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Die
vorliegende Erfindung betrifft den Bereich der Authentifizierung
von Dokumenten und insbesondere das Erstellen eines Druckmediums
mit einer identifizierenden physischen Anomalie.
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Ein
im Januar 2000 im Hardcopy Observer erschienener Artikel mit dem
Titel „Pitney
Postage Plan Wins Approval, Escher Tries New Approach" kündigt eine
Technologie an, die die Sicherheit von Postdokumenten verbessert,
indem eine Signatur aus der Papierfaser über einen lokalisierten Bereich ausgebildet
und dann diese Signatur an anderer Stelle auf dem Umschlag in Form
von Wellenlinien gedruckt wird.
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Da
das aus dem Abtasten einer Papierfaser erzeugte Bild willkürlich ist,
ist es sehr wahrscheinlich, dass zwei Umschläge niemals dieselbe Faserstruktur
haben oder besitzen werden. Daher kann jeder Umschlag so betrachtet
werden, dass er eine eindeutige Kennung hat, und dass er verwendbar
ist, um jeden Brief eindeutig zu kennzeichnen. Diese Technik macht
es erforderlich, die Fasersignatur als eine Reihe von Wellenlinien
an einer Stelle des Umschlags zu drucken und zu kodieren. Es wird
nicht beschrieben, wie die Fasersignatur aus dem fasrigen Bereich
entnommen oder destilliert wird. Ein erheblicher Vorteil dieses
Systems besteht darin, dass es unwahrscheinlich ist, dass ein Fälscher herausfinden würde, wie
dieser Prozess dupliziert werden könnte. Das einfache Kopieren
des Umschlags reicht nicht aus, da moderne Kopierer die Faserstruktur
nicht kopieren. Die Auflösung
der Kopierer ist einfach nicht hoch genug. Indem ein Informationskanal
bereitgestellt wird, der sich direkt auf die eindeutigen Aspekte des
Papiers selbst bezieht, wird die Fähigkeit zur Fälschung
minimiert.
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Die
zuvor beschriebene Technik weist allerdings einen gravierenden Nachteil
auf. Es ist notwendig, die Fasersignatur als eindeutige Kennzeichnung zu
verwenden. Die Fasersignatur beruht auf dem Aufbau des Papierträgers des
Umschlags. Andere Medien, wie fotografisches Papier, Thermotransfermedien
und Tintenstrahlmedien, haben andere Oberflächeneigenschaften. In einigen
Fällen
haben diese Medien keinen Papierträger oder einen Papierträger, der
nahe an der Oberfläche
liegt, wo die Faserstruktur abgetastet werden kann. Diese Medien
haben im Allgemeinen eine Empfangsschicht, die aus einem Polymermaterial
aufgebaut ist. Die zur Ausbildung der Empfangsschicht verwendeten
Polymermaterialien bedecken den Papierträger und verdecken die Fasern.
Die Fasern sind ihrerseits gegenüber
Beschädigung
durch äußere Elemente,
wie Wasser, Abrieb usw., empfindlich. Zudem stellt die Technik keine
separate Aufzeichnung, etwa in Form einer digitalen Datei der Abtastung
der Umschlagsfaser bereit, oder verbindet diese Datei mit dem Umschlag.
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FR-A-2800896 betrifft
ein Verfahren zur Markierung und Authentifizierung eines Objekts.
Das Verfahren umfasst das Bereitstellen eines Scanners zum Abtasten
eines Kandidatendokuments, um eine Abtastung einer physischen Kennzeichnung
auf dem Dokument zu erhalten, wobei das Dokument eine Identifikationsnummer
besitzt, die der physischen Markierung zugeordnet ist, und einen
Computer zur Verarbeitung gespeicherter Abtastungen, wobei die Abtastungen
durch Abtasten des Kandidatendokuments erhalten werden. Die Medien
umfassen einen Bereich, in dem die dreidimensionale physische Markierungskennzeichnung
ausgebildet ist; eine eindeutige Datei wird beim Abtasten erzeugt.
Die genannte Fundstelle beschreibt jedoch nicht die Verwendung von
Text oder sonstigen darauf bereitgestellten Informationen, um zu
einer weiteren Verifizierung beizutragen.
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Verification
Technologies, Inc. beschreibt auf der Website des Unternehmens unter
http://www.netventure.com/vti/isis/main.htm ein Verfahren zur Kennzeichnung
wertvoller Objekte, indem eine eindeutige Reihe aus Mikrofotografien
erfasst und ein Protokoll über
die Art und Weise ihrer Erhebung erstellt wird. Die Mikrofotografien
werden dann benutzt, um die Authentizität der Objekte zu verifizieren.
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In
jedem der genannten Fälle
besteht das abgetastete oder fotografierte Merkmal bereits als Teil
des Objekts. Die Merkmale werden zum Zeitpunkt der Fertigung nicht
absichtlich nur zum Zwecke der Authentifizierung erzeugt. Es wird
auch kein Versuch unternommen, die Markierung künstlich zu erzeugen oder eine
Markierung zu erzeugen, die physisch robust ist.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine hochaufgelöste Abtastung
der physischen Markierungskennzeichnung bereitzustellen, indem eine
eindeutige, digitale Darstellung der physischen Markierungskennzeichnung
erzeugt wird.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt außerdem die
Aufgabe zugrunde, eine hochaufgelöste Abtastung der physischen
Markierungskennzeichnung bereitzustellen, indem eine eindeutige,
digitale Darstellung der physischen Markierungskennzeichnung erzeugt
wird.
