CN116596017B - 一种基于电子标签的防伪溯源系统及防伪方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于电子标签的防伪溯源系统及防伪方法，涉及射频识别技术领域，包括处理器，所述处理器连接有标签制备模块、数据存取模块、密钥管理模块以及用户收发模块；所述标签制备模块用于生成与产品数量相对应的电子标签；所述数据存取模块用于对产品的电子标签生成唯一的编码信息；所述用户收发模块用于读取产品相关信息；本系统通过标签制备模块得到单独的电子标签并与产品进行绑定，通过数据存取模块设置的生产编码单元将产品根据生产过程中的工序、批次进行编码信息生成，通过数据存取模块设置的物流编码单元将产品根据运输过程中的分类、属性、物流进行编码信息的生成，采用RSA算法对编码信息进行加密。

Description

一种基于电子标签的防伪溯源系统及防伪方法

技术领域

本发明涉及射频识别技术领域，具体是一种基于电子标签的防伪溯源系统及防伪方法。

背景技术

随着科学技术的进步和智能手机的普及，电子标签愈来愈为大众所认识，成为市场防伪溯源新趋势，电子标签是一种通过无线电通信技术实现物品表示、信息存储、传输和读取的设备。射频识别RFID技术是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无需人工干预，作为条形码的无线版本，RFID技术具有使用数据长、读取距离大、标签上数据可以加密、存储数据容量更大、存储信息更改自如等优点。

现有技术中，利用RFID技术通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，但RFID一些标签是可读写的，一旦接近到读写器，就会无条件的自动发出讯息，无法确认该读写器是否合法，消费者无法根据通过电子标签识别的产品信息，判断获得的产品信息是否经过不法修改。为解决这些问题，现提供一种基于电子标签的防伪溯源系统及防伪方法。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种基于电子标签的防伪溯源系统及防伪方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种基于电子标签的防伪溯源系统，包括处理器，所述处理器连接有标签制备模块、数据存取模块、密钥管理模块以及用户收发模块；

