可視パターン）を形成し、かつ２Ｄバーコード認証のセキュリティレベルを高める、第２のデータ部分である。この第２のデータ部分の、擬似ランダムに生成されたデータは、複雑なルーチン（プログラム操作）により引き出すことができるのみである、データを形成する。例えば、このような第２のデータ部分が、少なくとも一次情報から引き出され得る場合はいつでも、二次情報は単に、一次情報が予め正しく復号されている場合に正しくアクセス可能である。また、別のさらに安全な代替案によると、第２のデータ部分が、一次情報、および署名のランダムに生成された第１のデータ部分の双方から引き出され得るのみである場合、二次情報は単に、一次情報および第１のデータ部分、すなわち署名、の双方が、予め正しく復号されているか、またはソースに適合している場合に、正しくアクセス可能である。
【００４２】
さらに、可視パターンは、署名のみ、秘密のみ、または署名および秘密の双方を含むことができる。署名および秘密が符号化されるゾーンは、物理的に分離していても、分離していなくてもよい。署名、秘密、もしくは署名および秘密の双方により形成される、この可視パターン（二次情報）の部分は、技術的には、フィンガープリントと考えることができる。
【００４３】
本発明は、ほんの一例として記載され、図面によって説明される、実施形態の説明を活用して、よりよく理解されるであろう。
【００４４】
〔発明の実施形態の詳細な説明〕
図１は、本発明による２Ｄバーコード１００の第１の実施形態を形成するＱＲコードの第１の実施例を示している。この２Ｄバーコード１００は、一般的な正方形の形状を有し、かつＱＲコードの通常のパターン、すなわち、ＱＲコードの４つの角のうちの３つに位置する３つの位置検出パターン１３０と、データ領域１３２と、を含む、シンボルにより形成される。このデータ領域１３２は、まず一次情報パターン１１０を含み、一次情報パターン１１０は、ここでは複数組の１０×１０ピクセルであり、かつ、非制限的に正方形として図示される、基本セル１０２の選択された配列により形成されている。これらの基本セル１０２は、一次情報を符号化しており、大部分のコピー機が、一次情報パターン１１０を変更せずに、またはこのパターンを正しく復号でき、かつセルに格納される情報に変更がないほどのわずかな変更で、一次情報パターン１１０をコピーすることを可能にするサイズを有している。オリジナルの２Ｄバーコード１００の一次情報パターン１１０内の一次情報を符号化している基本セル１０２の典型的かつ非制限的なサイズは、５×５ピクセル〜９０×９０ピクセル、例えば、８×８ピクセル〜１２×１２ピクセル、の範囲である。これは、印刷解像度（６００ドット／インチ、２４００ドット／インチ、または印刷機器に応じて任意の他の値であってよい）に応じて、０．０５ｍｍ〜３ｍｍ、特に０．１〜２ｍｍ、好ましくは０．２〜１ｍｍ、好ましくは０．３〜０．５ｍｍの範囲にある、オリジナルの２Ｄバーコード１００の基本セル１０２の典型的かつ非限定的なサイズ（最大寸法）に対応し得る。
【００４５】
本発明によると、この２Ｄバーコード１００は、正方形のデータ領域１３２内部において、一次情報パターン１１０とは別に、二次情報を備えた可視パターン１２０も含んでいる。図１に示す、この第１の実施形態では、この可視パターン１２０は、一次情報パターン１１０内部の中心位置に位置する正方形であり、これにより、一次情報パターン１１０に埋め込まれた、別個のブロックまたは島を形成している。より一般的には、この可視パターン１２０は、一次情報パターン１１０の一次情報とは好ましくは別個に復号されるよう、容易に認識されて一次情報パターン１１０から切り取られるように、矩形の形状、または他の幾何学的形状を有してよい。
【００４６】
図１から分かるように、この可視パターン１２０は、一次情報パターン１１０を形成する基本セル１０２より小さいピクセル（正方形として、非限定的に図示）の選択された配列として表わされていて、二次情報を符号化する、黒色および白色の基本サブセル１２２により形成される。基本サブセル１２２のサイズにより、大部分のコピー機は、この可視パターン１２０が後で正しく復号されるのを妨げる十分大幅な変更を行って、二次情報パターン１１０をコピーすることができる。本発明の重要な特徴は、印刷またはコピー前において、フィンガープリントに、さらに一般的にはオリジナルの可視パターン１２０に、どれだけ多くの情報があるかではなく、印刷もしくはコピー後に、どれだけ多くの情報が可視パターン１２０にあるかということである。同じ可視パターン１２０では、印刷もしくはコピーの影響、および印刷もしくはコピーされた可視パターン１２０における情報の密度は、印刷もしくはコピーの特性（プリンタもしくはコピー機の種類、紙の種類、インク、および印刷もしくはコピージョブに対する特定の色濃度要件）によって決まる。可視パターン１２０において二次情報を符号化する基本サブセル１２２の典型的かつ非限定的なサイズは、１×１ピクセル〜５×５ピクセル、特に１×１ピクセル〜３×３ピクセルの範囲であり、好ましくは、１×１ピクセルまたは２×２ピクセルである。これは、５μｍ（マイクロメートル）〜３００μｍ、特に１０μｍ〜２００μｍ、好ましくは、特に２０μｍ〜１００μｍ、好ましくは、特に３０〜５０μｍの範囲の、オリジナルの２Ｄバーコード１００の基本サブセル１２２の典型的かつ非限定的なサイズ（最大寸法）に対応し得る。例えば、６００ｐｐｉ（ピクセル／インチ）のプリンタ解像度では、オリジナルの２Ｄバーコード１００の典型的なサイズは、エッジ長さが約１．１１ｃｍの正方形であり、約０．３４ｍｍのサイズをそれぞれが有する基本セル１０２が３３×３３個あり、約４０μｍ（マイクロメートル）のサイズを有するピクセルでそれぞれが形成されている基本サブセル１２２が８×８個ある可視パターンを有している。
【００４７】
二次情報の可視パターン１２０は、複数の実施形態において（図１、図９、図１０ａを参照）、有利には、二次情報の引き出しおよび切り取りを改善する縁１２１を含み得る。有利な実施形態では（図９、図１０ａを参照）、縁１２１は、黒い縁１２１を含み、その周りに、二次情報の可視パターン１２０を一次バーコード１１０から分離する白い縁もしくは空間を含んで、可視パターンの迅速かつ容易な識別を可能にし、読み込みエラーを低減することができる。
【００４８】
第１の好ましい変形体として、この可視パターン１２０は、厳密には中心位置に位置していないが、２Ｄバーコード１００を実体化するシンボルの中心に重なっている。このような不図示の構成では、この可視パターン１２０は、図１に示す厳密な中心位置に対し左側または右側において、少しばかり下方、上方に動かされる。この２Ｄバーコード１００を実体化するシンボルの中心に重ねて可視パターン１２０を配することは、２Ｄバーコードがバーコードリーダーもしくはスキャン機器、例えば携帯電話で取り込まれた時に２Ｄバーコードの中心が、多くの場合、取り込まれた画像の中心近くに来て、よりピントを合わせるのに役立つため、有利となり得る。したがって、可視パターン１２０は、スキャンされた画像の中心近くに来る傾向があり、これは、典型的には、幾何学的収差が少なく、ピントが、より合っている。
【００４９】
別の変形体として、この可視パターン１２０は、中心位置に位置していないか、または中心位置を覆っていないが、この正方形のデータ領域１３２の境界内のどこかに、または、より一般的には、２Ｄバーコード１００を形成するシンボルの境界内のどこかに位置する。
【００５０】
また、この可視パターン１２０は、２つの隣り合う部分１２０ａおよび１２０ｂにより形成される１つの部分として、図１では示されており、２つの隣り合う部分１２０ａおよび１２０ｂはそれぞれ、平均黒色濃度または平均グレーレベルが異なっている。図１の、これらの２つの部分１２０ａおよび１２０ｂは、サイズおよび形状が同じ矩形として表わされているが、異なるサイズおよび／または形状であってもよい。図１では、左側の部分１２０ａが、黒色の基本サブセル１２２の約２０％という低い平均黒色濃度もしくは平均グレーレベルで表わされているが、右側の部分１２０ｂは、黒色の基本サブセル１２２の約８０％という高い平均黒色濃度もしくは平均グレーレベルで表わされており、これにより、この可視パターン１２０の全体的な平均グレーレベルは、黒色の基本サブセル１２２の約５０％となる。２０％および８０％の黒色濃度は、図面上の視認性の理由から、図１において使用されているが、５０％±５％とは異なる他の黒色濃度値を、可視パターンの１つまたはいくつかの部分で使用することができる。非常に可能性の高い黒色濃度値として、黒色の基本サブセル１２２の約４０％という低い平均黒色濃度、および黒色の基本サブセル１２２の約６０％という高い平均黒色濃度を使用することができる。さらに一般的には、黒色の基本サブセル１２２の０％とは異なる低い平均黒色濃度、１％〜４５％は、黒色の基本サブセル１２２の１００％とは異なる高い平均黒色濃度、５５〜９９％と関連している。このような配列、または、さらには３つ以上の部分、好ましくは偶数個の部分、の同様の配列を用いると、この可視パターン１２０を形成することにより、好ましい条件が構成される。二次情報を形成する黒色の基本サブセルの５０％±５％とは異なる、１つの平均黒色濃度、好ましくは２つまたは３つ以上の平均黒色濃度は、１回の印刷（batch of prints）中に変化し得る、大パネルの最適な印刷特性（a large panels of optimal printing properties）（ドットゲインなど）をカバーするので、オリジナルの２Ｄバーコードにおける情報密度を最大にする。情報密度が高いほど、複製する情報が多くなるので、コピーするのは難しくなる。
