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列入中华人民共和国国家标准的10项防伪技术

分类: 政策导航 发布日期: 09/05/07

摘要:

列入中华人民共和国国家标准的10项防伪技术

提要:1997年10月5日,国家技术监督局公布了中华人民共和国国家标准《防伪技术术语》,编号为GB/T17004-1997,并定于1998年5月1日开始实施。在此首版之中,为了应当前工作之急需,先列入了一批比较常用的防伪技术,他们是:防伪油墨、防伪印油、印章防伪、防伪全息、防伪纸张、防复印技术、电子创作防伪技术、多媒体防伪技术、结构防伪技术和原子核双卡防伪技术十种技术。这显然是不全面的,例如生物学防伪技术以及一些其他新的防伪技术尚未列入,需要在将来进行修改和补充。本标准的起草单位:北京邮电大学,北京三友激光图象公司;主要起草人:徐大雄,裴文,李强,姚瑞刚,刘政清,杜玲。
  关键词:防伪,防伪技术,防伪系统工程学,假冒伪造,识别技术
Anti-counterfeiting techniques in China
Xu Daxiong
(Beijing University of Posts & Telecommunications,Beijing 100088)
Abstract:10 kinds of anti-counterfeiting techniques,which were listed in the China National Anti-Counterfeiting Standard,are reported with illustrations in this paper.
Key words:anti-counterfeiting,anti-counterfeiting techniques,anti-counterfeiting systems engineering,counterfeiting,discriminating techniques
1 防伪油墨Anti-counterfeiting inks指具有防伪性能的油墨
防伪油墨是一个极其重要的防伪技术领域,应用面极广,涉及到许多学科,它是经过专门研制的在油墨中加入一些特别的物质而具有防伪功能的一种特殊油墨,应用于印制防伪印刷制品。它的配方、工艺均属机密,应严加管理;它的产品也应定点、定量供应给指定的厂家,设专人定机使用,严防扩散。
1.1 防伪油墨Light sensitive inks
在光线照射下能发出可见光的油墨。这里所指的光线有:紫外光、红外光、太阳光等可见和不可见的光线。
1.1.1 紫外荧光油墨Ultra-violet fluorescent inks,在紫外光(200~400纳米波长)照射下,能发出可见光(400~800纳米波长)的油墨。通常指的短波紫外线激发可见荧光防伪印刷油墨,激发波长为254纳米,长波紫外线激发可见荧光防伪印刷油墨,激发波长为365纳米。
根据印油有无颜色分为有色荧光油墨、无色荧光油墨两种,前者是把具有荧光的化合物加入有色油墨中,后者是加入无色油墨中;前者印刷的图文肉眼可见,后者则不可见。
1.1.2 日光激发变色油墨Sunlight excitation color variable inks
在太阳光照射下,能发出可见光400~800纳米的防伪印刷油墨。这种油墨从应用来看是由于太阳光作用而变色,实质上也是受紫外线照射而变色的。
1.1.3 红外防伪油墨infra-red fluorescent inks
利用对红外线(700~1500纳米波长)有不同的吸收特点匹配制成的一对油墨,并能通过仪器检测或识别其印记,(即把一对对于红外线具有不同吸收特点的物质加入油墨中制成。应用红外油墨印刷而成的制品,在普通光照下无任何反应,而在红外光检测下,可观测到相应的信号或图文)。