所述标签制备模块用于根据产品生产需求生成与产品数量相对应的电子标签，将所述电子标签与该产品绑定并存有该产品的相关信息；

进一步的，所述生成电子标签的过程包括：

确定电子标签使用的印刷面料、电子标签inlay、3M胶；

通过用于制备电子标签的机器的高温复合将印刷面料、电子标签inlay、3M胶合成在一起，得到三层为一体的电子标签；

将得到的三层为一体的电子标签根据产品的需求切出适合的尺寸；

对尺寸大小合适的电子标签进行分条处理，即获得单独的、可用于单个产品的电子标签；

将获得的电子标签与产品绑定，实现每一个产品制备有一个电子标签，用于编码信息的录入；

所述数据存取模块用于根据产品生产需求的过程，对所述产品的电子标签生成唯一编码信息；

所述数据存取模块设置有生产编码单元、物流编码单元；

进一步的，生产编码单元用于产品在生产过程中生成编码信息的过程包括：

将生产过程中的所有工序进行分类；

针对其中一道工序，将产品的所有生产批次进行分类；

所述生产编码单元生成的编码信息具有只读功能；

进一步的，物流编码单元用于产品在运输过程中生成编码信息的过程包括：

产品在运输过程中用编号表示产品的分类、属性、物流；

在产品开始运输前对产品的分类、属性进行编码录入；

对于产品的分类，设置产品分类号；

所述产品分类号设置为总分类－子分类－具体分类的分类号模式；

对于产品的属性，设置属性编码，并使用二进制编码进行表示；

所述属性包括：大小、重量；

在产品开始运输及运输的过程中对产品的物流信息进行编码，获得对应的物流编码；

所述物流编码中包括的物流信息有产品起始地、产品经转地区、产品目的地；

所述物流编码单元生成的编码信息具有读写功能；

所述密钥管理模块用于对所述编码信息进行数据加密；

进一步的，对编码信息采用RSA算法进行加密的过程包括：

步骤S1：随机选择两个不相等的质数P和Q；

步骤S2：计算它们的乘积N=PQ；

步骤S3：将P、Q分别减一，再相乘，得到一个数T；

步骤S4：选择一个整数E，作为密钥的一部分；

步骤S5：根据公式DE mod T=1，计算出D的值，作为密钥的一部分；

步骤S6：（N，E）作为公钥；（N，D）作为私钥；

对于公钥通过非保密方式向所有顾客公开，对于私钥通过解密方式保密对该产品的购买者公开；

对于公钥授予激活电子标签的权限，并向商家公开，由商家持有；

对于私钥通过商家持有的公钥进行对电子标签的激活并完成编码信息解密，向购买该产品的购买者公开；

将购买者通过公钥进行对电子标签的激活并完成编码信息解密的过程上传至防伪溯源系统的处理器中进行存储；

同时，商家持有公钥的激活权限失效，不再具有激活该电子标签的权限；

当购买者需要对该产品进行二次售卖时，购买者需要向处理器发送二次售卖的申请；

处理器核实购买者二次售卖的申请后，将该产品的本次交易信息录入至电子标签内，标识为历史交易记录，同时将该电子标签重新恢复至未激活状态；

同时，处理器对购买者的身份标识发生转变；

处理器将购买者标识为第二商家；

相应的，处理器对购买者持有的私钥标识也发生转变；

处理器将购买者持有的私钥标识为第二公钥，并授予第二公钥对该产品电子标签进行激活的权限；

在该产品二次售卖的过程中，第二购买者通过第二商家持有的第二公钥进行对电子标签的激活并完成编码信息解密；

同样的，此时第二商家持有第二公钥的激活权限失效，不再具有激活该电子标签的权限；

第二购买者完成编码信息解密后，读取该电子标签的编码信息，其中包括该产品的历史交易记录；

公钥公开的信息为数据存取模块中具有只读功能的编码信息，私钥公开的信息为数据读取模块中具有读写功能的编码信息；

所述用户收发模块用于购买者对购买的产品读取产品相关信息；

进一步的，购买者读取购买产品相关信息的过程包括：

购买者通过设备终端，使用相机扫描功能即可进入产品信息页面，查询产品相关信息；

扫描即可查看的产品相关信息为公钥加密后的编码信息；

编码信息包括：产品经过的工序、批次，产品的分类、属性；

购买者在产品信息页面进行对电子标签的激活并完成编码信息解密后，获得私钥加密后的编码信息；

编码信息包括：产品起始地、产品经转地区、产品目的地；

产品信息页面购买者能够进行的选项有：查看说明书、查看维修网点、查看买家问答、查看防伪鉴别方法以及进行售后质保查询；

购买者在产品信息页面可以建立购买者与生产过程、物流运输过程中管理人员的联系，为消费者提供产品质量保障，以及溯源的精确定位。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：一方面，通过数据读取模块设置的生产编码单元、物流编码单元对产品在生产过程中经过的工序、批次进行编码信息的生成，对产品在运输过程中设置的分类、属性、物流进行编码信息的生成，通过编码信息实现了对产品生产过程、运输过程全面的控制和管理；

另一方面，采用RSA算法对编码信息进行加密，RSA算法通常是先生成一对密钥，其中之一是保密密钥，由购买者保存，另一个为公开密钥，可对外公开，将RSA算法应用于电子标签，提高了电子标签编码信息的保密强度，实现了购买者通过电子标签识别的产品信息确定产品的真伪。

