Способ идентификации носителя информации
METHOD FOR IDENTIFYING INFORMATION CARRIER

Изобретение относится к области идентификации носителя информации, выполненного на бумажном или пластиковом субстрате, таких как чертежи, нормативно-техническая документация, бланки документов, пластиковые карты, паспорта, книги и прочая полиграфическая продукция, и направлено на предотвращение их несанкционированного воспроизведения или копирования, перемещения и хранения.
Изобретение описывает способ идентификации носителя информации, содержащий на своей поверхности, или в своем составе специальные скрытые элементы в виде аморфно-металлических волокон заданной структуры, предназначенных для дистанционной идентификации носителей информации с защитой от несанкционированных действий над носителем информации с использованием элементов кодирования на основе аморфно-металлических волокон.
Из уровня техники известно (заявка на патент РФ №2007111536, патент РФ №2219299, патент РФ №2298603) об использовании в качестве защитных меток для контроля подлинности документов магнитных элементов на основе волокон из аморфно-металлических сплавов, обладающих свойством скачкообразно перемагничиваться под воздействием приложенного магнитного поля («эффект Баркгаузена»). Скачкообразное перемагничивание аморфнометаллического волокна сопровождается испусканием электромагнитного импульса, что позволяет проводить надежный бесконтактный, дистанционный, контроль подлинности защищенного носителя. Изменяя морфологию (геометрические размеры) магнитных элементов, их количество в метке, а также свойства их материала, можно добиться заданной совокупности соотношения интенсивностей и фаз следования электромагнитных импульсов, излучаемых меткой под воздействием внешнего магнитного поля. В свою очередь, это позволяет осуществлять кодирование и/или идентификацию защищаемых объектов - носителей информации.
Таким образом, варьируя химический состав сплава и размер микропроводов, возможно конструировать защитные метки с заданными свойствами, характеризующиеся соотношением интенсивностей и фазами следования излучаемых электромагнитных импульсов при воздействии на нее внешним переменным магнитным полем. При этом совокупность фаз и соотношений интенсивностей импульсов можно рассматривать как «ключ» или «код», используемый для идентификации носителя, содержащего метку.
Под защитной (идентификационной) меткой понимается устройство, по крайней мере, одним из элементов которого является магнитный элемент из ферромагнитного сплава, имеющий определенную геометрическую форму и заданные магнитные свойства, и служащий в качестве отличительного признака или идентификатора.
Традиционный способ изготовления волокон (проводов) из аморфнометаллических сплавов, описанный в источниках, заключается в сверхбыстром охлаждении (до 1 млн °С в секунду) провода, при его вытягивании из расплава через фильеру на стадии формирования материала.
Полный технологический процесс изготовления провода, пригодного для использования в качестве метки при определении подлинности носителя информации, заключается в нагреве сплава, расположенного в стеклянной трубке, до температуры плавления, перегрева полученного расплава с последующим его вытягиванием в капиллярную трубку и ее быстрого охлаждения. Далее провод разрезают на отрезки, которые используют в качестве элементов меток, и, при необходимости, склеивают в брикеты водорастворимым клеем - для удобства транспортирования и использования.
Известен ряд технических решений, использующих аморфнометаллические волокна в качестве меток в электронных системах наблюдения за объектами, в ключах систем доступа, а также в качестве элементов для определения подлинности.
Из международной публикации WO 02082475 (опубл. 17.10.2002) известны метки, представляющие собой отрезок микропровода, выполненный из аморфнометаллического сплава на основе кобальта; микропровод, содержит жилу из ферромагнитного сплава, состоящего из выбранных в разном процентном соотношении кобальта, железа, марганца, бора и кремния, проявляет при перемагничивании магнитобистабильные свойства и характеризуется практически прямоугольной петлей гистерезиса. Жила микропровода покрыта стеклянной оболочкой, диаметр которой находится в диапазоне от 5 до 35 мкм. Изготовление микропровода осуществляют посредством нагрева сплава, расположенного в стеклянной трубке, до температуры плавления, при которой происходит размягчение материала трубки, перегрева сплава с последующим вытягиванием размягченной трубки в капиллярную трубку и последующего охлаждения капиллярной трубки со сплавом. Далее микропровод разрезают на отрезки, которые используют в качестве магнитных элементов меток. В процессе изготовления в зависимости от применяемых временных и температурных режимов может быть получен сплав, имеющий аморфную, аморфно-кристаллическую, микрокристаллическую или мелкокристаллическую микроструктуру.