【００５１】
例えば、プリンタを事前に試験することができなかった場合に、最適な平均黒色濃度を事前に知ることができない状況が存在する。最適なフィンガープリント密度が印刷中に変化し得る状況も存在する。これは、例えばインク密度または粘度が印刷中に変化する場合に、起こり得る。ある種の印刷、例えば、ロートグラビアでは、長期間、シリンダが塗布に使用されている間、すなわち数カ月にわたって、同じフィンガープリント（可視パターン）を使用することができる。明らかに、印刷特性は、シリンダがすり減るにつれて、変化するであろう。そのような影響に対処するため、可視パターンは、黒色濃度の異なるさまざまな領域で構成されるのが好ましい。次に、信頼性の決定は、コピーを検出する能力に最も有利な形で印刷された領域を用いて、行われ得る。好適な実施形態として、この可視パターン１２０は、第１の平均黒色濃度もしくは第１の平均グレーレベルを有する第１の部分と、第１の平均黒色濃度とは異なる第２の平均黒色濃度もしくは第２の平均グレーレベルを有する第２の部分と、により形成され、第１および第２の平均黒色濃度は双方とも、黒色の基本サブセルの５０％±５％とは異なる。可能性としては、第１の平均黒色濃度と第２の平均黒色濃度との平均は、黒色の基本サブセル１２２の約５０％である。不図示の代替案として、この可視パターン１２０は、隣接していない関連位置、すなわち、この２Ｄバーコード１００を実体化するシンボルの異なる場所に分布した、２つまたは３つ以上の分離した部分によって形成され、これらの部分のうちの１つは、一次情報パターン１１０内部の中心位置に重ねて配されるのが好ましい。これらの２つまたは３つ以上の分離した部分は、それらの間で同じか、または異なる平均グレーレベルを有することができ、オリジナルの２Ｄバーコードにおける情報密度を最大化し、ゆえに、この２Ｄバーコード１００がコピー機により再現された場合の劣化速度を増大させるように、黒色の基本サブセル／ピクセルの５０％とは明らかに異なる、すなわち黒色の基本セルの４５％未満であるか、または黒色の基本サブセルの５５％超の黒色濃度もしくはグレーレベルが好ましい。
【００５２】
図１に示す可視パターン１２０は、可視パターン１２０の境界を形成する第３の部分１２０ｃによっても画定されており、第３の部分１２０ｃは、閉じた正方形ループを形成する、複列に（in a double row）整列された黒色の基本サブセル１２２の実線として、図１に示されている。このような第３の部分は、バーコードリーダーによる可視パターン１２０の認識を助けるのに役立つが、省略されてもよい。
【００５３】
図１に示す修正された２Ｄバーコード１００は、修正されたＱＲコードタイプの好適な形態であり、シンボルは、２９×２９個の基本セル１０２で符号化され、可視パターン１２０は、９×９個の基本セル１０２により形成されたゾーンで二次情報を符号化する。不図示の代替案として、可視パターン１２０は、１０×１０個の基本セル１０２もしくは８×８個の基本セル１０２により形成されたゾーンで二次情報を符号化する。このような状況は、二次情報を読み取る際に可能性のある損傷に対して許容可能な誤り訂正レベルを考慮した、ＱＲコードの良好な可読性と、二次情報に使用される領域の復号限界との間の、まずまずの折衷案である。
【００５４】
単に例示的な表示として、図１では、二次情報を符号化する可視パターン１２０は、２７×２７個の基本サブセル１２２を含む。したがって、一次情報の各基本セル１０２は、３×３個、すなわち９個の基本サブセル１２２と置き換えられ、各基本サブセル１２２は、ピクセルである。
【００５５】
図２は、本発明による２Ｄバーコード２００の第２の実施形態を形成する、修正されたＱＲコードの第２の実施例を示す。この２Ｄバーコード２００を説明するのに使用される参照符号は、図１で既に示した同一部分については同じであり、図１の部分と比べて同様の部分については、１００だけ数字を増やしている。
【００５６】
ここでは、修正された２Ｄバーコード２００を形成するシンボルは、３つの位置検出パターン１３０ａ、一次情報パターン２１０、および可視パターン２２０を含む、正方形のデータ領域２３２によって形成されている。この第２の実施形態では、二次情報は、可視パターン２２０により埋め込まれ、可視パターン２２０は、正方形データ領域２３２の中心領域には位置しておらず、位置検出パターン１３０を含まない、正方形データ領域２３２の角（ここでは右下の角）に位置している。この状況は、３つの位置検出パターン１３０の位置検出機能を妨げるものではない。これは、これらの位置検出パターンが、同じ場所にとどまり、修正されていないからである。しかしながら、バージョン２以上のＱＲコードは、コードの右下部分に、第４の、より小さい位置検出パターンを含み、これは、二次情報により影響を受ける場合があることを注記させてほしい。また、この第２の実施形態では、可視パターン２２０は、中間の平均黒色濃度もしくは中間の平均グレーレベルで符号化された二次情報、すなわち、黒色の基本サブセル１２２の約５０％である平均黒色濃度もしくは平均グレーレベルを有する、すなわち、好ましくは黒色の基本サブセル１２２の４５〜５５％を含む、平均黒色濃度もしくは平均グレーレベルを有する、独自の部分を含む。
この第２の実施形態の不図示の変形体として、２Ｄバーコード２００は、３つの位置検出パターン１３０を含む正方形のデータ領域２３２により形成され、これらの位置検出パターン１３０から離れたところで、正方形のデータ領域２３２は、一次情報パターン２１０のみを含んでいる。これは、二次情報が位置検出パターン１３０のうちの１つの内部に位置する可視パターン２２０によって埋め込まれ、これにより、可視パターン２２０を含む、修正された位置検出パターンが形成される状況に対応している。この状況は、修正された位置検出パターン２３０の位置検出機能を妨げるものではない。それは、この修正された位置検出パターン２３０が、修正されていない位置検出パターン１３０と同じ場所にとどまり、同じ正方形の形状、同じサイズを有し、黒色の正方形の実線によって境界を定められているからである。この第２の実施形態の不図示の変形体では、残りの２つの位置検出パターン１３０は、修正されていないが、さらなる可視パターン２２０を含むように修正されてもよい。
【００５７】
図３は、本発明による２Ｄバーコード３００の第３の実施形態を形成する、修正されたＱＲコードの第３の実施例を示す。この２Ｄバーコード３００を説明するのに使用される参照符号は、図１で既に示した同一部分については同じであり、図１の部分と比べて同様の部分については、２００だけ数字を増やしている。
【００５８】
図１の２Ｄバーコード１００に関する限り、図３の２Ｄバーコード３００は、一次情報パターン３１０内部の中心に位置する、二次情報を備えた可視パターン３２０を含んでおり、これは、可視パターン３２０の幾何学的中心と、一次情報パターン３１０の幾何学的中心とが、一致していることを意味する。この第３の実施形態では、可視パターン３２０は、第１の低い平均黒色濃度もしくは第１の低い平均グレーレベルを有し、かつ可視パターン３２０の内側で中心に位置している、正方形の第１の部分３２０ａと、第２の高い平均黒色濃度もしくは第２の高い平均グレーレベルを有し、かつ正方形の第１の部分３２０ａを取り囲む、第２の部分３２０ｂと、によって形成されている。この第２の部分３２０ｂは、スイスの十字記号（Swiss cross）の形に配列された、４つの正方形のサブ部分３２０ｂ１、３２０ｂ２、３２０ｂ３、３２０ｂ４に分割され、これらはそれぞれ、正方形の第１の部分３２０ａの外側部と異なる、外側部の縁を有している。他の実施形態については、データ領域３３２は、３つの位置検出パターン１３０、一次情報パターン３１０、および一次情報とは別に二次情報を含む可視パターン３２０を含む。可視パターン３２０は、正方形のデータ領域２３２の全表面の１０、１５、またはさらには２０％より大きい表面をカバーするサイズを有するものとして例示されているが、本発明によると、データ領域２３２の全表面に対して、さらに制限されたサイズが、可視パターン３２０には好ましく、すなわち、可視パターン３２０が、正方形のデータ領域２３２の全表面の２０％未満、好ましくは１３％未満をカバーしている。このような条件により、二次情報の挿入が、ＱＲコードの一次情報の可読性に影響を及ぼさない。二次情報は、例えば、ロゴ、商標、または生産者が所望する他の空想的な形状を表す、任意の所望の形状であってよい。
【００５９】
図４は、本発明による２Ｄバーコード４００の第４の実施形態を形成する、修正されたＱＲコードの第４の実施例を示す。この２Ｄバーコード４００を説明するのに使用される参照符号は、図１で既に示した同一部分については同じであり、図１の部分と比べて同様の部分については、３００だけ数字を増やしている。
【００６０】
ここでも、図４の２Ｄバーコード４００は、二次情報を備えた可視パターン４２０を含み、可視パターン４２０は、一次情報パターン４１０およびデータ領域４３２の中心に重なっていると共に、一次情報からは分離されている。第４の実施形態の可視パターン４２０は、異なるタイプの情報を符号化する、別々のゾーンに分割される矩形である。より正確には、可視パターン４２０は、署名を含むゾーン４２４（可視パターン４２０の右側部分）と、秘密を含むゾーン４２６（可視パターン４２０の左側部分）と、に分割される。また、この実施形態では、秘密がゾーン４２６に含まれ、ゾーン４２６は、第１のデータ部分４２６ａ（秘密ゾーン４２６の左側部分）および第２のデータ部分４２６ｂ（秘密ゾーン４２６の右側部分）に分割され、秘密４２６のこれら２つの異なる部分のサブセル１２２について、２つの異なる濃度、例えば４０％および６０％の黒色濃度を有している。