1.2 热敏防伪油墨Heating color variable inks
在热作用下,能发生变色效果的油墨。通常又分为可逆和不可逆热变色防伪油墨;通常所指的变色温度为34~100℃。如手温变色防伪油墨是热变色防伪油墨的一种,指在34~36℃温度作用下,能发生变色效果的油墨。热致变色的原理是在加热情况下使变色化合物发生物理变化或化学变化带来自身的吸光性变化。
1.3 压敏防伪油墨Pressure sensitive inks
在压力或摩擦作用下,能出现颜色的油墨。
在油墨中加入特殊化学试剂或变色物质而制成。用这种油墨印刷成的有色或隐形图文,当用硬质的物件或工具摩擦、按压时,即发生化学的压力色变或微胶囊破裂染料显漏而出现颜色(红、兰、墨、绿、紫、黄等)。可根据用户的要求选择显示的颜色并设计暗记。
1.4 磁性防伪油墨Magnetic inks
采用具有磁性的粉末材料作为一种功能成分所制作的防伪印刷油墨。
它是最常规应用的防伪油墨,其突出的特点是外观色深、检测仪器简单,多应用于票证防伪。
1.5 光学可变防伪油墨Optical variable inks(OVI)
采用能发生光学干涉作用的多层光学薄膜片状粉末作为分散料所制作,印记在光线入射角分别为90度和30度时,颜色完全不同的油墨。
这一技术极为复杂、昂贵,能生产的国家很少,在外国钞票上已有采用。
1.6 防涂改防伪油墨Altering-proof inks
对涂改用的化学物质具有显色化学反应的油墨。
2 防伪印油Anti-counterfeiting stamp inks
具有防伪性能的印油。它是在印油或印泥中加入一种荧光物质,当用紫外线照射时,会呈现出鲜艳的彩色荧光,一般无色印油呈有色荧光,有色印油则呈现出与外观可见颜色有差别(或颜色相近但强度增大)的荧光。
2.1 紫外激发荧光防伪渗透印油Ultra-violet excitation fluorescent Anti-counterfeiting permeating stamp inks
具有防伪功能、注入在印模内、在适当压力下能自动渗出来的、印迹在紫外光照射下能发出荧光的印油。
3 印章防伪Stamp anti-counterfeiting
在制章时采用的防伪加密技术。如国务院对公章的形状、尺寸、印文字体、图案均有规定,所以现有的防伪措施,基本上是在不改变上述印章图文规范基础上使印章图文复杂精密化,增加伪造难度;采用先进工艺代替手工刻制印章;采用防伪印油和印泥;应用章体和印油相结合的新型印章等等。
关于印油与印泥防伪,主要是荧光防伪印油印泥防伪p。其中有彩色的与无色的,前者根据加入的色料不同,肉眼可见有红、蓝、黑三种颜色。后者不含色料、肉眼不见颜色,或略有乳白色,故只用于隐形标志上。二者均需在紫外线灯下观察。
印鉴已用于计算机存储管理,还可局部或全国联网。印鉴计算机自动识别系统及相应的软件已有成品进入市场。
3.1 暗记Secret mark
根据防伪需要,在印模上制作经目测和专用设备检验能在印鉴上显现的保密标记。例如在印模图文的点、线条或边框上加上防伪暗记(虚设点、线、间断等等),使伪造者不易发现或误认为“错误”。
3.2 触发密码Trigger code
在印模的内外随印章使用而播种的、经物理或化学触发才能显现的密码信息。
为了增加印章的防伪性能,引入了播种信息与触发显示相结合的防伪技术方案。每次使用印章时在系统密码和特征密码的联合控制下向印痕内外注入(播种)信息,注入的信息可以是固定的或变化的、隐形的,存储在相应的存储系统之中,只有采用相应的物理或化学的方法触发才能显现出来。识别时把被识别信息集中到识别系统中,调用所存储的信息加以比较,确定真假。例如在盖印章时加上无色荧光图形暗记,识别时采用紫外光再现暗记,加以比较,在检验完毕后,这些信息又恢复为隐蔽状态,使得仿冒者难以得到仿冒目标。在这种方法中,暗记和触发方法都是保密的具有较高的防伪性能。