附图说明

图1为本发明的原理图；

具体实施方式

如图1所示，一种基于电子标签的防伪溯源系统，包括处理器，所述处理器连接有标签制备模块、数据存取模块、密钥管理模块以及用户收发模块；

所述标签制备模块用于根据产品生产需求生成与产品数量相对应的电子标签，将所述电子标签与该产品绑定并存有该产品的相关信息；

所述生成电子标签的过程包括：

确定电子标签使用的印刷面料、电子标签inlay、3M胶；

通过用于制备电子标签的机器的高温复合将印刷面料、电子标签inlay、3M胶合成在一起，得到三层为一体的电子标签；

将得到的三层为一体的电子标签根据产品的需求切出适合的尺寸；

对尺寸大小合适的电子标签进行分条处理，即获得单独的、可用于单个产品的电子标签；

将获得的电子标签与产品绑定，实现每一个产品制备有一个电子标签，用于编码信息的录入；

所述数据存取模块用于根据产品生产需求的过程，对所述产品的电子标签生成唯一编码信息；

所述数据存取模块设置有生产编码单元、物流编码单元；

所述生产编码单元用于产品生产过程中生成编码信息；

产品在生产过程中，从投入原料到加工完成，需要经过很多道工序，若不建立产品编码会造成管理上的不方便，因此生产编码单元在产品生产过程中由生产商记录产品经过的工序；

所述生产商记录产品经过工序的过程包括：

将生产过程中的所有工序进行第一工序、第二工序、第三工序等的分类，并使用英文字母A、B、C等对工序进行依次命名；

针对其中一道工序，将产品的所有生产批次进行第一批次、第二批次、第三批次等的分类，并使用所述批次的生产时间对该批次进行依次命名；

所述批次的生产时间精确到年、月、日、时、分、秒；

所述生产编码单元生成的编码信息具有只读功能，在产品出厂前由生产商统一印刷电子标签，并将生成的编码信息写入电子标签内；

所述生产编码单元根据产品经过工序、批次为每个产品建立唯一编码，可精细到每道工序，实时获取产品生产过程，解决了产品品控、防伪、追踪、溯源等难题；

所述物流编码单元用于产品运输过程中生成编码信息；

产品在运输过程中用编号表示产品的分类、属性、物流，可以在所述物流编码单元中查询产品的信息，从而有效地实现产品物流的管理；

所述用编号表示产品的分类、属性、物流的过程包括：

在产品开始运输前对产品的分类、属性进行编码录入；

对于产品的分类，设置产品分类号；

所述产品分类号设置为总分类－子分类－具体分类的分类号模式；

对于产品的属性，设置属性编码；

所述属性包括：大小、重量；

所述属性编码使用二进制编码进行表示；

针对大小属性，以四分之一一立方米为起始大小，表示为0000，每增加四分之一一立方米二进制编码进行加一处理；

针对重量属性，以一千克为起始重量，表示为0000，每增加一千克二进制编码进行加一处理；

在产品开始运输及运输的过程中对产品的物流信息进行编码，获得对应的物流编码；

所述物流编码中包括的物流信息有产品起始地、产品经转地区、产品目的地；

所述物流编码单元生成的编码信息具有读写功能，在产品运输中由出入库管理人员将物流编码信息写入电子标签内，同时记录并存储出入库管理人员将物流编码信息写入电子标签的轨迹；

所述物流编码单元采用电子标签，可以快速帮助仓库管理人员对运输产品的入库、出库、移动等操作进行全面的控制和管理，有效的利用仓库存储空间，提升库存管理效率；解决了装箱打包、出入库过程中产品信息混淆的问题，实现了对产品的工序追踪；

所述数据存取模块由生产编码单元、物流编码单元为产品生成了相应的编码信息，完成了电子标签编码信息的录入，同时授予数据存取模块对产品查询的功能；

所述对产品查询的功能包括：

获取生产编码单元生成的编码信息，实现对产品物流运输的查询；

获取物流编码单元生成的编码信息，实现对产品生产流程的查询；

完成编码信息写入的电子标签保持未激活状态传输至密钥管理模块；

所述密钥管理模块用于对所述编码信息进行数据加密，实现电子标签的安全管理；

在产品抵达产品目的地后，由产品目的地仓库统一入库对编码信息进行数据加密；

为了保证电子标签内信息存储和信息交互过程中信息的安全性，采用RSA算法对编码信息进行加密，保证编码信息的安全；

所述对编码信息采用RSA算法进行加密的过程包括：

生成公钥PK和私钥SK；

所述生成公钥PK和私钥SK的具体过程包括：

步骤S1：随机选择两个不相等的质数P和Q；

步骤S2：计算它们的乘积N=PQ；

其中，N作为公共密钥的一部分，且N的长度表示密钥长度；

步骤S3：将P、Q分别减一，再相乘，得到一个数T；

其中，T=（P-1）*(Q-1)；

步骤S4：选择一个整数E，作为密钥的一部分，使E与T互质，且E必须小于T；

步骤S5：根据公式DE mod T=1，计算出D的值，作为密钥的一部分；

步骤S6：（N，E）作为公钥；（N，D）作为私钥；

具体地，假设要加密的明文信息为M=14，随机选择两个不相等的质数P=5，Q=11；

计算乘积N=PQ=55；

计算乘积T=（P-1）*（Q-1）=4*10=40；

选择一个整数E=3，满足E与T互质，且E必须小于T；

根据公式DE mod T=1，计算出D=27；

得出公钥（N，E）=（55,3），私钥（N，D）=（55,27）；

对于公钥授予激活电子标签的权限，并向商家公开，由商家持有；

对于私钥通过商家持有的公钥进行对电子标签的激活并完成编码信息解密，向购买该产品的购买者公开；

将购买者通过公钥进行对电子标签的激活并完成编码信息解密的过程上传至防伪溯源系统的处理器中进行存储；

同时，商家持有公钥的激活权限失效，不再具有激活该电子标签的权限；

当购买者需要对该产品进行二次售卖时，购买者需要向处理器发送二次售卖的申请；

处理器核实购买者二次售卖的申请后，将该产品的本次交易信息录入至电子标签内，标识为历史交易记录，同时将该电子标签重新恢复至未激活状态；

同时，处理器对购买者的身份标识发生转变；

处理器将购买者标识为第二商家；

相应的，处理器对购买者持有的私钥标识也发生转变；

处理器将购买者持有的私钥标识为第二公钥，并授予第二公钥对该产品电子标签进行激活的权限；

在该产品二次售卖的过程中，第二购买者通过第二商家持有的第二公钥进行对电子标签的激活并完成编码信息解密；

同样的，此时第二商家持有第二公钥的激活权限失效，不再具有激活该电子标签的权限；

第二购买者完成编码信息解密后，读取该电子标签的编码信息，其中包括该产品的历史交易记录；

公钥公开的信息为数据存取模块中具有只读功能的编码信息，私钥公开的信息为数据读取模块中具有读写功能的编码信息，同时可以获取读写的过程，判断是否存在被恶意篡改编码信息；