【００６１】
本発明による２Ｄバーコードの第１〜第４の実施形態を形成する、ＱＲコードの第１〜第４の実施例に従って説明したとおり、２Ｄバーコードの一次情報の領域を、可視パターンにより表わされる二次情報と完全に置き換えることが有利である。これは、一次情報内の均一なゾーンに制限される二次情報が、より容易かつ確実に処理されるためである。
【００６２】
図５は、本発明による２Ｄバーコード２００の第５の実施形態を形成する、修正されたＱＲコードの第５の実施例を示す。この２Ｄバーコード５００を説明するのに使用される参照符号は、図１で既に示した同一部分については同じであり、図１の部分と比べて同様の部分については、４００だけ数字を増やしている。
【００６３】
既に説明した第１〜第４の実施形態との主な違いは、第５の（および第６の）実施形態では、基本サブセル１２２（小さいピクセル）で符号化された二次情報を含む可視パターン５２０が、一次情報パターン５１０の境界内に置かれておらず、一次情報パターン５１０の境界の外側にあり、依然として、修正されたＱＲコードを形成し、かつデータ領域５３２により境界を定められるシンボルの内側にあるという点にある。この第５の実施形態の可視パターン５２０は、２つの矩形により形成され、可視パターン５２０の第１の部分５２０１は、正方形の一次情報パターン５１０の左縁部全体に沿って延びており、可視パターン５２０の第２の部分５２０２は、正方形の一次情報パターン５１０の右縁部全体に沿って延びている。したがって、データ領域５３２は、この特別なケースでは、長さが２つの部分５２０１、５２０２間に延びている、矩形の形状を有する。可視パターン５２０の２つの部分５２０１、５２０２間のデータの内容および再配分は、変化してよく、第１のデータ部分５２０１のみ、または第２のデータ部分５２０２のみ、または第１のデータ部分５２０１および第２のデータ部分５２０２を備える、署名ゾーンおよび／または秘密ゾーンを有する。ここでは、この可視パターン５２０は、中間の平均黒色濃度もしくは中間の平均グレーレベル、すなわち、黒色の基本サブセル１２２の約５０％の平均黒色濃度もしくは平均グレーレベルを有する、すなわち黒色の基本サブセル１２２の４５〜５５％を含む平均黒色濃度もしくは平均グレーレベルを有するのが好ましい。図５では、可視パターン５２０は、２つの部分５２０１および５２０２の全表面において中間の黒色濃度もしくはグレーレベルを有するが、異なる平均黒色濃度もしくはグレーレベルおよび／または平均黒色濃度の異なる再配分が可能である。
【００６４】
図６は、本発明による２Ｄバーコード６００の第６の実施形態を形成する、修正されたＱＲコードの第６の実施例を示す。この２Ｄバーコード６００を説明するのに使用される参照符号は、図１で既に示した同一部分については同じであり、図１の部分と比べて同様の部分については、５００だけ数字を増やしている。ここでは、この第６の実施形態の可視パターン６２０は、正方形の一次情報パターン６１０の片側（右側）（on （right） side）の中央の端に位置する１つのみの正方形で形成されている。したがって、データ領域６３２は、この特定のケースでは、一次情報パターン６１０（一次情報パターン６１０）、およびこの一次情報パターン６１０の横に置かれた、より小さい正方形（可視パターン６２０）から作られた、多角形の形状を有する。
【００６５】
二次情報を含む可視パターンが、一次情報パターンの領域の外側に位置する場合、別の時間に、または異なる印刷機で、それを印刷することが有利となり得る。例えば、二次情報が、最初にオフセット印刷で印刷され、次に、一次情報が、インクジェット印刷で印刷される。２つの情報パターンが、異なる印刷機で印刷される場合、二次情報パターンは静電印刷プロセス（static printing process）（オフセット、フレキソ印刷、ロートグラビアなど）で印刷され、それゆえに印刷または製品ごとに変化しないことが多いが、必ずしもそれに当てはまるわけではない。それでもやはりこれが有利な状況がいくつかある：例えば、一次情報パターンを印刷する手段が二次情報パターンを印刷するのに不十分な品質もしくは解像度のものである場合、または、データ転送、セキュリティ、修正することができない一次情報をマークするための既存のアプリケーションに対する技術的制約がある場合、などである。このようなケースでは、同じ二次情報パターンを有する１群または１組のコードで、二次情報パターンに同じ生成鍵（generation keys）を使用することが有利となり得る。
【００６６】
図面上では、一次情報パターン６１０、５１０、２１０は、形状、ピクセルサイズ、およびピクセル配列が、まったく同じであるが、これは、すべての形状、ピクセルサイズ、およびピクセル配列が、一次情報パターンには可能であるので、例示的な説明としてのものに過ぎない。
【００６７】
第５の実施形態もしくは第６の実施形態の適用例は、小さな２Ｄバーコード（例えば、４×４ｍｍの大きさのＱＲコード）のみが十分であるか、または好ましい状況である。その場合、可視パターン、特に表面の約１０〜１２％を使用するフィンガープリントゾーンは、オリジナルプリントおよびコピーの信頼できる区別を確実にするには小さすぎる場合がある。アプローチとしては、一次情報パターンにより画定され、ＱＲコードフォーマット基準を形成する正方形の外側に、可視パターンを置くことである：図５では、可視パターン５２０は、一次情報パターン５１０の２つの相対する側に沿って位置しており、図６では、可視パターン６２０は、一次情報パターン５１０の片側（右側）の一部に沿って位置している。可視パターンが、（正方形のサイズを維持するため）一次情報パターンを取り囲む閉じたループを形成するか、または（例えば、通常のＱＲコードを画定する一次情報パターンと同じサイズである正方形の可視パターンとして）片側のみにあるか、もしくは片側のみに沿っている、「総合的な（all around）」状況として、他の目に見えない形状および配列が、可視パターンについて可能である。
【００６８】
一例として、安全なＱＲコードを作成する方法は、フィンガープリント（可視パターン４２０の署名ゾーン４２４および秘密ゾーン４２６双方に含まれる二次情報）と呼ばれる、独自のノイズパターンを、特定のＱＲコード（一次情報パターン４１０に含まれる一次情報）および／または（一次情報パターン４１０の一部として存在する）固有ＩＤに関連付ける。ＱＲコードは、原理上は、任意のメッセージ（arbitrary message）を含むことができる。例えば、ＱＲコードは、ウェブアドレスへの固有のリンクを含んでよく、ユーザーが任意のバーコードリーダーでそのＱＲコードをスキャンすると、そのウェブアドレスに到達することができる。それは、例えば、http://www.example.com/135dgk86f37gks9であり、ここでは、http://www.example.com/がプレフィックスであり、135dgk86f37gks9が固有ＩＤである（より一般的には、固有ＩＤおよび暗号化された情報となり得る）。このメッセージおよび／または固有ＩＤにより、このＱＲコードに関連する情報、特にフィンガープリント、すなわち特に、ＱＲコードの認証に使用され得る、可視パターン４２０の署名ゾーン４２４に含まれる二次情報の部分に関連する情報を、引き出すことができる。
【００６９】
固有ＩＤ（一次情報の一部）は、真性乱数生成器により生成され得る。さらに、重要なパラメータ（スコア閾値‐所定の署名閾値および／または所定の秘密閾値‐、フィンガープリントのバージョン番号（可視パターン４２０の署名ゾーン４２４および／もしくは秘密ゾーン４２６に含まれる二次情報）、ＱＲコード（一次情報）に対する可視パターン４２０の場所およびサイズ、可視パターン４２０の一部を生成するのに使用される第２の鍵Ｋ２、Ｋ２’）が、暗号化され、固有ＩＤに加えられる。これらの情報は、サーバーに接続せずに、遠隔機器で復号することができ、部分的ローカル認証、ならびに完全な遠隔認証のため遠隔サーバーに送る前の画像品質の確認が可能となる。
【００７０】
２Ｄコードからの一次情報（固有ＩＤ）を使用することにより、同じ鍵Ｋ２を使用した場合であっても２Ｄコードメッセージごとに変化する二次情報（特に秘密）を作ることができる。秘密もやはり、真性乱数生成器で生成され得る。この場合、秘密の全体が、２Ｄコードの一次情報（またはそれに由来する情報により形成された任意の固有ＩＤ）と関連して、安全なデータベースに格納される。さらに説明するように、関連するアプローチは、２Ｄバーコードのスキャンを、その安全なデータベースに格納することである。
【００７１】
二次情報、特に秘密を生成するための、真性乱数生成器（ＴＲＮＧ）および擬似乱数生成器（ＰＲＮＧ）はそれぞれ、利点および欠点がある。明らかに、ＰＲＮＧの１つの利点は、秘密鍵が、安全なサーバーと、他のサーバーもしくは機器との間で、より容易に共有され得ることである。例えば、第２の鍵Ｋ２を備えたモバイル機器は、秘密をローカルに生成する能力を有し、安全なサーバーに接続せずに信頼性チェックを行うために、そのローカルに生成された秘密を使用することができる。これにより、ユーザーに対する、より迅速で、さらにはリアルタイムの応答が可能となり、かつ安全なサーバーと接続が不可能な場合でも、信頼性チェックが可能となる。