4 防伪全息技术Holographic anti-counterfeiting techniques
全息术(Holography)是指应用光的干涉和衍射原理,将物体发出的光波干涉条纹的形式记录下来成为“全息图”,并在一定的条件下再现出和原物逼真的三维衍射像的技术,由于记录了物体光波的振幅和相位信息,因而称为全息术或全息照相。
全息术应用在防伪方面,形成了防伪全息技术,国内目前主要应用的属于彩虹全息技术。彩虹全息术是用激光记录全息图,用白光照明再现单色像的一种全息术。它的基本特点是在记录系统中运用狭缝限制再现光波,使光波的色模糊减小,从而实现白光再现单色像。随着观察角的变化像的颜色可以连续发生红绿兰的变化,像雨后天空中的彩虹一样,因而叫彩虹全息。彩虹全息图的一个很重要的特点是适合应用模压复制的方法来大批量生产,这样生产的全息图称为模压全息图。其制作可分为三个阶段:首先拍摄一个浮雕型的彩虹全息图作为母版;然后将其上的浮雕全息图经过电铸转移到金属镍上,制成一批镍压模;最后在透明塑料或镀铝的聚脂膜上压制成透射或反射浮雕全息图。一个镍压模可连续压印百万次以上。
一个压制在透明塑料上的彩虹全息图可应用金属化的方法生成镜面使透射光反射回来,这时照明光和观察方向都在观察者这一侧,便于观看。
近年又有透明全息图问世,它是在普通彩虹全息图的基础上的革新。其中的一种是将聚酯薄膜上的铝层做成网点状并控制网点密度,在再现光下使有金属的网点处有光反射,在非金属网点处形成光的透射,并调整透射与反射之比,使透过全息图的同时还能看到图下掩盖的图文。目前已在美国加州驾驶证、印尼警察工作证及我国大陆与台湾的身份证上使用。另一种是在全息图条纹上镀上多层透明介质,使其在一定的视角上可看到全息图;而在另一视角上几乎成了透明膜,并显露出下面覆盖的图文,可用于证件、护照上。
我国自80年代末建成第一条激光全息图像生产线以来,所生产的激光防伪标识在防伪打假中曾一度发挥作用。以后由于各地蜂拥而起,目前能出售此类标识的厂家有数百个,由于技术上、管理上存在的诸多问题,使得有些真的标识不易识别,一些伪造的标识又能以假乱真,降低了激光全息标识在人们心目中原有的地位。但如能加强管理、改进技术、生产高质量的全息图,仍不失为一种简便的防伪方法。
目前又研制成计算机全息图、双光束雕刻全息图、真彩色全息图、合成全息图、密码全息图(用一激光笔可读出图中的信息)等等,还有可食用的全息图可用于药片防伪。
应用上述的激光彩虹全息图制版技术和模压复制技术,在商标产品、证券、文件或它们的封装之上制作上去含有可见的或不可见的文字、图像、暗记或信息的标识,便称为激光彩虹全息防伪标识。
4.1 全息制版技术Holographic mastering
利用全息学原理制作全息图母版的技术
含彩虹全息技术、光信息处理及光学变换技术、色彩控制及多通道技术、计算全息技术及脉冲全息技术等。例如:彩虹全息、三维多色、消色差、真彩色全息图、计算机制全息图等。
4.2 叠印技术Multiple Techniques
在全息产品上再次印刷、或在全息制版过程中通过非全息技术制作特殊效果图形(通过全息模压技术批量复制)的技术。含各类防伪油墨的应用及揭启自检技术及其他可施加于全息母版(光刻胶版或镍版),并可通过模压技术进行批量图象转移的技术。
4.3 材料技术或转移技术Materials and transfer techniques
采用特殊材料(如纸或特殊镀膜等)做为基材、或采用特殊复制手段制作全息图的技术。例如用不干胶将全息图贴附在硅油纸上,以备使用,或直接将全息图做在纸上,用作包装等.