Недостаток известных меток состоит в том, что блоки кодирования, изготовленные из этих волокон, не обладают требуемой стабильностью своих электрофизических (магнитных) свойств, и, как следствие, достаточной надежностью регистрации из-за отсутствия какого-либо контроля проводимости в процессе отлива волокна.
Известен способ изготовления проволоки из аморфного магнитного сплава, включающий размещение в стеклянной трубке металлической заготовки, расплавление металлической заготовки совместно с трубкой, вытягивание металлического расплава в виде металлической проволоки, покрытой слоем стекла, охлаждение с получением проволоки из аморфного сплава, покрытой слоем стекла, удаление с поверхности проволоки слоя стекла (патент РФ на изобретение №2430433. опубл. 27.09.2011). Удаление слоя стекла осуществляют протягиванием проволоки по криволинейной поверхности твердого тела поперек образующей криволинейной поверхности с радиусом кривизны, обеспечивающим напряжение растяжения в слое стекла равным или большим предела его прочности при растяжении и напряжения растяжения в проволоке при изгибе во время ее протягивания поперек образующей криволинейной поверхности твердого тела в интервале предела прочности стекла при растяжении и предела упругости аморфного сплава проволоки.
Стабильность электрофизических (магнитных) свойств известных волокон недостаточна для надежной регистрации, ввиду отсутствия какого-либо контроля проводимости при отливе волокна.
По той же причине метки, описанные в опубликованных заявках РФ на изобретение №№2003101292 и 2007111536, а также в патенте РФ на изобретение №2219299 (опубл. 20.12.2003), не обладают достаточной стабильностью.
Известен способ Изготовления проволоки из аморфного сплава, включающий размещение в стеклянной трубке металлической заготовки, расплавление металлической заготовки, вытягивание металлического расплава в виде металлической проволоки покрытой слоем стекла, охлаждение сплава проволоки с сохранением аморфного состояния сплава проволоки, покрытой слоем стекла, удаление слоя стекла с поверхности проволоки из аморфного сплава. Удаление слоя стекла с поверхности проволоки из аморфного сплава выполняют протягиванием проволоки из аморфного сплава, покрытой слоем стекла, по криволинейной поверхности твердого тела поперек образующей криволинейной поверхности (опубликованная заявка РФ на изобретение №2009138455, опубл. 27.04.2011).
Помимо уже отмеченного выше недостатка, связанного с отсутствием контроля проводимости, данное решение не описывает процесс и способ образования защитной метки, включающей более одного элемента кодирования на основе микропроводов с различными магнитными свойствами.
Из уровня техники известен магнитный элемент идентификационной метки, который выполнен в виде, по крайней мере, одного отрезка микропровода с практически нулевой магнитострикцией, имеющего жилу из ферромагнитного сплава, покрытую стеклянной оболочкой (патент США №6441737, опубл. 27.08.2002). Данный микропровод выполнен из сплава на основе кобальта с разным процентным содержанием Со, Fe, Mn, В, и Si, что обуславливает его различную микроструктуру. Магнитный элемент изготавливают путем отливки микропровода из расплава, имеющего жилу из ферромагнитного сплава, покрытую стеклянной оболочкой, и разрезания микропровода на отрезки. Метки формируют из полученных отрезков микропровода, используя один отрезок или несколько отрезков, соединенных различным образом.
Известен патент РФ №2698736 (опубл. 29.08.2019), раскрывающий способ получения дублированного аморфно-металлического волокна, однако данное решение не описывает предложенный способ применения и регистрации указанных волокон.
Известно техническое решение, изложенное в патенте РФ №2638848 (опубл. 18.12.2017), характеризующее способ защиты ценных документов от подделки путем использования специальных многожильных аморфно-металлических волокон. Тем не менее, в данном решение не описывается предложенный, или подобный способ управления прав доступа к документу, определяющий допустимый набор разрешений и правил, в частности, разрешающие или запрещающие его копирование.
