(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ラベルの複数の特徴を秘密キーで符号化して媒体証明書を含むラベルを供給すること、
前記媒体証明書を公開キーで復号化すること、および
前記復号化された媒体証明書を前記ラベルの複数の特徴と照合、検証して前記ラベルが本物かどうか決定すること
を備え、
前記ラベルの複数の特徴は、前記ラベル上にある複数の光ファイバ・ストランドの座標を備えることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記媒体証明書は、前記ラベルと共に供給されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記媒体証明書は、前記ラベルと共に供給され、前記媒体証明書はバーコードおよびＲＦＩＤを含む群から選択される１つまたは複数の項目によって表されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記媒体証明書は、遠隔地から供給されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記媒体証明書は、データベースに格納されたデータによって遠隔地から供給されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記検証することは、
前記ラベルの少なくとも２つのショットを得ること、
前記ラベルのショットからデータを抽出すること、
前記抽出されたデータの移動変換関数を決定すること、および
前記ラベルの複数の特徴の多次元マップを形成すること
を備えることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記ラベルの複数の特徴の前記多次元マップは、約２次元、３次元、および４次元を含む群から選択される次元を有することを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記抽出されたデータは、ガイド・パターン座標および明るくされているファイバ端部の座標を含む群から選択されるデータを備えることを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項９】
前記ラベルの複数の特徴の前記多次元マップは、圧縮されていることを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項１０】
前記ラベルの複数の特徴に関するデータは、符号化に先立ち圧縮されていることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記ラベルの複数の特徴は、光ファイバ長、光ファイバ曲率、光ファイバ相対光強度、光ファイバの発光、光ファイバの色、および光ファイバの太さを含む群から選択される１つまたは複数の特徴を備えることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
アプリケーション証明書を前記媒体証明書に関連付けることをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
アプリケーション・データを備えるアプリケーション証明書を前記媒体証明書に関連付けることをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
秘密キーを使用することによって供給されるアプリケーション証明書を前記媒体証明書に関連付けることをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
アプリケーション証明書を前記媒体証明書に関連付けること、
前記アプリケーション証明書が前記媒体証明書に対応していることを検証して、前記ラベルが本物かどうか決定すること
をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
前記アプリケーション証明書の前記検証は、公開キーを使用することによって実行されることを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
実行時に、請求項１に記載の前記方法を実行する、コンピュータが実行可能な指示を格納する１つまたは複数のコンピュータ可読の媒体。
【請求項１８】
ラベルの複数の特徴を符号化して媒体証明書を含むラベルを供給すること、
前記媒体証明書に対応する識別インディシアを供給すること、および
前記識別インディシアを前記ラベルの複数の特徴と照合、検証して前記ラベルが本物かどうか決定すること
を備え、
前記ラベルの複数の特徴は、前記ラベル上にある複数の光ファイバ・ストランドの座標を備えることを特徴とする方法。
【請求項１９】
前記媒体証明書は、秘密キーを使用することによって供給されることを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記検証することは、公開キーを使用することによって実行されることを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２１】
前記識別インディシアは、前記ラベルと共に供給されることを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２２】
前記ラベルの複数の特徴は、光ファイバ長、光ファイバ曲率、光ファイバ相対光強度、光ファイバの発光、光ファイバの色、および光ファイバの太さを含む群から選択される１つまたは複数の特徴を備えることを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２３】
前記識別インディシアは前記ラベルと共に供給され、前記識別インディシアはバーコードおよびＲＦＩＤを含む群から選択される１つまたは複数の項目であることを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２４】
前記識別インディシアは、遠隔地から供給されることを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２５】
前記識別インディシアは、データベースに格納されたデータによって遠隔地から供給されることを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２６】
前記検証することは、
前記ラベルの少なくとも２つのショットを得ること、
前記ラベルのショットからデータを抽出すること、
前記抽出されたデータの移動変換関数を決定すること、および
前記ラベルの複数の特徴の多次元マップを形成すること
を備えることを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２７】
前記ラベルの複数の特徴の前記多次元マップは、約２次元、３次元、および４次元を含む群から選択される次元を有することを特徴とする請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
前記抽出されたデータは、ガイド・パターン座標および明るくされているファイバ端部の座標を含む群から選択されるデータを備えることを特徴とする請求項２６に記載の方法。
【請求項２９】
前記ラベルの複数の特徴の前記多次元マップは、圧縮されていることを特徴とする請求項２６に記載の方法。
【請求項３０】
前記ラベルの複数の特徴に関するデータは、符号化に先立ち圧縮されていることを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項３１】
アプリケーション証明書を前記媒体証明書に関連付けることをさらに備えることを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項３２】
アプリケーション・データを備えるアプリケーション証明書を前記媒体証明書に関連付けることをさらに備えることを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項３３】
秘密キーを使用することによって供給されるアプリケーション証明書を前記媒体証明書に関連付けることをさらに備えることを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項３４】
前記媒体証明書のハッシュ値によって供給されるアプリケーション証明書を前記媒体証明書に連結することをさらに備えることを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項３５】
アプリケーション証明書を前記媒体証明書に連結することをさらに備え、前記アプリケーション証明書は、アプリケーション・データに前記媒体証明書のハッシュ値を追加して拡張されたアプリケーション・データを形成することによって供給されることを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項３６】
アプリケーション証明書を前記媒体証明書に関連付けること、
前記アプリケーション証明書が前記媒体証明書に対応していることを検証して、前記ラベルが本物かどうか決定すること
をさらに備えることを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項３７】
前記アプリケーション証明書の前記検証は、公開キーを使用することによって実行され
ることを特徴とする請求項３６に記載の方法。
【請求項３８】
実行時に、請求項１８に記載の前記方法を実行するコンピュータが実行可能な指示を格納することを特徴とする１つまたは複数のコンピュータ可読の媒体。
【請求項３９】
プロセッサ、
前記プロセッサに結合されたシステム・メモリ、
前記プロセッサに機能的に作用するように結合されてラベルの複数の特徴を走査する媒体スキャナ、
前記ラベルの複数の特徴を媒体証明書として符号化するラベル・エンコーダ、および
前記媒体証明書を前記ラベル上に印刷するラベル・プリンタ
を備え、
前記ラベルの複数の特徴は、前記ラベル上にある複数の光ファイバ・ストランドの座標を備えることを特徴とするシステム。
【請求項４０】
前記走査されたラベルの複数の特徴に関するデータは、符号化に先立ち圧縮されていることを特徴とする請求項３９に記載のシステム。
【請求項４１】
前記ラベル・プリンタは、さらにアプリケーション証明書を前記ラベル上に印刷することを特徴とする請求項３９に記載のシステム。
【請求項４２】
前記ラベルの複数の特徴は、光ファイバ長、光ファイバ曲率、光ファイバ相対光強度、光ファイバの発光、光ファイバの色、および光ファイバの太さを含む群から選択される１つまたは複数の特徴を備えることを特徴とする請求項３９に記載のシステム。
【請求項４３】
前記媒体証明書を前記ラベルの複数の特徴と照合、検証するラベル・スキャナをさらに備えることを特徴とする請求項３９に記載のシステム。
【請求項４４】
前記媒体証明書に関連付けられたアプリケーション・データをアプリケーション証明書として符号化するアプリケーション・ラベル・エンコーダをさらに備えることを特徴とする請求項３９に記載のシステム。
【請求項４５】
前記ラベルの媒体証明書を走査するラベル・スキャナ、および
前記ラベルの複数の特徴を走査する検証用媒体スキャナを備える検証システム
をさらに備え、
公開キーを使用して前記媒体証明書を復号化し、前記復号化された媒体証明書が、前記検証用媒体スキャナによって走査された前記ラベルの複数の特徴と適合する場合は、そのラベルを本物であると宣言することを特徴とする請求項３９に記載のシステム。
【請求項４６】
前記適合は閾値に基づいて決定されることを特徴とする請求項４５に記載のシステム。
【請求項４７】
前記ラベルの媒体証明書を走査するラベル・スキャナ、および
前記ラベルの複数の特徴を走査する検証用媒体スキャナを備える検証システム
をさらに備え、
公開キーを使用して前記媒体証明書を復号化し、前記復号化された媒体証明書が前記検証用媒体スキャナによって走査された前記ラベルの複数の特徴に適合しない場合はそのラベルを偽造であると宣言することを特徴とする請求項３９に記載のシステム。
【請求項４８】
前記適合は閾値に基づいて決定されることを特徴とする請求項４７に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に耐偽造性および／または耐タンバ性のラベルに関し、より詳細には、ラベル中の無作為に生じた特徴（features）（埋め込まれたもの、またはもともと備わったもの）を利用して、ラベルを偽造するおよび／または改竄を行う不正な試み、を制限することに関する。
【背景技術】
【０００２】
ラベルの偽造および／または改竄は、製品販売業者や製造業者に毎年数百万ドルの収入損失と顧客損失を与えている。コンピュータ技術の普及に伴って、本物の商品に似たラベルを作成することがより簡単になった。たとえば、スキャナを用いて本物のラベルの高解像度映像を走査し、その後これを最小費用で繰り返し複製することができる。また、クーポン券を走査、変更し（たとえば、より高価なものに変更）、繰り返し印刷して商品と引き換えることができる。
【０００３】
近年、偽造と改竄（counterfeiting and tampering）の氾濫を阻止するために様々な方法が用いられてきた。ラベルが保護されてきた１つやり方が、バーコードを組み込むことであった。バーコードは一般に、ラベル上に印刷された機械が読み取ることができるコードである。バーコード・スキャナを使用すると、バーコードを備えたラベルを迅速に読み取り、本物であることを確認することができる。現在のバーコード・ラベルに関する問題の１つは、同一のラベルを種々の品目に使用することができることにある。
【０００４】
現行の他の解決策は、走査されたバーコードが、データベース（たとえば、販売時点管理（ＰＯＳ）システム）に格納されたセキリティ保護されたデータに対して検査されるようにすることである。しかしながら、この解決策には、販売業者（または製造業者）からの最新版のデータを組み込み、格納することが必要である。このような解決策は多数のエンティティの適時密接な連係を必要とする。また、このような解決策は、その実装の自由度が限られ、常に実行可能とは限らない。
【０００５】
【特許文献１】米国特許第４，３８６，２３３号明細書
【特許文献２】米国特許第４，４２４，４１４号明細書
【特許文献３】米国特許第４，５６７，６００号明細書
【特許文献４】米国特許第４，６３３，０３６号明細書
【特許文献５】米国特許第４，８８１，２６４号明細書
【特許文献６】米国特許第４，９５６，８６３号明細書
【特許文献７】米国特許第５，００３，５９７号明細書
【特許文献８】米国特許第５，０１６，２７４号明細書
【特許文献９】米国特許第５，２９９，２６２号明細書
【非特許文献１】Rivest, R., "The MD5 Message-Digest Algorithm" MIT Laboratory for Computer Science and RSA Data Security, Inc., April 1992; 18 pages. http://www.faqs.org/rfcs/rfc132l.html.