5 防伪纸张Anti-counterfeiting paper
具有防伪性能的纸张。
应用防伪纸张的典型例子是钞票。钞票等有价证券所用的纸张不同于一般印刷纸。一般采用坚韧、光洁、挺括、耐磨的印钞专用纸。这种纸经久耐用,不起毛、耐折、不断裂。其造纸原料以长纤维的棉、麻为主。有的国家还在纸浆中加入了本国特有的物产,其配方保密。
近年来,为了延长钞票的使用寿命,有的国家研制并应用塑料代替印钞纸张载体。
一般纸张在紫外光线照射下均显有荧光,于是印钞纸及一些有价证券或票据则采用无荧光的专用纸防伪。如各国的纸币、护照以及一些票证的纸基均无荧光,这样也更容易显露出附加暗记的荧光图文。
5.1 水印纸Watermark paper
应用铸模机制成的具有浮雕形的、可透视的、可触摸的图象、条码等的纸张。
造纸过程中,在丝网上安装事先设计好的水印图文印版,或通过印刷滚筒压制而成。由于图文高低不同,使纸浆形成厚薄不同的相应密度。成纸后因图文处纸浆的密度不同,其透光度有差异,故透光观察时,可显出原设计的图文,这些图文即称之为水印。据报国外新研制一种透明水印,只能从某个角度观察方可显示、辩认,用扫描仪不能复制。
5.2 化学水印纸Chemical watermark paper
将化学物质印刷在纸上所制成的水印纸。
5.3 超薄纸Super thin paper
表层具有不同颜色、可用来防止擦去数字或签名等的防伪用纸,也称低强度纸。
5.4 防伪嵌入物Anti-counterfeiting embedment
纸张中加有或涂敷具有防伪作用的小园片、微粒、纤维、丝带、全息图、带有文字的半透明窄条等。掺入纸浆中的纤维有彩色纤维与无色荧光纤维两种。前者用肉眼即可纸面看到;后者及彩点必需在紫外光线照射下方可显现,其颜色有红、蓝、桔红等,其形态可粗可细、可长可短,依设计而定。有的纤维是在纸张未成型前撒在纸面上。纤维与彩点在纸中的位置一般都是随机分布的,因此其疏密,嵌露的多少各异。也有固定位置的,如美国1928年以前印制的美元,红蓝两色纤维只分布在票面正中的一条狭长区域内。
近几年也有将金属箔、塑料圆形小片掺入纸浆中进行防伪。在国外还有一种扁平聚酯丝加密纸,在聚酯丝上印有文字,这些文字只能在某一方向对光观察时才能看到,用复印机不能复印,防伪性能好。有的纸币上夹有一肉眼不可见的金属箔,用特制的识别器检查时会发出声音。
在造纸的过程中,在纸张的特定位置上包埋入特制的金属线或不同颜色的聚酯类塑料线、缩微印刷线、荧光线等称为安全线。对光观察时可见有一条完整的或断续的线埋藏于纸基中。线的形状有直线、波浪形、锯齿形等。
有的安全线分段间隔地暴露于票面,用彩色复印机复印时暴露的金属线会变成黑色间断的虚线。有的安全线上还有缩微印刷的文字。用放大镜即可看到,有的肉眼也可看到。有的带有缩微文字的安全线是一种扁平的聚酯线,此线透光可见,但却不能复印出来。
近年又推出有热敏安全线,在室温下呈粉红色不透明的一条线,当用手指给局部加温时只要达到体温的37℃,局部就显现出缩微印刷的文字。还有一种安全线因观看角度的不同而发生颜色变化。激光全息安全线不仅能改变颜色,还可变换图像。一种金属或带有磁性的安全线,用相应的探测器检查可发出特定的信号或声音。
6 防复印技术Anti-copying techniques
防止用复印的方法来进行仿制和复制的技术
例如①使用安全防伪纸,加入水印、安全线、金、银或其他颜色的颗粒等的防伪纸张;②在文件表面附加或烫印不可用复印方法复制的膜层;③在文件表面加印激光全息膜、光学变色膜、回反射膜;④设计和应用光学干扰图形等。
也可以使用具有下列功能的防复印设备:
①使复印出的伪钞、文件上留下不可见的密码,具有追踪复印机的功能;②使复印出的伪钞、文件变成黑色;③装有特种电路,能防止复印钞票、印章、旅行支票、安全文件等;④装有特种设备,能识别一批企图复印的国家的钞票等。