Известен (патент РФ №2467391, опубл. 20.11.2012) способ обеспечения защиты программного обеспечения (ПО) и данных от копирования, нелегального использования, несанкционированного распространения и доступа, содержащий этапы, на которых:
- посылают запрос к электронному распределенному ключу, построенному на базе устройства проводного или беспроводного считывателя, подключаемого к вычислительной машине или устройству, на котором выполняется работа ПО и хранятся данные, и совокупности вспомогательных модулей, при этом вспомогательные модули жестко привязаны к физическому месту путем встраивания в жестко фиксированные составные части места привязки;
- формируют детерминированный ответ на запрос с помощью вспомогательных модулей;
- получают, а при необходимости анализируют, ответ от электронного распределенного ключа, причем запрещают или ограничивают доступ к данным и работе ПО при отсутствии сигнала хотя бы от одного вспомогательного модуля.
Известен также (патент РФ №2530713, опубл. 10.10.2014) способ контроля процесса копирования документов посредством многофункционального устройства с бумажного носителя.
При реализации известного способа:
- сканируют N страниц документа, где N=1, 2, 3 … n;
- обрабатывают полученный оцифрованный образ документа;
- печатают N страниц документа;
причем
- до начала копирования первой страницы документа постоянно контролируют наличие сигнала от сканирующего модуля и в случае обнаружения сигнала начала процесса сканирования инициируют запись упомянутого сигнала в запоминающее устройство в виде массива данных;
- обнаруживают изменение интенсивности сигнала светоотражения сканирующего модуля длительностью t≤10 мс;
- сохраняют образ первой страницы документа в запоминающем устройстве;
- повторяют этапы сканирования и обнаружения для каждой из п страниц документа;
- после сохранения n-й страницы документа в запоминающем устройстве преобразовывают массив данных документа и сохраняют в виде файла документа.
Известна также (патент РФ №2647643, опубл. 16.03.2018) система постановки метки конфиденциальности в электронном документе, учета и контроля работы с конфиденциальными электронными документами, характеризующаяся тем, что система содержит подсистему маркирования, подсистему администрирования, подсистему хранения данных, подсистему обработки данных и подсистему мониторинга, при этом подсистема маркирования выполнена с возможностью постановки метки конфиденциальности на электронный документ, имеющей одновременно визуальную и цифровую форму и настройки прав доступа пользователей к меткам конфиденциальности; подсистема администрирования выполнена с возможностью изменения настроек метки конфиденциальности, формирования и отправки оповещений по событиям, связанным с метками конфиденциальности в электронных документах Microsoft Office; подсистема хранения данных выполнена с возможностью хранения данных о метке конфиденциальности и настройках метки конфиденциальности; подсистема обработки данных выполнена с возможностью запроса у подсистемы хранения данных настроек метки конфиденциальности и передачи настроек метки конфиденциальности подсистеме мониторинга и подсистеме маркирования; подсистема мониторинга выполнена с возможностью запроса данных о настройках метки конфиденциальности у подсистемы обработки данных, предоставления данных о настройках метки конфиденциальности подсистеме маркирования и передачи данных о метке конфиденциальности подсистеме обработки данных.
Поиск по патентной и научно-технической литературе не выявил источника информации, раскрывающего способ идентификации носителя информации, выполненного способом полиграфии и обеспечивающего возможность санкционированного проведения манипуляций с носителем информации.
Техническая проблема, решаемая использованием разработанного технического решения, состоит в разработке способа идентификации носителя информации, обеспечивающего возможность проведения манипуляций с носителем информации, представляющего собой листовой материал, выполненный на целлюлозно-бумажной или пластиковой основе.
Технический результат, достигаемый при реализации разработанного способа, состоит в предотвращении несанкционированных манипуляций с листовым носителем информации, выполненный на целлюлозно-бумажной или пластиковой основе.