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In
dem Fall, in dem die eindeutige physische Markierungskennzeichnung
auf einem Blatt eines Mediums vorab ausgebildet wird, besteht der
Nachteil darin, dass die eindeutige physische Markierungskennzeichnung über eine
auf das Medium vorgedruckte Nummer mit seiner hochaufgelösten Abtastung
verknüpft
werden muss und zum Zeitpunkt der Herstellung auf oder in dem Speicher
gespeichert werden muss. Bei Verwendung zur Herstellung einer Originalvorlage
muss der Benutzer sicherstellen, dass die Verbindung zwischen der
eindeutigen physischen Markierungskennzeichnung, seiner hochaufgelösten Abtastung
und dem zu druckenden Medium einwandfrei erfolgt.
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Erfindungsgemäß wird ein
Verfahren zum Herstellen einer authentifizierbaren Originalvorlage auf
einem Blatt eines Mediums bereitgestellt, auf dem ein Material aufgebracht
ist, auf dem eine physikalische Markierungskennzeichnung mit einer
darauf gedruckten Identifikationsnummer durch den Benutzer ausgebildet
wird, mit den Schritten:
physikalisches Ausbilden einer physikalischen
Markierungskennzeichnung durch einen Benutzer;
Erhalten eines
hochauflösend
abgetasteten Bildes der physikalischen Markierungskennzeichnung
und Erzeugen einer digitalen Datei des hochauflösend abgetasteten Bildes;
Zuordnen
der hochauflösend
abgetasteten Bilddatei zu einer auf ein Blatt des Mediums aufgedruckten Identifikationsnummer;
Abspeichern
der hochauflösend
abgetasteten Bilddatei im Speicher,
Erzeugen einer digitalen
Textdatei anhand eines auf das Blatt aufzudruckenden Textes;
Extrahieren
oder Destillieren der digitalen Textdatei unter Verwendung eines
Algorithmus zum Erstellen einer extrahierten oder destillierten
digitalen Textdatei;
Erzeugen eines Mitteilungsbildes unter
Verwendung der extrahierten oder destillierten digitalen Textdatei;
Kombinieren
des Mitteilungsbildes mit der hochauflösend abgetasteten Bilddatei
der physikalischen Markierungskennzeichnung, um eine dispergierte
Mitteilung zu erhalten, und
Drucken der dispergierten Mitteilung
zusammen mit dem Text auf dem Blatt.
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Diese
und weitere Aspekte, Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden
Erfindung werden unter Berücksichtigung
der folgenden detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele und
anhängenden
Ansprüche
sowie durch Bezug auf die anliegenden Zeichnungen besser verständlich und
verdeutlicht.
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Die
Erfindung wird im folgenden anhand der in den Zeichnungen dargestellten
Ausführungsbeispiele
näher erläutert.
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Es
zeigen:
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1 eine
schematische Darstellung eines Blatts eines Mediums mit erfindungsgemäßer, vorausgebildeter
physischer Markierungskennzeichnung;
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2 eine
schematische Darstellung zur Veranschaulichung des Vorgangs, wie
ein Blatt eines Mediums mit vorausgebildeter physischer Markierungskennzeichnung
erfindungsgemäß hergestellt wird;
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3 eine
schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels zur Veranschaulichung
des Vorgangs, wie ein Blatt eines Mediums mit vorausgebildeter physischer
Markierungskennzeichnung erfindungsgemäß hergestellt wird;
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4 eine
Teilansicht von 2 und 3 zur Veranschaulichung
des Vorgangs, wie ein Blatt eines Mediums mit vorausgebildeter physischer
Markierungskennzeichnung erfindungsgemäß hergestellt wird;
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5 ein
Ablaufdiagramm zur Darstellung des Verfahrens des erfindungsgemäß hergestellten, übergeordneten
Systems.
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6 eine
schematische Darstellung des erfindungsgemäß hergestellten Systems.
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7 ein
Ablaufdiagramm des Betriebs des Systems aus 6.
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8 ein
mit dem Blatt aus 1 fertiggestelltes Dokument;
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9a ein
Ablaufdiagramm zur Darstellung eines Verfahrens, wie das Dokument
aus 8 verifiziert wird;
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9b ein
Ablaufdiagramm zur Darstellung eines weiteren Verfahrens, wie das
Dokument aus 8 verifiziert wird;
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10a eine schematische Darstellung eines Blatts
eines Mediums mit einem Platz zur Ausbildung einer erfindungsgemäß hergestellten,
mit einer Schutzschicht versehenen, vorausgebildeten physischen
Markierungskennzeichnung;
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10b eine Ansicht ähnlich wie 10a mit entfernter Schutzschicht;
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10c eine schematische Darstellung eines Blatts
eines Mediums aus 10b mit einer erfindungsgemäß hergestellten
physischen Markierungskennzeichnung;
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11a eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäß hergestellten
Systems zur Darstellung, wie eine Bahn eines Mediums aus 10a hergestellt werden könnte;
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11b eine Schnittansicht der erfindungsgemäß hergestellten
Bahn eines Mediums entlang Linie 11b-11b aus 11a;
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12 eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung
des Vorgangs, wie ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Blatts
eines Mediums mit vorausgebildeter physischer Markierungskennzeichnung
erfindungsgemäß hergestellt
wird;
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12b eine schematische Darstellung einer Draufsicht
eines erfindungsgemäß hergestellten Blatts
eines Mediums aus 12a;
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12c eine Schnittansicht des erfindungsgemäß hergestellten
Mediums aus 12b entlang Linie 12c-12c; und
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13 eine
schematische Darstellung eines erfindungsgemäß hergestellten Systems.
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Die
Erfindung nutzt Aspekte der Dateneinbettung. Die Wissenschaft der
Dateneinbettung wird auch als Data Hiding, Informationsverbergung,
Dateneinbettung, Wasserzeichenbildung und Steganographie bezeichnet.