7 电子创作防伪技术Electronic composition anti-counterfeiting techniques
应用电子创作系统来获得极其复杂、极高分辨率的人工不能制作的版线图案及缩微文字的技术。
这种电子创作防伪印刷版线图案的成分可以是非常错综复杂的绳形编织的曲线、破碎的线条、在普通直线中暗藏缩微信息或文字、前后面透视对齐的图案、扭曲和重叠的图案、具有三维、彩虹效果的图案、连续色调变化的大小不同的小雪花、可变厚度的线、或是上述某些成分的结合,可扰乱复印机,在原来空白的地方出现波纹、星星花纹、彩色方块或其他图形等等。
8 多媒体防伪技术Multi-media anti-counterfeiting techniques
具有防伪性能的多媒体技术。
例如:应用条码、隐形条码、特种磁卡、IC卡、光卡、计算机防伪系统等的防伪技术。
本世纪40年代末,国际上研究了同心圆形代码标识,用于商品。到70年代逐渐改进形成条形码及其扫描技术并不断完善,得到国际标准ISO采用。
用于商品标识的肉眼可见的条形码目前在我国已广为应用,其主要目的是为了产品识别、计价与管理。用无色防伪油墨印制的条形码,肉眼不可见,只在紫外线照射下方显可见荧光或紫外、极红荧光的条形码,也可用特制的笔判读,此即用于防伪的条形码。在证卡防伪方面,1987年有人推出二维条形码,此码可以储存持有者个人的照片及个人信息、密码等,信息容量大,更宜于保密。1990年PDF417码问世,具有高密度、高容量、译码可靠、纠错能力强与保密性好等特点,不仅可存入个人的自然情况及住址、电话等信息,还可存入供个人识别的标志,如照片、血型、指纹、视网膜血管图等。
由于一般二维条码极易复制,美国研制了一种纸质隐性条码,并垄断技术,1996年我国条码所也研制出纸质隐形条码系统,填补国内空白,一直为日本垄断的金属条码,我国条码所也于1995年研制成功。金属条码韧性机械性能强度高,不易变形。可在户外恶劣环境中长期使用,耐风雨、高低温,耐酸碱盐腐蚀,适用于机械、电子等名优产品使用。用激光枪可远距离识读,与通用码制兼容不受电磁干扰。
矩阵码属于二维条码的一种,它是把图文和数据编码后,转换成一个二维排列的多格黑白小方块图形。这种码的信息由数据小方格来表达。这种矩阵码也称ID矩阵码。一般可输入2000个以下任何国家的文字或各种数据、密码。依需要,矩阵图像可大可小,大可至14平方英寸,最小可至0.001平方英寸。印在标识或商品上的矩阵需通过CCD摄像机将码的图形输入计算机,经图形识别处理后可在计算机上显示矩阵图形所有存储的信息。此码可广泛用于各种票证或商品上。把可读的光学字符打印到证卡等载体上形成机读码,识别时用专供的阅读器读出。机读码已建立了国际标准,能决速准确地查验护照等证卡。护照机读码的应用促进了快速通关。
在磁条上写入密码或用磁性油墨印成密码形成磁码,可用磁性解码器判读。一般可用印制、涂布或贴覆的方法,把磁性介质固定在纸张或卡片、证件表面的特定位置上。目前磁码已在金融、通讯、控制等领域使用。由于一般的商用码易于伪造,近年又推出水印磁条。识读时在普通磁头上加一个特殊的水印磁验证磁道,判读水印磁码是否存在、正确,以辩真伪。
磁条还可以和全息图结合起来,制成全息磁条防伪技术。即把磁与光的信息锁定在一起综合防伪,更利于防伪、保密。检测时使用全息磁卡阅读器。
在一个塑料证卡上镶嵌或注塑一个集成电路,其内部即可进行运算,使证卡具有存储和微机的功能。此卡可称为IC卡(Integrated circuit card),1974年由法国人发明,其容量比磁卡大许多,国外产品存储量可达几千字节。供识别的照片、血型、指纹等个人资料均可容纳。由于保密性好,可以不依靠数据库而独立运行,故很实用,而且存储器可分成许多个应用小区实现一卡多用。IC卡成本低、防伪性能在不断改进、完善、大有取代一般磁卡之势,并可延伸到各种票据及贵重的商品防伪上。