【非特許文献２】Rivest, R. L., et al., "A Method for Obtaining Digital Signatures and Public-Key Cryptosystems"; 15 pages.
【非特許文献３】Pappu, R., et al., "Physical One-Way Functions"; www.sciencemag.org, Vol. 297, September 20, 2002, pages 2026-2030.
【非特許文献４】"Counterfeit Deterrent Features for the Next-Generation Currency Design (1993)", National Materials Advisory Board (NMAB); Appendix E: Methods for Authentication of Unique Random Patt..., pages 117-120.
【非特許文献５】"Counterfeit Deterrent Features for the Next-Generation Currency Design (1993)"; National Materials Advisory Board (NMAB); 4 Description and Assessment of Deterrent Features, pp. 39-86.
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、これらの方法は、共通の欠点、すなわち、走査される各ラベルは所与の製品について物理的に同一であるという欠点を有している。したがって、正当なラベルを生成する製造工程が非常に高度化されていても、一般に、それによって、偽造者が偽物の作成とそれを流通させる方法を決定するのに多くの時間を要することはない。ひとたびラベルのコピーに成功すると、（たとえば、低コストで複製されるマスタ・コピーを作成することによって）それは繰り返して複製することができる。ある回数使用した後に、あるラベルがデータベース中にブラック・リストとして挙げられたとしても、最初に走査されたラベルが、実際に本物のラベルであるという保証はない。
【０００７】
したがって、現行の解決策は、比較的コピーし難く、製造の費用がかからないラベルを提供することができないでいる。
【０００８】
本発明は、ラベル中に無作為に生ずる特徴（埋め込まれたものまたはもともと備わったもの）を利用して、耐偽造性および／または耐タンバ性のラベルを形成することを可能にする方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
無作為に生ずる特徴を含むラベルが走査されてラベルの特徴を決定する。この走査からの情報は、このラベルが本物かどうか決定するために、各ラベルを一意的に識別する識別インディシア（identifying indicia）を供給するのに利用され、後で、存在するラベルの特徴と照合することができる。説明した実装例では、この識別インディシアは、暗号化法で署名されることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
添付図を参照して詳細内容を説明する。図中、参照数字の最左端の数字は、参照数字が最初に出てきた図面を示している。異なった図面で使用される同一参照数字は類似または同一の項目を示す。
【００１１】
以下の開示は、耐タンバ性および／または耐偽造性のラベルを供給する方法を説明している。このラベルは、もともと備わっているかまたは意図的に埋め込まれたかのどちらかである物理的特徴を有する無作為のパターンを含む。このパターンは各ラベルに特有なものであり、合理的な費用（すなわち、偽造され難いラベルにとって望ましい性質）で正確に複製することはできない。この特有なパターンについての情報は、暗号化法で署名がなされ、ラベル上に印刷されるか、スマート・チップなどの付随した可読のデバイスに格納されるか、または（たとえば、データベースによって）リモートで供給される。
【００１２】
このようなラベルの信憑性を検証する場合は、単に物理的パターンを走査し、それが署名された情報に適合（match）するかどうかを確認するだけでよい。公開キー暗号方式により、署名に使用された対応する秘密キーを明かさずに公開キーを用いて署名情報の検証が可能になる。
【００１３】
また、ラベルの製造と検証は両方とも、実装の際に費用のかからない既製部品が必要なだけであり、種々の誤操作ならびにラベルにおける自然磨耗やひっかき傷（natural wear and tear）に対して耐性がある。さらに、走査されたラベル・パターンの効率的な符号化を可能にする圧縮の解法について説明する。
【００１４】
ファイバ光学ストランド（FIBER OPTIC STRANDS）
図１は、ファイバ光学ストランド（素線）（１００）の例示的な側面図を示している。図１に示すようなファイバ光学ストランドは、様々な実装に利用して（残りの図面に関して本明細書でさらに説明するように）耐偽造性および／または耐タンバ性のラベルを供給することができる。ファイバ光学ストランド１００はガラスまたはプラスチックで作ることができ、芯部１０２および皮膜層１０４を含む。この皮膜層１０４は、一般に芯部１０２より薄い。さらに、現行のいくつかのファイバ光学ストランドの太さは１ミクロンほどの細いものである。
【００１５】
皮膜層１０４は、大きな光漏れ（１０８）を起こさずに入力光線（１０６）がファイバ光学ストランド中を伝導するように、芯部１０２よりも高い屈折率を有している。場合によっては、その光線は臨界角以上の入射角で皮膜層１０４に当たることになるような、鋭い角度でファイバ芯に、光線が入射する可能性がある。この場合は、光線がファイバ光学ストランドの外に漏れる（１１０）。一般にこの漏れる量は大抵の光ファイバについて無視できるほどである。通信用等級のファイバ（communication-grade fibers）よりも品質が劣る（しかしずっと安価な）（ハードウェア販売店で簡単に入手できる）照明用等級の光ファイバであっても、顕著な光漏れは生じ難い。
【００１６】
ファイバ光学ストランドを備えたラベル
図２は、光ファイバ・ストランド（たとえば、２０２および２０４）を備えた例示的なラベル２００を示す。この各光ファイバ・ストランドは、異なった長さ、太さ、色などを有して、たとえば照明を当てている間、変化する特徴を供給することができる。実装においては、複数の光ファイバ・ストランドを切断して混合し、ラベル２００内に埋め込んでもよい。たとえば、異なったタイプのファイバ光学ストランド（たとえば、異なった太さ、色、発光などを有する）を異なった長さに切断してビン内に投入し、混合することができる。その後、この混合されたファイバ光学ストランドを透明な保護物質（たとえば、透明な糊またはエポキシ樹脂などの樹脂）と一緒に媒体上に吹き付けて媒体上に無作為に埋め込まれた光ファイバを形成することができる。
【００１７】
実装において、この透明な保護物質は、ラベルがその無作為に生ずる特徴を確実に保持するためにファイバの移動（movement）を制限するように考えられている。この媒体は事前に切断してもよく、あるいは埋め込み段階後に切断してもよい。また、この媒体は、紙、プラスチック、布地などで作ってもよい。１つの実装において、ラベルが、弾力性のある材料または製品梱包に取り付けられた後のラベルの耐久性を与えるために、媒体は弾力性がある。
【００１８】
図３は、図２のラベル２００に対応する物理的なファイバ光学特性の例示的な数学的表現を示す。図２において、ラベル２００の各光ファイバ・ストランドは一対の点（たとえば、ファイバ・ストランドの両端）および２つの点を接続する点線によって表すことができる。たとえば、ファイバ光学ストランド２０２および２０４は各対３０２および３０４によってそれぞれ表される。したがって、光ファイバ・ストランドは単純に光のトンネルの一対の両端とみなすことができる。
【００１９】
１つの実装において、ラベル上にある各ファイバ光学ストランドの両端の座標は、耐偽造性および／または耐タンバ性のラベルを提供するために、無作為に生ずる特徴として利用される。しかしながら、ストランドの曲率（curvature）、相対光強度（relative light intensity）、発光時期（florescence）、色（color）、太さ（thickness）（たとえば、各端部におけるストランドの幅で測定されたもの）等のファイバ光学ストランドの他の特徴も利用できるようことが考えられる。１つの実装において、各ファイバ光学の両端は、座標を決定するためにラベルに照明を当てることによって目に見えるようになる。
【００２０】
これらの座標は、複数の無作為の光ファイバを備えた媒体の固有の特性を構成している。各ファイバが媒体中に無作為に置かれた場合は、これらの座標は無作為の数値（random numbers）として利用することができる。さらに、従来の複写方法は、光ファイバの光伝導特性を再現することができない。したがって、ファイバが埋め込まれたラベルは相対的に複製が困難である。たとえば、図４〜６に関して本明細書でさらに詳しく説明するように、これらの２つの性質、すなわち唯一無二であることおよび複製が難しいことを利用して、耐偽造性および耐タンバ性のラベル表示についての解決策を提供することができる。
【００２１】
セキュリティ保護されたラベル（secure label）の製造および検証
図４は、例示的な耐偽造性および耐タンバ性ラベルの製造および検証方法４００を示す。方法４００は、図２および３に関して説明したような未処理ラベルを走査して（４０２）、未処理ラベルの物理的特徴に関するデータ（たとえば、ラベル上にあるファイバ光学ストランドの両端の座標）を供給する。走査されたデータは、以下の「ファイバ・データの圧縮」の見出しの項に関してさらに説明するように、任意選択で圧縮して（４０４）必要な格納能力（storage capacity）を少なくすることができる。走査された未処理ラベルからのデータ（４０２）は、符号化されて（４０６）、暗号化媒体証明書（ＭＣ：medium certificate）を供給する。この媒体証明書は、ラベル上の固有のファイバ・パターンを確実に（securely）識別するように考えられている。１つの実装において、媒体証明書には、図５に関連してさらに説明するように、秘密キーを用いて暗号化された署名を行うことができる。
【００２２】
アプリケーション証明書（ＡＣ：application certificate）は、任意選択でラベルおよび／または媒体証明書に連結（binding）し（４０８）、たとえば、アプリケーション特定データ（たとえば、通し番号（serial number）、許可コード（authorization code）、小切手額（check amount）等）を供給することができる。１つの実装において、アプリケーション証明書には、図６に関連してさらに説明するように、アプリケーション固有の秘密キーを用いて、暗号化された署名を行うことができる。したがって、各ラベルは２つの証明書（すなわち、媒体証明書およびアプリケーション証明書）と共に符号化することができる。
【００２３】