Eine Dateneinbettungstechnik wird in Honsinger et al.,
US-A-6,044,156 ,
beschrieben.
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1 zeigt
ein Blatt 10 zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Dokuments.
Blatt 10 kann ein gedrucktes Medium sein, etwa ein lichtempfindliches Tintenstrahl-
oder Thermotransfermedium, das mit einer physischen Markierungskennzeichnung 15 als einem
eindeutigen Fingerabdruck versehen ist. Die physische Markierungskennzeichnung 15 ist
ein eindeutiges, physisches Merkmal, das auf der Vorder- oder Rückseite
oder als integrierter Bestandteil der Struktur des Blatts 10 ausgebildet
ist. Beispielsweise, aber nicht abschließend, kann die physische Markierungskennzeichnung 15 eine
geprägte,
geätzte
oder eingravierte Markierung oder ein unterscheidbares physisches
Kennzeichen auf der Vorder- und/oder Rückseite des Blatts 10 sein,
das mit bekannten visuellen Kopiertechniken nicht kopierbar ist.
Die physische Markierungskennzeichnung 15 kann mit ungeübtem Auge
sichtbar oder nicht sichtbar sein. Das Blatt 10 wird zudem
mit einer eindeutigen Identifikationsnummer 20 bedruckt.
Die Identifikationsnummer 20 kann ein von Menschen und/oder
maschinenlesbarer Code sein, beispielsweise ein alphanumerischer
oder ein Strichcode.
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2 zeigt
ein schematisches Diagramm einer Vorrichtung zur Herstellung des
Blatts 10 des Mediums 41 mit der physischen Markierungskennzeichnung 15 und
der Identifikationsnummer 20. Fachleuten aus dem Bereich
der Herstellung harzbeschichteter Medien ist bekannt, dass ein Harz,
wie etwa Polyurethan oder Polyethylen, auf eine Temperatur oberhalb
der Glasübergangstemperatur
erwärmt
und dann über
einen Trichter 42 auf einen Träger 40 aufgebracht
wird, etwa einen Papier- oder Kunststoffträger. Nachdem das Harz auf den
Träger
aufgebracht worden ist, durchlauft der Träger einen Satz von Kühlwalzen 44,
wo das Harz gleichmäßig über der Oberfläche des
Trägers 40 ausgebreitet
und gehärtet wird.
Der resultierende Träger 40 ist
zur Herstellung von Medien 41 in Form thermischer, lichtempfindlicher
oder Tintenstrahlpapiere verwendbar. Der Typ des hergestellten Mediums 41 kann
bestimmen, ob die physische Markierungskennzeichnung 15 auf
der Vorder- oder Rückseite
ausgebildet wird. Wenn das Medium 41 beispielsweise ein
thermisches Medium mit einer Harzdeckschicht ist, kann die physische Markierungskennzeichnung 15 auf
der Oberfläche ausgebildet
werden. Wenn das Medium 41 ein lichtempfindliches Papier
ist, bei dem eine Emulsion auf einen harzbeschichteten Träger aufgetragen
ist, kann das physische Markierungskennzeichnung 15 auf
der Rückseite
ausgebildet sein. Wenn das Medium 41 Tintenstrahlpapier
ist, das mit einer Harzdeckschicht versehen oder nicht versehen
ist, ist eine Prägung
verwendbar, um die physische Markierungskennzeichnung 15 entweder
auf der Rück-
oder Vorderseite auszubilden. Für
den Fall, dass das Medium 41 in einem Prozess hergestellt
wird, der eine Rolle 46 und 47 umfasst, wie in 2 gezeigt,
tritt der Träger 40 nach
Auftragen des Harzes durch einen Satz von Rollen 48 zur
Ausbildung physischer Markierungskennzeichnungen. 4 zeigt
eine vergrößerte Teilansicht
von 2 und 3. Die Walzen 48 enthalten
Heizelemente 50, die ähnlich
den in Thermodruckköpfen
verwendeten Heizelementen sind, so wie sie beispielsweise in einem
Farbdrucker des Typs KODAK ds 8650 PS verwendet werden. Wenn das
Medium 41 zwischen den Heizelementen 50 der Walzen
hindurchtritt, erzeugt die Wärme
von den Heizelementen 50 ein spezifiziertes, dreidimensionales
Muster der physi schen Markierungskennzeichnung 15. Eine
Logiksteuerung, wie etwa ein Computer 45, steuert die Heizelemente
derart, dass nacheinander unterschiedliche physische Markierungen
bereitgestellt werden. Dies ermöglicht
die Ausbildung einer eindeutigen physischen Markierungskennzeichnung 15 für jedes
Blatt. Nachdem die physische Markierungskennzeichnung 15 in
der Oberfläche
der Harzbeschichtung ausgebildet worden ist, wird mit einem Scanner 52 und/oder 54 eine
hochaufgelöste Abtastung
hergestellt. Zudem wird über
einen auf der Walze 48 und/oder Walze 49 befindlichen
Drucker 56 bzw. 58 eine Identifikationsnummer 20 auf
die Vorder- oder Rückseite
des Mediums 41 gedruckt. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel
liegt die Auflösung
der hochaufgelösten
Abtastung in der Größenordnung
von 1200 Punkten/Zoll. Die Ergebnisse der hochaufgelösten Abtastung
werden im Speicher abgelegt, beispielsweise im Speicher des Computers 45 oder
auf einer Speichervorrichtung, wie einer CD 25 (in 6 gezeigt),
und zwar über
einen Computer 45 zusammen mit der Identifikationsnummer 20.
Das zur Anfertigung der hochaufgelösten Abtastung verwendete Verfahren
wird später
erläutert.