【００７２】
しかしながら、分かっている欠点は、有効な秘密を生成するのに必要な情報がすべて鍵に格納されていることであり、その情報が複数のサーバーもしくは機器に格納される場合、偽造者が機器を危険にさらすことにより鍵へのアクセスを得るリスクが増大する。
【００７３】
セキュリティと有用性との折衷案は、全くランダムに生成されたその秘密を形成する可視パターンの一部分と、擬似ランダムに生成された別の部分とを有することである。したがって、１つの信頼性チェックが、秘密の擬似ランダムな部分により行われてよく、１つの信頼性チェックが、全くランダムな部分によって行われてよい。擬似ランダムな部分を生成するのに使用される第２の鍵Ｋ２または鍵Ｋ２、Ｋ２’は、正規のサーバーもしくは機器に利用可能とされてよく、正規のサーバーもしくは機器は、これらの鍵を使用して、データベースへ接続せずに信頼性チェックを行うことができる。これらの第２の鍵Ｋ２、Ｋ２’が危険にさらされた場合であっても、秘密の全くランダムな部分は、安全なままであり、擬似ランダムな部分が危険にさらされる、あらゆる不正を検出することができる。
【００７４】
この折衷案を実行する別の方法は、第２の鍵Ｋ２を使用して、この特定の２Ｄバーコードおよび関連する秘密のためだけに使用され、データベースからのみ引き出すことができる、１つのデータ部分を生成することであり、その他のデータ部分を生成するのに使用される、もう一方の第２の鍵Ｋ２’は、いくつかの２Ｄバーコードおよび関連する秘密により共有され、この、もう一方の第２の鍵Ｋ２’は、遠隔機器に格納され得る。
【００７５】
元の２Ｄバーコードが作成された後、この２Ｄバーコードは、印刷後に、製品（例えば、書類、ラベル、消耗品（consuming goods）もしくはパッケージ）または１群の製品に対して使用され、これにより、請求項９に定めるように、製品に埋め込まれたオリジナルの２Ｄバーコードが形成される。このオリジナルの２Ｄバーコードが不正使用のために再現（コピーもしくはスキャン）された場合、この偽の、またはオリジナルでない２Ｄバーコードは、認証結果における失敗を通じて、以下に定めるような２Ｄバーコードを認証する方法に従って、検出される。この認証結果が好結果でない場合、この認証方法により、製品に埋め込まれた２Ｄバーコードが本当にオリジナルの２Ｄバーコードであることが分かる。
【００７６】
ある実施形態によると、製品上の２Ｄバーコードを認証する方法は、
２Ｄバーコードリーダーで２Ｄバーコード（４００）を読み取ることと、
可視パターン（４２０）を識別し、二次情報内部で署名（４２４）を識別し、これにより、検出された署名を形成することと、
検出された署名を署名鍵と比較して、比較の結果として署名類似性スコアを決定することと、
署名類似性スコアを、所定の署名閾値と比較することと、
所定の署名閾値以上である場合には成功であり、あるいは、所定の署名閾値未満である低い場合には失敗である、認証署名結果を確立することと、
を含む。
【００７７】
ある実施形態によると、２Ｄバーコードリーダーは、モバイル機器（２０）、特にスマートフォンの一部であってよく、署名鍵は、このモバイル機器（２０）に格納され、このモバイル機器が、検出された署名と、署名鍵との比較ステップを実行する。
【００７８】
別の実施形態によると、製品上の２Ｄバーコード（４００）を認証する方法は、
２Ｄバーコードリーダーで２Ｄバーコード（４００）を読み取ることと、
可視パターン（４２０）を識別し、二次情報内部で、秘密（４２６）を識別し、これにより検出された秘密を形成し、
検出された秘密を、元の２Ｄバーコードの秘密鍵と比較し、比較の結果として、秘密類似性スコアを決定することと、
秘密類似性スコアを所定の秘密閾値と比較することと、
所定の秘密閾値以上である場合に成功であり、あるいは、所定の秘密閾値未満である場合に失敗である、認証秘密結果を確立することと、
を含み得る。
【００７９】
２Ｄバーコードリーダーは、遠隔機器（３０）に接続される、モバイル機器（２０）、特にスマートフォンの一部であってよく、元の２Ｄバーコードの秘密鍵は、この遠隔機器（３０）に格納され、遠隔機器（３０）は、検出された秘密と秘密鍵との比較ステップを実行し、この方法は、認証秘密結果をモバイル機器（２０）に送り返すことをさらに含む。
【００８０】
図７は、２Ｄバーコードのオリジナルの特徴を制御するための、本発明による２Ｄバーコードの認証方法の説明として役立つ。オリジナルの２Ｄバーコードであるか、またはオリジナルでない２Ｄバーコードである、本発明による２Ｄバーコード４００を備えた、書類１０（例えば、最近購入した任意の設備の保証書）、一体化した２Ｄバーコードリーダーを備えたモバイル機器２０（ここではスマートフォン）、および遠隔サーバー３０を検討する。
【００８１】
署名ゾーンを含む可視パターンを備えた２Ｄバーコードのこれらの認証方法は、フィンガープリントを一緒になって形成する署名ゾーン４２４および秘密ゾーン４２６を有する可視パターン４２０を備えた、図４の２Ｄバーコード４００を考慮に入れて説明する。
【００８２】
まず、少なくとも署名を含む可視パターンを備えたあらゆる２Ｄバーコードに使用され得、セキュリティチェックが低い２Ｄバーコードのローカル認証方法を構成する、第１の認証方法を説明する。この２Ｄバーコードの第１の認証方法は、製品がオリジナルの２Ｄバーコードを有しているのか、またはオリジナルでない２Ｄバーコードを有しているのかを検知するために行われ、
モバイル機器２０の２Ｄバーコードリーダーで、２Ｄバーコード４００を読み取り（スキャンし）、これにより２Ｄバーコード４００の写真４００’（スキャンされた２Ｄバーコード）を形成するステップと、
一次情報パターン４１０に含まれた一次情報（この一次情報は、切り取りおよび認証のための関連情報を含む二次情報を含む可視パターンの幾何学的ローカライズに関する表示を含み得る）を復号するステップと、
（切り取りにより）写真４００’内部で可視パターン４２０の場所を突き止め、モバイル機器２０により、二次情報内部で署名（図４におけるゾーン４２４）を識別し、これにより、検出された署名を形成するステップと、
（一次情報パターン４１０の２Ｄバーコードメッセージにハードコードされるか、またはサーバーから事前にダウンロードされた）、モバイル機器２０で利用可能な元の２Ｄバーコードの署名鍵（もしくは署名）と、検出された署名を（例えば、画像相関機能によって）比較し、その比較の結果として、署名類似性スコアを決定するステップと、
署名類似性スコアを、所定の署名閾値（例えば、サーバー３０に接続せずにモバイル機器２０において認証を行うことができるように、ＱＲコードメッセージを形成する一次情報に挿入され得る。あるいは、各署名の署名閾値のリストが、事前にダウンロードされていてもよい）と比較するステップと、
所定の署名閾値以上である場合に成功（オリジナルの２Ｄバーコード）であり、あるいは、所定の署名閾値未満である場合に失敗（コピー、したがって、オリジナルでない２Ｄバーコード）である、認証署名結果を確立するステップと、
を含む。これらのステップは、同じと推定されるオリジナルの２Ｄバーコード（presumed same original 2D barcode）の同じかまたは異なるスキャンについて複数回行われて、基準として役立ち得るオリジナルの２Ｄバーコードの典型的な署名類似性スコア分布に依存する所定の署名閾値を決定するのを助けることができる。
【００８３】
検出された署名を、元の２Ｄバーコードの署名鍵と比較するオプション（第１の所定の署名閾値がある状況）の代わりに、別のオプションは、検出された署名を、オリジナルの２Ｄバーコードの一連の事前スキャンの署名鍵と比較することにあり、これは、他のオリジナルの２Ｄバーコードの新たなスキャンと、時間に沿って適応する（第１の所定の署名閾値とは異なる第２の所定の署名閾値がある状況）。
【００８４】
オプションでは、一次情報を復号する際に、固有ＩＤおよび暗号化情報を抽出することにより、２Ｄバーコードがフィンガープリント（可視パターン内の二次情報の署名および／または秘密）、ならびにフィンガープリント（署名および／または秘密）を認証するのに有用な、関連するパラメータを含むかどうかを確認することができる。
【００８５】
所定の署名閾値が２Ｄバーコードに格納されているアプローチは、信頼性が低い、第１のレベルのセキュリティチェックを構成し、製造が通常より低い品質のものであった場合には、ハードコードされた閾値が、誤認警報を回避するために意図的に低い値に設定されない限り、誤認警報の可能性が高くなる場合があり、これにより、同時に、コピーがシステムを負かすことが、潜在的にはより容易になる。所定の署名閾値は、スキャンの欠陥を相殺する（compensate from）ように調節され得る。それらの欠陥は、一般的（バーコードリーダーの相対的性質）であるか、または、特定のスキャンに依存している場合がある：例えば、ＱＲコードは、推奨された接近距離（例えば８ｃｍ）でモバイル機器により取り込まれた場合に、スキャンにおいて、予測されたピクセルサイズ、または、画像サイズに対する相対的なサイズを有し得る。モバイル機器が遠くにあると（例えば１２ｃｍ）、ＱＲコードは、より小さくなり、この低いスキャン解像度は、署名類似性スコアレベルに影響を及ぼし得る。所定の署名閾値は、取り込み機器までの準最適な距離を補うように、自動調節され得る。代替的な方法は、ＱＲコードが最適な読み取り距離にないことを、モバイル機器がユーザーに警告する、例えば、近づくようユーザーに示唆するようにすることである。