１つまたは複数の証明書（すなわち、媒体証明書およびアプリケーション証明書）用の識別インディシアが供給される（４１０）。この識別インディシアは１次元または２次元のバーコード、スマート・タグ（たとえば、電波方式認識（ＲＦＩＤ）またはスマート・チップ）等として供給することができる。このインディシアの供給は、ラベル上に直接行うこともでき、または物理的なラベル・パターン、媒体証明書および／またはアプリケーション証明書に関連づけられた相関データを含むデータベース等によってリモートで行うこともできる。図８に関連してさらに説明するように、符号化されたラベル（たとえば、識別インディシアによって供給されたもの等）は、その後たとえば媒体証明書および／またはアプリケーション証明書を確認することによって検証する（４１２）ことができる（たとえば、媒体および／またはアプリケーションに固有の公開キーを使用して）。
【００２４】
汎用ラベルの製造
図５は例示的な汎用ラベル製造システム５００を示す。このシステム５００は未処理ラベル（５０２）（たとえば、図２に関して説明したラベル）を処理し、含まれるファイバ・ストランド・パターンから成る暗号的に強い証明書を製造する。未処理ラベル（５０２）は、ラベル上にあるファイバ・ストランドのパターンを分析する汎用媒体スキャナ（５０４）の下を通過し、このパターンに対応する一連の幾何学的データ（たとえば、座標）の組を生成する。このパターン・データは、（図４の段階４０４に関して説明したような）汎用ラベル・エンコーダ（５０６）に供給されて、ラベル上の固有のファイバ・パターンを、確実（securely）かつ明白に（unambiguously）識別する暗号化媒体証明書（ＭＣ）を作成する。したがって、証明書とラベルの間に１対１の対応関係がある。１つの実装においては、この証明書の作成には、汎用ラベルが作られるサイト（site：現場）だけで利用することができる秘密キー（５０８）が必要である。
【００２５】
ラベルの証明書（たとえば、ＭＣ）は、その後、任意の既製のプリンタでもよい汎用ラベルプリンタ（５１０）に送られ、この証明書をラベル自体の上に直接印刷して、証明書を備えた汎用ラベル（５１２）を製造する。図４に関して説明したように、この証明書は１次元または２次元のバーコードとして印刷することができる。それは（ＲＦＩＤ等の）スマート・タグ内に埋め込むこともでき、その場合には、汎用ラベル・プリンタ（５１０）はスマート・タグ書き込み装置になる。したがって、最終製品は暗号化ラベル媒体証明書（ＭＣ）を含む汎用ラベル（５１２）である。
【００２６】
１つの実装においては、汎用ラベル（５１２）は、媒体証明書が一意的かつ間違いなく汎用ラベルに連結されるという点で、自己保証するエンティティ（self-certifying entity）である。媒体秘密キーを知らないので、偽造者は正当な媒体証明書を備えた汎用ラベルを製造することができない。図６に関連してさらに説明するように、このキーの特性は、アプリケーションの供給業者が、汎用ラベルを、アプリケーション固有の自己認証するアプリケーション・データに拡張することを可能にする。
【００２７】
アプリケーション・ラベル製造
図６は例示的なアプリケーション・ラベル製造システム６００を示す。アプリケーション・ラベルは、汎用ラベルを製造する業者とは別の供給業者または同一の供給業者が製造することができる。ラベル・スキャナ（６０２）は汎用ラベル（５１２）から媒体証明書（ＭＣ）を読み取る。このスキャナは媒体証明書をラベルに埋め込まれたファイバ・パターンに対して認証してもまたはしなくてもよい。媒体証明書（ＭＣ）はその後アプリケーション・ラベル・エンコーダ（６０４）に送られ、このエンコーダがアプリケーション・データ（６０６）（たとえば、製品通し番号または支払い指図書（cashier's checks）の数値情報）および供給業者固有の秘密キー（６０８）を取り入れ、暗号的に強いアプリケーション証明書（ＡＣ）を作成する。アプリケーション証明書（ＡＣ）はアプリケーション・データおよび媒体証明書（およびこれから物理的なラベル自体）を一意的かつ確実に（securely）識別する。この証明書はその後、アプリケーション・ラベル・プリンタ（６１０）で（または図４の段階４１０に関して説明したようにリモートで）ラベルそれ自身上に印刷される（埋め込まれる）。
【００２８】
このように製造されたアプリケーション・ラベル（６１２）は２つの証明書、媒体証明書（ＭＣ）およびアプリケーション証明書（ＡＣ）を含む。それらは一緒にアプリケーション・データを物理的ラベルに一意的かつ確実（securely）に連結する。ラベル媒体とアプリケーション・データを結びつけるアプリケーション証明書は非常に有効なものである。たとえば、銀行小切手製造業者は、信頼のおけるラベル媒体証明書を付属させた未記入の支払い指図書（blank cashier's checks）を製造することができる。支払い指図書を発行する場合、銀行は単に、ラベル媒体証明書ならびに小切手の金額と受取人を組み入れるアプリケーション証明書を作成するだけでよい。ファイバ・パターンを複写することは非常に難しいので、偽造者は小切手を複製することができない。また、偽造者は、汎用ラベルの秘密キー（５０８）を所有してないため、適切なラベル媒体証明書を備えた自分自身の汎用小切手を作成することができない。それに加えて、偽造者は、銀行の秘密キー（６０８）が無いので、本物の媒体証明書を備えた銀行小切手を所有していたとしても、自分自身の支払い指図書を印刷することができない。
【００２９】
アプリケーション証明書の作成
図７は、暗号化ハッシュ関数（たとえば、メッセージ・ダイジェスト５（ＭＤ５））を使用する例示的なアプリケーション証明書作成方法７００を示す。当然、他の暗号的に強いハッシュ関数または暗号化は作動する。アプリケーションラベルエンコーダ（６０４）は、ラベル媒体証明書のハッシュ（ＨＭＣ）７０２を取り入れ、アプリケーション・データ（ＡＤ）６０６の後にハッシュ値（ＨＭＣ）を追加して拡張アプリケーション・データ（ＥＡＤ）（７０４）を形成する。アプリケーション・ラベル秘密キーＫａｐｐｌ−ｐｒｉｖ（６０８）は、ＥＡＤの暗号化署名（ＳＩＧＥＡＤ）（７０６）を製造するために使用される。その後アプリケーション・データ（ＡＤ）、媒体証明書のハッシュ（ＨＭＣ）およびＥＡＤ署名（ＳＩＧＥＡＤ）を結合する（たとえば、ＡＣ＝ＡＤ＋ＨＭＣ＋ＳＩＧＥＡＤ）ことによって、アプリケーション証明書（ＡＣ）を供給することができる。
【００３０】
ラベルの検証
図８は例示的なラベル検証システム８００を示す。１つの実装において、このシステム８００は２段階の実証過程を用いている。１番目に、システム８００はアプリケーション証明書を媒体証明書と照合する。２番目に、システム８００は媒体証明書を物理的ラベルと照合する。これらの２段階は論理的に独立したものであるが、実際にはこれらは１つのデバイス内に実装することができる。
【００３１】
この検証システム８００は２台のスキャナ、媒体スキャナ（８０２）およびラベル・スキャナ（８０４）（バーコード・スキャナか、または証明書がＲＦＩＤチップ内に格納されている場合はＲＦＩＤ読み取り装置等のスマート・タグ・スキャナー）を含んでいる。この媒体スキャナ（８０２）は図５に関して説明した汎用媒体スキャナ５０４と同じものでもよい。媒体スキャナ８０２および８０４は、アプリケーション・ラベル（６１４）からファイバ・パターン（Ｐ）、媒体証明書（ＭＣ）、およびアプリケーション証明書（ＡＣ）を取り出す。
【００３２】
媒体証明書（ＭＣ）は、汎用ラベル公開キー（８０６）を使用して確認され、ファイバパターン（Ｐ）に対してチェックされる（８０８）。もしどちらかのチェックに失敗すると、ラベルが不当であると宣言される。また、アプリケーション証明書（ＡＣ）はアプリケーション公開キー（８１２）を使用して確認される（８１０）。さらに、アプリケーション証明書（ＡＣ）と媒体証明書（ＭＣ）の対応関係も確認される（８１０）。特に、図７に関して説明したアプリケーション証明書作成方法を使用する場合、アプリケーション証明書を検証するには、ＥＡＤ署名（ＳＩＧＥＡＤ）がアプリケーション・データ（ＡＤ）および媒体証明書のハッシュ（ＨＭＣ）に対応していること、およびＨＭＣが媒体証明書（ＭＣ）に対応していることを、確認する必要がある。ラベルは、テスト８１０に合格すれば、本物であり、そうでなければ偽物と宣言される。
【００３３】
偽造のコスト
正当な媒体証明書およびアプリケーション証明書を作成するための秘密キーは、偽造者の手の届く範囲外に確実に（securely）に保存されていると想定している。偽造者が、本物に見えるファイバ・ベースのラベル、すなわち図８に関して説明した検証手順に合格できるもの、を製造する唯一の残された実行可能なやり方は、実在する本物のラベルをほとんど正確に複製することであり、このことは本物のラベルに見られる光ファイバのパターンを複製することを意味する。複製のコストには３つの要素がある。すなわち、複製システムを設置するコスト（セットアップ・コスト）、ラベルを複製するコスト（複製コスト）、および本物のラベルのパターンを取得するコスト（事前習得コスト（pre-master cost））の３つである。
【００３４】
セットアップ・コスト、ＣＯＳＴｓｅｔｕｐ、は１度だけのコストである。その規模は偽造するために作られる機械の精巧さによって変わってくる。一つのラベル当たりの複製コスト、ＣＯＳＴｒｅｐｌｉｃａｔｉｏｎ、は繰り返されるコストである。ＣＯＳＴｓｅｔｕｐとＣＯＳＴｒｅｐｌｉｃａｔｉｏｎの間にはおおまかに言って逆の関係がある。一般に、複製機械が粗雑であればあるほど、個々のラベルの複製がより多くの時間を要し高価になる。
【００３５】
１つの極端な場合、本物のラベルの複製は手作業で注意深く行われる。セットアップ・コストは実際上ゼロである。一方、複製コストは、偽造者がファイバ・ストランドを正確な位置に配置する人間を雇う必要があるので非常に高くなる可能性がある。これらの粗雑な偽造者に対して、本物のラベルの製造業者は、各ラベルのファイバ・ストランドの数を単に増加させるだけで強制的にＣＯＳＴｒｅｐｌｉｃａｔｉｏｎを任意の高価な（かつ時間のかかる）ものにすることができる。
【００３６】
別の極端な場合では、偽造者が、自動でファイバを所望の長さに切断し、それらを本物のラベルの位置のように正確な位置に配置する非常に高度な機械を製造する可能性がある。このような機械は疑いもなく数１０万ドルあるいはさらに数百万ドルかかることになる。どちらの場合でも、偽造者にとって複製されたラベル当たりの償却コストは必然的に高いものであり、一方、本物の製造業者にとってラベル当たりのコストは極度に安いものである。費用対効果分析を行えば量販市場向け製品を大量に偽造することはなおさら利益がないことが示されるだろう。
【００３７】
さらに、本物のラベルはファイバ・ストランドを無作為に埋め込んだ性質のためにそれぞれ独特なものであるので、２つ以上の（同じ媒体証明書を備えた）同じ物理的ラベルが存在することは明らかにラベルが偽物であることを示している。検出を逃れるために、偽造者は、出荷品の中に様々なファイバ・パターンが十分にあることを確実なものにするために、本物のラベルから多くのファイバ・パターンを取得することを余儀なくされる。この事前習得コスト、ＣＯＳＴｍａｓｔｅｒ、はおおまかに言って偽者コピー品の数に比例して増加する。したがって、事前習得のファイバ・パターンおよび証明書を得るために本物の製品を購入することは明らかに費用のかかるやり方である。また、本物のコピーを（代金を払わずすなわち盗んで）持ち出すには犯罪者の組織化を要し、製品ラベルが流通チャネル全体にわたるデータベースに登録されている場合は突きとめられる可能性がある。