Zwar werden in dem dargestellten Ausführungsbeispiel die Ergebnisse
der Abtastung auf einer CD gespeichert, aber es sei darauf hingewiesen,
dass diese auf jeder anderen gewünschten
Speichervorrichtung oder an jedem anderen Ort gespeichert werden
können.
Dies können
beispielsweise, aber nicht abschließend, eine Computerplatte,
ein Speicherstick, eine Speicherkarte oder eine im Internet zugängliche URL-Adresse
sein, wie etwa eine Website.
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3 zeigt
eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
worin das Medium 41 in eine Vielzahl von Blättern 10 geschnitten ist,
welche jeweils eine physische Markierungskennzeichnung 15 und
eine Identifikationsnummer 20 aufweisen, wie zuvor besprochen.
Gleiche Bezugsziffern in 3 bezeichnen gleiche Teile und
Vorgänge, wie
mit Bezug auf 2 besprochen. Das Medium 41 wird
von der Rolle 46 über
einen Satz von Antriebsrollen 55 und 57 durch
den Rollensatz 48, 49 gezogen. Die Rollen 48 und 49 enthalten
entweder (nicht gezeigte) Heizelemente 50 oder Prägevorrichtungen.
Wenn das Medium 41 durch die Rollen 48 und 49 tritt,
bildet die Prägevorrichtung
das spezifizierte Muster der physischen Markierungskennzeichnung 15.
Während
jede eindeutige physische Markierungskennzeichnung 15 in
der Oberfläche
des Mediums 41 ausgebildet wird, wird die hochaufgelöste Abtastung über den
Scanner 52 oder 54 angefertigt, und die Identifikationsnummer 20 wird
auf entweder der Vorder- oder Rückseite
des Mediums 41 über
den Drucker 56 oder 58 gedruckt. Nachdem die physische
Markierungskennzeichnung 15 ausgebildet und die Identifikationsnummer 20 auf
das Medium 41 gedruckt worden ist, wird das Medium 41 mit
einer Schneidbaugruppe 60 in Blätter 10 geschnitten.
Jeder Bogen 10 ist mit einer eigenen, unterschiedlichen physischen
Markierungskennzeichnung 15, Identifikationsnummer 20 versehen,
die einer eindeutigen Abtastung der Kennzeichnung 15 zugeordnet
ist. Üblicherweise
erfolgt dies über
einen Computer, der der abgetasteten digitalen Datei die Identifikationsnummer 20 zuweist
und diese Information in einer Speichervorrichtung speichert.
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5 zeigt
ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur erfindungsgemäßen Herstellung
einer Originalvorlage mithilfe des Blatts 10. In Schritt 100 wird
ein Blatt 10 bereitgestellt. Die Identifikationsnummer 20 wird
auf das Blatt 10 gedruckt, und die physische Markierungskennzeichnung 15 wird
auf dem Blatt 10 in Schritt 110 bzw. 120 ausgebildet.
Eine hochaufgelöste
Abtastung der physikalischen Markierungskennzeichnung 15 wird
erzeugt, und eine digitale Datei der hochaufgelösten Abtastung wird in Schritt 130 erzeugt.
Die digitale Datei der hochaufgelösten Abtastung wird mit dem
Blatt 10 über
die gedruckte Identifikationsnummer 20 in Schritt 140 verbunden.
Die hochaufgelöste
Abtastung stellt eine eindeutige digitale Datei bezüglich der
physischen Markierungskennzeichnung 15 bereit. Die digitale Datei
der hochaufgelösten
Abtastung der physischen Markierungskennzeichnung 15 wird
im Speicher gespeichert, beispielsweise in Schritt 150 auf
eine CD 25 geschrieben (in 6 gezeigt)
und mit einer eindeutigen Identifikationsnummer 20 versehen.
In Schritt 160 wird eine digitale Datei erzeugt, die später auf
das Blatt 10 gedruckt wird. In einem bestimmten, dargestellten
Ausführungsbeispiel
ist die digitale Datei eine Textdatei 165, allerdings kann
die digitale Datei auch eine Bilddatei oder eine Mischung aus Text- und
Bilddatei sein. Zum Zwecke der vorliegenden Erfindung ist mit Textdatei
eine Textdatei, eine Bilddatei oder eine Kombination aus Text- und
Bilddatei gemeint. Wenn die Textdatei 165 groß ist, kann
sie in Schritt 170 in eine kleinere Darstellung umgesetzt werden,
die als mit einem Hash-Algorithmus destillierte digitale Textdatei 175 bezeichnet
wird. Diese Algorithmen sind in Computersystemen weit verbreitet. Ein
Beispiel eines bekannten Hash-Algorithmus ist der Secure Hash Algorithm
(SHA) vom National Institute of Standards and Technology (NIST).
Mit diesem Algorithmus ist es möglich,
eine große
Datenmenge auf 160 Bit zu destillieren, wobei die Wahrscheinlichkeit,
dass zwei Dokumente denselben Hash-Wert haben, astronomisch klein ist.
Mit modernen Wasserzeichen-Technologien lassen sich diese Datenmengen
mühelos
verstecken.
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Mithilfe
der destillierten digitalen Textdatei
175 und einem Algorithmus
auf der CD
25 wird in Schritt
180 ein Mitteilungsbild
185 erzeugt.