所述用户收发模块用于购买者对购买的产品读取产品相关信息；

所述购买者读取购买产品相关信息的过程包括：

购买者通过设备终端，使用相机扫描功能即可进入产品信息页面，查询产品相关信息；

所述扫描即可查看的产品相关信息为公钥加密后的编码信息；

所述编码信息包括：产品经过的工序、批次，产品的分类、属性；

购买者在产品信息页面进行对电子标签的激活并完成编码信息解密后，获得私钥加密后的编码信息；

所述编码信息包括：产品起始地、产品经转地区、产品目的地；

所述产品信息页面购买者能够进行的选项有：查看说明书、查看维修网点、查看买家问答、查看防伪鉴别方法以及进行售后质保查询；

购买者在产品信息页面可以建立购买者与生产过程、物流运输过程中管理人员的联系，为消费者提供产品质量保障，以及溯源的精确定位；

一种基于电子标签的防伪溯源系统的防伪方法，包括以下步骤：

步骤S1：通过标签制备模块确定电子标签使用的印刷面料、电子标签inlay、3M胶后，将印刷面料、电子标签inlay、3M胶通过用于生成电子标签的机器经高温复合后合成在一起，得到三层为一体的电子标签，将三层一体的电子标签根据需要切出适合的尺寸后，进行分条处理，得到单独的电子标签并与产品进行绑定；

步骤S2：通过数据存取模块设置的生产编码单元对产品的生产过程进行编码信息的生成；将生产过程中的所有工序进行分类；针对其中一道工序，将产品的所有生产批次进行分类；

步骤S3：通过数据存取模块设置的物流编码单元对产品的运输过程进行编码信息的生成；设置产品的分类号，以总分类－子分类－具体分类的分类号模式对产品的分类进行编号；设置产品的大小、重量属性，以二进制编码对产品的属性进行编号；设置产品的物流信息，由产品运输过程中的出入库管理人员将产品起始地、产品经转地区、产品目的地写入电子标签内；

步骤S4：采用RSA算法对上述生成的编码信息进行加密，选择两个不相等的质数P和Q；计算它们的乘积N=PQ；将P、Q分别减一，计算减一后的乘积T=（P-1）*（Q-1）；选择一个整数E，使E与T互质，且E必须小于T；根据公式DE mod T=1，计算出D的值；其中，（N，E）作为公钥；（N，D）作为私钥；

步骤S5：购买者通过用户收发模块读取购买产品的相关信息，使用相机扫描功能进入产品信息页面，查询产品相关信息；购买者在产品信息页面进行对电子标签的激活并完成编码信息解密后，获得私钥加密后的编码信息。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方法而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方法进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方法的精神和范围。

Claims (1)