【００８６】
この第１の認証方法の１つの変形体では、署名類似性スコアが所定の署名閾値より低い場合、いくつか追加のチェックを行う：例えば、所定の署名閾値より低い、１つまたは２つ以上の連続した読み取りにより、書類がコピーであるというさらなる確認がもたらされ得る；鮮鋭度、および測定に影響する他の歪みの尺度（例えば、高い透視変換、低い周辺光）もまた、最終決定を行う前に別のスキャンを行うべきであることを示し得る。
この第１の認証方法の変形体では、モバイル機器は、モバイル機器において利用可能な（好ましくは、擬似ランダムに生成された）第１の鍵Ｋ１を用いて、一次情報の一部（固有ＩＤを形成する一次情報パターン４１０の一部）から、モバイル機器に存在する第１のアルゴリズムにより元の２Ｄバーコードの署名鍵を再構築する。
【００８７】
即時の認証が非常に望ましいが、セキュリティが損なわれてはならない。したがって、ネットワークの接続性が利用可能である場合、最終的な不正を検出し、より完全なチェックを行うために、認証の少なくとも一部は、安全なサーバー３０上で行わなければならない。
【００８８】
次に、少なくとも秘密ゾーンを含む可視パターンを備えたあらゆる２Ｄバーコードに使用され得、より高いセキュリティチェックのための２Ｄバーコードの遠隔認証を構成する、第２の認証方法を説明する。この第２の認証方法は、
モバイル機器２０（スマートフォン）の２Ｄバーコードリーダーで２Ｄバーコード４００を読み取り（スキャンし）、これにより、２Ｄバーコード４００の写真４００’（スキャンされた２Ｄバーコード）を形成するステップと、
一次情報パターン４１０に含まれる一次情報（この一次情報は、切り取りおよび認証のための関連情報を含む二次情報を含む可視パターンの幾何学的ローカライズに関する表示を含み得る）を復号するステップと、
（切り取りにより）写真４００’内部で可視パターン４２０を識別し（場所を突き止め）、モバイル機器２０により、二次情報内部で秘密（図４におけるゾーン４２６）を識別し（場所を突き止め）、これにより、検出された秘密を形成するステップと、
モバイル機器２０では利用可能でない、元の２Ｄバーコードの秘密鍵（もしくは秘密）と、検出された秘密を（例えば、画像相関機能によって）比較し、その比較の結果として、秘密類似性スコアを決定するステップと、
秘密類似性スコアを、所定の秘密閾値と比較するステップと、
所定の秘密閾値以上である場合に成功（オリジナルの２Ｄバーコード）であり、あるいは、所定の秘密閾値未満である場合に失敗（コピー、したがって、オリジナルでない２Ｄバーコード）である、認証秘密結果を確立するステップと、
を含む。
元の２Ｄバーコードの秘密鍵と、検出された秘密を比較するオプション（第１の所定の秘密閾値がある状況）の代わりに、別のオプションは、検出された秘密を、オリジナルの２Ｄバーコードの一連の事前スキャンの秘密鍵と比較することにあり、これは、オリジナルの２Ｄバーコードの新たなスキャンと、時間に沿って適応する（第１の所定の署名閾値とは異なる第２の所定の署名閾値がある状況）。
【００８９】
この秘密鍵は、遠隔機器（遠隔サーバー３０）に格納される。例えば、元の２Ｄバーコードの秘密鍵は、遠隔サーバー３０（安全なデータベース）に存在するのみである第２の鍵Ｋ２を用いて第２のアルゴリズムによって、オプションとして一次情報の一部（固有ＩＤを形成する一次情報パターン４１０の一部）を用いることによって、得られる。
この第２の認証方法では、好ましくは、モバイル機器２０は、遠隔機器（遠隔サーバー３０）に接続され、秘密鍵（もしくは事前スキャン）は、遠隔機器（遠隔サーバー３０）に格納され、遠隔機器（遠隔サーバー３０）が、検出された秘密と秘密鍵との比較ステップを行い、この方法は、モバイル機器２０に認証秘密結果を送り返すことをさらに含む。
【００９０】
これまで説明した第１および第２の認証方法は、組み合わせることができる。このようにすると、可視パターンの一部がモバイル機器で認証され（「第１のレベルの認証」）、可視パターンの一部が安全なサーバーで認証される（第２のレベルの認証）ので、興味深い折衷案が構成される。（モバイル機器に格納された）対応する第１の鍵Ｋ１および（ＱＲコードメッセージもしくは一次情報パターンにハードコードされるか、またはサーバーから事前にダウンロードされた）署名閾値によりモバイル機器上に生成され得る可視パターンの一部において、ＱＲコード（もしくは一次情報パターン４１０）が復号されると、低いセキュリティチェックは、リアルタイムで行われる。この低いセキュリティチェックは、画像品質確認として役立ち得る：スコア（認証署名結果）が所定の署名閾値を超えているか、スコアが所定の署名閾値を下回っていて、追加の確認により、スキャンが分析に適していることが確かめられた場合、可視パターンは、スキャンから切り取られて、ＱＲコードメッセージ、ならびに地理位置情報およびモバイル機器ＩＤなど、低いセキュリティチェックからの関連情報すべてと共にサーバーに送られる。モバイル機器が、サーバーの高いセキュリティチェックを待っている間、メッセージは、既にユーザーに示されることができる。スコアが低いセキュリティチェックの所定の署名閾値を超えている場合、このメッセージは、「オリジナルと読み取れる。サーバーからの高いセキュリティチェックの結果待ち」となるであろう。スコアが所定の署名閾値より低い場合、検出により、サーバー３０が切り取られた可視パターンおよびＱＲコードメッセージ（一次情報パターン）、ならびに二次情報により形成された追加情報を受け取ることを示すメッセージを既に示すことができる。ＱＲコードメッセージ（一次情報パターン）により、高いセキュリティチェックを行うのに必要な、基準フィンガープリントデータ（可視パターンに含まれるオリジナルの二次情報）を引き出すことができる。この情報は、ＴＲＮＧ（第２の鍵Ｋ２）で生成された可視パターンソースデータの一部、または同じ可視パターンの基準スキャンであってよい。１回または２回以上の画像マッチングが行われ、１つまたは２つ以上のスコア（認証秘密結果）が生成される。元の可視パターン（元の２Ｄバーコードの二次情報）との画像マッチングにより計算されたスコア（認証署名結果もしくは認証秘密結果）は、一般的に、基準スキャンとの比較により計算されたスコアとは異なるスケールであり、そのため異なる閾値が、画像マッチングに使用される可視パターンまたは可視パターンの一部に応じて、使用され得る。
【００９１】
モバイル機器上で所定の署名閾値との１回のスコア比較（低いセキュリティチェック）があり、安全なサーバー３０上で対応する所定の秘密閾値との１回または２回以上のスコア比較（高いセキュリティチェック）がある場合、サーバーから機器への返信メッセージは、以下のうちのいずれかであってよい：
全スコアが閾値を超えている：オリジナル、
全スコアが閾値より低い：コピー、
低いセキュリティチェックのスコアが閾値より低く、高いセキュリティチェックの全スコアが閾値を超えている：再スキャンを求める（恐らくオリジナルであるが、スキャンが、モバイル機器上で正しくマッチしなかった）、
低いセキュリティチェックのスコアが閾値を超えており、高いセキュリティチェックの全スコアが閾値より低い：偽造者が、フィンガープリントのその他の部分ではなく、フィンガープリントの対応する部分を正確に複製するため、遠隔機器に格納された鍵にアクセスしたことを示しているので、不正が疑われる、
首尾一貫しない結果、例えば、一部のスコアが閾値を超えていて、他のスコアが閾値より低い：ユーザーに再度スキャンし、かつ／または製品を、さらなる検査のため保管するよう頼んでください。
【００９２】
機器が不正侵入され、低いセキュリティチェックに使用されるいくつかの署名鍵が盗まれたシナリオを考えてみよう。偽造者は、その後、機器において本物であると検出された署名を備えたＱＲコード（一次情報パターン）を製造することができる。低いセキュリティチェックにより、恐らくは、署名閾値を上回るスコアが得られるであろう。しかしながら、安全なサーバー３０での高いセキュリティチェックにより、署名閾値より低いスコアが出る可能性が高い。したがって、数秒後、またはもっと早くに（接続性が良好であれば）、出力されるメッセージは、ユーザーに不正を示すであろう。
【００９３】
高いセキュリティチェックをサーバーにおいて行うこのプロセスのおかげで、セキュリティは、モバイル機器に、署名鍵を生成するために情報の一部（例えば、第１の鍵Ｋ１）を格納することによって、弱体化はしない。さらに、このプロセスは、ユーザーが即座の反応を受け取る際にユーザーエクスペリエンスには影響を与えず（少なくとも可視パターンが本物である場合）、変則的な場合には、この反応は、迅速に修正され得る（良好な接続性により）。接続性がない場合、ユーザーは、モバイル機器２０が遠隔サーバー３０に再び接続されるとすぐに、当てはまる場合には警告を受け取ることになる。
【００９４】
本発明のある態様では、ローカル機器を用いて２Ｄバーコードを認証する方法は、少なくとも１つの画像フレームを生成するためにローカル機器を用いて２Ｄバーコードをスキャンするステップと、画像フレームから、ローカル機器内の一次情報を読み取るステップと、画像フレームから、ローカル機器内の二次情報を抽出するステップと、ローカル機器に格納された鍵を用いて二次情報の一部を生成するステップであって、この一部は、二次情報の署名を含むかまたは形成する、ステップと、２Ｄバーコードの信頼性を第１のローカルレベルで認証するために、二次情報の署名を、抽出された二次情報と比較するステップと、を含む。
