УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОБЪЕКТА ОТ НЕСАНКЦИОНИРОВАННОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ И ПОДДЕЛКИ

Полезная модель относится к области изготовления и сбыта изделий (предметов) серийного производства любого назначения и может быть использована для защиты от несанкционированного использования и подделки документов, обладающих цифровым или штрих кодом, например, таких как различные документы, медикаменты, продукты питания, разная полиграфическая продукция, а также иные предметы, которые имеют преимущественно бумажный носитель информации.
Известно изделие с шаблоном кодирования, содержащим множество меток, каждая из которых представляет одно из, по меньшей мере, двух различных значений, и множеством траекторий последовательности, причем каждая из упомянутого множества меток ассоциируется с одной из упомянутого множества номинальных позиций, и значение каждой метки показывается ее местоположением относительно ее номинальной позиции, при этом шаблон кодирования содержит растр с растровыми линиями, где пересечения растровых линий задают номинальные позиции меток. (RU, 2256225).
В этом устройстве метки выполнены одинаковыми, а кодирование осуществляется смещением метки относительно номинальной позиции.
Таким образом, известно устройство для защиты объекта от несанкционированного использования и подделки, содержащее лист, изображения меток, выполненные на поверхности листа поочередно друг за другом рядами. (RU, 2256225).
Преимуществом этого технического решения являются:
- нанесение меток на поверхность листа так, что они не мешают считывать другую, нанесенную на поверхность листа полиграфическую информацию, визуально наблюдаемую и которая предназначена для потребителя;
- кодирование может осуществляться по всей поверхности листа, что улучшает надежность защиты продукта от несанкционированного использования или подделки, поскольку метки невозможно удалить в отличие от цифрового кода (или штрих кода), который обычно располагают только на части листа, обычно на его периферии, или для этого часто используют наклейку.
Ограничениями этого устройства являются:
- необходимость точного позиционирования одинаковых меток относительно пересечения растровых линий, задающих номинальные позиции меток;
- сложность считывания закодированной информации, поскольку для этого требуются специальные оптические устройства, определяющие позицию одинаковой метки относительно визуально ненаблюдаемой - номинальной;
- возможность возникновения ошибок при считывании закодированной информации и сложность изготовления продукции из-за необходимости очень точного позиционирования меток;
- возможность расположения меток только относительно растровых линий, которые образуют прямоугольную (квадратную) сетку, или растры в форме треугольников, или шестиугольников, т.е. относительно только горизонтальных и вертикальных направлений.
Известен документ повышенной защищенности от несанкционированного использования, содержащее лист, изображения меток, выполненные на поверхности листа поочередно друг за другом рядами, причем часть изображений меток выполнены неодинаковыми (RU, 2395842).
В этом устройстве изображение меток выполнено в виде защитного элемента, снабженного структурой с оптически переменными свойствами, образованной тисненой структурой и покрытием, которые скомбинированы друг с другом таким образом, что по меньшей мере части покрытия полностью видны при рассматривании защитного элемента под прямым углом зрения, но затеняются при его рассматривании под острым углом зрения, причем тисненая структура имеет нелинейные выпуклые тисненые элементы, на боковых сторонах которых имеются основные элементы узора покрытия, расположенные, по меньшей мере, частично таким образом, что при изменении направления рассматривания защитного элемента на структуре с оптически переменными свойствами становится видна разная информация, причем структура с оптически переменными свойствами содержит дополнительную информацию, интегрированную в нее за счет варьирования формы, размера, высоты нелинейных тисненых элементов или путем варьирования их расположения за счет эффектов затенения.
В известном устройстве одинаковые изображения меток последовательно расположены в горизонтальных или вертикальных рядах, а в параллельных рядах они неодинаковы, например, в одном ряду - расположены изображения кругов, а в другом - квадратов. Кроме того, изображения в параллельных рядах могут быть выполнены различными по цвету.
Преимуществом этого технического решения являются:
- нанесение меток на поверхность листа так, что они не мешают считывать другую, нанесенную на поверхность листа полиграфическую информацию, визуально наблюдаемую и которая предназначена для потребителя;
- нанесение меток осуществляется по всей поверхности листа, что улучшает надежность защиты продукта от несанкционированного использования или подделки, поскольку метки невозможно удалить в отличие от цифрового кода (или штрих кода), который обычно располагают только на части листа, обычно на его периферии, или для этого часто используют наклейку.