Для достижения указанного технического результата предложено использовать разработанный способ предотвращения несанкционированного использования носителя информации, характеризуемый тем, что в носитель информации внедряют элемент кодирования на основе как минимум одного многожильного аморфно-металлического волокна с заданным откликом на воздействие переменным магнитным полем на заданном расстоянии от носителя информации устанавливают датчик для бесконтактной идентификации элемента кодирования в переменном магнитном поле, подключенный к микропроцессорному блоку с программным обеспечением, который на основе полученных от датчика данных относит носитель информации к конкретному виду в принятой иерархической системе, в которой в зависимости от вида носителя устанавливается набор разрешенных действий с ним, и вырабатывает управляющий сигнал на разрешение/запрет осуществления указанных действий с носителем информации.
К носителям информации, к которым применим разработанный способ, относятся, по меньшей мере, чертежи, нормативно-техническая документация, бланки документов, пластиковые карты, паспорта, книги, и прочая полиграфическая продукция. Указанный перечень не ограничивает область применения разработанного способа.
Несанкционированным действием над носителем информации может быть копирование, перемещение из охраняемой зоны, печать, сканирование, уничтожение. Приведенный перечень не ограничивает вид несанкционированных действий над носителем информации
В некоторых вариантах реализации разработанного способа элемент кодирования представляет собой отрезок многожильного аморфно-металлического волокна длиной от 1 мм до 250 мм.
В таком варианте реализации элемент кодирования, предпочтительно, но не обязательно, состоит из многожильных аморфно-металлических волокон, выполненных на основе железокобальтового сплава, содержащего хром, бор и кремний, или на основе железоникелевого сплава, содержащего фосфор, бор и серу.
Также элемент кодирования может быть выполнен выполнен в виде аморфно-металлических волокон с заданным количеством жил, обладающих различными заданными свойствами, которые соединены в виде пучка, или плоской структуры продольной склейкой клеевым составом, который после отвердевания обладает усилием разрыва, приводящим к гарантированному разрушению отдельных жил.
В некоторых вариантах реализации разработанного способа выход микропроцессорного блока может быть подключен к устройству, осуществления действия над носителем информации, при этом программное обеспечение микропроцессорного блока выполнено с возможностью выработки сигнала, запрещающего работу указанного устройства.
В некоторых вариантах реализации на элемент кодирования воздействуют переменным магнитным полем частотой от 100 до 100000 Гц и напряженностью поля от 0,1 до 100 Ое.
Управляющий сигнал может поступать на печатающее, сканирующее и/или иное листопроводное устройство, представляющее собой сетевой или локальный принтер, сетевой или локальный сканер, многофункциональное печатающее устройство (МФУ), уничтожитель бумаг, шредер, систему контроля доступа в помещение, сортировальную машину, устройство для хранения и/или переноски документов, причем в набор разрешенных действий устройства может входить копирование, сканирование, печать, уничтожение документа, либо в набор разрешенных действий устройства входит перемещение документа из охраняемой зоны и/или помещения, и/или ячейки хранения.
Используемое устройство может содержать счетчик сигналов, разрешающих осуществление действия с носителем информации, В этом случае программное обеспечения устройства содержит информацию, указывающую сколько операций с носителем информации может быть выполнено.
Ниже приведены примеры реализации изобретения.
Пример 1
Носитель информации в виде бумажного листа формата А2 массой одного квадратного метра 190 г, содержит равномерно хаотично расположенные в бумажной основе элементы кодирования на основе двойных (двухжильных) аморфно-металлических волокон.
Жилы волокон формировали методом индукционного литья на установке Улитовского-Тейлора.
Одна из жил имеет диаметр 10 мкм, а второе - 20 мкм, обе жилы выполнены на основе железокобальтового сплава с содержанием компонентов, мас. %:
Со
49,5
Fe
50,0
Cr
0,2
В
0,1
Si
0,2
Обе жилы имеют оболочку из легкоплавкого стекла со следующим содержанием компонентов, мас. %:
Bi<sub>2</sub>O<sub>3</sub>
42,0
PbO
38,0
ZnO
12,0
SiO<sub>2</sub>
2,0
B<sub>2</sub>O<sub>3</sub>
6,0
Для формирования элементов кодирования, указанные жилы склеивают в пучки из двух жил водорастворимым клеем БФ-2 на основе поливинилстирола, и затем их разрезают на участки по 10 мм.
Элементы кодирования длиной 10 мм вводят в бумажную массу носителя на стадии отлива бумаги.