【００９５】
この方法は、一次情報またはこれと相互に関連する情報、および抽出された二次情報の画像を、遠隔サーバーに送るステップと、抽出された二次情報の画像を、遠隔サーバーにおいて格納または生成されたオリジナルの２Ｄバーコード画像と比較することによって、第２のレベルで２Ｄバーコードを認証するステップと、をさらに含み得る。
【００９６】
元の二次情報の署名を、抽出された二次情報と比較することにより、有利には、スコアが生成され得る。
【００９７】
認証方法のある実施形態では、ローカル機器を用いて２Ｄバーコードをスキャンすることにより、複数の画像フレームが生成され、その結果、複数のスコアが得られ、この複数のスコアは、遠隔サーバーによる第２のレベルの認証が行われるべきかどうかを決定するのに使用される。
【００９８】
ある実施形態では、認証方法は、画像が遠隔サーバーによる２Ｄバーコードの認証に適しているかどうかを決定するために、少なくとも１つの画像フレームの画像品質を確かめることを含み得る。
【００９９】
画像品質を確かめる技術は、ある実施形態によると、画像フレームから、ローカル機器内の二次情報を抽出するステップと、ローカル機器に格納された鍵を用いて二次情報の一部を生成するステップであって、この一部は、二次情報の署名を含むかまたは形成する、ステップと、スコアを生成するために、二次情報の署名を、抽出された二次情報と比較するステップと、画像品質のインジケーターとして１組のスコアを使用するステップと、を含む。
【０１００】
別の実施形態では、画像品質を確かめる技術は、一次情報の黒色のセルと白色のセルとの間の移行の鮮鋭度を測定することを含む。
【０１０１】
図８を参照すると、本発明による認証方法の例示的な実施形態は、以下のステップを含み得る：
ステップ８‐１：モバイル機器のメモリから格納されたフィンガープリント（二次情報）およびスコアを取り出して空にする；
ステップ８‐２：ビデオストリームからビットマップ画像を抽出する；
ステップ８‐３：画像の２Ｄコードを復号する。復号がうまくいかなかった場合は、ステップ８‐１に戻り（メッセージ＝空値）、そうでなければ、メッセージおよび画像中のコード位置付けデータを受け取り（例えば、２Ｄバーコードの角、または検出パターンの位置）、次のステップ８‐４に進む；
ステップ８‐４：（携帯電話において）メッセージ署名を認証する（メッセージ署名は、メッセージ内容の別の部分とマッチしなければならない、メッセージ内容の一部のハッシュであってよい）。メッセージ署名が認証されない場合、「これは読み取り可能な二次情報を備えた２Ｄバーコードではない」というメッセージを、もう一度スキャンを行うことを提案するボタンと共に、ユーザーに出力する。ユーザーがボタンを押した後で、ステップ８‐１に戻る。メッセージが認証された場合は、次のステップ８‐５に進む；
ステップ８‐５：画像品質閾値、ローカル認証および品質測定のためモバイル機器に格納された秘密鍵もしくは鍵の秘密インデックス、２Ｄコードのサイズ、コードの固有ＩＤ、および認証に必要な他のパラメータを含む、パラメータをメッセージから抽出する；
ステップ８‐６：２Ｄコードのサイズがパラメータで利用可能な場合（または、デフォルトの予測サイズが別様に想定され得る場合）、画像サイズのパーセンテージとしての予測サイズと比較する。スキャンされた画像サイズが小さすぎる場合、「２Ｄコードに近づいてください」（あるいは、「２Ｄコードから離れてください」）というメッセージがユーザーに返され、ステップ８‐１に戻る（サイズを測定する例としてのアルゴリズムについては、以下を参照）；
ステップ８‐７：画像鮮鋭度測定アルゴリズム（例としてのアルゴリズムについては、以下を参照）を実行することにより、画像が認証に使用するのに十分鮮鋭に見えるかどうかチェックする。値が閾値を超えている場合、次のステップに進む。そうでない場合、オプションで、「オートフォーカスするためスクリーンに触れてください」というメッセージがユーザーに示され、その後ステップ８‐１に戻る；
ステップ８‐８：スキャンされた画像および２Ｄコード位置付けデータから、フィンガープリント（二次情報）領域の画像を抽出する。抽出された画像は、単に、切り取ったもの（crop）、または認証に適したサイズへと透視変換（perspective transform）を修正する変換画像であってよい；
ステップ８‐９：秘密鍵で、元のフィンガープリント（二次情報）の一部を生成する；
ステップ８‐１０：元のフィンガープリントの生成された部分と、抽出されたフィンガープリント領域との間の画像類似性を測定して、スコアを得る；
ステップ８‐１１：抽出されたフィンガープリントおよびスコアをメモリに格納する；
ステップ８‐１２：条件Ｃ（以下参照）が満たされるか、または条件Ｄが満たされた場合に、以下を行う；
ステップ８‐１３：最も高いスコアのフィンガープリントをサーバーに送り（あるいは全フィンガープリントを送る）、２Ｄバーコードメッセージ、予測されるバーコードサイズ（これは、認証のため考慮に入れる）を含む、認証に有用な情報を送る。そうでない場合、ステップ８‐２に戻る；  ステップ８‐１４：認証結果がサーバーから受信されるまで待ち、受信した認証結果を表示する。
サーバーにおける、ステップ１５：
・２Ｄバーコードメッセージ、あるいはコードＩＤ、１つまたは複数のスキャンされたフィンガープリント、およびそれらに関連するスコアを受信する
・コードＩＤから認証データを引き出す（比較パラメータ、過去のスキャン、元のフィンガープリント）
・１つまたは２つ以上のスキャンされたフィンガープリントを、元のフィンガープリントと比較し、比較パラメータを使用して、信頼性に関する決定を行う
・認証結果を返す
条件ＣおよびＤ：
・条件Ｃの例：スコアが品質閾値を超える、少なくとも３つの連続した画像フレーム；あるいは、スコアが品質閾値を超える、直近の５つのうちの３つのフレーム；あるいは、スコアが品質閾値を超える、最後の瞬間（the last second）の全てのフレーム
・条件Ｄの例：スコアが閾値より低い、少なくとも６つの連続した画像フレーム；あるいは、スコアが閾値より低い最後の２秒の全てのフレーム、ただし、全てのフレームで得られた最小スコアと最大スコアとの間の差が第２の閾値より低い。
【０１０２】
画像サイズ測定の実施例：
スクリーンは、１０８０ピクセルの幅を有し、モバイル機器において定められた、ズーム比の値２５で、幅１ｃｍのコードが、最適に読み取られるためには（最も高いスコアを有するという意味で）スクリーンのおよそ６０％まで占めなければならないことが測定された。スクリーンサイズの５０％より小さい場合、かなりの二次情報が失われ、これにより、認証が確実でないものとなる。７０％を超える場合、２Ｄバーコードは、近すぎて、機器がフォーカスすることができない。
【０１０３】
したがって、目標のピクセルサイズは、１ｃｍのコードで６４８ピクセルであり、サイズは、５４０〜７５６ピクセルでなければならない。
【０１０４】
パラメータに格納された２Ｄバーコードサイズが１ｃｍとは異なる場合、それらの値は容易に適応させることができる。
【０１０５】
画像鮮鋭度測定アルゴリズムの例：
２Ｄバーコードは、交互になった黒色のゾーンおよび白色のゾーンで構成され、鮮鋭な移行部がある。画像のピントが合っていない場合、この移行部が、あまり鮮鋭でない傾向となり、画像内で、より多くのピクセルを占める。移行部の鮮鋭度を測定するにはいくつかの方法がある。１つの好適な方法は、以下にある：
・二次情報領域を除く、スキャンされた画像の各セルについて、セルがもともと黒色であったのかまたは白色であったのかを判断する（これは、再符号化された２Ｄバーコードから行われ得るか、または、一般的には２Ｄバーコード復号プロセス中に行われる）。
・黒色のセルで最も低いグレースケール値であるか、あるいは白色のセルで最も高いグレースケール値である、基準値を決定する。
・基準値から、例えば、３０グレースケール値であってよい、許容可能な閾値を決定する。
・移行領域を決定する。セルが、上、左、右、下にあるかどうか、または、同じ色のものであるかどうかに応じて、１つのセル当たり最大で４つの移行領域がある。移行領域は、典型的には、セルの側面において、ピクセルの１０〜２０％で構成され、これは、異なる色の次のセルに最も近い。
・移行部において、（黒色のセル、または白色のセルについて）許容可能な閾値を超えている、または下回っているピクセルの割合を決定する；これは、スキャンの全ての移行領域について行われる。
・移行領域におけるピクセルの全体の割合が閾値（これは、モバイル機器および／または２Ｄバーコードの印刷特異性において調節され得る）を超えている場合、画像は、ピントが合っていないと考えられ、したがって、認証には適さないとみなされる。
【０１０６】
本発明のある実施形態による２Ｄバーコードの実施例を示す、図９、図１０ａ、図１０ｂを参照すると、可視パターン１２０を形成する二次情報は、２進ピクセル値のランダムな集合であってよく、任意のピクセルが、黒色または白色になる、あるデフォルトの確率（３０、４０、５０％など）を有し得る。パターンの１つの部分は、ピクセル値を格納することができるサーバー、および／またはピクセル値を再生成する手段において、遠隔的に認証される。パターンの別の部分は、例えば携帯電話でローカルに認証されてよく、例えば標準的な暗号法アルゴリズムを用いて、限られた組の暗号鍵のうちの１つで、生成されるのが好ましい。
【０１０７】