Das Mitteilungsbild
185 wird erzeugt, indem das destillierte Bild
herangezogen wird, um es in ein vorbestimmtes Muster oder eine vorbestimmte
Vorlage zu zerlegen. Ein Beispiel zur Erzeugung einer solchen Mitteilung wird
detaillierter in
US-A-09/613,989 mit
dem Titel „Authenticable
Image With An Embedded Image Having A Discernible Physical Characteristic" beschrieben, eingereicht
am 11. Juli 2000 von Chris W. Honsinger, sowie in
US-A-6,044,156 . Das Mitteilungsbild
185 wird
in Schritt
190 mit der hochaufgelösten Abtastdatei der physischen
Markierungskennzeichnung
15 kombiniert. Ein Kombinationsverfahren
ist die Faltung. Nach der Fourier-Theorie entspricht die räumliche
Faltung von zwei Funktionen in der Frequenzdomäne dem Addieren der Funktionsphasen,
wobei die jeweiligen Fourier-Amplituden multipliziert werden. Das
Kombinieren der Mitteilung mit einem Träger, wie etwa mithilfe der
beschriebenen Faltungstechnik, verteilt die Mitteilungsenergie gemäß der Phase
des Trägers
und moduliert das Amplitudenspektrum der Mitteilung mit dem Amplitudenspektrum
des Trägers. Wenn
das Mitteilungsbild eine einzelne Deltafunktion wäre und der
Träger
von zufälliger
Phase und gleichmäßiger Fourier-Größe wäre, bestände der
Effekt der Faltung mit dem Träger
darin, die Deltafunktion über den
Raum zu verteilen. Die Fourier-Größe würde ihre Form beibehalten,
weil der Träger
ein einheitliches Amplitudenspektrum hätte. Wenn die Amplitude der gefalteten
Deltafunktion in der Raumdomäne
abgesenkt wird, kann man die Faltung als Möglichkeit betrachten, Energie über den
Raum in einer unsichtbaren Weise umzuverteilen. Durch Falten einer
willkürlichen
Mitteilung mit einem willkürlichen
Phasenträger
wird die Mitteilungsenergie räumlich über dem Bild
dispergiert. In diesem Sinne ist die Faltung ein dispersiver Prozess.
Das mit der hochaufgelösten Abtastdatei
der physischen Markierungskennzeichnung
15 kombinierte
Mitteilungsbild
185 erzeugt in Schritt
190 eine
dispergierte Mitteilung
195, und die dispergierte Mitteilung
195 wird
zusammen mit dem Text
36 in Schritt
200 auf das
Blatt
10 gedruckt. Aufgrund des Faltungsschritts ist nur
der Text
36 zu sehen; die dispergierte Mitteilung
195 ist
für das
ungeübte
Auge nicht zu sehen.
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Wie
in 6 gezeigt, wird das Blatt 10, das die
physische Markierungskennzeichnung 15 und die Identifikationsnummer 20 enthält, in einen
Drucker 22 eingelegt, etwa einen Tintenstrahl- oder Thermodrucker.
Eine Compact-Disk (CD) 25, auf der sich die digitale Datei
der hochaufgelösten
Abtastung der physischen Markierungskennzeichnung 15 befindet, wird
in einen Computer 30 eingelegt. Die digitale Datei der
hochaufgelösten
Abtastung der physischen Markierungskennzeichnung 15 wurde
zuvor dem Blatt 10 über
die Identifikationsnummer 20 zugeordnet. Die hochaufgelöste Abtastung
der physischen Markierungskennzeichnung 15 kann zudem auf
einem entfernten Server bei einem Dienstanbieter liegen und über ein
Kommunikationsnetz, wie etwa das Internet 33, zugänglich sein.
Die hochaufgelöste
Abtastung der physischen Markierungskennzeichnung 15 kann
zudem in jeder Speicherform vorhanden sein, beispielsweise als Floppy
Disk, DVD, Festplatte, Portalfestplatte usw., und über geeignete
Mittel an den Computer 30 übergeben werden.
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7 zeigt
ein Ablaufdiagramm, um darzustellen, wie ein Benutzer eine in 6 und 8 gezeigte
Originalvorlage erfindungsgemäß erzeugt.
Der Benutzer legt in Schritt 220 das Blatt 10 in
den Drucker 22 und die CD 25 in den Computer 30 ein.
Ein Softwareprogramm im Computer 30, das typischerweise
von der CD 25 stammt, fragt in Schritt 230 den Benutzer
nach der oder den Identifikationsnummer(n) 20 für das Blatt
oder die Blätter 10.
Der Benutzer gibt in Schritt 240 die Identifikationsnummer 20 über eine
(in 6 gezeigte) Tastatur ein. Wenn mehr als ein Blatt
benötigt
wird, um das Dokument zu drucken, wird die korrekte Identifikationsnummer 20 für jedes
in dem Drucker liegende Blatt und für die zusätzlichen Blätter in der Reihenfolge in
den Computer eingegeben, in der sie gedruckt werden. Mithilfe eines
Textverarbeitungsprogramms, wie Microsoft Word oder Claris Works,
erstellt der Benutzer eine Textdatei, die in Schritt 250 auf
den Bogen 10 gedruckt wird. Unter Verwendung der hochaufgelösten Abtastung
der physischen Markierungskennzeichnung 15 und der digitalen
Textdatei erzeugt die Software in Schritt 260 die dispergierte
Mitteilungsdatei, die zuvor detaillierter in Bezug auf die Schritte 160, 170, 180 und 190 aus 5 beschrieben
worden war. Die digitale Textdatei 165 mit der darin dispergierten
Mitteilung 195 wird in Schritt 70 auf ein oder mehrere
ausgewählte
Blätter
gedruckt, wodurch nur eine Originalvorlage 34 in Schritt 280 entsteht,
wie in 6 und 8 gezeigt, die nicht mit üblichen
Kopierverfahren gefälscht
werden kann.
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8 zeigt
das fertiggestellte, erfindungsgemäß hergestellte Dokument 34.