【００３８】
費用分析によれば、資源がほとんどないかまたは余り多くない誰かがファイバ・ベースのラベルを偽造することは非常に困難なことであり、および大規模な偽造は、高いコスト、人間と時間および時には付随する犯罪活動の点で、経済的には非現実的であり、リスクを伴うこと、を示している。手短に言えば、このラベル・システムでは偽造で利益を得るには障壁が高い。
【００３９】
例示的なアプリケーションのシナリオ
本明細書で説明したラベル・システムによれば、各ラベルは、それぞれ他と異なり、複写するのが非常に困難であるので、これらのラベルは、耐偽造性および／または耐タンバ性が要求される広範な応用に好適である。
【００４０】
一般に、本明細書で説明した方法は、広範囲の偽造を被りやすい任意のラベルまたはラベルのようなものに適用できる。実施例としては、個人および銀行小切手（personal and bank checks）、銀行券（bank notes）（たとえば、通貨（currencies））、ソフトウェア製品の信頼性の証明書および薬のラベル等の製品ラベル、および運転免許証およびパスポート等の身分証明書が含まれる。
【００４１】
（製品ラベル）  偽造は、大部分の主要産業、たとえば、ソフトウェア、衣料品（apparel）、および医薬品産業に対して、数百万ドルの収益損失を与えている。偽物製品の劣悪な品質は、疑うことを知らない消費者を危険にさらすおそれがある。
【００４２】
この問題は、医薬品産業で典型的に見られる深刻な問題であり、この産業では、偽物の薬品が生命を脅かす状況を招く可能性がある。本明細書で説明した方法は、量販製品用の、偽造不可能な、信頼性のあるラベル（counterfeit-proof label of authenticity）を製作するのに適している。たとえば、ある会社Ｐｅｒｆｅｃｔ  Ｈｅａｌｔｈ社が、世界中の薬局を通して販売する自社開発の薬Ｘを有していると仮定する。Ｐｅｒｆｅｃｔ  Ｈｅａｌｔｈ社は、第三者のラベル製造業者Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｌａｂｅｌｓ社から、図５に関して説明したような、それぞれ媒体証明書を刻印したファイバ埋め込み型の大量の汎用ラベルを購入する。Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｌａｂｅｌｓ社は、定評のある信頼できるセキュリティ・ラベルの供給業者である。その媒体証明書を検証する公開キーは、信頼できる第三者機関（trust-worthy third-party entity）で登録されている。
【００４３】
Ｐｅｒｆｅｃｔ  Ｈｅａｌｔｈ社は、図６に関して説明した方法を用いて、各汎用ラベル上に製品固有のアプリケーション証明書を刻印（stamp）する。その後、本物であることを示すこのようなラベル（label of authenticity）を薬局に流通する薬のびん（箱）の中にそれぞれ入れる。さらに、Ｐｅｒｆｅｃｔ  Ｈｅａｌｔｈ社は、アプリケーション証明書を検証するためにＵｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｌａｂｅｌｓ社からいくつかの検証システム（たとえば、図８参照）も購入し、それらを、その会社独自の公開キーを使用するように構成する。これらのデバイスのいくつかは、Ｐｅｒｆｅｃｔ  Ｈｅａｌｔｈ社の薬Ｘが売られている薬局に設置されている。
【００４４】
消費者および薬局は、包装容器の信憑性を確認するために設置された検証デバイスを使用して、それらの薬Ｘの包装容器を走査（scan）するよう勧められる。さらに、この検証デバイスは、消費者がＰｅｒｆｅｃｔ  Ｈｅａｌｔｈ社の薬の包装容器をいつでも検証できるように全世界的なデータベースに接続されており、その埋め込まれたアプリケーション証明書（または通し番号）はそのデータベースに登録されている。
【００４５】
Ｐｅｒｆｅｃｔ  Ｈｅａｌｔｈ社が使い捨てた本物であることを示すラベル（label of authenticity）を再使用する偽造包装容器は、別の消費者が偽造または改竄が行われた購入品を検証すると、直ちに把握されることになる。Ｐｅｒｆｅｃｔ  Ｈｅａｌｔｈ社は残りの各検証デバイスを捜査当局および米国税関などの法律執行機関に与える。消費者は今ではどこの店舗でもＰｅｒｆｅｃｔ  Ｈｅａｌｔｈ社の薬が本物であることを検証することができる。法律執行機関は、疑わしい薬品の貨物や倉庫品に対する手入れにはより大きな自信を持っている。
【００４６】
（識別）  偽物の識別は多くの安全上の関心を引き起こしている。いくつかの顕著な例として、運転免許証、パスポート、労働許可カードおよび従業員識別カード（employee identification cards）等がある。本明細書で説明した方法によれば、付加コストを非常に低く抑えながらＩＤを偽造することを非常に難しくすることができる。
【００４７】
たとえば、米国政府は、光ファイバを中に埋め込んだ特別な紙を使用してパスポートを作成することができる。パスポートの１頁または複数頁、またはこれらの頁の小さな部分にラベル表示部分を表示する。米国市民がパスポートを請求するときはいつも政府が、ラベル表示部分のパスポート・ファイバ・パターンに結合したパスポート証明書を作成する。この証明書は、パスポート上に直接印刷されるか、またはパスポート内に埋め込まれたメモリチップに格納される。
【００４８】
入国管理のチェックポイントで政府は前記の検証デバイスを採用してパスポートの信憑性を審査する。パスポート所持者の情報がパスポート上に安全に符号化されている暗号化ベースのパスポートと比較すると、このような方式は、偽造者が既存パスポートの正確な複製を作成できないことを確実にする。政府は、簡単に、パスポート内に埋め込まれたファイバの数および検証デバイスの精密さを増加させて、本物のパスポートを物理的に複製することをほとんど不可能にすることができる。その結果、偽のパスポートを使用する成りすまし（impersonation）は排除されることになる。
【００４９】
また、紛失したパスポートは、（パスポートの申請証明書に記載される）パスポートの通し番号を、検証デバイスで簡単に照会できる政府のデータベースに登録することによって処理される。
【００５０】
（銀行券）  銀行券（または通貨）の偽造は主権者の経済的および社会的安定性に対して重大な危険を及ぼす。最近作られた通貨には多くの安全機能が導入された。しかしながら、これらの新しい機能の大部分は、高度な偽造者が走査されて複写することができるものである。本明細書で説明した方法を用いれば、（図６に関して説明したような）安全な銀行券を生成することは複雑ではない。銀行券検証装置（たとえば、図８に示したのと同一または類似の方法を組み込んだもの）は、その費用が比較的安いので大抵の店舗で購入することができる。この検証装置を販売機（vending machines）に組み込むこともできる。
【００５１】
（銀行小切手および個人小切手）  ファイバ埋め込み型小切手は簡単に偽造することができない。銀行が、本明細書で説明した方法を用いて支払い指図書を発行する場合、受取人、金額および発行日付等の小切手データをアプリケーション証明書内に符号化することができる。そうすることによって、個人がその人の支払い指図書を複写しまたは作成すること、が防止される。
【００５２】
たとえば、顧客Ｘは、彼女が利用する銀行Ｙに、受取人を空白にして金額Ｄの支払い指図書を発行するように要求する。銀行Ｙは媒体証明書を含む空白の共通小切手に小切手を印刷する。空白の小切手はよく知られた供給業者Ｚが製造する。銀行Ｙは、また、小切手に、顧客Ｘおよび金額Ｄに関する情報を含むアプリケーション証明書を印刷する。このアプリケーション証明書は銀行の秘密キーＫ１を使用して符号化される。その後顧客Ｘはこの小切手をあるエンティティＵに送付する。この段階でＵは、空白小切手の供給業者Ｚの公開キーおよび銀行Ｙの公開キーを使用して、この小切手が正当であると確認することができる。
【００５３】
したがって、前に（たとえば、図６に関して）概説した理由により、顧客はこの小切手を複製することはできない。暗号的に強いアプリケーション証明書は、顧客がその人自身の銀行小切手を作ることも防止する。
【００５４】
（法的文書）  法的社会ではしばしば原本の文書が要求される。現在の署名は、原本の文書と偽の文書を識別する主要な手段として役割を果たしている。それにもかかわらずこれらの文書は偽造されやすい。印刷紙に光ファイバを埋め込むことができる（たとえば、紙の供給業者から入手できる）。法律事務所は、簡単に、このような紙に法的文書を印刷し、文書に関する重要情報、すなわち日付、時間、関係者などを含むアプリケーション証明書を刻印することができる。
【００５５】
（改竄防止の（耐タンパー性の）アプリケーション）  ファイバ・ベースのラベルは、同一のラベルを作ることが極度に難しいという点でかけがえのないものと考えられる。この性質によって、本明細書で説明したラベル表示システムは、不正読み取り・改竄の証拠が要求される用途に対して、非常に適したものになっている。
【００５６】
たとえば、船積みコンテナはファイバ埋め込み型のラベル（またはテープ）でシールすることができる。顧客および港湾管理委員会等の運送会社および／または管理委員会は、シールラベル上に証明書を追加して印刷して内容物がある一定の検査を通っていることを示すことができる。このシールは、どのように容器をこじ開けても必ずシールを損傷するように取り付けることができる。目的地において、顧客、港湾管理委員会または運送会社の地域営業所は、（たとえば、図８に関して説明したような）検証デバイスを使用して、封印ラベルが本来のものかどうかチェックし、コンテナが不正に開けられたかどうか（改変されたかどうか）を見付け出すことができる。
【００５７】
不正開封防止機能がついた（中身にいたずらをされるとすぐわかる方式の）容器シール（Tamper-evident container seals）は、正規の船会社に付加価値を付ける。それらは、国の安全を向上させるために、海洋を横断する貨物の保安に使用することもできる。
【００５８】
ラベル・スキャナ・システム
１つの実装において、１回につきファイバ・ストランドの２つの開口部のうちの１つだけが照明を当てられる。結果として、各ファイバ・ストランドは、たとえば任意に選ばれた原点を基準に４つの座標（たとえば、ラベル表面は２次元のためストランドの各開口部に対し２つの座標）で表すことができる。したがって、光ファイバ・パターンの完全なマップ（または取り込み関数）は、
【００５９】
【数１】
0004783021.tif 000002
【００６０】
と書くことができる。
【００６１】
上記式において、
【００６２】
【数２】
0004783021.tif 000003
【００６３】
はｋ番目のファイバ・ストランドに対する座標であり、Ｐはラベル上のファイバ・パターンである。式で示されるように、光ファイバ・パターンとそのマップの間には１対１の対応関係がある。Ｍ４の上付き文字４は、（ファイバ・ストランドの形を無視すると）単一のファイバ・ストランドの幾何学的位置を完全に記述するには４つの座標数が要求されるので、光ファイバ・パターンの完全なマップが４次元の関数であるという事実を示している。
