一種基于ＲＦＩＤ的商品防偽方法研究

[摘要] 本文提出了一種基于RFID技術的商品防偽方案和具體實現。這種方法具有防偽能力強，易于實現等特點。

[關鍵詞] 防偽 電子標簽 RFID

一、RFID簡介

RFID（Radio Frequency Identification)又稱為電子標簽或智能標簽，這是一種利用射頻方式進行非接觸式的雙向通信，以達到自動識別目標對象并獲取相關數據的技術，它具有精度高、適應環境能力強、抗干擾能力強、操作快捷、保密性強等許多優點。一個完整的射頻識別系統通常由電子標簽、閱讀器和數據傳輸與處理系統組成。電子標簽由一片集成電路和附加的天線組成，集成電路內部包含高頻前端、微控制器和不揮發存儲器等。工作時電子標簽通過天線從閱讀器輻射的電磁波中獲取能量供集成電路工作，并接收閱讀器發出的各種指令，根據指令執行相應的操作，例如將數據寫入到標簽的存儲器中，或者從標簽的存儲器中讀取數據。由于其內部帶有微控制器，所以它在進行數據傳輸操作時可以執行各種加密操作。所以，其內部保存的數據具有很高的安全性。由于電子標簽的物理尺寸很小，所以它可以像普通標簽一樣直接粘貼在商品上。

由于RFID的數據存儲量較大、保密性好、抗干擾能力強、可以遠距離非接觸讀取數據，所以獲得了極其廣泛的應用。目前在商品防偽物流管理、證件防偽管理、生產自動化管理、自動倉儲管理、電子票證支付、高速公路收費、畜牧動物跟蹤管理、食品安全管理等領域已得到廣泛應用。本文重點介紹利用RFID實現商品防偽的方法。

二、基本原理和方法

作為防偽的標簽必須具備兩個特點:(1)不可被仿制;(2)不可回收被二次使用。在生產時為每一個標簽設置一個全球唯一的ID（標識碼），由于RFID本身具有極強的加密性能，可以保證其內部存儲的ID不會泄露出去，所以第一點可以保證。第二點可以從兩個不同的角度實現。一種方法是將電子標簽安置在商品的某特定位置，一旦該商品被使用，該標簽就被永久性地破壞，從而無法再次使用。比如對于酒類商品接可以將標簽設置在瓶蓋處，打開瓶蓋后標簽即永久損壞，從而達到不能被重復使用的目的。作者之一已就其具體實施的方法申請并獲得了國家專利。第二種方法可以在商品被出售時通過RFID寫入器向標簽內寫入一特殊標記，表明該商品已經被出售、使用了，從而使該標簽也不能被再次使用。

由上述可知，這種防偽方法是利用驗證存儲在電子標簽中的信息來識別商品的“真”、“偽”的。因此，這里還有兩個關鍵問題需要解決。首先，電子標簽中的商品信息是電子化的，必須借助于特定的設備——RFID閱讀器才能讀取、核對該商品的身份。這給普通消費者的識別帶來了麻煩。第二要保證在使用RFID閱讀器驗證商品身份過程中的完整性，——要能夠正確識別商品的真實身份，還需要保證識別過程中的信息不被泄露。否則將會使整個識別系統無法正常工作。

上述兩個問題其實可以統一解決。方案是這樣的，首先，相關企業建立自己商品的防偽專用網站，網站服務器中保存有自己商品的全部信息，然后在相關的銷售點設置防偽專用RFID閱讀器，顧客購買到商品后可在這些閱讀器上驗證商品的真偽。驗證過程中RFID閱讀器讀取商品電子標簽中的商品信息，并通過Internet連接到企業的防偽專用服務器，將該商品的信息發送到服務器中，服務器根據這些信息與存儲的該商品的信息進行比較，驗證該商品的身份，最后將驗證結果再返回到閱讀器中，并將結果在閱讀器的顯示屏上顯示出來。消費者即可得知該商品的“真”、“偽”。上述過程和系統結構見圖所示。

另一種可能的方案是，目前的手機普及率相當高，3G網絡即將投入營運，由于手機中已經有微控制器、存儲、通信鏈路和顯示器等，如果再為其增加RFID讀取電路，則消費者可以利用自己的手機接入網絡實現商品“真”、“偽”的驗證。這樣一來將更為方便。由于所需電路元件不多，手機增加的成本微乎其微。

實現上述方案需要為商品增加電子標簽，產品在生產的過程中生產廠家即將相關信息寫入到電子標簽中。上述方案的實現是一個巨大的系統工程，需要由政府有關部門出面組織、協調各行業、企業之間的關系，制定并分配行業、企業的商品信息及代碼、數據格式等，組建全國統一的防偽信息網。

圖 系統工作示意

利用上述系統不僅可以有效地實現商品的防偽，而且消費者可以了解到所購買的商品的詳細信息，例如出廠日期、產品質量等級、結構成分等，一旦消費過程中出現問題可以根據這些信息可以追蹤商品的流通過程，分析查找原因。而生產廠家則可以十分及時地了解、掌握產品的流通、銷售情況，及時調整生產計劃，以提高效率、減低成本。銷售企業也可以及時了解商品的銷售情況，及時調整進貨，減少庫存。

三、結束語

本文提出了一種利用RFID實現商品防偽的方法和實現方案。該方法結合了計算機技術、網絡技術、數據庫技術、編碼和加密技術，實現了以產品、技術和專業服務向國家、企業和消費者提供的一套安全、經濟、便捷的識偽、防偽的解決方案。但對具體實現的技術細節沒有討論。這種方案由于利用了RFID技術，所以具有如下優點：(1)偽造困難，由于將存儲與電子標簽中的全球惟一的ID與商品本身的信息結合，并使用各種加密措施，實現產品身份的惟一識別，使造假者幾乎無法偽造；(2)標簽體積小，結構簡單，安裝十分方便。目前，RFID的應用處于起步階段，將來隨著微電子技術的發展，電子標簽本身成本的進一步降低，網絡基礎的進一步完善，有理由相信，利用RFID的商品防偽方法必將得到廣泛的應用。