Das fertiggestellte Dokument 34 umfasst die physische Markierungskennzeichnung 15,
die Identifikationsnummer 20, den Text 36 und
die dispergierte Mitteilung 195, die normalerweise nicht
sichtbar ist, weil sie mit dem Text 36 vermischt ist.
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Es
wird Bezug genommen auf 9A, in
der ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens gezeigt wird, um ein Dokument
erfindungsgemäß zu verifizieren. In
Schritt 285 wird eine digitale Abtastung der physischen
Markierungskennzeichnung 15 angefertigt. Die Identifikationsnummer
wird in Schritt 290 benutzt, um die zuvor abgetasteten
Informationen der physischen Markierungskennzeichnung 15 auf
der CD 25 aufzufinden. Diese gespeicherten Informationen
werden in Schritt 295 mit den Informationen verglichen, die
durch Abtasten der physischen Markierungskennzeichnung 15 auf
dem Dokument gewonnen wurden. Wenn die abgetasteten Informationen
bezüglich
der physischen Markierungskennzeichnung 15 die gleichen
sind wie die gespeicherten, wird das Dokument im Entscheidungsblock 296 verifiziert
und in Schritt 297 als Originalvorlage validiert, andernfalls kann
das abgetastete Dokument in Schritt 298 nicht verifiziert
werden.
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Es
wird Bezug genommen auf 9B, in
der ein Ablaufdiagramm eines weiteren Verfahrens gezeigt wird, um
ein Dokument erfindungsgemäß zu verifizieren.
Bei diesem Verfahren werden zwei unterschiedliche Techniken benutzt,
um dieselben gemeinsamen Daten abzuleiten, so dass die mithilfe
der beiden unterschiedlichen Techniken gewonnenen gemeinsamen Daten
einander entsprechen müssen, um
zu verifizieren, dass das Dokument ein Original ist. In Schritt 300 wird
eine digitale Abtastung des Dokuments 34 erstellt, und
mithilfe geeigneter Algorithmen auf der CD 25 werden die
physische Markierungskennzeichnung 15, der Text 36 und
die dispergierte Mitteilung 195 gewonnen. In Schritt 310 wird die
physische Markierungskennzeichnung 15 lokalisiert und die
dispergierte Mitteilung 195 gewonnen. Anhand des nachfolgend
detailliert beschriebenen Dateneinbettungs- und Extraktionsalgorithmus
wird die physische Markierungskennzeichnung 15 in der Fourier-Domäne verarbeitet,
um die Phase zu erhalten und die Fourier-Größe zu glätten. Dieses Ergebnis ist eine
inverse Fourier-Transformierte,
um einen Träger
zu erhalten, der dann mit der dispergierten Mitteilung 195 korreliert
wird, wie anhand von Schritt 190 ermittelt und zuvor in 5 erörtert. In
Schritt 330 wird die physische Markierungskennzeichnung 15 mit
der dispergierten Mitteilung 195 korreliert, und das Mitteilungsbild 185 wird
in Schritt 330 wiederhergestellt. Jetzt sollte das in Schritt 330 wiederhergestellte
Mitteilungsbild 185 dem zu validierenden Kandidaten-Mitteilungsbild 410 (Textdatei)
entsprechen.
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Um
das Kandidaten-Mitteilungsbild 410 zu erhalten, wird die
Textdatei 405 in Schritt 340 aus der in Schritt 300 erfolgten
Abtastung extrahiert. Ein Algorithmus zur optischen Zeichenerkennung
(OCR) extrahiert die digitale Datei 405 in Schritt 340 aus dem
Text. Es sei darauf hingewiesen, dass OCR ein Beispiel eines Texterkennungsalgorithmus
ist, und dass viele weitere verwendbar sind. Unter Verwendung desselben
Hash-Algorithmus wird die Textdatei 405 in Schritt 350 destilliert.
Dieser destillierte Text wird verwendet, um ein Mitteilungsbild
zu erstellen, wie in Bezug auf 5 beschrieben,
um in Schritt 360 ein Kandidaten-Mitteilungsbild 410 auszubilden. In
Schritt 360 wird an Entscheidungsblock 370 eine Entscheidung
getroffen, indem der Wert des an Schritt 360 erhaltenen
Kandidaten-Mitteilungsbildes 410 mit dem in Schritt 330 erhaltenen
Mitteilungsbild 185 verglichen wird. Wenn das Kandidaten-Mitteilungsbild 410 das
gleiche wie das in Schritt 330 wiederhergestellte Mitteilungsbild 185 ist,
wird das Dokument in Schritt 390 validiert. Ansonsten wird
das Dokument in Schritt 380 nicht validiert. Wie in diesem Verfahren
zu sehen, werden zwei unterschiedliche Techniken benutzt, um gemeinsame
Daten zu gewinnen. In einem Verfahren werden die gemeinsamen Daten
gewonnen, indem mit dem Anfang des Verfahrens aus 5 gestartet
wird. In dem zweiten Verfahren werden die gemeinsamen Daten gewonnen,
indem das abgetastete Dokument herangezogen und mit dem Ende des
Verfahrens aus 5 gestartet und anschließend in
Rückwärtsrichtung
weitergearbeitet wird. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die gemeinsamen
Daten das Mitteilungsbild, wobei die gemeinsamen Daten allerdings
auch die destillierte Textdatei sein könnten. In einem solchen Fall könnte nach
Schritt 330 die destillierte Textdatei durch Verwendung
des entsprechenden Algorithmus gewonnen worden sein. Diese könnte mit
den in Schritt 350 gewonnenen Daten verglichen worden sein.