【００６４】
Ｍ４取り込み関数（capture function）の１つの欠点は、高度な走査デバイスを必要とすることである。さらに詳細に述べると、ファイバ・ストランドの完全な座標を取り込むために、１回につきファイバ・ストランドの２つの開口部のうちの１つに照明を当てなくてはならない。ファイバ・チップ（ファイバの先端）の大きさよりも大きい、ラベルの部分に照明を当てることは、２つ以上のファイバ・ストランドが同時に照明が当てられる可能性があるため、測定精度の低下ならびに誤った読みをもたらす。したがって、Ｍ４取り込み関数の場合は非常に小さなスポット・ライトが必要である。このスポット・ライトを、ラベルの表面を横切って移動させることになる。
【００６５】
別法として、固定した碁盤目の、極めて小さな複数の光源を使用して小さなスポット・ライトを模擬することが可能である。前者の方法では、スポット・ライトを駆動するのに精密モータを使用する必要があるのでスキャナのコストが増加する。また、スポット・ライトがラベル表面範囲を、細かな複数の区間でカバーする必要があるので、ファイバ・パターンを取り込むのに要する時間が激増する。この方法ではまた、高い測定精度を保持するために高価な照明部品も必要になる。たとえば、ファイバ座標を１／２ミリ・メートル以内の精度で測定するために、光源はそれぞれ１／４平方ミリメートル内に位置づける必要がある。これは相対的により高価であり、拡張性の無い提案である。
【００６６】
様々な実装において、効率性および耐偽造性（および／または耐タンバ性）を保持しながら、ファイバ埋め込み型のラベルを走査するために２つの方法を利用することができる。すなわち、固定パーティション走査法と走査線走査法（sweep-line scanning.）の２つである。固定パーティション走査法では、ラベルは、個別に、次々と、照明が当てられる複数の仮想タイルに分割される。走査線走査法では、同一ラベルについて２つの走査が行われる。各走査で取り込まれたデータについて相関を取る。これら２つの方法について以下の図９および１０に関連してさらに説明する。
【００６７】
固定パーティション走査
図９は、固定パーティション走査のための例示的システム９００を示す。図に示すように、ラベルはＭ×Ｎ個の仮想タイル（図９では２×３）に分割することができる。このタイル（９０２〜９１２）は個別に次々と照明が当てられる。タイルの１つ（９１０）に照明が当てられ、一方、他のタイル（９０２〜９０８および９１２）は暗いままである。明るくされたファイバ開口部がタイル９０４、９０６、９０８および９１２内に現れ、小さなドット（たとえば、９１４および９１６）として表される。明るくされてないファイバ開口部はタイル９０２、９０４、９０６、９０８および９１２内に現れ、両端にドットの無い線（たとえば、９１８および９２０）として表される。
【００６８】
この構成のスキャナはＭ×Ｎ個の走査ブロックから成り、各ブロックはカメラと１つまたは複数の照明デバイスを含むことができる。各ブロックを不透明な壁で分離することができ、その結果、副区分に照明を当てるブロック（すなわち点灯オンブロック）からの光は他の暗いブロック（非点灯ブロック）内に漏れ込まない。引き続き、Ｍ×Ｎ個の走査ブロックのそれぞれがその内部照明を点灯し（露光と呼ばれる）、一方、他のブロックは光が消えたままであり、明るくされたファイバ開口部をブロックのカメラで取り込む。この走査過程の結果、副区分取り込みＭｓｕｂ−ｄｉｖ（Ｐ）関数は以下のように表すことができる。
Ｍｓｕｂ−ｄｉｖ（Ｐ）＝｛Ｌ１，Ｌ２，…，ＬＭ×Ｎ｝
【００６９】
上式において、Ｌｋは、ｋ番目の映像化ブロックの照明が点灯されている場合のファイバ開口部の座標のリスト、すなわちＬｋ＝｛Ｃ１ｋ，Ｃ２ｋ，…，Ｃｑｋ｝であり、上式において、Ｃｉｋ（ｉ≠ｋ）は、ｋ番目のブロックに照明が当てられている場合にｉ番目の映像化ブロックに取り込まれたファイバ開口部の座標のリストであり、Ｃｉｋ＝｛（ｘ１ｋ，ｉ，ｙ１ｋ，ｉ），（ｘ２ｋ，ｉ，ｙ２ｋ，ｉ），…｝である。
【００７０】
図９に関して説明したように、副区分取り込み関数は、一組のカメラと電球を使用して実装することができる。各映像化ブロックが対象として含むのは比較的狭い部分なので、消費者用ウェブカムなどの低解像度カメラで十分であり、これによってシステム全体のコストが低減される。副区分走査においては、リダクション関数Ｒが、各露光の間に取り込まれたファイバ座標の各リストに対して適用される。
Ｒ（Ｍｓｕｂ−ｄｉｖ（Ｐ））＝｛Ｒ（Ｃ２１），Ｒ（Ｃ３１），…，Ｒ（Ｃｉｋ），…｝
【００７１】
上式において、Ｃｉｋ（ｉ≠ｋ）は、ｋ番目の露光の間にｉ番目の映像化ブロックによって取り込まれたデータである。
【００７２】
この検証方法には各露光の間に得られたデータの比較処理が含まれる。Ｒ（Ｍ（Ｐ））がラベル製造時に得られ、Ｒ（Ｍ'（Ｐ））が現場で得られたとすると、すべての（ｉ，ｋ）の対（ただし、ｉ≠ｋ）に対して、Ｒ（Ｃｉｋ）＝Ｒ（Ｃ'ｉｋ）の場合およびこの場合だけそのラベルが本物と宣言することができる。
【００７３】
ファイバ・データに対して圧縮および／またはハッシュ処理が施される実装において、リダクション関数Ｒが、各露光の間に取り込まれたファイバ座標の各リストに対して適用される。例示的な圧縮方法は、以下の「ファイバ・データの圧縮」と題する項に関連してさらに説明する。
【００７４】
リダクション関数Ｒが、識別関数、Ｒ（Ａ）≡Ａである場合は、検証は、すべての（ｉ，ｋ）の対（ただし、ｉ≠ｋ）についてＣｉｋとＣ'ｉｋを比較することに等しい。各Ｃｉｋは、映像化ブロックに対しての局所的な２次元座標系で表される一組の点でもよい。ＣｉｋとＣ'ｉｋを比較することは、２つの点の組を１つの実装内で、突き合わせること（matching）である。この２つの点の組は、Ｃ'ｉｋ中の少なくともＰ個の点がＣｉｋ中に唯一のマッチングする点を有し、かつＰがＣｉｋとＣ'ｉｋ両方の点の数の大部分に相当するような剛性移動変換Ｔ（rigid motion transformation）（回転（rotation）、平行移動（translation）および遠近法による傾斜（perspective skew））が存在する場合に、およびこの場合だけ、同等であると宣言することができる。したがって、Ｍ＝｛Ｃｉｋ、ｉおよびｋに対しｉ≠ｋ｝およびＭ'＝｛Ｃ'ｉｋ、ｉおよびｋに対しｉ≠ｋ｝である２組の露光データＭおよびＭ'が与えられた場合、以下のことが成り立てば、ＭとＭ'は突き合わせ誤差半径（matching error radius）εおよび適合パーセンテージ（matching percentage）ρに関して同等であるとみなされる。
【００７５】
すべてのｉおよびｋの対（ｉは露光ブロックを、ｋは映像化ブロックをそれぞれ表す）に対し、以下のような剛体カメラ変換（rigid-body camera transformation）Ｔが存在する。
【００７６】
１．Ｃ'ｉｋ中に、マッチング基準を満たすＤ個の点｛ｐ１，ｐ２，…，ｐＤ｝がある。ここで、‖ｑｊ−Ｔ（ｐｊ）‖＜ε（ここで、‖ｘ−ｙ‖は点ｘとｙの間のＬ２距離を表す）であるような一組のＤ個の点｛ｑ１，ｑ２，…，ｑＤ｝がＣｉｋ中に存在する。
【００７７】
２．｜Ｘ｜は組Ｘの点の数を意味するとして、Ｄ＞ρ・（｜Ｃｉｋ｜＋｜Ｃ'ｉｋ｜）／２
剛体カメラ変換Ｔを見いだすことは、星座マッチング法（star-constellation matching）、点パターン・マッチング法などの方法を適用することによって行うことができる。
【００７８】
走査線走査
走査線走査法は、１次元の移動（one-dimensional movement）でラベル表面を動的に走査することによって、固定パーティション・スキャナに改良を加えるものである。それゆえ、偽造の攻撃（counterfeiting attacks）に対してより頑強にできる。
【００７９】
図１０は走査線走査システム１０００の例示的側面図を示す。このシステム１０００は照明チャンバ（１００２）および映像化チャンバ（１００４）を含んでいる。照明チャンバ（１００２）はいくつかの緑色超高輝度発光ダイオード（ＬＥＤ）（１００６）を含んでラベル（１０１０）上の幅の狭い長方形の区画（strip）（すなわち、照明窓（１００８）に強い照明を当てる。この光は、端部が照明窓（１００８）の内側に位置するファイバ・ストランド（１０１２）を通り、映像化チャンバの下の（映像化窓１０１６などの）部分に現れる（１０１４）。明るくされているファイバ端部の位置は一般等級のビデオ・カメラ（consumer-grade video camera）（１０１８）で取り込まれる。さらに、映像化チャンバ（１００４）は、ラベル表面（１０１０）に常時照明を当てることができるいくつかの低強度赤色ＬＥＤ（図示してない）を含んでいる。取り込まれたビデオ・データからファイバ端部を正確に位置決めするために、ガイド・パターンを使用することができる。
【００８０】
１つの実装において、スキャナがラベル表面を一方向（１０２０）に横切って移動するので、すべての照明ＬＥＤ（たとえば、緑色および赤色）は点灯したままにする。ビデオカメラ（１０１８）は、映像化窓（１０１６）内に直接位置するラベルの部分の連続ショット（shots）を取る。取り込まれたビデオ・データは、赤色照明下のラベル表面および明るくされた緑色のファイバ端部を含んでいる。当然、他の色の組合せ（または同じ色）を用いてガイドおよび／またはファイバ端部に照明を当てることもできる。ビデオ映像のデータは、ファイバ位置を導き出す（図１７に関して説明される計算機環境のような）コンピュータに供給される。１つの実装において、（たとえば、ガイドに対してファイバ端部用に）異なったＬＥＤ色を用いることによって、カメラ／コンピュータがラベル上に印刷されたガイド・パターンと明るくされたファイバ端部をより簡単に識別することが可能になる。
【００８１】
スキャナ・データ処理
走査されたファイバ・データは、検出誤差およびラベルにおける磨耗やひっかき傷の両方を許容することができる画像処理と幾何学的適合アルゴリズムの組合せを用いて処理することができる。
【００８２】
図１１は例示的なスキャナ・データ処理方法１１００を示す。この方法１１００は、（図１０に関して説明したような）明るくされたラベルから取り込まれた１つまたは複数のビデオ映像に適用することができる。ガイド・パターン（１１０２）および明るくされているファイバ端部（１１０４）は各ビデオ・ショットから抽出される。図１０に関して説明したように、別個の発光のスペクトル（たとえば、緑および赤）を使用すると、１つの実装においてファイバ端部およびガイド・パターンの抽出が簡略になり、スピードアップされる。
【００８３】
正確な移動変換Ｔは、抽出されたデータに基づいて決定することができる（１１０６）。この変換関数Ｔが把握されて、２つのショット間のカメラの相対的移動を取り込み、そして１つのショット中の各サンプルが前のショットの座標系に対してどのようにマップ化されるかを決定する。この連続ショット（たとえば、２ショット）の結果について相関を取ることができ、複数の点から成る単一のコンシステント・マップ（single consistent map of points）を構築することができる（１１０８）。このファイバ・パターンの２次元マップは連続的なカメラ写真を１つにつなぎ合わせることによって形成することができる。これによって、左側端部が細長い照明孔の真下にあるファイバ・ストランドの右側端部の一連のカメラ写真が生成される。カメラのコマ送り速度（frame rate）がスキャナの移動（movement）速度に匹敵するものであればファイバ開口部の大部分またはすべてがこの方法で取り込まれることになる。