従来の２Ｄバーコードとは反対に、本発明の実施形態による２Ｄバーコードは、二次情報の可視認証パターンを用いて認証され得る識別情報を有する。ＵＳ２０１２／０２５６０００に記載されるような、第２のより小さいバーコードが一次バーコードに埋め込まれている、従来のバーコードでは、より小さいバーコードを復号することで、信頼性は証明されない。さらに、より小さい第２のバーコードが読み取り不能である場合、コピーが悪かったために情報が本当に読み取り不能であるか、または、実装の問題などいくつかの他の理由で、読み取り不能となっている、曖昧な状況が残る。
【０１０８】
有利な実施形態では、二次情報は、可視パターンの認証を可能にする認証情報以外の情報を含まない。これにより、他の情報を引き出す必要なしに、認証情報を引き出すことができ、認証情報は、最大尤度で復号され得る。
【０１０９】
図１０ａ、図１０ｂで分かるように、二次情報を含む可視パターン１２０は、非常にランダム化され、無秩序状態であるように見え、これにより、オリジナルのコピーからオリジナルを識別する際の有効性が改善される。図１０ｂは、印刷前の二次情報の可視パターン１２０の表示を示しており、可視パターン１２０の幅は、例えば、約２ｍｍ〜４ｍｍである。図１１ａは、印刷後の二次情報の可視パターン１２０ａを示しており、したがって、図１１ａは、オリジナルの第１のプリントを表している。図１１ａで分かるように、第１のオリジナルの可視パターン１２０ａは、変更されているが、そのオリジナルの様相のいくつかを保持している。図１１ｂは、例えば、高解像度スキャナで取られ、その後、画像処理されてから、同じプリンタおよび紙で再印刷されたコピー１２０ｂを表している。しかしながら、図１１ｂのコピー１２０ｂは、オリジナルのファイルおよびオリジナルの第１のプリントとは著しく異なっており、変更を検出することができる。
【０１１０】
図面で使用された参照符号
１０：書類
２０：モバイル機器
３０：遠隔サーバー
１００：２Ｄバーコード
１０２：基本セル
１１０：一次情報パターン
１２１：二次情報の縁
１２０：二次情報を備えた可視パターン
１２０ａ：第１の低い平均黒色濃度を有する、可視パターンの第１の部分
１２０ｂ：第２の高い平均黒色濃度を有する、可視パターンの第２の部分
１２０ｃ：可視パターンの境界を形成する第３の部分
１２２：基本サブセル
１３０：位置検出パターン
１３２：データ領域
２００：２Ｄバーコード（第２の実施形態）
２１０：一次情報パターン
２２０：中間の平均黒色濃度を有する、二次情報を備えた可視パターン
２３２：データ領域
３００：２Ｄバーコード（第３の実施形態）
３１０：一次情報パターン
３２０：中間の平均黒色濃度を有する、二次情報を備えた可視パターン
３２０ａ：第１の低い平均黒色濃度を有する、可視パターンの正方形の第１の部分
３２０ｂ：第２の高い平均黒色濃度を有する、可視パターンの第２の部分
３２０ｂ１〜３２０ｂ４：第２の部分の正方形のサブ部分
３３２：データ領域
４００：２Ｄバーコード（第４の実施形態）
４００’：スキャンされた２Ｄバーコード（写真）
４１０：一次情報パターン
４２０：高い平均黒色濃度を有する、二次情報を備えた可視パターン
４２４：署名ゾーン
４２６：秘密ゾーン
４２６ａ：秘密ゾーンの第１のデータ部分
４２６ｂ：秘密ゾーンの第２のデータ部分
４３２：データ領域
５００：２Ｄバーコード（第５の実施形態）
５１０：一次情報パターン
５２０：中間の平均黒色濃度を有する、二次情報を備えた可視パターン
５２０１：中間の黒色濃度を有する、可視パターンの第１の部分
５２０２：中間の黒色濃度を有する、可視パターンの第２の部分
５３２：データ領域
６００：２Ｄバーコード（第６の実施形態）
６１０：一次情報パターン
６２０：中間の平均黒色濃度を有する、二次情報を備えた可視パターン
６３２：データ領域
【０１１１】
〔実施の態様〕
（１）  ２Ｄバーコード（１００；２００；３００；４００；５００；６００）を作成する方法において、
２Ｄバーコードリーダーにより読み取ることができる一次情報を、一次情報パターン（１１０；２１０；３１０；４１０；５１０；６１０）に埋め込むステップと、
二次情報が前記一次情報から分離するように、前記バーコード内の、いかなる一次情報も含まない少なくとも１つの領域に埋め込まれた可視パターン（１２０；２２０；３２０；４２０；５２０；６２０）に前記二次情報を埋め込むステップと、
を含み、
可視パターン内の前記二次情報は、変更なしでは再現することが困難となるように構成された、５０μｍより小さい、薄い色と濃い色の基本サブセルにより形成され、
前記二次情報は、前記可視パターンが秘密（４２６）を含むように秘密鍵を用いて生成される、方法。
（２）  実施態様１に記載の方法において、
前記可視パターン（１２０；２２０；３２０；４２０）は、前記バーコード内の、ただ１つの領域に埋め込まれる、方法。
（３）  実施態様１または２に記載の方法において、
前記二次情報は、黒色および白色の基本サブセル（１２２）により形成され、黒色の基本サブセル（１２２）の５０％±５％とは異なる平均黒色濃度を有する、方法。
（４）  実施態様１〜３のいずれかに記載の方法において、
前記二次情報は、前記可視パターン（１２０；３２０）の少なくとも２つの異なる部分（１２０ａ、１２０ｂ、３２０ａ、３２０ｂ１〜３２０ｂ４）に全体が位置し、少なくとも１つの部分は、黒色の基本サブセルの５０％±５％とは異なる平均黒色濃度を有する、方法。
（５）  実施態様３または４に記載の方法において、
前記平均黒色濃度は、黒色の基本サブセル（１２２）の４５％以下および／または５５％以上、好ましくは黒色の基本サブセル（１２２）の４０％以下および／または６０％以上、好ましくは黒色の基本サブセル（１２２）の３０％以下および／または７０％以上、好ましくは黒色の基本サブセル（１２２）の８０％および／または２０％である、方法。
【０１１２】
（６）  実施態様１〜５のいずれかに記載の方法において、
前記可視パターン（４２０）は、バーコード（４００）の信頼性をチェックするためにバーコードリーダーに直接接続された機器によりローカルに認証され得る署名（４２４）を含む、方法。
（７）  実施態様１〜６のいずれかに記載の方法において、
前記可視パターン（４２０）中の前記秘密の信頼性は、遠隔機器（３０）を用いることによってのみ、認証され得る、方法。
（８）  実施態様７に記載の方法において、
前記秘密鍵（Ｋ２）は、ランダムまたは疑似ランダムに生成される、方法。
（９）  ２Ｄバーコードリーダーにより読み取られることができる一次情報を表す一次情報パターン（１１０；２１０；３１０；４１０；５１０；６１０）と、変更なしで再現することが困難にされた二次情報を表す可視パターン（１２０；２２０；３２０；４２０；５２０；６２０）とを含む、２Ｄバーコード（１００；２００；３００；４００；５００；６００）を埋め込んだ製品において、
前記可視パターン（１２０；２２０；３２０；４２０；５２０；６２０）は、前記バーコード内の、いかなる一次情報も含まない少なくとも１つの領域に埋め込まれ、
前記可視パターンは、秘密鍵を用いて生成された、５０μｍより小さい、薄い色と濃い色の基本サブセルにより形成されていることを特徴とする、製品。
（１０）  実施態様９に記載の２Ｄバーコード（１００；２００；３００；４００；５００；６００）を埋め込んだ製品において、
前記２Ｄバーコードは、修正されたＱＲコードまたはデータマトリックスを、データ領域を形成するシンボルの形態で含み、前記データ領域は、前記シンボルの３つの角に位置する位置検出パターン、一次情報パターン（１１０；２１０；３１０；４１０；５１０；６１０）により表される一次情報、および可視パターン（１２０；２２０；３２０；４２０；５２０；６２０）により表される二次情報を含む、製品。
【０１１３】
（１１）  実施態様９または１０に記載の２Ｄバーコードを埋め込んだ製品において、
前記可視パターンは、二次情報のみを備えた矩形の中に全体が含まれている、製品。
（１２）  実施態様１１に記載の２Ｄバーコードを埋め込んだ製品において、
前記可視パターンは、７×７ピクセル、または８×８もしくは９×９個の基本セルのゾーン、または１０×１０個の基本セルのゾーンに形成されている、製品。
（１３）  実施態様９〜１２のいずれかに記載の２Ｄバーコードを埋め込んだ製品において、
前記ＱＲコードは、基本セルが２９×２９個のタイプのＱＲコードであるか、または基本セルが３３×３３個のタイプのＱＲコードである、製品。
（１４）  実施態様９〜１３のいずれかに記載の２Ｄバーコードを埋め込んだ製品において、
前記可視パターンは、前記一次情報パターンの境界の内側に位置している、製品。
（１５）  実施態様１４に記載の２Ｄバーコードを埋め込んだ製品において、
前記可視パターンは、前記一次情報パターンの中心に重なっている、製品。
【０１１４】
（１６）  実施態様９〜１３のいずれかに記載の２Ｄバーコードを埋め込んだ製品において、
前記可視パターン（５２０；６２０）は、前記一次情報パターンの境界の外側に位置している、製品。
（１７）  実施態様９〜１６のいずれかに記載の２Ｄバーコードを埋め込んだ製品において、
前記可視パターンは、前記バーコードの信頼性をチェックするために、バーコードリーダーに直接接続された機器によって、ローカルに認証され得る、署名（４２４）を含む、製品。
（１８）  実施態様９〜１７のいずれかに記載の２Ｄバーコードを埋め込んだ製品において、
前記可視パターンにおける前記秘密の信頼性は、遠隔機器（３０）を用いることによってのみ、認証され得る、製品。
（１９）  実施態様９〜１８のいずれかに記載の２Ｄバーコードを埋め込んだ製品において、