1.一种基于电子标签的防伪溯源系统，包括处理器，其特征在于，所述处理器连接有标签制备模块、数据存取模块、密钥管理模块以及用户收发模块；

所述标签制备模块用于根据产品生产需求生成与产品数量相对应的电子标签，将所述电子标签与该产品绑定并用于存储该产品的相关信息；

所述数据存取模块用于根据产品生产需求的过程，对所述产品的电子标签生成唯一编码信息；

所述密钥管理模块用于对所述编码信息进行数据加密，实现电子标签的安全管理；

所述用户收发模块用于购买者读取购买产品相关信息，并建立与生产过程、物流运输过程中管理人员的联系；

所述标签制备模块根据产品生产需求生成与产品数量相对应的电子标签的过程包括：

确定用于电子标签制备的原料；

通过用于制备电子标签的机器将原料经过高温复合合成在一起，得到三层为一体的电子标签；

将电子标签根据产品的需求切出适合的尺寸；

对尺寸大小合适的电子标签进行分条处理，获得单独的电子标签；

所述数据存取模块根据产品生产需求的过程，对产品的电子标签生成唯一编码信息的过程包括：

所述数据存取模块设置有生产编码单元、物流编码单元；

所述生产编码单元用于产品生产过程中生成编码信息；

所述物流编码单元用于产品运输过程中生成编码信息；

所述生产编码单元在产品生产过程中生成编码信息的过程包括：

将生产过程中的所有工序进行分类；

针对其中一道工序，将产品的所有生产批次进行分类；

根据产品生产过程中的工序、批次生成编码信息；

所述物流编码单元在产品运输过程中生成编码信息的过程包括：

在产品开始运输前对产品的分类、属性进行编码录入；

对于产品的分类，设置产品分类号；

对于产品的属性，设置属性编码；

在产品开始运输及运输的过程中对产品的物流信息进行编码，获得对应的物流编码；

所述物流编码中包括的物流信息有产品起始地、产品经转地区、产品目的地；

根据产品运输过程中的分类号、属性编码、物流编码生成编码信息；

所述密钥管理模块对编码信息进行数据加密的过程包括：

采用RSA算法生成公钥PK和私钥SK；

随机选择两个不相等的质数P和Q；

计算它们的乘积N=PQ;

将P、Q分别减一，再相乘，得到一个数T；

选择一个整数E，作为密钥的一部分；

根据公式DE mod T=1，计算出D的值，作为密钥的一部分；

（N，E）作为公钥；（N，D）作为私钥；

对于公钥授予激活电子标签的权限，并向商家公开，由商家持有；

对于私钥通过商家持有的公钥进行对电子标签的激活并完成编码信息解密，向购买该产品的购买者公开；

将购买者通过公钥进行对电子标签的激活并完成编码信息解密的过程上传至防伪溯源系统的处理器中进行存储；

同时，商家持有公钥的激活权限失效，不再具有激活该电子标签的权限；

当购买者需要对该产品进行二次售卖时，购买者需要向处理器发送二次售卖的申请；

处理器核实购买者二次售卖的申请后，将该产品的本次交易信息录入至电子标签内，标识为历史交易记录，同时将该电子标签重新恢复至未激活状态；

同时，处理器对购买者的身份标识发生转变；

处理器将购买者标识为第二商家；

相应的，处理器对购买者持有的私钥标识也发生转变；

处理器将购买者持有的私钥标识为第二公钥，并授予第二公钥对该产品电子标签进行激活的权限；

在该产品二次售卖的过程中，第二购买者通过第二商家持有的第二公钥进行对电子标签的激活并完成编码信息解密；

同样的，此时第二商家持有第二公钥的激活权限失效，不再具有激活该电子标签的权限；

所述用户收发模块读取购买产品的产品相关信息的过程包括：

购买者通过设备终端，使用相机扫描功能即可进入产品信息页面，查询产品相关信息；

扫描即可查看的产品相关信息为公钥加密后的编码信息；

购买者在产品信息页面进行对电子标签的激活并完成编码信息解密后，获得私钥加密后的编码信息；

其中，基于电子标签的防伪溯源系统的防伪方法，包括以下步骤：

步骤S1：通过标签制备模块确定电子标签使用的印刷面料、电子标签inlay、3M胶后，将印刷面料、电子标签inlay、3M胶通过用于生成电子标签的机器经高温复合后合成在一起，得到三层为一体的电子标签，将三层一体的电子标签根据需要切出适合的尺寸后，进行分条处理，得到单独的电子标签并与产品进行绑定；

步骤S2：通过数据存取模块设置的生产编码单元对产品的生产过程进行编码信息的生成；将生产过程中的所有工序进行分类，根据产品生产过程中的工序、批次生成编码信息；

步骤S3：通过数据存取模块设置的物流编码单元对产品的运输过程进行编码信息的生成；设置产品的分类号，以总分类－子分类－具体分类的分类号模式对产品的分类进行编号；设置产品的大小、重量属性，以二进制编码对产品的属性进行编号，获得对应的属性编码；设置产品的物流信息，根据产品运输过程中的产品起始地、产品经转地区、产品目的地生成物流编码，根据分类号、属性编码、物流编码生成编码信息；

步骤S4：采用RSA算法对上述生成的编码信息进行加密，选择两个不相等的质数P和Q；计算它们的乘积N=PQ；将P、Q分别减一，计算减一后的乘积T=（P-1）*（Q-1）；选择一个整数E，使E与T互质，且E必须小于T；根据公式DE mod T=1，计算出D的值；其中，（N，E）作为公钥；（N，D）作为私钥；

步骤S5：购买者通过用户收发模块读取购买产品的相关信息，使用相机扫描功能进入产品信息页面，查询产品相关信息；购买者在产品信息页面进行对电子标签的激活并完成编码信息解密后，获得私钥加密后的编码信息。