【００８４】
図１２および１３は、同一ラベル１０１０の２つの連続して抽出されたカメラ・ショットを示している。図１２および１３には、それぞれ照明窓および映像化窓（それぞれ１００８および１０１６）を、追記示している。図１４は、図１２および１３の各ショットの抽出されたデータ点の対応関係を示す。この２つのショット（図１２および１３）はそれぞれ３つのファイバの開口部を取り込み、この３つのファイバのうち２つは（たとえば、図１４の点線矢印１４０２で示されるように）同じファイバ・ストランドからのものである。図示したように、これら２つのショット内のガイド・マーク対の間にも同様に対応関係が存在する。
【００８５】
この抽出されたデータから、（図１２および１３のショットのような）２つの連続するカメラ・ショット間の移動変換Ｔを決定することができる（図１１の段階１１０６）。この変換関数Ｔは、２つのショット間のカメラの相対的移動を取り込み、１つのショット中の各サンプルが前のショットの座標系に対してどのようにマップ化されるかを決定する。
【００８６】
たとえば、Ｎ個の連続するカメラ・ショットがあり、それぞれが一組の点Ｑｋ＝｛Ｐｋ１，Ｐｋ２，…｝（ｋ＝１、…、Ｎ）、およびＮ−１個の移動変換Ｔｋ→ｋ＋１（ｋ＝１、…、Ｎ−１）を取り込むとすると、すべての点が包括的な座標系に変換することができる。一般性を失うことなく、最初のカメラ・ショットの座標系を包括的な座標系として選ぶことができる。点の組Ｑｋ（ｋ＞１）の各点は、以下の式：
ｐｊ'＝Ｔ１→２（Ｔ２→３（…ＴＮ−１→Ｎ（ｐｊ）））    （式１）
を用いてこの座標系に変換される。
【００８７】
２つの連続するカメラ・ショット間で共有される点の数が十分にあるとすると、カメラ移動変換関数Ｔを以下のように導くことができる。２つの連続するカメラ・ショットは、２組のファイバの開口部（点）、Ｑ１およびＱ２を取り込み、それぞれは２次元座標：
Ｑ１＝｛（ｘ１１，ｙ１１），…，（ｘ１ｍ，ｙ１ｍ）｝
Ｑ２＝｛（ｘ２１，ｙ２１），…，（ｘ２ｎ，ｙ２ｎ）｝
で表される１組の点から成るとする。
【００８８】
マッチング許容誤差δが与えられると、カメラ移動変換関数Ｔおよび空でないマッチングＭを見いだすことができる。ここでＭは、Ｐ１の副集合からＰ２の同じ大きさの副集合への１対１のマッチングから成り、
Ｍ＝｛（ｘ１ｊ１，ｙ１ｊ１）→（ｘ２ｋ１，ｙ２ｋ１），…，（ｘ１ｊＬ，ｙ１ｊＬ）→（ｘ２ｋＬ，ｙ２ｋＬ）｝となる。  
上式で、１≦Ｉ≦Ｌを満たすすべてのＩ、Ｌ（ＬはＭの大きさ）に対して、（ｘ１ｊｉ，ｙ１ｊｉ）∈Ｐ１、（ｘ２ｋｉ，ｙ２ｋｉ）∈Ｐ２であり、‖（ｘ，ｙ），（ｕ，ｖ）‖は２点（ｘ，ｙ）と（ｕ，ｖ）のユークリッド距離Ｌ２であるとすると、‖Ｔ（ｘ１ｊｉ，ｙ１ｊｉ），（ｘ２ｋｉ，ｙ２ｋｉ）‖＜δである。  マッチングＭから、移動変換Ｔのパラメータを推定することができ、それは、３×３のアフィン行列で記述することができる。
【００８９】
【数３】
0004783021.tif 000004
【００９０】
パラメータＲｉｊは各ショット間のカメラの相対的な回転を取り込み、ＴｘおよびＴｙはカメラの水平および垂直移動のパラメータを示す。パラメータｔ１およびｔ２はラベル表面に対するカメラのわずかな傾きを取り込む。スキャナが平坦なラベル表面に押し付けられている場合は、これらの２つのパラメータはゼロであるとみなすことができる。
【００９１】
２番目のカメラ・ショットのサンプルを１番目のショットの座標系に変換するためには、変換行列Ｔにサンプルの座標：
【００９２】
【数４】
0004783021.tif 000005
【００９３】
を掛ければよい。
【００９４】
Ｑ１とＱ２の間のマッチングＭにより、以下の一次方程式：
【００９５】
【数５】
0004783021.tif 000006
【００９６】
が成り立つ。
【００９７】
傾きのない変換行列（tilt-free transformation matrix）Ｔは６個の自由パラメータを含むので、移動変換を計算するためには２つのショット間に３対の適合点だけが必要になる。対の適合点を十分に供給するために、ラベル上にガイド・パターンを設置することが可能であり、この結果、２つの連続するカメラ・ショット間で１つまたは２つのファイバの開口部しか共有されない状況をスキャナが許容できるようになる。
【００９８】
正確な移動変換Ｔがいったん見いだされると、２つの連続するショットＱ１およびＱ２の結果の相関を取ることができ、複数の点から成る単一のコンステント・マップを構築することができる。（式１）に示されるこの過程はすべてのカメラ・ショットに対して実行することができる。最終結果は、ラベル内の全ファイバ端部（右側）の単一のコンシステント・マップとなる。同じ走査方法を逆方向に適用して左側ファイバ端部を得ることができるが、右側ファイバ端部のマップは偽造防止の耐性を十分に与えてくれる。
【００９９】
検証手順
（たとえば、図５および６に関して説明したように）ラベル製造段階の間にスキャナはファイバ端部の参照単一マップ（reference single map）を作成する。このマップは、後で「ファイバ・データの圧縮」の見出しの項に関連して説明するように、圧縮し、媒体証明書として、暗号法を使用して符号化することができる。（図８に関して説明したような）ラベル検証段階のときに、この走査手順を再度適用して、含まれるファイバ・パターンについての第２のマップを生成することができる。（図１１に関して説明したような）同じ、ポイント・マッチング方法（point-matching method）を適用して、２つのマップが同じファイバ・パターンを表しているかどうかを決定することができる。
【０１００】
図１５は、１つの光ファイバ・ラベルの（線１５０２で分けられた）２つの別々の走査線走査からの、ポイント・マッチング結果１５００を示す。十字記号を付した各点は、検出器で取り込まれたファイバ開口部である。線（１５０２）の上下の十字記号を連結する線は、取り込まれたファイバ各端部の２つのマップの間で幾何学的に適合していること（１５０４）を表す。図１５は適合しないファイバ開口部（１５０６）およびガイド・パターン（１５０８）も含んでいる。
【０１０１】
事前に規定した閾値（すなわち、決定閾値）以上の高い適合パーセンテージ（matching percentage）は、そのラベルが本物であることを示す。適合パーセンテージが低いと偽物であることを示す。１つの実装において、同一ラベルの２つの走査間のポイント・マッチング・パーセンテージ（すなわち、正の適合率（positive-matching rate））は一般に７０％から８５％の範囲にある。一方、２つの異なったラベルの各走査間の一致パーセンテージ（すなわち、負の適合率（negative-matching rate））は１０％〜１５％前後である。分散量は一般に２％〜５％前後である。このことは、この決定閾値を、５０％前後のどこかで選ぶことができ、その結果、誤って正になる割合が１．２×１０−１２未満、および誤って負になる割合が２．９×１０−７未満となること、を示している。
【０１０２】
誤って正になる割合および誤って負になる割合は、このシステムを大幅に変更せずにさらに低減することができる。適合誤差の主な原因の１つは、カメラ・レンズの固有の歪みである。ソフトウェアによる較正を用いてカメラの歪みを緩和することは有益なことである。また、既存のカメラ較正手法を適用して、正の適合率を９５％付近に向上させ、負の適合率を５％前後に低減することができる。
【０１０３】
さらに、１つの実装においては、本明細書で説明したスキャナ・システムでは、必要とされるのは、現在価格が３０ドルから５０ドルの範囲にある一般等級のパーソナルコンピータ（ＰＣ）カメラ（consumer-grade personal computer (PC) camera）だけである。別法として、ラベル表面全体を網羅する非常に解像度の高い定置カメラ（stationary camera）を使用することができる。しかしながら、実際は、高解像度カメラは一般に低解像度ＰＣカメラの数倍程度の費用がかかるので、この構成は高価なスキャナ・システムになる可能性がある。さらに、定置高解像度カメラからの大量のビデオ・データをリアル・タイムで処理するために、スキャナ・システムは強力なプロセッサを必要とし、システム全体のコストがさらに増加する。
【０１０４】
別法として、走査線スキャナ（sweep-line scanner）からの取り込みデータを処理する多くのやり方がある。高度なアプローチ１つは、取り込んだファイバ端部の位置を、取り込んだときのスキャナの位置に適合させる方法がある。この方法は、事実上、「次元」が３に非常に近いファイバのマップを作成する。その理由は、単一のファイバ・ストランドの２つの開口部の存在であり、右側開口部の位置は正確に記録され（２次元）、他の開口部の位置はおおまかにスキャナの位置によって記録される。照明ストライプ（illumination stripe：照明線）はある一定の幅を有しているので、左側開口部の水平位置が、照明ストライプの半分の幅に等しい誤差を持つ近似値で取り込まれる。したがって、照明ストライプの幅が狭くなればなるほど、取り込みデータの次元は３に近付く。したがって、ラベルの特徴のマップ（map of the label features）は、約２、３または４の次元を有することができる。
【０１０５】
別の実装において、３次元に近いマップを得る代わりに、右側ファイバ端部の２次元マップを計算することができる。このようにして得られたマップ化が２次元の点の組であっても、走査移動（scanning motion）の本質により、安価な偽造（たとえば、ファイバ・ストランドを手本にして真似ることが不足している）の試みでは（図８に関して説明したような）この検証を通らないことが十分に保証される。
【０１０６】
ファイバ・データの圧縮
種々の実装において、あるラベル上の各ファイバの位置を圧縮する２つのクラスのアルゴリズムを使用することができる。このアルゴリズムのクラスは両方とも３段階から成っている。
【０１０７】
１．ＰＤＦの計算
（両方のクラスについて）ラベルの実際の面にわたって画素照度の確率分布関数（probability distribution function：ＰＤＦ）を計算する。この段階は製造過程およびラベルの区域上のファイバの期待される分布に依存する。ＰＤＦを解析的に計算して製造前にシステムの挙動（振る舞い）（system behavior）を推定することができる。しかしながら、最良の結果を得るには、製造ラインの出力を統計的に分析して正確なＰＤＦを計算する必要がある。１００×１００画素行列で走査され、および２０画素に相当するファイバ長を備えた、正方形のについて数値計算されたＰＤＦの一例が、図１６に示されている。
【０１０８】
２．点から点へのベクトル符号化