前記秘密鍵（Ｋ２）は、ランダムまたは擬似ランダムに生成されている、製品。
（２０）  実施態様１７〜１９のいずれかに記載の製品上の２Ｄバーコードを認証する方法において、
２Ｄバーコードリーダーで前記２Ｄバーコードを読み取るステップと、
前記可視パターンを識別し、前記二次情報内部の前記署名を識別し、これにより、検出された署名を形成するステップと、
前記検出された署名を署名鍵と比較し、比較の結果として、署名類似性スコアを決定するステップと、
前記署名類似性スコアを所定の署名閾値と比較するステップと、
前記所定の署名閾値以上であれば成功であり、前記所定の署名閾値未満であれば失敗である、認証署名結果を確立するステップと、
を含む、方法。
【０１１５】
（２１）  実施態様２０に記載の認証する方法において、
前記２Ｄバーコードリーダーは、モバイル機器（２０）、特にスマートフォンの一部であり、
前記署名鍵は、前記検出された署名と前記署名鍵との比較ステップを実施する、前記モバイル機器（２０）に格納される、方法。
（２２）  実施態様１８または１９に記載の製品上の２Ｄバーコードを認証する方法において、
２Ｄバーコードリーダーで前記２Ｄバーコードを読み取るステップと、
前記可視パターンを識別し、前記二次情報内部の前記秘密を識別し、これにより、検出された秘密を形成するステップと、
前記検出された秘密を、元の２Ｄバーコードの秘密鍵と比較し、比較の結果として、秘密類似性スコアを決定するステップと、
前記秘密類似性スコアを、所定の秘密閾値と比較するステップと、
前記所定の秘密閾値以上であれば成功であり、前記所定の秘密閾値未満であれば失敗である、認証秘密結果を確立するステップと、
を含む、方法。
（２３）  実施態様２２に記載の認証する方法において、
前記２Ｄバーコードリーダーは、遠隔機器（３０）に接続された、モバイル機器（２０）、特にスマートフォンの一部であり、
前記元の２Ｄバーコードの前記秘密鍵は、前記検出された秘密と前記秘密鍵との比較ステップを実施する前記遠隔機器（３０）に格納され、
前記方法は、前記認証秘密結果を前記モバイル機器（２０）に送り返すステップをさらに含む、方法。
（２４）  コンピュータ実施方法において、
実施態様１〜８のいずれかに記載の方法を用いて２Ｄバーコードを生成し、これにより元の２Ｄバーコードを作成する、方法。
（２５）  実施態様２４に記載の方法を用いた、実施態様１〜８のいずれかに記載の２Ｄバーコードを作成する方法において、
前記秘密鍵（Ｋ２）は、真性乱数生成器（ＴＲＮＧ）により、少なくとも部分的に生成される、方法。
【０１１６】
（２６）  実施態様２５に記載の方法を用いた、実施態様１〜８のいずれかに記載の２Ｄバーコードを作成する方法において、
前記秘密鍵（Ｋ２）は、擬似乱数生成器（ＰＲＮＧ）により、少なくとも部分的に生成される、方法。
（２７）  命令が実体的に格納された、非一時的なコンピュータ可読媒体において、
前記命令は、プロセッサにより実行されると、実施態様２４〜２６のいずれかに記載の方法を実行する、非一時的なコンピュータ可読媒体。
（２８）  計算装置において、
プロセッサと、
命令が格納されたメモリと、
を含み、
前記命令は、前記プロセッサにより実行されると、実施態様２４〜２６のいずれかに記載の方法を実行する、計算装置。
（２９）  実施態様９〜１９のいずれかに記載の製品を製造する方法において、
製品を準備するステップと、
実施態様１〜８のいずれかに記載の元の２Ｄバーコードを作成するステップと、
前記製品に前記元の２Ｄバーコードを印刷し、これにより、オリジナルの２Ｄバーコードを備えた製品を作るステップと、
を含む、方法。
（３０）  実施態様９〜１９のいずれかに記載の製品を製造する方法において、
前記印刷するステップは、前記製品に前記元の２Ｄバーコードを印刷する２つのサブステップを含み、前記２つのサブステップは、
一次情報を含む前記一次情報パターンを印刷する第１の印刷手段を使用すること、および、
二次情報を含む前記可視パターンを印刷する第２の印刷手段を使用し、これにより、オリジナルの２Ｄバーコードを備えた製品を作ること、
である、方法。
【０１１７】
（３１）  実施態様１〜３０のいずれかに記載の方法または製品において、
前記二次情報が、最初にオフセット印刷で印刷され、次に、一次情報が、インクジェット印刷で印刷される、方法または製品。
（３２）  実施態様１に記載の方法に従って作られた２Ｄバーコードの特徴を含む２Ｄバーコードを認証する方法において、
少なくとも１つの画像フレームを生成するためにローカル機器を用いて前記２Ｄバーコードをスキャンするステップと、
前記画像フレームから、前記ローカル機器の一次情報を読み取るステップと、
前記画像フレームから、前記ローカル機器の二次情報を抽出するステップと、
前記ローカル機器に格納された鍵を用いて二次情報の一部を生成するステップであって、前記一部は、前記二次情報の署名を含むか、またはこれを形成する、ステップと、
前記二次情報の前記署名を、抽出された二次情報と比較して、前記２Ｄバーコードの信頼性を第１のローカルレベルで認証する工程と、
を含む、方法。
（３３）  実施態様３２に記載の方法において、
前記一次情報またはこれと相互に関連する情報、および抽出された二次情報の画像を、遠隔サーバーに送るステップと、
抽出された二次情報の画像を、前記遠隔サーバーに格納されるか、もしくは前記遠隔サーバーにおいて生成されたオリジナルの２Ｄバーコード画像と比較することにより、２Ｄバーコードを認証するステップと、
をさらに含む、方法。
（３４）  実施態様３２または３３に記載の方法において、
前記元の二次情報の前記署名を抽出された二次情報と比較することで、スコアが生成される、方法。
（３５）  実施態様３２〜３４のいずれかに記載の方法において、
前記ローカル機器を用いて前記２Ｄバーコードをスキャンすることにより、複数の画像フレームが生成され、その結果、複数のスコアが得られ、
前記複数のスコアは、遠隔サーバーによる第２のレベルの認証が行われるべきかどうか決定するために使用される、方法。
【０１１８】
（３６）  実施態様３２〜３５のいずれかに記載の方法において、
前記画像が遠隔サーバーによる２Ｄバーコードの認証に適しているかどうかを決定するために、前記少なくとも１つの画像フレームの画像品質を確かめるステップを含む、方法。
（３７）  実施態様３６に記載の方法において、
画像品質を確かめる技術は、
前記画像フレームから、前記ローカル機器の二次情報を抽出することと、
前記ローカル機器に格納された鍵を用いて二次情報の一部を生成することであって、前記一部は、二次情報の署名を含むか、またはこれを形成する、ことと、
前記二次情報の前記署名を、抽出された二次情報と比較して、スコアを生成することと、
画像品質のインジケーターとして１組のスコアを使用することと、
を含む、方法。
（３８）  実施態様３６に記載の方法において、
画像品質を確かめる技術は、一次情報の黒色のセルと白色のセルとの間の移行の鮮鋭度を測定することを含む、方法。
【図面の簡単な説明】
【０１１９】
【図１】本発明による２Ｄバーコードを形成する元のＱＲバーコードの実施形態の概略図を、明瞭にする目的で倍尺を使用して示している。
【図２】本発明による２Ｄバーコードを形成する元のＱＲバーコードの別の実施形態の概略図を、明瞭にする目的で倍尺を使用して示している。
【図３】本発明による２Ｄバーコードを形成する元のＱＲバーコードの別の実施形態の概略図を、明瞭にする目的で倍尺を使用して示している。
【図４】本発明による２Ｄバーコードを形成する元のＱＲバーコードの別の実施形態の概略図を、明瞭にする目的で倍尺を使用して示している。
【図５】本発明による２Ｄバーコードを形成する元のＱＲバーコードの別の実施形態の概略図を、明瞭にする目的で倍尺を使用して示している。
【図６】本発明による２Ｄバーコードを形成する元のＱＲバーコードの別の実施形態の概略図を、明瞭にする目的で倍尺を使用して示している。
【図７】本発明による２Ｄバーコードの認証方法の説明である。
【図８】本発明による認証方法の例示的な実施形態を示すフローチャートである。
【図９】本発明のある実施形態による元の２Ｄバーコードの概略図を、明瞭にする目的で、倍尺で示している。
【図１０ａ】本発明の別の実施形態による元の２Ｄバーコードの概略図を、明瞭にする目的で、倍尺で示している。
【図１０ｂ】図１０ａの２Ｄバーコードの二次情報の可視パターンの拡大図である。
【図１１ａ】印刷（最初のオリジナルプリント）後の、図１０ｂの実施形態の可視パターンの拡大図である。
【図１１ｂ】図１０ｂのオリジナルプリントのコピー（スキャンおよび再印刷）である。
【図１】
0006505732.tif 000002
【図２】
0006505732.tif 000003
【図３】
0006505732.tif 000004
【図４】
0006505732.tif 000005
【図５】
0006505732.tif 000006
【図６】
0006505732.tif 000007
【図７】
0006505732.tif 000008
【図８−１】
0006505732.tif 000009
【図８−２】
0006505732.tif 000010
【図９】
0006505732.tif 000011
【図１０ａ−１０ｂ】
0006505732.tif 000012
【図１１ａ】
0006505732.tif 000013
【図１１ｂ】
0006505732.tif 000014