Ограничениями этого устройства являются:
- метки не служат для кодирования какой-либо информации;
- сложность определения подделки, поскольку при изменении угла зрения на небольшую величину возможно неточное восприятие, или требуются специальные оптические устройства, строго позиционированные;
- возможность возникновения ошибок при считывании и сложность изготовления продукции из-за необходимости очень точного позиционирования меток относительно направления рассматривания защитного элемента на структуре с оптически переменными свойствами;
- возможность расположения меток только в горизонтальных и вертикальных направлениях.
Решаемая полезной моделью задача - улучшение технико-эксплуатационных характеристик, а также обеспечения возможности идентификации несанкционированного использования.
Технический результат, который может быть получен при выполнении заявленного устройства, - повышение надежности защиты, упрощение изготовления продукции и исключение брака при ее производстве, возможность декодирования информации визуально, возможность расположения меток в любых направлениях местоположения их рядов.
Для решения поставленной задачи с достижением указанного технического результата в известном документе повышенной защищенности от несанкционированного использования, содержащем лист, изображения меток, выполненные на поверхности листа поочередно друг за другом рядами, согласно заявленному устройству изображения меток выполнены неодинаковыми, при этом часть следующих друг за другом изображений неодинаковых меток в ряду последовательно повторяется, по меньшей мере, два раза, при этом изображения неодинаковых меток расположены вертикальными рядами, и/или наклонными рядами, и/или рядами в виде синусоид и выполнены в виде треугольников, и/или прямоугольников, и/или эллипсов, и/или букв алфавита, и/или звезд с различным количеством концов, и/или цветов с разным количеством лепестков.
Так же возможен дополнительный вариант выполнения устройства, в котором целесообразно, чтобы лист был выполнен из бумаги, или из полимерного материала, или из ткани.
Указанные преимущества, а также особенности настоящей полезной модели поясняются лучшим вариантом его выполнения со ссылками на прилагаемые фигуры.
Фиг.1 изображает документ, реализующий заявленное устройство;
Фиг.2 - то же, что фиг.1, другой вариант;
Фиг.3 - возможные варианты изображений меток расположения рядов (показаны штрих пунктиром);
Фиг.4 - возможные варианты изображений меток;
Фиг.5 - этапы кодирования в соответствии с заявленным способом, схематично;
Фиг.6 - возможный вариант символьного представления изображений меток;
Фиг.7 - этапы декодирования.
Документ повышенной защищенности от несанкционированного использования (фиг.1, 2) содержит лист 1, изображения 2 меток, выполненные на поверхности листа 1 поочередно друг за другом рядами 3. Часть изображений 2 меток выполнены неодинаковыми, а именно изображения 2 меток в ряду выполнены неодинаковыми. Часть следующих друг за другом изображений 2 неодинаковых меток в ряду 3 последовательно повторяется, по меньшей мере, два раза. Изображения 2 неодинаковых меток заполняют большую часть поверхности листа 1.
Изображения 2 неодинаковых меток могут быть выполнены на поверхности листа горизонтальными рядами 3 (фиг.1, 2).
Изображения 2 неодинаковых меток могут быть выполнены на поверхности листа вертикальными рядами 4 (фиг.3).
Изображения 2 неодинаковых меток могут быть выполнены на поверхность листа наклонными рядами 5 (фиг.3).
Изображения 2 неодинаковых меток могут быть выполнены на поверхности листа рядами 2 в виде синусоид (фиг.3).
Изображениями 2 неодинаковых меток служат треугольники (фиг.1), и/или прямоугольники (фиг.4), и/или эллипсы, и/или буквы алфавита, и/или изображения звезд с различным количеством концов (фиг.2), и/или изображения цветов с разным количеством лепестков (фиг.4) и т.п.
Лист 1 может быть выполнен из бумаги (например, документ или этикетка), или из полимерного материала (например, водительское удостоверение, упаковка, этикетка), или из ткани (например, холст художественного произведения, на который изображения 2 меток наносятся с его обратной стороны).
Математическим числом цифрового кода в десятеричной системе счисления может служить математическое число объекта - номер документа (паспорта, водительское удостоверение, бланк ЕГЭ (фиг.1, 2), или инвентарный номер (например, картины), или идентификационный номер (например, налогоплательщика).