ａ．［クラスＩ］ファイバの各端部間のベクトルは、使用するビットをできるだけ少なくするために符号化することができる。各ベクトルは、独立して、算術コーダー（arithmetic coder）を使用して符号化することができる。ラベル部分内の或る「アンカー」画素Ａに対して、以下のごとくその部分内の別の特異な画素を指すベクトルは符号化することができる。その部分内の（Ａとは異なる）すべての画素は、Ａからの距離の降順に格納される。距離が同じ画素は、それが明るくされる確度（likelihood：尤度）に従って格納される。格納リスト中の画素は、Ｐ＝｛Ｐ１・・・Ｐｎ｝で表される。各画素Ｐｉは、Ｐの中でＰｉが最初のまたは２番目の、明るくされた画素である対数確度（log-likelihood：対数尤度）に等しいいくつかのビットを使用して、格納リスト中で符号化することができる。
【０１０９】
ｂ．［クラスＩＩ］ラベル内の、画素すべてを通る経路があると仮定する。この経路は、１つのベクトルの向かう先（destination）が次のベクトルの源（source）であるベクトル群のリストである。ある一定の明るくされた画素Ａの最も近い、明るくされた画素Ｋに対して、ベクトル集合の最初のベクトルが向かう先、およびベクトル集合の２番目のベクトルが向かう先としてＡを有するＫ（Ｋ−１）個のベクトルから成る集合を作ることができる。ベクトル集合のある所与の第１のベクトルに対して、次のベクトルは以下のごとく符号化される。ベクトル集合の最初のベクトルの源の画素をＢとする。ＡよりもＢにより近い画素はすべて符号化から除外することができ、ラベル部分の残りの画素は、クラスＩのエンコーダの場合におけるようにリストＰ内に並び替えることができる。その後、Ｐの画素Ｐｉは、Ｐの中でＰｉが最初の明るくされた画素である対数確度に等しいいくつかのビットを使用して、符号化することができる。
【０１１０】
３．限られたビット供給（Limited Bit Budget）を使用して記述することができる最長経路の探索
ａ．［クラスＩ］非対称な巡回セールスマン問題（asymmetric traveling salesman problem）の変形として最適化問題をモデル化することができる。この問題は、グラフＧ；各ノードが明るくされた画素を表し、２つのノード間の各端部の重みはそのベクトルを表すのに使用されたビットの数を表す、を使用してモデル化される。限られたビット供給に対して、できるだけ多くのノードを辿るようなグラフＧ内の経路が望ましい。これはＮＰ問題（NP-hard problem）（すなわち、非決定論的なチューリング機械によって多項式時間で解くことができる問題よりも本質的にもっと難しい複雑なクラスの決定問題）である。
【０１１１】
ｂ．［クラスＩＩ］非対称な巡回セールスマン問題の別の変形として最適化問題をモデル化することができる。このモデルは、端部の重みがクラス−ＩＩの符号化方式の説明に従って取った経路によって変わることを除けば、クラス−Ｉのモデルと同じである。これもまたＮＰ問題である。
【０１１２】
ラベルを偽造する価格は、符号化アルゴリズムによって達成される圧縮比率と指数関数的に比例するので、ポイント・サブセット圧縮アルゴリズム（point-subset compression algorithm）は、汎用ラベル・システムの基本成分である。クラス−Ｉの手法によれば正攻法の圧縮手法（straightforward compression techniques）よりも約１５〜２５％高い圧縮比率が達成され、クラス−ＩＩではさらに１５〜２５％の圧縮比率の向上になる、と期待される。
【０１１３】
ハードウェアの実装
図１７は、無作為に埋め込まれた光ファイバを用いる偽造され難くおよび／または耐タンバ性のラベルの供給に関して本発明で説明した方法を実装するのに使用することができる一般的なコンピュータ環境１７００を示す。このコンピュータ環境１７００は、計算環境の一つの最良の実施例であるが、コンピュータおよびネットワークの各構成の使用または機能性の範囲について、なんらかの制限を示唆しようとするものではない。コンピュータ環境１７００は、例示的なコンピュータ環境１７００に示される各構成要素のどれか１つまたは組合せに関してそれに依存したり、または条件を持つものと解釈すべきではない。
【０１１４】
コンピュータ環境１７００は、コンピュータ１７０２の形で汎用の計算デバイス（general-purpose computing device）を含んでいる。コンピュータ１７０２は、これに限定するものではないが、１つまたは複数のプロセッサすなわち処理装置１７０４（任意選択で暗号化プロセッサまたは補助プロセッサを含む）、システム・メモリ１７０６、およびプロセッサ１７０４を含む各種システム構成要素をシステム・メモリ１７０６に結合するシステム・バス１７０８を備えている。
【０１１５】
このシステム・バス１７０８は、メモリ・バスまたはメモリ・コントローラ、ペリフェラル・バス、アクセレレイテッド・グラフィック・ポート（accelerated graphic port）（ＡＧＰ）、および多様なバス構造のいずれかを使用するプロセッサもしくはローカル・バス線を含む、１つまたは複数の、いくつかのタイプの任意のバス構造を表す。例として挙げると、このような構造は、Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ  Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ（ＩＳＡ）バス、Ｍｉｃｒｏ  Ｃｈａｎｎｅｌ  Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ（ＭＣＡ）バス、Ｅｎｈａｎｃｅｄ  ＩＳＡ（ＥＩＳＡ）バス、Ｖｉｄｅｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ  Ｓｔａｎｄａｒｄｓ  Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ（ＶＥＳＡ）ローカル・バス、およびＭｅｚｚａｎｉｎｅバスとしても知られるＰｅｒｉｐｈｅｒａｌ  Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ  Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｓ（ＰＣＩ）バス（およびＰＣＩ  Ｅｘｐｒｅｓｓバス等のその変種）等を含むことができる。
【０１１６】
コンピュータ１７０２は一般に多様なコンピュータ可読の媒体を含む。このような媒体は、コンピュータ１７０２によってアクセスできる入手可能な任意の媒体でよく、揮発性および不揮発性各媒体、着脱可能および着脱不能各媒体の両方を含むことができる。
【０１１７】
システム・メモリ１７０６は、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）１７１０などの揮発性メモリの形、および／またはリード・オンリ・メモリ（ＲＯＭ）１７１２などの不揮発性メモリの形のコンピュータ可読媒体を含む。立ち上げ時などにコンピュータ１７０２内の各部品間で情報を伝達するのを手助けする基本ルーチンを含む基本入力／出力システム（ＢＩＯＳ）１７１４は、ＲＯＭ１７１２内に格納されている。ＲＡＭ１７１０は一般にデータおよび／または、処理装置１７０４に即座にアクセス可能なおよび／または処理装置１７０４が現在作用するプログラム・モジュールを含む。
【０１１８】
コンピュータ１７０２は、その他の着脱可能／着脱不能、揮発性／不揮発性のコンピュータ記憶媒体も含む。実施例として、図１７は、着脱不能な不揮発性磁気媒体（図示してない）から読み取り、かつこれに書き込むハードディスク・ドライブ１７１６、着脱可能な不揮発性磁気ディスク１７２０（たとえば、「フロッピー（登録商標）ディスク」）から読み取り、かつこれに書き込む磁気ディスク・ドライブ１７１８および、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭまたはその他の光学媒体等の着脱可能な不揮発性光ディスク１７２４から読み取り、かつこれに書き込む光ディスク・ドライブ１７２２を示している。ハードディスク・ドライブ１７１６、磁気ディスク・ドライブ１７１８、および光ディスク・ドライブ１７２２はそれぞれ１つまたは複数のデータ媒体インターフェース１７２６によってシステム・バス１７０８に接続されている。別法として、ハードディスク・ドライブ１７１６、磁気ディスク・ドライブ１７１８、および光ディスク・ドライブ１７２２は１つまたは複数のインターフェース（図示してない）によってシステム・バス１７０８に接続することができる。
【０１１９】
各ディスク・ドライブおよびそれらに関連するコンピュータ可読の媒体は、コンピュータ可読の命令の不揮発性記憶、データ構造、プログラム・モジュール、およびコンピュータ１７０２用のその他のデータを供給する。実施例は、ハードディスク１７１６、着脱可能な磁気ディスク１７２０および着脱可能な光ディスク１７２４を示しているが、例示的な計算システムおよび環境を実現するために、磁気カセットまたはその他の磁気記憶デバイス、フラッシュメモリカード、ＣＤ−ＲＯＭ、デジタル・バーサタイル・ディスク（ＤＶＤ）またはその他の光学記憶装置、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）、リード・オンリ・メモリ（ＲＯＭ）、ＥＥＰＲＯＭ等の、コンピュータがアクセス可能なデータを格納できる他のタイプのコンピュータ可読媒体を利用することもできることが了解されるべきである。
【０１２０】
実施例によるオペレーティング・システム１７２６、１つまたは複数のアプリケーション・プログラム１７２８、他のプログラム・モジュール１７３０、およびプログラム・データ１７３２を含め、任意の数のプログラム・モジュールを、ハードディスク１７１６、磁気ディスク１７２０、光ディスク１７２４、ＲＯＭ１７１２、および／またはＲＡＭ１７１０に格納することができる。このようなオペレーティング・システム１７２６、１つまたは複数のアプリケーション・プログラム１７２８、他のプログラム・モジュール１７３０、およびプログラム・データ１７３２（またはそれらのいくつかの組み合わせ）のそれぞれは、配布されたファイル・システムをサポートする常駐型コンポーネントのすべてまたは一部を実行することができる。
【０１２１】
ユーザーは、キーボード１７３４などの入力デバイスおよびポインティング・デバイス１７３６（たとえば、「マウス」）を経由してコンピュータ１７０２に命令や情報を入力することができる。他の入力デバイス１７３８（詳細には図示してない）としては、マイクロフォン、ジョイスティック、ゲーム・パッド、サテライト・ディッシュ、シリアル・ポート、スキャナ等が挙げられる。これらおよびその他の入力デバイスは、システム・バス１７０８に結合されている入力／出力インターフェース１７４０経由で処理装置１７０４に接続されているが、パラレル・ポート、ゲーム・ポートまたはユニバーサル・シリアル・バス（ＵＳＢ）等の他のインターフェースおよびバス構造によって接続されていてもよい。
【０１２２】
モニタ１７４２または他のタイプの表示デバイスも、ビデオ・アダプタ１７４４等のインターフェース経由でシステム・バス１７０８に接続することができる。モニタ１７４２の他に、他の出力周辺デバイスとして、入力／出力インターフェース１７４０経由でコンピュータ１７０２に接続できるスピーカ（図示してない）およびプリンタ１７４６等の構成要素がある。
【０１２３】