На указанном носителе выполнен технический документ в виде чертежа, подлежащий учету.
Чертеж хранится в помещении, оборудованном системой контроля доступа. Система контроля доступа содержит в своем составе датчик, контролирующий отклик элементов кодирования, находящихся в составе бумажного листа, на котором выполнен чертеж, в переменном магнитном поле с частотой 1000 Гц и напряженностью 100 Ое (эрстед).
При перемещении носителя информации в виде чертежа мимо датчика, он фиксирует два отклика с заданной разностью фаз относительно возбуждающего переменного магнитного поля, и идентифицирует наличие элемента кодирования, соответствующего чертежу, в отношении которого действующей иерархией разрешений установлено ограничение на вынос из помещения.
Система контроля доступа в помещение содержит микропроцессорный блок с программным обеспечением, который на основании сигнала от датчика относит документ в виде чертежа на бумажном носителе к документам, в отношении которых действующая иерархия разрешений не позволяет осуществлять вынос за пределы данного помещения, и автоматически включает сигнализацию, оповещающую о попытке выноса чертежа за его пределы.
Пример 2
Носитель информации в виде полиграфического издания формата А5 выполненного в виде книги из 120 страниц, содержит элементы кодирования на основе двухжильного аморфно-металлического волокна длиной 100 мм, вклеенного внутри корешка.
Жилы волокон и элемент кодирования в целом формировали аналогично примеру 1.
Указанный носитель имеет историческую ценность, и подлежит учету.
Имеется второй носитель информации в виде листа формата А2, содержащий элемент кодирования в составе бумажной массы, представляющий собой чертеж. Элемент кодирования второго носителя имеет отличия от первого: одна из жил имеет диаметр 15 мкм, а второе - 35 мкм, обе жилы выполнены на основе железокобальтового сплава с содержанием компонентов, мас. %:
Со
25,0
Fe
74,0
Cr
0,9
Si
0,1
В остальном процесс изготовления элемента кодирования аналогичен описанному в примере 1.
Второй носитель информации содержит информацию ограниченного распространения, и имеет ограничение на копирование и сканирование.
Оба носителя информации хранятся в помещении, оборудованном системой контроля доступа и специализированными копировально-множительными устройствами.
Система контроля доступа в помещение и копировально-множительные устройства содержат в своем составе датчики, бесконтактно контролирующие отклики от элементов кодирования, находящихся в составе носителей информации, в переменном магнитном поле с частотой 10000 Гц и напряженностью 50 Ое (эрстед).
При перемещении обоих носителей информации мимо датчика системы контроля доступа, установленного на входной двери в помещение, фиксируются отклики от элементов кодирования, характеризующиеся заданной разностью фаз относительно возбуждающего переменного магнитного поля, и идентифицируется их наличие и разновидность.
При этом действующая в помещении система разрешений устанавливает ограничение на вынос носителей обоих зафиксированных типов, но при этом устанавливает разрешение на копирование носителя в виде книги, но не разрешает проводить копирование носителей информации в виде чертежей.
Система контроля доступа в помещение содержит микропроцессорный блок с программным обеспечением, который на основании сигнала от датчика относит носители информации в виде чертежа и в виде книги к документам, в отношении которых действует запрет вынос за пределы данного помещения, и автоматически включает сигнализацию, оповещающую о попытке выноса носителей за его пределы.
При попытке отсканировать носители информации на расположенном в помещении специальном копировальном устройстве, микропроцессорный блок копировального устройства на основании сигнала от датчика относит носитель информации в виде книги к документам, в отношении которых действие сканирования разрешено, и осуществляет его.
При попытке отсканировать на указанном устройстве носитель информации виде чертежа микропроцессорный блок копировального устройства на основании сигнала от датчика относит носитель информации в виде чертежа к документам, в отношении которых действие сканирования запрещено, автоматически отключает копировальное устройство и включает сигнализацию, оповещающую о попытке несанкционированного копирования.
Пример 3
Пример иерархической системы разрешенных действий с носителем информации в виде документа в зависимости от его типа, связанного с типом внедренного в документ элемента кодирования приведен в таблице 1 (на примере многофункционального печатно-копировального устройства).