Wichtig ist, dass die gemeinsamen Daten mit dem Verfahren gewonnen
werden, das mit dem Anfang beginnt, und dass diese mit den gemeinsamen Daten
verglichen werden, die mit dem Verfahren gewonnen werden, das mit
den anderen Ende des Prozesses beginnt.
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10a,
10b und
10c zeigen ein Blatt
412 zur Herstellung
eines erfindungsgemäßen Dokuments.
Blatt
412 kann ein Druckmedium sein, wie etwa ein lichtempfindliches
Medium, Tintenstrahlmedium, Thermotransfermedium oder Normalpapier mit
einem Bereich
415, auf dem eine physische Markierungskennzeichnung
418 (siehe
10c) ausgebildet werden kann. Ein Schutzschichtblatt
416 ist über dem
Bereich
415 angeordnet. Der Bereich
415 ist mit
einem kennzeichnungsausbildenden Material
417 versehen,
etwa einem Organosilanmaterial, das in der Lage ist, einen Eindruck
der Markierungskennzeichnung
418 auszubilden, wenn diese
in deren Oberfläche
gedrückt
wird. Eine solche für
die praktische Verwertung der Erfindung verwendbare Organosilanformulierung
wird von Dougherty et al. in
US-A-5,387,105 beschrieben.
Das in
US-A-5,387,105 beschriebene
Material ist gewöhnlich
für die
Ausbildung von Zahnabdrücken
geeignet, jedoch auch für
die Ausbildung eines physischen Abdrucks einer Markierungskennzeichnung
418.
Sobald ein Abdruck mithilfe des in dem Patent in
US-A-5,387,105 beschriebenen
Organosilans angefertigt worden ist, wird das Material durch Lichteinwirkung
(mit einer beliebigen Wellenlänge
im Bereich von 360 bis 600 nm) gehärtet. Das Schutzschichtblatt
416 wird
aus einem lichtdichten Material hergestellt (beispielsweise einem
schwarzen Kunststoffbogen, gefüllt
mit einer entsprechenden Menge Kohlenstoffpartikel). Nachdem das
Schutzschichtblatt
416 entfernt worden ist, wird von der
Markierungskennzeichnung
418 ein Abdruck angefertigt, der
mit Licht belichtet wird, wodurch der physische Abdruck permanent
wird. Als Alternative zur Aushärtung
mit Licht können
andere Formulierungen von Organosilanen, beispielsweise die in
US-A-4,228,065 von
Genth et al. beschriebenen, durch Einwirken von Luft gehärtet werden.
Die Organosilanformulierung des Patents
US-A-4,228,065 enthält ein Silicon-Vernetzungsmittel
und ein Beschleunigungsmittel. Bei Verwendung der letztgenannten
Formulierung wird das Schutzschichtblatt
416 aus einem
Material hergestellt, das eine wirksame Barriere gegenüber Luft
ist, wie beispielsweise ein Blatt eines Polyesterkunststoffs, wodurch
das Empfangsmaterial
417 nach dem Entnehmen am Aushärten gehindert
wird. Die ausgebildete Markierungskennzeichnung
418 kann
beispielsweise, aber nicht abschließend, ein Fingerabdruck, ein Notarsiegel,
ein alphanumerischer Symbolcode usw. sein, der in das Empfangsmaterial
417 eingeprägt oder
gedrückt
werden kann, und der für
das ungeübte
Auge sichtbar oder unsichtbar sein kann. Das Empfangsmaterial
417 kann
sich auf der Vorder- und/oder Rückseite
des Blatts
412 befinden und ist mithilfe bekannter visueller
Kopiertechniken nicht duplizierbar. In dem gezeigten Beispiel wird
das Schutzschichtblatt
416 von dem Empfangsmaterial
417 abgezogen,
und der Benutzer bildet dann die Markierungskennzeichnung
418 aus,
indem er einen Finger oder Daumen auf das Material
417 drückt, wodurch eine
dreidimensionale Replika des Fingerabdrucks
418 des Benutzers
ausgebildet wird, der dauerhaft aushärtet, wie zuvor beschrieben.
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11a zeigt ein schematisches Diagramm einer Vorrichtung
zur Anwendung des Materials 417 auf dem Bereich 415 zur
Ausbildung der physischen Markierungskennzeichnung auf einer Bahn 420 des Mediums 412.
Das Verfahren zur Herstellung harzbeschichteter Medien wurde zuvor
in 2 erläutert. Der
Typ des herzustellenden Mediums 412 kann bestimmen, ob
sich die physische Markierungskennzeichnung 415 auf der
Vorder- oder Rückseite
befindet. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird das Markierungskennzeichnungsmaterial 417 auf den
Empfangsbereich 415 mithilfe eines Trichters 422,
einer Beschichtungswalze 423 und einer Übertragungswalze 424 aufgetragen.
Die Übertragungswalze 424 trägt das Markierungskennzeichnungsmaterial 417 auf
eine Vorderseite 430 der Bahn 420 des Mediums 412 auf.
Nach Auftragen des Markierungskennzeichnungsmaterials 417 tritt
die Bahn unter einer Vorrichtung zum Auftragen des Schutzschichtblatts 416 hindurch.
Die Vorrichtung besteht aus einer Rolle 435 aus Schutzschichtmaterial 437,
wie PVDC oder SARAN Wrap – Poly(Vinylliden),
EVAL – Ethylenvinylalkohol
und PET – Poly(ethylenterephthalat)
wobei eine Seite davon mit einem Klebstoff mit leichter Haftwirkung
versehen ist. Das Schutzschichtmaterial 437 wird einer
Ansaugwalze 438 über
eine Dosierwalze 439 dosiert zugeführt und mit einem Schneidwerk 440 auf
Länge geschnitten.