コンピュータ１７０２は、リモート・コンピューティング・デバイス１７４８等の１つまたは複数のリモート・コンピュータへの論理的接続を用いてネットワーク化された環境で動作することができる。実施例として、リモート・コンピューティング・デバイス１７４８は、パーソナル・コンピュータ、携帯型コンピュータ、サーバー、ルーター、ネットワーク・コンピュータ、ピア・デバイスまたは他の共通ネットワーク・ノード、ゲーム・コンソール等でよい。リモート・コンピューティング・デバイス１７４８は、コンピュータ１７０２に対して本明細書で説明した要素および特徴の多くまたはすべてを備えることができる携帯型コンピュータとして示されている。
【０１２４】
コンピュータ１７０２とリモート・コンピュータ１７４８間の論理的接続は、ローカルエリア・ネットワーク（ＬＡＮ）１７５０および一般の広域エリアネットワーク（ＷＡＮ）１７５２として示されている。このようなネットワーク化した環境はオフィス、企業全体のコンピュータネットワーク、イントラネットおよびインターネットではありふれている。
【０１２５】
ＬＡＮネットワーク化環境で実装される場合は、コンピュータ１７０２はネットワーク・インターフェースまたはアダプタ１７５４経由でローカル・ネットワーク１７５０に接続される。ＷＡＮネットワーク化環境で実装される場合は、広域ネットワーク１７５２を超えて通信を確立するためにコンピュータ１７０２は一般にモデム１７５６または他の手段を含む。コンピュータ１７０２の内部でも外部でも可能なモデム１７５６は、入力／出力インターフェース１７４０または他の適当なメカニズム経由でシステム・バス１７０８に接続することができる。図に例示したネットワーク・コネクションは例示例であること、および各コンピュータ１７０２と１７４８の間の通信リンクを確立する他の手段を採用することができることが了解されるべきである。
【０１２６】
コンピューティング環境１７００に関して示したようなネットワーク化された環境では、コンピュータ１７０２に対して説明したプログラム・モジュール、またはその一部は、リモート・メモリ記憶デバイス内に格納される。例として、リモート・アプリケーション・プログラム１７５８は、リモート・コンピュータ１７４８の記憶デバイスに常駐している。説明の目的上、本明細書ではアプリケーション・プログラムおよびオペレーティング・システム等の他の実行可能なフログラム・コンポーネントは、このようなプログラムおよびコンポーネントが様々な時間に計算デバイス１７０２の異なった記憶コンポーネント内に常駐していて、コンピュータのデータ・プロセッサによって実行されることは認識しているが、別個のブロックとして示している。
【０１２７】
１つまたは複数のコンピュータまたはその他のデバイスによって実行されるコンピュータが実行可能な命令の一般的文脈の中でプログラム・モジュール等の様々なモジュールおよび手法を本明細書で説明することができる。一般に、プログラム・モジュールは、特定のタスクを実行するかまたは特定の抽象データ型を実行するルーチン、プログラム、オブジェクト、コンポーネント、データ構造等を含む。一般に、プログラム・モジュールの機能性は、種々の実装における要求に応じて結合したり、あるいは分配したりすることができる。
【０１２８】
これらのモジュールおよび手法の実装は、コンピュータ可読の媒体に格納することができ、あるいはこの媒体を通って伝達することができる。コンピュータ可読の媒体は、コンピュータがアクセスできる媒体で利用できるものならどのようなものでもよい。例として、これに限定はしないが、コンピュータ可読の媒体として「コンピュータ記憶媒体」および「通信媒体」が挙げられる。
【０１２９】
「コンピュータ記憶媒体」は、コンピュータ可読の命令、データ構造、プログラム・モジュール、またはその他のデータ等の、情報記憶のための方法または手法で実行される揮発性および不揮発性各媒体、着脱可能および着脱不能各媒体を含む。コンピュータ記憶媒体として、これに限定はしないが、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュ・メモリもしくはその他の記憶技術、ＣＤ−ＲＯＭ、デジタル・バーサタイル・ディスク（ＤＶＤ）もしくはその他の光学記憶装置、磁気カセットか磁気テープか磁気ディスク記憶装置かまたはその他の磁気記憶デバイス、または所望の情報を格納するのに使用できかつコンピュータでアクセスすることができるその他任意の媒体が挙げられる。
【０１３０】
「通信媒体」は一般に、コンピュータ可読の命令、データ構造、プログラム・モジュール、または搬送波もしくはその他の移送機構などの変調データ信号のその他データを含む。通信媒体には任意の情報配送媒体も含まれる。「変調データ信号」の用語は、１つまたは複数の特性の組を有するかまたは情報を信号に符号化するように変更された信号を意味する。例として（限定するものではない）、通信媒体には、配線ネットワークまたは直接配線コネクション等の有線媒体、および音響、ＲＦ、赤外線およびその他無線の各媒体などの無線媒体が含まれる。上記のどのような組合せもまたコンピュータ可読の媒体の範囲内に含まれる。
【０１３１】
結論
本発明を構造的特長および／または方法論的作用に特有な言い方で説明してきたが、添付の請求項に規定した発明は必ずしも説明した特定の特徴または作用に限定されないことを理解すべきである。むしろ、この特定の特徴および作用は、請求項の発明を実施する例示的な形態として開示されている。
【図面の簡単な説明】
【０１３２】
【図１】ファイバ光学ストランドの例示的な側面図である。
【図２】光ファイバ・ストランドを備えた例示的なラベルを示す図である。
【図３】図２に示すラベルに対応する物理的なファイバ光学特性の例示的な数学的表現を示す図である。
【図４】例示的な偽造され難い耐タンバ性ラベルの製造および検証方法を示す図である。
【図５】例示的な汎用ラベル製造システムを示す図である。
【図６】例示的なアプリケーション・ラベル製造システムを示す図である。
【図７】暗号化ハッシュ関数を使用する例示的なアプリケーション証明書作成方法を示す図である。
【図８】例示的なラベル検証システムを示す図である。
【図９】固定パーティション走査のための例示的システムを示す図である。
【図１０】走査線走査システムの例示的側面図である。
【図１１】例示的なスキャナ・データ処理方法を示す図である。
【図１２】同一ラベルの２つの連続して抽出されたカメラ写真を示す図である。
【図１３】同一ラベルの２つの連続して抽出されたカメラ写真を示す図である。
【図１４】図１２および１３のショットの抽出されたデータ点の対応関係を示す図である。
【図１５】１つの光ファイバ・ラベルの２つの別々の走査線走査からのポイント・マッチング結果を示す図である。
【図１６】１００×１００画素マトリックスと２０画素に対応するファイバ長を備えた正方形の走査されたラベルについての数値計算された例示的な点分布関数を示す図である。
【図１７】無作為に埋め込まれた光ファイバを用いる偽造され難くおよび／または耐タンバ性のラベルの供給に関して本発明で説明した方法を実装するのに使用することができる一般的なコンピュータ環境を示す図である。
【符号の説明】
【０１３３】
１０６    入力光
１１０    漏洩光
１００    ファイバ光学ストランド
１０８    伝導光
２００    例示的なラベル
２０２、２０４    ファイバ光学ストランド
３０２、３０４    ２つの点の対
５００    汎用ラベル製造システム
５０２    未処理ラベル
５０４    汎用媒体スキャナ
５０６    汎用ラベル・エンコーダ
５０８    汎用ラベル秘密キー
５１０    汎用ラベル・プリンタ
５１２    汎用ラベル
６００    アプリケーション・ラベル製造システム
６０２    ラベル・スキャナ
６０４    アプリケーション・ラベル・エンコーダ
６０６    アプリケーション・データ
６０８    アプリケーション・ラベル秘密キー
６１０    アプリケーション・ラベル・プリンタ
６１２    アプリケーション・ラベル
６１４    アプリケーション・ラベル
８００    アプリケーション・ラベル検証システム
８０２    媒体スキャナ
８０４    ラベル・スキャナ
８０６    汎用ラベル公開キー
８０８    ＭＣ値とＭＣがＰに対応しているか？ 
８１０    ＡＣ値とＡＣがＭＣに対応しているか？ 
８１２    アプリケーション・ラベル公開キー
９００    固定パーティション走査のための例示的システム
９０２、９０４、９０６、９０８、９１０、９１２    タイル
９１４、９１６    明るくされた開口部を有するファイバ光学ストランド
９１８、９２０    明るくされた開口部を有しないファイバ光学ストランド
１０００    走査線走査システム
１００２    照明チャンバ
１００４    映像化チャンバ
１００６    緑色超高輝度発光ダイオード（ＬＥＤ）
１００８    照明窓
１０１０    ラベル
１０１２    ファイバ・ストランド
１０１４    映像化チャンバ
１０１６    映像化窓
１０１８    ビデオ・カメラ
１０２０    スキャナの移動方向
１４００    連続したショットの対応関係を示す図
１４０２    対応関係を示す矢印
１５００    １つの光ファイバ・ラベルの（線１５０２で分けられた）２つの別々の走査線走査から得た点適合の結果を示す図
１５０２    スキャン＃１の図とスキャン＃２の図の境界
１５０４    適合点
１５０６    不適合点
１５０８    ガイド・パターン
１７００    コンピューティング環境
１７４２    モニタ
１７４４    ビデオ・アダプタ
１７２６    データ媒体インターフェース
１７２６    オペレーティング・システム
１７２８    アプリケーション・プログラム
１７３０    プログラム・モジュール
１７３２    プログラム・データ
１７４８    リモート・コンピューティング・デバイス
１７５８    リモート・アプリケーション・プログラム
１７５４    ネットワーク・アダプタ
１７０８    システム・バス
１７０４    処理装置
１７４０    Ｉ／Ｏインターフェース
１７０６    システム・メモリ
１７３０    他のプログラム・モジュール
１７４６    プリンタ
１７３６    マウス
１７３４    キーボード
１７３８    その他のデバイス
【図１】
0004783021.tif 000007
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
0004783021.tif 000011
【図６】
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【図７】
0004783021.tif 000013
【図８】
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【図９】
0004783021.tif 000015
【図１０】
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【図１１】
0004783021.tif 000017
【図１２】
0004783021.tif 000018
【図１３】
0004783021.tif 000019
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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