为了对付假信用卡,Europay international、万事达及VISA信用卡公司合作推出智能信用卡。智能卡就是在普通信用卡上再放置一片存储大量信息又不易被假冒的晶片。由于生产晶片属高科技、大投入,加之此卡内部有加密逻辑电路,故可束缚伪造者的手脚。持卡者除用此卡做信用卡外,还可作为手提电话的插卡、商店长期客户卡、乘车卡,达到一卡多用的目的。
激光卡(Leser card)或称光卡已在欧美、日本应用。其存储量更大。目前一卡的最高容量可达6.6M字节。由于卡上数据不能改写,卡本身又耐用、耐高温,不怕磁场、静电干扰及X射线辐射,故受人们欢迎。激光卡有硬件加密、软件加密与人体特征记录加密三种应用形式。此卡不像IC卡有较强的自我管理功能,由于信息均暴露于卡上,伪造者一旦得到一套读写装置及软件即可破译,使其失去防伪功能。如能把IC卡与光卡综合利用,研制出新的复合性卡,其防伪性能会更好。
9 结构防伪技术Structural anti-counterfeiting techniques
在设计制造的产品上采用某种特殊的构思设计,从而使产品达到保真。包含机械防伪技术、包装防伪技术等。
例如产品外形、外观、颜色分布、面版排布等的特殊设计,内部结构的排列和分布,包装膜、包装纸、包装箱等的特殊设计等等。
10 原子核双卡防伪技术Nuclear double card anti-counterfeiting techniques
应用原子核等微观粒子作为载体,将其携带的随机信息分别赋予防伪标识卡和检验卡,双卡结合以辨真伪的技术。
我国的科技人员引入了古代虎符防伪原理,将具有各自的三维特征的几十万个微观粒子痕迹随机分为两部分,一部分存入激光全息防伪标识中成为标识卡,另一部分存入检测仪中成为检测卡,形成了原子核双卡防伪技术,当检测仪探头对准激光全息防伪标识时,标识中的标识卡在检测仪中的检测卡的作用下自动融合,显现出简单而确定的预定信息,就象几十万把钥匙开几十万把锁一样,准确无误地辨别真伪。
这技术具有以下几个特点:
①双卡连锁保护和唯一性:防伪标识中的标识卡与检测仪中的检测卡互相作用后,首先显现固定信息以证明标识本身为真,然后再显现预定信息以证明被保护对象为真。
②形态隐蔽和不可复制性:微观粒子痕迹不仅数量大、形体微小,而且是随机的三维分布,具有不可复制性。
③精细分辨力和单一性:在数量极大的原子核径迹分布中,每个径迹还有大小、方向、深浅和形态的不同,因而具有精细的分辨力和足够的单一性。
④简单而确定的可检验性:尽管鉴别真假是在检测卡与标识卡之间发生的融合,是极为复杂的相互作用,但其过程是在仪器内部自动完成的,而显现在使用者面前的是简单而确定的信息。虽然发展了许多防伪技术,但要认识到,伪造者一定要竭力去进行产品伪造并复制那些保护产品的技术。必须应用新的、多层次的、不断变化和改进的防伪技术来有效保护产品不被假冒,不断的“技术革新”才是最重要的。

作者简介:徐大雄,男,71岁,教授,博导国外院士,现在北京邮电大学工作。

作者单位:北京邮电大学电子工程系,北京 100088

参 考 文 献

〔1〕 麻永昌.防伪技术概论.北京:第一届全国防伪技术研讨会论文集
〔2〕 刘政清.防伪系统工程学及其应用简述.北京:第一届全国防伪技术研讨会论文集
〔3〕 Peter Lowe.Counterfeiting Kills.Holo-pack/Holo-print London,Nov.15-17,1994,译者:徐大雄
〔4〕 叶柏林.假冒伪劣商品屡禁不止的思考.中国质量报,1997年8月6日
〔5〕 唐延吉.防伪技术术语.

文章来源 防伪行业协会


   
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