Die Schutzschicht 416 wird dann von der Ansaugwalze 438 über eine Übertragungswalze 441 auf
die Bahn 420 übertragen,
die den Empfangsbereich 415 und das Material 417 bedeckt.
Eine Logiksteuereinheit, etwa ein Computer 445, steuert
die Vorrichtung zum Auftragen des Markierungskennzeichnungsmaterials 417 und
die Vorrichtung zum Auftragen der Schutzschicht 416.
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11b zeigt eine Schnittansicht der Bahn 420 des
Mediums 412 aus 11a gemäß der vorliegenden
Erfindung. Gleiche Bezugsziffern in 11b bezeichnen
gleiche Teile und Vorgänge,
wie zuvor mit Bezug auf 11a besprochen.
Bezugnehmend auf 12a, 12b und 12c wird ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zum
Auftragen eines Materials 417 auf einen Bereich 415 zur
Ausbildung der physischen Markierungskennzeichnung auf einer Bahn 420 des
erfindungsgemäß hergestellten
Mediums 412 dargestellt, wobei die Bahn 420 in
eine Vielzahl von Einzelblättern 412 geschnitten
ist, von denen jedes einen Aufnahmebereich für eine physische Markierungskennzeichnung 415 aufweist.
Gleiche Bezugs ziffern in 12a bezeichnen
gleiche Teile und Vorgänge,
wie zuvor mit Bezug auf 11a besprochen.
Die Bahn 420 wird von der Walze 450 über einen
Satz Antriebswalzen 452 und 454 abgerollt und
tritt unter einer Bandspendervorrichtung 458 hindurch,
die Klebeband 460 auf den Bereich 415 zur Ausbildung
der physischen Markierungskennzeichnung auf einer Bahn 420 aufbringt.
Die Vorrichtung 458 führt über Walzen 459 und 461 ein
Band 460 zu, das eine Schutzschicht 416 umfasst,
die das Empfangsmaterial 417 bedeckt, das auf der Unterseite 464 (siehe 12C) mit Klebstoff 462 versehen ist.
Das Band 460 wird über
ein Schneidwerk 466 auf Länge geschnitten. Das Band 460 wird über die
Walzen 468 und 470 in Position gedruckt und über die
Aushärtungsvorrichtung 472 dauerhaft
befestigt. Nachdem das Band 460 auf dem Bereich 415 angeordnet
und auf der Bahn 420 befestigt worden ist, wird die Bahn 420 über ein
Schneidwerk 456 in Blätter
des Mediums 412 geschnitten. Jedes Blatt 412 ist
mit einem eigenen, unterschiedlichen physischen Markierungskennzeichnungsmaterial 417 auf
dem Bereich 415 versehen. Jedes Blatt 412 kann
zudem mit einer eindeutigen Identifikationsnummer 20 bedruckt
werden, wie zuvor unter Bezug auf 4 beschrieben.
Die Logiksteuereinheit 445 steuert den Betrieb des Anordnens
des Bandes 460 und des Schneidens der Bahn 420 in
Blätter.
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12b zeigt eine Draufsicht des in 12a gezeigten, erfindungsgemäß hergestellten Blattmediums 412.
Gleiche Bezugsziffern in 12b bezeichnen
gleiche Teile und Vorgänge,
wie zuvor mit Bezug auf 12a besprochen.
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12c zeigt eine Schnittansicht der Bahn 420 des
Mediums 412 aus 12b gemäß der vorliegenden
Erfindung entlang der Linie 12c-12c. Gleiche Bezugsziffern in 12c bezeichnen gleiche Teile und Vorgänge, wie
zuvor mit Bezug auf 12a besprochen.
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Es
wird Bezug genommen auf 13, worin das
Medienblatt 412, das die physische Markierungskennzeichnung 418 enthält, die
zuvor von dem Benutzer ausgebildet wurde, auf einen Scanner 480 gelegt
wird, und worin eine hochaufgelöste
Abtastung der physischen Markierungskennzeichnung 418 angefertigt
wird. Die hochaufgelöste
Abtastung liegt in der Größenordnung
von 1200 Punkten/Zoll. Die Ergebnisse der hochaufgelösten Abtastung
werden im Speicher abgelegt, beispielsweise im Speicher des Computers 485,
oder auf eine Speichervorrichtung geschrieben, wie beispielsweise
eine CD 490, eine Floppy Disk, eine DVD, eine Festplatte,
ein Portalhardware-Laufwerk usw., und zwar über einen Computer 485 zusammen
mit der Identifikationsnummer 20. Die Identifikationsnummer 20 kann
die vorher auf das Blatt 412 gedruckte Nummer sein, sie
kann über ein
Softwareprogramm in dem Computer 485 erzeugt werden, oder
sie kann von dem Benutzer erzeugt und in den Computer 485 über eine
Tastatur 495 eingegeben werden. Die hochaufgelöste Abtastung
der physischen Markierungskennzeichnung 418 kann zudem
auf einem entfernten Server bei einem Dienstanbieter gespeichert
werden und über
ein Kommunikationsnetz, wie etwa das Internet 33, zugänglich sein.
Das Medienblatt 412, das die physische Markierungskennzeichnung 418 enthält, wird
in einen Drucker 22 eingelegt, beispielsweise einen Tintenstrahl-
oder Thermodrucker. Mithilfe eines Textverarbeitungsprogramms, wie
Microsoft Word oder Claris Works, erstellt der Benutzer eine Textdatei,
die dazu vorgesehen ist, zusammen mit der Identifikationsnummer 20 auf
ein fertiges Dokument 500 gedruckt zu werden. Das Verfahren
zur Herstellung des Dokuments wurde zuvor in 5 beschrieben.