Устройство (фиг.1, 2) функционирует следующим образом.
Осуществляется подготовка документа с повышенной защищенностью. Под документом в настоящей полезной модели понимается любой физический носитель информации на бумажной, пластиковой, тканевой и прочей основе. Лист 1 документа может быть как с нанесенным цифровым кодом, так и без него. В роли цифрового кода может выступать служебный числовой номер и штрих-код.
Заявленное техническое решение позволяет осуществить скрытую передачу служебной информации методом кодирования документа изображениями 2 неодинаковых меток путем сохранения в тайне самого факта передачи информации и с возможностью последующей идентификации и распознания служебной информации в печатном и электронном форматах.
Изображениями 2 неодинаковых меток могут быть различные фигуры, узоры, графические элементы (фиг.1, 2, 4), орнаменты, и т.д.
Этапы кодирования (фиг.5).
1. Математическое число цифрового кода объекта в десятеричной системе счисления преобразуют функцией Y=F(x) путем перестроения местоположения цифр математического числа, запоминают это перестроение [Y=F(x)] и само перестроенное математическое число. Кроме того, могут быть использованы другие различные функции Y=F(x).
2. Перестроенное математическое число преобразуют из десятеричной системы (СС) счисления в четверичную СС.
3. Преобразованное математическое число в четверичной СС кодируют для его четырех цифр изображениями 2 неодинаковых меток, которые поочередно друг за другом наносят на поверхность листа 1.
4. Последовательно изображениями 2 неодинаковых меток повторяют друг за другом закодированное преобразованное математическое число в четверичной СС, по меньшей мере, два раза (фиг.1, 2, 5).
Пример осуществления.
1 этап.
Пусть цифровое число цифрового кода объекта - 0785001
Цифровое число разделяем на отдельные цифры:
1-ое=0
2-ое=7
3-е-8
4-ое=5
5-ое=0
6-ое=0
7-ое=1
Перестраивают местоположение цифр математического числа для получения ключа шифрования. Смысл в том, чтобы перемешать цифры по заданному разработчиком алгоритму (т.е. первую цифру поменять местами с четвертой, третью цифру поменять местами с седьмой и т.д.):
Для математического числа цифрового кода 0785001 получим новое число, равное D=5001708
1-ое=5
2-ое=0
3-е=0
4-е=1
5-е-7
6-е=0
7-е=8
2 этап.
Преобразование из десятеричной СС в четверичную СС.
0
1
Десятичное число D делим на 4. Остаток - В. Частное снова делим на 4. Остаток - B. Повторяем, пока не получим 1/4=0 с остатком 1. Этот последний остаток и есть старшая единица.
5001708:4=1250427, остаток В0=0
1250427:4=312606, остаток В1=3
312606:4=78151, остаток В2=2
78151:4=19537, остаток В3=3
19537:4=4884, остаток В4=1
4884:4=1221. остаток В5=0
1221:4=3 05, остаток В6=1
305:4=76, остаток В7=1
76:4=19, остаток В8=0
19:4=4, остаток В9=3
4:4=1, остаток В10=0
1:4=0, остаток В11=1
В итоге из 5001708 в десятеричной СС получаем 103011013230 в четверичной СС.
3 этап. Преобразованное математическое число в четверичной СС кодируют для его четырех цифр изображениями 2 неодинаковых меток, которые поочередно друг за другом наносят на поверхность листа 1.
Например, выбранные изображения 2 меток для числа в четверичной СС приведены в таблице (фиг.6).
Пользуясь таблицей (фиг.6) преобразования, получаем символьную интерпретацию четверичного кода в виде треугольников (фиг.5).
Декодирование производится в обратном порядке (фиг.7).
1 этап.
Изображения 2 меток (треугольников) в соответствии с таблицей (фиг.6) преобразуют в четверичную СС. Получают 103011013230 (фиг.7).
2 этап.
Преобразование из четверичной в десятеричную СС.
Чтобы перевести число в некоторую систему счисления с основанием М (цифрами 0, …, М-1), иначе говоря, в М-ичную СС, нужно представить его в виде:
n
n-1
1
0
n
n-1
С=а*М+a*М+…+а*М+а.
1…n
n
0
где a - цифры числа, из соответствующего диапазона, a - первая цифра, а - последняя.
С=103011013230
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
С=1*4+0*4+3*4+0*4+1*4+1*4+0*4+1*4+3*4+2*4+3*4+0*4.
В результате получаем математическое число в десятеричной СС С=5001708.
3 этап.
Обратное преобразование для нахождения исходного математического числа цифрового кода объекта
X= - функция обратного преобразования
Применяем функцию обратного преобразования для С=5001708
1-ое: 0
2-ое: 7
3-ое: 8
4-ое: 5
5-ое: 0
6-ое: 0
7-ое: 1
Исходное математическое число цифрового кода: 0785001. Следовательно, все преобразования осуществлены правильно.
На фигурах 1 и 2, как пример документов с повышенной защищенностью, показаны бланки единого государственного экзамена (ЕГЭ). Математическое число цифрового кода и штрих код расположены на полях бланков, чтобы не мешать прочтению заданий. Эти коды легко могут быть удалены при ксерокопировании бланков, и тогда понять, откуда ушла утечка информации не представляется возможным. Нанесение массива изображений 2 меток не влияет на прочтение текста заданий, но позволяет по ним восстановить цифровой код. Изображения 2 меток на фигурах 1 и 2 показаны очень отчетливо для понимания существа заявленного технического решения, на самом деле они могут быть выполнены неяркими, едва различимыми.
Изображения 2 меток в заявленной полезной модели наносятся обычными средствами полиграфии без структуры с оптически переменными свойствами, тесненной структуры, и покрытия, и не меняют свой цвет.
Повышение надежности защиты достигается за счет того, что часть следующих друг за другом изображений 2 неодинаковых меток в ряду 3 последовательно повторяется, по меньшей мере, два раза, а сами метки в ряду 3 характеризуют закодированную информацию. Если часть изображений 2 меток в ряду в силу относительно низкой полиграфии не пропечатана, то может быть раскодирована следующая за ней часть меток, если часть меток, например, вышла за правое поле листа, то может быть прочитана предыдущая часть меток и т.п.
Упрощение изготовления продукции и исключение брака при ее производстве следует из того, что по сравнению с RU, 2256225 не требуется определения местоположения меток относительно ряда 3 и четкого воспроизведения изображения 2 меток. По сравнению RU, 2395842 не требуется снабжать защитный элемент структурой с оптически переменными свойствами, образованной тисненой структурой и покрытием,
Возможность простого декодирования информации визуально обеспечивается за счет того, что изображения 2 меток в ряду выполнены неодинаковыми, при этом часть следующих друг за другом изображений 2 неодинаковых меток в ряду 3 последовательно повторяется, по меньшей мере, два раза. По сравнению с RU, 2256225 не требуется использования специальных сканирующих устройств, по сравнению с RU, 2395842 не требуется изменения направления рассматривания защитного элемента (угла зрения).
Возможность расположения меток в любых направлениях местоположения их рядов 3 достигается за счет того, что изображения 2 меток в ряду выполнены неодинаковыми, при этом часть следующих друг за другом изображений неодинаковых меток в ряду последовательно повторяется, по меньшей мере, два раза. В RU, 2256225 и RU, 2395842 этого сделать нельзя. В RU, 2256225 требуется специальное устройство для точного определения местоположения ряда меток, а в RU, 2395842 требуется изменять угол зрения относительно ряда, поэтому в этих технических решениях изображения меток расположены только горизонтальными или вертикальными рядами.
Таким образом, ряды 3 в заявленной полезной модели выполнены горизонтальными, вертикальными, наклонными, в виде синусоид (фиг.3), а изображениями 2 неодинаковых меток служат треугольники, и/или прямоугольники, и/или эллипсы, и/или буквы алфавита, и/или изображения звезд с различным количеством концов, и/или изображения цветов с разным количеством лепестков (фиг.4) для того, чтобы изображения 2 меток легко читались на фоне текстовой или иной информации (фиг.1, 2).
Следовательно, удается повысить надежность защиты за счет исключения точного позиционирования изображений 2 меток, упросить конструкцию и увеличить количество годных изделий, обеспечить возможность декодирования информации визуально, без применения оптических устройств, обеспечить возможность расположения меток в любых направлениях расположения их рядов 3.
Наиболее успешно заявленное устройство промышленно применимо в стеганографии для передачи служебной информации методом кодирования документа специальными символами путем сохранения в тайне самого факта передачи информации и с возможностью последующей идентификации и распознания служебной информации в печатном и электронном форматах.